TechCard Bouwset Pneumatiek/Motor

Transcriptie

1 TechCard Bouwset Pneumatiek/Motor In vervolg op de TechCard mechaniek-set, behandelt de Bouwset Pneumatiek/motor complexere mechanismen in de vorm van tandwielen en snaarwielen en aandrijving middels een motor of een pneumatisch systeem. Door modellen met deze mechanismen te bouwen ervaren leerlingen uit de eerste hand hoe de systemen werken. Er is genoeg ruimte voor de leerlingen om de modellen verder uit te werken, of ze te gebruiken als startpunt voor hun eigen ontwerp. De set bevat zowel voor de leraar als leerling te kopiëren werkvellen en aanwijzingen; bovendien zijn er genoeg materialen en onderdelen om 20 modellen te bouwen; oftewel 2 stuks van elk van de 10 verschillende ontwerpen. Inhoud Pagina Introductie Dit is een simpele introductie in het gebruik van TechCard die je kunt kopiëren als aanwijzing voor de leerlingen. Voor een gedetailleerder beschrijving over het gebruik van TechCard en een uitvoerige beschrijving over hoe simpele structuren en mechanismen werken zie de TechCard Docentenhandleiding. Het maken van TechCard onderdelen 2-3 Het aanpassen van TechCard onderdelen 4-5 Werkvellen Dit zijn vrij-te -kopiëren beschrijvingen voor de bouw van de modellen. Er zijn genoeg onderdelen om twee exemplaren van de 10 verschillende modellen te bouwen. Maak twee kopieën van elk werkvel indien alle modellen gemaakt moeten worden. Propellerwagen 6 Hijstakel 7 Pneumatische kiepwagen 8 Mixer met 2 snelheden 9 Pneumatische rups 10 Wagen met stuurinrichting 11 Elektrische racewagen 12 Pneumatische heftruck 13 Tandwielkast 14 Opwindbaar speelgoed 15 Sjablonen De sjablonen moeten worden overgenomen op de bijgeleverde platen van dun karton. Deze worden daarna uitgeknipt, gevouwen en gelijmd als bepaald onderdeel van een bouwpakket. Als alle 20 modellen worden gebouwd, maak dan van elk sjabloon 2 kopieën. Propellerwagen, voertuig met stuurinrichting 16 en racewagen Hijstakel en opwindbaar speelgoed 17 Pneumatische kiepwagen 18 Mixer met 2 snelheden en opwindbaar speelgoed 19 Pneumatische rups 20 Pneumatische heftruck 21 Opmerkingen bij bouwpakket De opmerking bestaat uit een simpele beschrijving van elk model en een uitleg over de werking van het mechanisme Propellerwagen en hijstakel 22 Pneumatische kiepwagen en mixer 23 Pneumatische rups en wagen met stuurinrichting 24 Elektrische racewagen en pneumatische heftruck 25 Tandwielkast en opwindbaar speelgoed 26 1

2 Introductie De basis van het TechCard systeem is een serie van voorgeknipte, voorgevouwen en gestanste onderdelen van karton die simpelweg worden gevouwen en gelijmd om zo een eindeloos scala aan L-strips, U-strips en bases te kunnen bouwen. De afmetingen en het rasterwerk van gestanste gaatjes maken het bouwen van nauwkeurige modellen relatief makkelijk; daarom is TechCard ideaal voor de ontwikkeling van modelbouwvaardigheden, ontwerp-en maak projecten en de bouw van prototypes. De TechCard onderdelen kunnen gemakkelijk naar wens worden geknipt en ingesneden met een schaar of een hobbymes. Vervolgens worden ze gelijmd met alleslijm die snel en veilig is in het gebruik. TechCard onderdelen De belangrijkste TechCard onderdelen zijn: L-strips, U-strips, bases en tandwielkasten. Wanneer ze eenmaal zijn gevouwen vormen ze verrassend sterke bouwdelen. Een belangrijk voordeel van het werken met Tech- Card is dat leerlingen zelf ervaren dat materiaal sterker wordt als het in een bepaalde vorm wordt gebruikt. In dit opzicht gedraagt TechCard zich natuurlijker dan plastic of metalen bouwsystemen. Voor meer gedetailleerde informatie over simpele structuren, mechanismen en het gebruik van TechCard verwijzen we u naar de TechCard docentenhandleiding ; deze is apart te verkrijgen. Het maken van TechCard onderdelen De belangrijkste TechCard onderdelen worden (lichtjes) ingesneden geleverd zodat ze gemakkelijk precies kunnen worden gevouwen. Wanneer je onderdelen maakt en modellen bouwt, kun je het beste alle onderdelen alvast voorvouwen voordat je ze vastlijmt zodat de hoeken zeker passen. L-strips Om een L-strip te maken, gewoon langs de stippellijn vouwen. Tip : alle hoeken moeten 90 zijn U-strips Om een U-strip te maken, gewoon langs de stippellijn vouwen. 2

