מנוע רטט DC מאולתר: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מנוע DC קטן משמש ליצירת רעידות כגורם לתזוזה שלו בגלל פיר המסתובב שלו מחובר למסה לא סימטרית. הוא יכול לשמש ליישומים מרובים כתוצאה משימושיו הניתנים להתאמה ולתושייה, כולל אך לא רק - עיסוי גוף, כחרט על חומרים שונים, לשחזור פריטים שונים המנצלים תנודות סיבוב כמו מברשות שיניים חשמליות ולבסוף נקודת מבט חינוכית ללמוד כיצד פועלים מנועי רטט וכיצד הם יוצרים רעידות.

שלב 1: הבנת העיקרון

מנוע רטט זה הוא מנוע DC בעל מסת קיזוז (לא סימטרית) המחוברת לפיר.

כאשר הפיר מסתובב, הכוח הצנטריפטלי של מסת הקיזוז הוא אסימטרי, וכתוצאה מכך כוח צנטריפוגלי נטו, וזה גורם לתזוזה של המנוע. עם מספר רב של סיבובים לדקה, המנוע נעקר ומתנועע כל הזמן על ידי כוחות אסימטריים אלה. תזוזה חוזרת ונשנית זו נתפסת כרטט.

ישנם שני היבטים של הרטט שמצוטטים בדרך כלל, משרעת הרטט ותדירות הרטט - תדר רטט - קל להבין את תדירות הרטט. מהירות המנוע מצוטטת בסיבובים לדקה, או סל"ד. תדר הרטט מצוטט בהרץ (הרץ), שהוא מחזור אחד לשנייה מכיוון שיש 60 שניות בדקה, אנו יכולים לחלק את סל"ד ב -60 כדי לקבל את תדר הרטט ב- Hz.

תדר רטט (Hz) = סל"ד/60

משרעת הרטט - בעיקרו של דבר הכוח תלוי בגודל המסה, המרחק בין מרכז הכובד ההמוני לבין פיר המנוע ומהירות המנוע. משרעת הרטט הכוללת תלויה גם בגודל האובייקט שהמנוע הוא מְצוֹרָף. לדוגמה, מנוע הרטט הקטן בטלפון לא יגרום לתזוזה רבה אם הוא מחובר לחפץ כבד כמו שולחן.

חוזק הכוח שנוצר על ידי המנוע מתואר במשוואה הבאה:

F (כוח צנטריפטלי בניוטונים) = m (המסה של המסה הקיזוז או האקסצנטרי בקילוגרמים) * r (האקסצנטריות במטר או רדיוס המסה ממרכזה) * ω (המהירות הזוויתית ברד/ים)^ 2… (1)

אם נדע את הכוח ממנוע הרטט וגודל מסת היעד נוכל לחשב את האצת המערכת באמצעות החוק השני של ניוטון. עוצמת הרטט היא למעשה מדידה של האצה, הניתנת על ידי א.

F = מסה * האצה = m (המסה של הקיזוז או המסה האקסצנטרית בקילוגרמים) * r (היא האקסצנטריות במטר או רדיוס המסה ממרכזה) * ω (המהירות הזוויתית ברד/ים)^2 ……………..מ - 1)

שלב 2: חומרים

ציוד ביתי משותף וכמה תשומות חשמל בסיסיות נדרשות להדגמה זו:

1) מנוע DC

2) מסת קיזוז לחיבורו לפיר מנוע ה- DC. השתמשתי בדבק אפוקסי (mseal) כדי לעצב אותו וליצור את הצורה הנכונה

3) מארז סוללות או כל סוג אחר של מתח DC.

4) חיבור חוטים

5) מתג

6)* אופציונלי* כיסוי לכל המערכת

שלב 3: הרכבה

• חבר את מסת הקיזוז לפיר המנוע.
• חבר את מסופי המנוע לחשמל באמצעות החוטים והשתמש במתג איפשהו בין לבין.
• עטוף את המכשיר

שלב 4: יישומים

• מעסה גוף
• כחרט על חומרים שונים על ידי הצמדתו לאובייקט חד
• ליצירת פריטים שונים המנצלים תנודות סיבוב כמו מברשות שיניים חשמליות
• לבסוף מבחינה חינוכית ללמוד כיצד פועלים מנועי רטט וכיצד הם יוצרים רעידות.

שלב 5: זוהי ההגשה שלי לפרסי RYSI

למי שזה עשוי להדאיג, אנא מצאו הודעה זו המצורפת יחד עם טופס התחרות שלי.