3 2 Bases Vouw de uiteinden van de basis omhoog en vorm de hoeken als op de afbeelding hieronder. Breng lijm aan op de hoeken aan één zijde van de basis en vouw deze zijkant op zijn plaats. Doe vervolgens hetzelfde met de andere zijkant en zet de zijkanten vast met paperclips (of wasknijpers) terwijl de lijm droogt. Tandwielkast Vouw de uiteinden van de basis omhoog en vouw de hoeken als op de afbeelding hieronder. Breng lijm aan op de hoeken een één zijde van de basis en vouw deze zijkant op zijn plaats. Doe vervolgens hetzelfde met de andere zijkant en zet de zijkanten vast met paperclips (of wasknijpers) terwijl de lijm droogt. Tip: wanneer je onderdelen als een basis of een tandwielkast maakt, is het verstandig de hoeken en verbindingen vast te vouwen voordat je ze vastlijmt. TechCard stroken Dit zijn behulpzame onderdelen die gemakkelijk kunnen worden gemaakt door langs de insnijding van een L- strip of een U-strip te knippen of te snijden. 3

4 Het aanpassen van TechCard Met Techcard kan men gemakkelijk nieuwe onderdelen maken door de basisdelen te knippen en in te snijden met een schaar of hobbymes. Meten TechCard is zo ontworpen dat het makkelijk gemeten en geknipt kan worden. De gaten in de bouwdelen hebben een diameter van 5 mm en hun middelpunten staan 25 mm van elkaar af; de tussenruimte tussen de gaten bedraagt dus 20 mm. Dit is een simpele afstand om te meten en af te tekenen zodat het voor kinderen makkelijk is bouwdelen precies te bewerken. TechCard wordt tegenwoordig geleverd met kleine gaatjes die het middelpunt tussen twee gestanste (grote) gaten aangeven; nu is het nog makkelijker om precies af te tekenen, te knippen en te ritsen. Om TechCard precies te knippen/snijden, 10 mm tussen de beide gaten meten en het materiaal aftekenen. Daarna weer 10 mm tussen twee andere gaten meten en markeren. Er kan dan tussen de beide punten een lijn worden getrokken. Knip/snij TechCard met een schaar/stanleymesje. Ritsen en knippen/snijden TechCard kan makkelijk worden geknipt en geritst om nieuwe vormen en onderdelen te creëren. Door het ritsen kan TechCard netjes langs een lijn worden gevouwen. Meet en markeer het materiaal op dezelfde wijze als met het knippen, maar let erop dat je het materiaal aan de tegenovergestelde kant waar je naartoe wil vouwen moet insnijden. Gebruik een hobbymesje of de punt van een schaar of iets dergelijks om het materiaal te ritsen. Dit voorbeeld laat zien hoe je het uiteinde van een U-strip moet insnijden en knippen om een simpele toren te maken. ritslijnen op U-strip achterkant ritsen knippen Meet de U-strip en teken hem af waar geritst moet worden af. Knip twee inkepingen zoals je rechts kunt zien en rits de achterkant van de U-strip. voorgeritste lijn op L-strip achterzijde (licht) insnijden Vouw de U-strip als hierboven en lijm hem op zijn plaats. knippen Tip : oefen het ritsen een paar keer zodat je leert hoe veel kracht je moet uitoefenen om een nette vouw te krijgen. 4

5 Lijmen Gewone alleslijm is een ideaal kleefmiddel voor het maken van TechCard modellen. Vanwege de eigenschappen van het materiaal droogt de lijm erg snel zodat de modellen en projecten snel gebouwd kunnen worden. Indien nodig kunnen verbindingen op hun plaats worden gehouden met paperclips of wasknijpers. Het bevestigen van L-strips en U-strips. L-strips L-strips kunnen gemakkelijk worden samengevoegd om zo een aantal nieuwe bouwdelen te maken. Knip de L-strips op lengte. Lijm de L-strips vast en breng ter versteviging van de verbinding een kleine L- strip aan (zie afbeelding). U-strips Knip de U-strips op lengte. Lijm de U-strips vast. Een uiteinde aan een U-strip maken Knip een stuk van 25 mm van een U-strip af. Lijm het kleine stukje U-strip op zijn plaats zoals je op de afbeelding kunt zien. 5

6 Propellerwagen TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: Basis U-strip 100 mm, uitgeknipt en geritst als op de tekening achterzijde ritsen Zet de basis in elkaar. Vouw en lijm de U-strook als op de afbeelding. Stap 3 Lijm de U-strip op de basis. Stap 4 Monteer de 4 wielen en de twee assen van 100 mm lang. Let op dat de wielen vrij kunnen bewegen! Stap 5 Bevestig een propeller aan een grote elektromotor en plaats de motor in de motorklem. Plak de motorklem met motor bovenop de staander. Verbind de draden van een batterijclip met de twee aansluitingen van de motor. Knip de ombouw van de auto uit en bevestig deze als op de tekening. Doe de batterijen in de batterijhouder en klik de clip op de batterijhouder. (als je de draden verwisselt, kun je de auto de andere kant op laten gaan!) 6

7 Hijstakel TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: Basis U-strip 250 mm 175 mm, gemaakt van L-strip strook 125 mm, geritst strook Zet de basis in elkaar. Lijm de twee lange U-strips van 250 mm aan de basis. Bevestig de stroken 175 mm boven aan de voor-en achterzijde van de staanders. (zie tekening) Lijm in het midden van de strook van 125 mm. Steek een as van 50 mm door een hoekbalk en zet deze met behulp van 2 kleine wielen vast op zijn plaats. Bevestig vervolgens een as van 50 mm met daaraan een snaarwiel in het midden van de stroken die je bij stap 1 hebt aangebracht. Knoop een stukje draad aan de onderkant van de strook 125 mm. Laat deze draad over een klein snaarwiel lopen, vervolgens over het grote snaarwiel en bevestig de draad dan aan de as die je in de staander hebt aangebracht. Van een paperclip kun je een haak maken, die je aan het kleine snaarwiel bevestigt.. 7

8 Pneumatische kiepwagen TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: basis L-strip 25mm L-strip 75 mm L-strip 100 mm U-strip 100 mm geknipt en geritst Zet de basis in elkaar en bevestig twee assen van 100 mm en vier grote wielen als op de tekening. Lijm netjes de 4 L-strips aan elkaar om de bak te maken; breng ter versteviging de twee L-strips van 25 mm in de hoeken aan. (zie tekening) Stap 3 Lijm de U- strip tegen de bak. Stap 4 Lijm de bak op de basis zoals op de afbeelding is te zien; let op dat hij op een neer kan gaan! (kiepen) Tip! Als je de zuigers uit de beide spuiten haalt en een druppel wasmiddel op de uiteinden aanbrengt, dan bewegen ze gemakkelijker! Stap 5 Knip (of snij) de beide vingergrepen van de spuit 5 mm af. Breng alleen lijm aan op dit gedeelte zodat de bak kan kiepen. Stap 6 Plak de achterzijde van de zuiger van de spuit van 5 ml met een kleefpad aan de bovenkant van de U- strip die je aan de bak hebt bevestigd. Steek de punt van de spuit door het gat in de basis. Bevestig een slangetje van 500 mm lang aan deze punt. Steek deze slang door een gat in de zijkant van de basis. Druk de spuit bij de bak leeg en bevestig aan het lege uiteinde van de spuit een grote (open) spuit van 10 ml. Knip uit het karton de ombouw van de laadbak en werk deze af als op de tekening. 8

9 Mixer met 2 snelheden TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: Basis U- strip 175 mm, geritst en geknipt U-strip 25 mm U-strip 175 mm achterzijde ritsen inknippen Zet de basis in elkaar. Vouw de U-strip van 175 mm en lijm hier de twee U-strips van 25 mm in. (zie tekening) Stap 3 Vouw de geknipte U- strip van 175 mm als op de afbeelding. Stap 4 Lijm de U-strip die je bij stap 3 hebt gemaakt als op de tekening op de basis. Gebruik een as van 50 mm om de U- strip van stap 2 aan de staander te bevestigen. Met 2 kleine wielen houd je deze as op zijn plaats. Steek een groot en een klein snaarwiel op een as van 100 mm lang; steek vervolgens de as aan de achterzijde door de U- strip en wel zo dat hij door de kleine U-strip gaat die je bij stap 2 hebt aangebracht. Steek daarna een klein en een groot snaarwiel op een as van 150 mm lang en bevestig deze as aan de voorzijde van de U-strip; net als bij de vorige as moet hij door de U-strip gaan die je bij stap 2 hebt aangebracht. (zie tekening) Een elastiekje doet dienst als aandrijfriem. Knip de kom en de klopper uit het karton en werk het geheel af zoals op de afbeelding is te 9

10 Pneumatische rups TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: L-strip 25 mm U-strip 250 mm U-strip 250 mm geritst en geknipt U-strip 125 mm, geritst en geknipt Vouw de beide lange U-strips en gebruik een as van 50 mm lang om deze aan elkaar te bevestigen; gebruik 2 kleine wielen om deze as vast te zetten. Let op dat de U-strip 250 mm met de afgeknipte hoeken binnen de andere U-strip valt. (zie tekening) Stap 3 Lijm de beide L-strips van 25 mm op hun plaats. (zie tekening) Knip de beide vingergrepen van 2 spuiten van 5 ml af. Breng met behulp van een as van 200 mm de U-strip van 125 mm aan. Gebruik weer 2 kleine wielen om de as op zijn plaats te houden. De schuine kanten van de U- strip dienen binnen de randen van de staande U-strip te vallen. (zie tekening) Tip! Als je de zuigers uit de beide spuiten haalt en een druppel wasmiddel op de uiteinden aanbrengt, dan bewegen ze gemakkelijker! Stap 4 Plak het uiteinde van een spuit 5 ml met een kleefpad aan de U-strip in de voorste staande U-strip. Steek de punt van de spuit door het juiste gat in de tegenoverliggende U-strip. (6e gat van onder) Breng een stuk slang van 500 mm aan op de punt van de spuit. Stap 5 Plak het uiteinde van de andere spuit 5 ml met een kleefpad in de onderste U-strip die je bij stap 2 hebt aangebracht. Steek de punt van de spuit door de tegenoverliggende U-strip. (4e gat van onder) Breng een stuk slang van 500 mm aan op de punt van de spuit. Stap 6 Bevestig 2 grote wielen op een as van 200 mm. Maak van 2 grote wielen excentrische wielen (zie tekening) en bevestig deze op een as van 50 mm aan de voorzijde van de rups. De beide kleine spuiten in de rups dienen leeg te zijn. Bevestig vervolgens twee grote open spuiten van 20 ml aan de lege uiteinden van de slangetjes van 500 mm. Knip het lijf van de rups uit en werk het geheel af zoals op de afbeelding is te zien. Door de grote spuiten open en dicht te trekken, zet de rups zich in beweging! 10

11 Wagen met stuurinrichting TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: U-strip 250 mm 3x U-strip 25 mm strip 25 mm geritst strip 25 mm L-strip 125 mm, geknipt Vouw de U-strip van 250 mm en lijm de 3 U-strips van 25 mm als op de tekening op hun plaats. Lijm de beide L-strips en de beide strips van 100 mm aan elkaar. Zorg dat de hoeken naar buiten steken. (zie tekening). De tandstang wordt met dubbelzijdig plakband bevestigd. Stap 3 Lijm het stuk met de tandstang vast aan de U-strip zoals op de tekening is te zien; let erop dat je alleen de voorkant vastlijmt! alleen hier vastlijmen Stap 5 Bevestig een klein wiel op een as van 100 mm en lijm vervolgens een klein tandwiel op het kleine wiel. Tip! Als het tandwiel niet stevig op de as past, kun je een stukje plakband aanbrengen op de as ; het tandwiel zal wel goed passen op het dikkere gedeelte. Stap 7 Lijm als stuur een groot wiel op de as van 100 mm. Breng met splitpennen 2 grote wielen als voorwiel aan. Stap 4 Lijm de 2 strips van 25 mm op elkaar, maar wel zo dat één van beide strips een klein beetje uitsteekt.(zie tekening) Lijm deze strips aan de onderkant van de grote U-strip en wel zo dat ze de achterkant van de tandstang op zijn plaats houden. Stap 6 Schuif de as met het tandwiel aan de onderkant door de grote U-strip. Bevestig aan de bovenzijde een klein wiel om het geheel op zijn plaats te houden. Bevestig aan de achterzijde een as van 100 mm. Bevestig hier 2 kleine wielen aan om het op zijn plaats te houden. Bevestig als achterwiel 2 grote wielen aan deze as. Knip de zitting uit en werk het geheel af als op de tekening. Het kleine tandwiel dat de tandstang beweegt wordt rondsel genoemd. 11

12 Elektrische racewagen TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard:. U-strook van 125 mm Vouw de U-strip als op de tekening. Bevestig 2 assen van 80 mm; schuif hier 4 kleine wielen op. Let op dat de wielen vrij kunnen bewegen. Stap 3 Schuif een groot tandwiel op één van de assen. (zie tekening) Stap 4 Bevestig een klein tandwiel met een verloopdopje op een elektromotor. Plak de motor met behulp van een kleefpad op de U-strip die je bij stap 1 hebt gevouwen. Let op dat de beide tandwielen goed in elkaar grijpen; het mag niet te strak zijn, maar ook zeker niet te los! Tip! Als het tandwiel niet stevig op de as past, kun je een stukje plakband aanbrengen op de as ; het tandwiel zal wel goed passen op het dikkere gedeelte. Stap 5 Bevestig de 4 grote wielen Bevestig met de draden een batterijclip aan de elektromotor. Knip de ombouw uit en werk de racewagen af als op de afbeelding. Doe twee batterijen in de houder en bevestig deze met de clip aan de elektromotor. Als je de draden verwisselt, zal de racewagen de andere kant op rijden! 12

13 Pneumatische heftruck TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: basis L-strip 225 mm L-strip 75 mm, geknipt strook 75 mm L-strip 75 mm, geknipt knippen strook 75 mm geknipt L-strip 150 mm L-strip 100 mm. Zet de basis in elkaar. Lijm de 2 L- strips van 225 mm als op de tekening aan de basis. Lijm de niet bijgeknipte strook van 75 mm (zie tekening) tegen de achterzijde van de beide L-strips 225 mm die je bij stap1 hebt aangebracht. alleen hier lijmen Stap 3 Gebruik de L-strip 75 mm die je hebt geknipt in de vorm van een "T als verbinding tussen heftruck en hefgedeelte. Let erop dat je alleen op de aangegeven plek lijm aanbrengt! Stap 4 Plak met behulp van een kleefpad de achterzijde van een spuit 10 ml tegen de onderkant van de geknipte L-strip 75 mm. (zie tekening) Steek de punt van de spuit door de basis en bevestig hier een stuk slang van 500 mm aan. Stap 5 Bevestig met behulp van 4 grote splitpennen de 4 grote wielen aan de heftruck. Maak nu het hefgedeelte van de heftruck. Lijm de geknipte strook van 75 mm tegen de bovenkant van de 2 L-strips 150 mm en de geknipte L-strip van 75 mm aan de onderkant van de 2 L-strips 150 mm. Lijm de 2 L-strips 100 mm als vork aan de onderste L-strip. (zie tekening) Tip! Als je de zuigers uit de beide spuiten haalt en een druppel wasmiddel op de uiteinden aanbrengt, dan bewegen zu gemakkelijker! Knip de ombouw uit en werk het geheel af zoals op de afbeelding is te zien. Zorg ervoor dat de spuit 10 ml in het hefgedeelte leeg is. Breng tenslotte een spuit van 20 ml aan op het lege uiteinde van de plastic slang. 13

14 Tandwielkast TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: tandwielkast Zet de tandwielkast als op de tekening in elkaar. Stap 3 Steek een as van 100 mm door de tandwielkast. Bevestig in de tandwielkast aan deze as een groot tandwiel en wel zo dat het tandwiel in het wormwiel grijpt. Bevestig met behulp van een verloopdopje een wormwiel op de as van een elektromotor. Bevestig de draden van een batterijclip aan deze motor. Zet de motor vervolgens met behulp van een kleefpad vast op de bodem van de tandwielkast. (zie tekening) Tip! Als het tandwiel niet stevig op de as past, kun je een stukje plakband aanbrengen op de as ; het tandwiel zal wel goed passen op het dikkere gedeelte. Stap 5 Schuif aan de buitenzijde een klein tandwiel op de as. (zie tekening) Stap 4 Bevestig 2 kleine wielen op de as 100 mm om hem op zijn plaats te houden. Stap 6 Steek een as van 100 mm door de tandwielkast en bevestig aan de buitenzijde een middelgroot tandwiel op deze as. (zie tekening) Sluit een batterijhouder met batterijen aan op de batterijclip die je bij stap 1 aan de elektromotor hebt bevestigd. Opmerking: Probeer verschillende tandwielen om te experimenteren met de snelheid en krachtoverdracht in de tandwielkast. Grote tandwielen passen diagonaal op de middelgrote tandwielen terwijl de kleine tandwielen horizontaal/vertikaal op de middelgrote tandwielen passen. 14

15 Opwindbaar speelgoed TechCard onderdelen Deze onderdelen moet je maken van TechCard: Basis L-strip 100 mm strook 100 mm Zet de eerste basis in elkaar en lijm hier de 2 L-strips 100 mm en de 2 stroken 100 mm aan vast. (zie tekening) Zet de tweede basis in elkaar en bevestig deze zoals op de afbeelding is te zien. Tip! Als het tandwiel niet stevig op de as past, kun je een stukje plakband aanbrengen op de as ; het tandwiel zal wel goed passen op het dikkere gedeelte. Stap 5 Steek een as van 300 mm door de bovenste basis, bevestig daarna een klein tandwiel, een klein wiel en steek de as daarna door de tweede (onderste) basis. Let erop dat alle tandwielen goed in elkaar grijpen; de hoogte van de tandwielen kan met behulp van de kleine wielen worden aangepast. Stap 3 Schuif een klein wiel op een as van 120 mm. Steek deze as door de bovenste basis, bevestig daarna een groot tandwiel op deze as en steek hem daarna door de tweede(onderste) basis. (zie tekening) Stap 4 Schuif een klein wiel op een as van 100 mm. Steek deze as door de bovenste basis, bevestig daarna een middelgroot tandwiel op deze as en steek hem daarna door de tweede(onderste) basis. (zie tekening) Stap 6 Maak met een elastiekje een lus om de as waar het grote tandwiel aan is bevestigd. Steek een as van 100 mm door de 2 L- strips die je bij stap 1 aan de basis hebt gelijmd; let erop dat deze as door het uiteinde van de elastiek gaat. (zie tekening) Knip de zeilen van het speelgoed uit en werk het geheel af zoals op de afbeelding is te zien. Wind het speelgoed op door aan de as met het grote tandwiel (en de elastiek) te draaien. 15

16 Sjabloonvel 1 Knip langs de lijnen en rits langs de stippellijnen. Wagen met stuurinrichting Propellerwagen Bolds elektrische racewagen 16

17 Sjabloonvel 2 Knip langs de lijnen en rits langs de stippellijnen. Opwindbaar speelgoed Hijstakel 17

18 Sjabloonvel 3 Knip langs de lijnen en rits langs de stippellijnen Pneumatische kiepwagen 18

19 Sjabloonvel 4 Knip langs de lijnen en rits langs de stippellijnen. Mixer met 2 snelheden Opwindbaar speelgoed 19

20 Sjabloonvel 5 Knip langs de lijnen en rits langs de stippellijnen. Pneumatische rups 20

21 Sjabloonvel 6 Knip langs de lijnen en rits langs de stippellijnen. Pneumatische heftruck 21

22 Project 1: Propellerwagen De TechCard propellerwagen is één van de 3 TechCard voertuigen. De wagen wordt, net als een vliegtuig, aangedreven door de propeller. De propellerbladen staan in een bepaalde hoek ten opzichte van de as en duwen tegen de lucht als de propeller draait. Hierdoor wordt de wagen voorwaarts gestuwd. Hieruit kun je concluderen dat lucht massa heeft en een tegenwicht biedt aan objecten die er doorheen bewegen. Omdat lucht weerstand biedt tegen objecten die er doorheen bewegen, worden deze objecten aerodynamisch gemaakt. Onderwerpen: Simpele constructie en modelbouw, krachten, elektromotor, beweging en luchtweerstand. Opmerkingen: Bootschroeven werken volgens hetzelfde principe. De materie waar ze doorheen bewegen, water, biedt echter een grotere en zelfs voelbare weerstand. Een moderne straalmotor werkt ook volgens hetzelfde principe; de turbine in de straalmotor werkt hetzelfde als een propeller met heel veel bladen. blad van propeller draairichting richting auto luchtweerstand Project 2: Hijstakel De TechCard hijstakel maakt gebruik van katrollen om de trekkracht te vergroten. Katrollen werken volgens een belangrijk mechanisch principe en behoren tot de eenvoudigste machines. Ze worden voornamelijk gebruikt voor het heffen van objecten. Soms wordt een aantal katrollen die met elkaar zijn verbonden gebruikt. Elke enkele katrol levert dan een bijdrage aan het totaal in de vorm van een krachtsvermeerdering zodat uiteindelijke resultaat een grote krachtsvermeerdering is. De Techcard hijstakel maakt gebruik van 2 katrollen; in dit geval doet de bovenste katrol niets anders dan het veranderen van de richting van het touw. De onderste katrol vergroot de kracht met een factor 2. Hierdoor kan de hijstakel een voorwerp tillen met slechts de helft van de kracht die normaal nodig zou zijn geweest om het voorwerp op te tillen. De hijstakel zelf levert net als andere overbrengingen geen kracht, maar zorgt ervoor dat de richting van de kracht verandert. Hierdoor wordt de afstand die het touw waar aan getrokken wordt moet afleggen ook evenredig groter! Onderwerpen: Simpele structuren, krachten, katrollen en krachtsverhoudingen. trekkracht aan dit uiteinde dit uiteinde zit vast Mühe draaipunt kracht Opmerkingen: Een katrol werkt volgens hetzelfde principe als een hefboom. Zoals op de afbeelding is te zien, legt het gewicht (B) van 2 kg de helft van de afstand af die de trekkende kracht (A) 1 kg aflegt. De verhoudingen die bij dit proces hoort blijven wel hetzelfde: 22

23 Project 3: Pneumatische kiepwagen De TechCard kiepwagen is één van de 3 bouwpakketten over het thema pneumatiek. Voor het pneumatische systeem van de kiepwagen worden plastic spuiten gebruikt. Deze spuiten werken volgens hetzelfde principe als zuigers van echte machines,. De spuit op de kiepwagen reageert op het open en dicht schuiven van de grote spuit en zorgt er zo voor dat de bak daadwerkelijk kan kiepen. Echte kiepwagens werken volgens precies hetzelfde principe, behalve dat in plaats van lucht (pneumatiek) gebruik wordt gemaakt van vloeistof (hydrauliek) om de bak te laten kiepen. Voor deze oplossing is gekozen omdat vloeistof minder gemakkelijk dan lucht in elkaar is te duwen; hierdoor kan een hydraulisch systeem nauwkeuriger werken. Opmerkingen: Structuren, snaarwielen, overbrengverhoudingen, krachten en beweging. Opmerkingen: Wanneer de grote spuit wordt ingedrukt, stroomt er lucht door de slang naar de spuit op de kiepwagen. Door deze lucht gaat de bak omhoog. Wanneer aan de grote spuit wordt getrokken, onstaat er een onderuk in de slang waardoor de spuit op de kiepwagen dicht gezogen zal worden en de bak weer naar beneden zal gaan.de grote spuit moet groter zijn dan de spuit op de kiepwagen omdat de lucht in het systeem wordt samengeprest en uitgerekt. Wanneer bijvoorbeeld water in plaats van lucht wordt gebruikt, kan de grote spuit kleiner zijn. Project 4: Mixer met 2 snelheden De TechCard mixer met 2 snelheden is één van de 2 bouwpakketten waarbij gebruik wordt gemaakt van snaarwielen. Bij de mixer worden snaarwielen gebruikt om de snelheid, kracht en richting van een bepaalde kracht te veranderen. Net als bij andere machines met snaarwielen, wordt er geen kracht opgewekt, maar wordt slechts de richting veranderd. Bij de mixer kan de snelheid worden verhoogd, maar dit gaat onvermijdelijk ten koste van de kracht, de klopper draait sneller, maar met minder kracht. De kracht is wel groter als de mixer langzaam draait. Een broodmixer draait bijvoorbeeld langzaam in verband het taaie deeg. Onderwerpen: Constructie en modelbouw, krachten en pneumatiek. Opmerkingen: Op de eerste afbeelding draait het grote snaarwiel een kwartslag terwijl het kleine snaarwiel een halve slag draait. De snelheid wordt verdubbeld, terwijl de kracht wordt gehalveerd. Op de tweede afbeelding is te zien dat het kleine snaarwiel een halve slag draait, terwijl het grote snaarwiel een kwartslag draait; de snelheid is gehalveerd, maar de kracht verdubbeld! Op de derde afbeelding is te zien dat de kracht en snelheid ongewijzigd blijven, maar dat alleen de richting wordt veranderd. (gekruiste snaar of drijfriem) 23

24 Project 5: Pneumatische rups De TechCard pneumatische rups is één van de 3 bouwpakketten over het thema pneumatiek. Met twee sturende spuiten kan de rups in beweging worden gezet. De voorkant van de rups gaat dan omhoog en buigt dan voorover. Doordat dan de onderkant omhoog wordt getrokken, beweegt het hele lijf naar voren. Een graafarm van een graafmachine werkt volgens hetzelfde principe als de pneumatische rups. Onderwerpen: Structuren, snaarwielen, overbrengverhoudingen, krachten en beweging. Opmerkingen: Het laten bewegen van de rups vergt wel enige oefening! 1 Open de onderste spuit om de achterpoot op de grond te drukken en de voorste poot omhong te brengen. 2 Open de bovenste spuit om de voorste poot naar voren te laten bewegen. 3 Sluit de onderste spuit om de voorste voet naar beneden te laten bewegen en 4 de achterpoot van de grond te halen. 5 Sluit de achterste spuit om de achterste poot naar voren te laten bewegen. Deze stappen moeten worden herhaald. Op sommige ondergronden zal de rups makkelijker achteruit bewegen. Bij een glad oppervlak zal de wrijving voor de voorste poot moeten worden vergroot, gebruik hervoor een elastiek of een kleefpad. Project 6: Dit TechCard bouwpakket is één van de 4 Tech- Card modellen die gebruik maken van tandwielen. Bij dit model wordt de rondgaande beweging van het rondsel (=tandwiel) omgezet in de rechte beweging van de tandstang. Dit mechanisme wordt vandaag de dag niet meer gebruikt voor de stuurinrichting van auto s, maar je vindt het nog wel terug bij de werking van ruitenwissers. Onderwerpen: Constructie en tandwielen Wagen met stuurinrichting Opmerkingen: Tandstang en rondsel systemen kunnen ook worden gebruikt om een rechte beweging om te zetten in een draaiende beweging. Elk apparaat dat gebruik maakt van tandwielen moet zorgvuldig in elkaar worden gezet om te zorgen dat de tandwielen precies in elkaar grijpen; niet te strak, maar ook niet te los. Een voordeel van tandwielen ten opzichte van snaarwielen is dat tandwielen, mits ze goed in elkaar grijpen, niet kunnen gaan slippen. 24

25 Project 7: Elektrische racewagen De TechCard racewagen is één van de 3 gemotoriseerde bouwpakketten van TechCard. De racewagen wordt aangedreven door een simpele aandrijving met 2 tandwielen en een elektromotor. De batterijen zitten niet in de wagen zelf, maar zijn met lange draden met de wagen verbonden. Hierdoor kan de wagen met een eenvoudige afstandsbediening worden bestuurd; zo kan de wagen vooruit rijden, achteruit rijden en stoppen. Onderwerpen: Constructie, tandwielen, elektromotor en eenvoudige besturing. naar de batterijen naar de motor naar de motor naar de motor naar de batterijen naar de batterijen Opmerkingen: Met een vierkant stuk TechCard van 75 x 75 mm en een strook van 75 mm lang kan een eenvoudige schakelaar worden gemaakt. Met splitpennen kunnen koperdraden aan het vierkante stuk TechCard en de strook worden bevestigd. Gebruik ook een splitpen om het vierkante stuk TechCard met de strook te verbinden; op deze manier kan de strook draaien. Op de eerste afbeelding staat de schakelaar Uit, op de tweede staat de schakelaar in de stand Vooruit en op de derde in de stand Achteruit. Project 8: De TechCard pneumatische heftruck is één van de 3 bouwpakketten over het thema pneumatiek. De toepassing van de pneumatische zuigers is vrijwel identiek aan die van hydraulische zuiger zoals die vaak bij hefapparaten wordt gebruikt. Net als bij andere projecten over het thema pneumatiek maakt dit bouwpakket duidelijk dat lucht niet alleen ruimte inneemt, maar zelfs gewicht en massa heeft! Pneumatische heftruck Onderwerpen: Modelbouw, krachten, eenvoudige besturing en pneumatiek. Opmerkingen: Met de grote spuit wordt lucht in de slang geperst; hierdoor wordt de kleine spuit op de heftruck open gedrukt. Het hefgedeelte zal omhoog bewegen. Wanneer de grote spuit wordt uitgetrokken, ontstaat er een onderdruk in de slang; hierdoor zal de kleine spuit op de heftruck worden dicht gezogen. Het hefgedeelte zal naar beneden bewegen. De grote spuit moet groter zijn dan de spuit op de heftruck omdat de lucht in het systeem wordt samengeperst en uitgerekt. In de praktijk is een hydraulisch systeem gevuld met een speciale vloeistof die nauwelijks kan worden samengeperst of uitgerekt. 25

26 Project 9: Tandwielkast Tandwielkasten zijn belangrijke apparaten. Ze worden in vele soorten in diverse machines gebruikt. Ze worden gebruikt om richting, grootte of snelheid van een kracht te veranderen. Een elektromotor of een verbrandingsmotor heeft vaak een te grote snelheid voor de meeste toepassingen; zonder tandwieloverbrenging zijn ze meestal te zwak. Onderwerpen: Constructie, tandwielen, elektromotor, krachten en overbrengingsverhouding. Opmerkingen: Een wormwiel zoals dat in de TechCard tandwielkast wordt gebruikt, is uitermate geschikt om de snelheid van een motor terug te brengen en de kracht te vergroten. Bij elke omwenteling van het wormwiel draait het tandwiel maar 1 tand. Het tweede tandwiel draait langzamer, maar met een grotere kracht. In de tandwielkast wordt, net als bij andere tandwielen, geen kracht opgewekt, maar wordt kracht omgezet. De snelheid van de elektromotor wordt verlaagd terwijl de kracht wordt vergroot. Project 10: Opwindbaar speelgoed Het opwindbaar speelgoed van TechCard wordt aangedreven door een elastiekje en is één van de 4 bouwpakketten die gebruik maken van tandwielen. De combinatie van tandwielen en de luchtweerstand die het speelgoed opwekt zorgen ervoor dat de zeilen veel harder moeten draaien dan de as waar het elastiek aan verbonden is. Onderwerpen: Modelbouw, krachten, tandwielen, overbrengingsverhoudingen en luchtweerstand. luchtweerstand Opmerkingen: Als het opgewonden elastiek losgelaten wordt, drijft het grote tandwiel het middelgrote tandwiel aan. Omdat het grote tandwiel groter is dan het middelgrote tandwiel, draait het middelgrote tandwiel sneller rond. Het kleine tandwiel is nog kleiner en draait dus nog sneller dan de hoofdas die door het elastiekje wordt aangedreven. Om de sneldraaiende as wat af te remmen zijn boven op het speelgoed de zeilen aangebracht. Deze vertragen de draaiing van de as door gebruik te maken van de weerstand van de lucht; hierdoor kan het speelgoed wat langer draaien. Hetzelfde principe van afremmen met behulp van lucht wordt ook bij echt speelgoed gebruikt 26