2016年9月25日日曜日

くるくるメロディータイマー

「くるくるメロディータイマー」 を作ってみました。

輪ゴムをギアモーターでねじり、ゴムの弾性力で 装置上の回転体を回します。

回転体の先には紐に繋がった球があり、紐が柱に衝突すると
球は柱にくるくる巻き付き ほどけて、また回転をします。

この装置では上の回転体が1周する時間は約3秒です。

回転体はギアに繋がっています。
ギアは3段で、3段目が1回転する間に 1段目は20回転します。

3段目のボルトがマイクロスイッチをオンすることでメロディーが鳴り始めます。
通常の接続では、オンになっている間しかメロディーが鳴りませんが
それでは面白みに欠けるので、タイマーICを使って12秒間鳴らすことにしました。

この写真の真ん中の四角いものがタイマーIC(LMC555) です。
黄色い導線の手前がメロディーICです。
コンデンサーと抵抗を繋いで、時間を設定します。
回路図はこちらに詳細に書かれています。

メロディーICに圧電素子を接続して、音が鳴ります。
この下の写真の右の黒い丸いものが圧電素子です。

ゴムがある程度 ねじれた後は
ギアモーターの回転数は、可変抵抗で調整します。
(回転体より早く回ると、ゴムはねじり過ぎ、遅いと弾性力が弱まるため)
今回使ったギアモーターは 無負荷状態で 48rpm(3V時) ですが、
約10Ωの抵抗を繋ぐと、20rpm 程度になります。
(100Ωの可変抵抗で、微調整します。)

紐に繋がった球の状態です。(木球はニトリのクローゼット用 シダーボール)
 針金(ダイソーの魚串) の先には鉄片をネジで取り付けています。
この鉄片が柱に当たってから 紐が柱に巻き付きます。

ほどけたあとは、鉄片は下向きに折れ曲がって、
柱に当たることなく、回転します。

動画で撮影しました。






これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。

(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)


2016年9月10日土曜日

壁や天井に張り付くクルマ

壁や天井に貼り付くクルマを作ってみました。

壁に貼り付く方法としては、                                                          
① マグネット方式                                                           
②風を壁に吹き当てて、気圧が下がることにより貼り付く方法 
③風を吸引して貼り付く方法                                             
主にこの3つの方法が考えられるようです。(青森の野呂茂樹先生より伝授)
野呂先生のHPはこちらです。
http://noroshigeki.web.fc2.com/

今回は③の「風を吸引して貼り付く方法」で作ってみました。
この方式のおもちゃとして、
このおもちゃのように華麗に動くことは出来ません。(涙)

↓ 押入れの扉を上っています。

↓ 天井を走行しています。


<作り方>
走行用ギアモーターは軽量かつトルクの強いものを使用しました。
ギアモーターはこちらで購入  (3.7V時の回転数は 20rpm 程度です。)
モーターシャフトと六角シャフトを4mmφアルミパイプで繋いで
エポキシ系接着剤で固定しています。

①に25mmのゴムタイヤを取り付けて
2cm幅の板で作った木枠に取り付けました。

タイヤは6~7mm程度出ています。
(この後、真っ直ぐに走るための調整として
左右のタイヤの高さを1mm程度ずらしました。)

直径55mmの穴を開けた厚紙を②に貼りました。

貼り付くための対策として
ダイソーで購入したスポンジシートを使用することにしました。
(スチロール板にビニール袋を貼ったものでもうまくいきました。)

③の下にこのスポンジシートを貼っています。
上部には高さ調整をしてモーターを取り付け。
このモーターはこちらで購入


スポンジシートは穴を開けてから貼っています。
進行方向となる側はスポンジシートの面積が大きいと
前進しなくなるので狭くしています。(この写真の上側)


配線をします。

(A) プロペラ用のモーターには15Ω(1/2W)を8個並列にしたものを直列接続
(B) 進行用のギアモーターには10Ω(1/2W) を直列接続

(A)と(B) を並列に接続し、240mAhのリポパック(3.7V)に接続しました。

(A) の15Ω(1/2W)を8個並列接続にした理由ですが
モーター無負荷時は0.1~0.3A程度しか電流が流れませんが
モーターにプロペラを取り付け、さらに壁に吸引させることで、
モーターに流れる電流は1.5A程度になります。
この状態で長時間使用するとモーターが焼けてしまいます。

対策として2Ω程度の抵抗を入れると電流は0.8A程度になります。
その場合の抵抗の消費電力は 約1.28Wとなります。
1/2W=0.5W の抵抗なら3本並列にすればOKですが、
ギリギリの状態では 抵抗が かなり熱くなるので余裕を見て8本並列にしました。
15Ωを8本並列で1.875Ω  (1本当たりの消費電力は約0.15W)

スイッチも電流容量が大きいトルグスイッチ(2A)を使用しました。

リポパックはマジックテープ着脱式にしています。

リポパック(リチウムポリマーバッテリー)は、
取扱いを間違えると火災や怪我の危険性がありますので、
取扱には十分な注意が必要です。 
こちら ↓ の注意事項をご確認ください。
http://www.crgjapan.com/web/pdf/lipo_battery_manual.pdf


ビデオで撮影しました。

プロペラが時計回りに回転しているので
本体は反時計回りに動こうとします。

その対策として、タイヤに高低差をつけたり
パーツを貼る位置を変えて重さのバランスを調整することで
壁の昇降は真っ直ぐに走るように 出来ましたが
天井を走るときは これらの効果は少なく、
円を描くように走っているのだと思います。

ギアモーターを右側に取り付けた方が良かったかなぁ・・・

なんだか ぎこちない動きの作品になってしまったけど、
今度は もう少し、カッコ良く動くものを作ってみたい。
タカラトミーの「エアロスパイダー」を買って どんな仕組みなのか?
分解してみたいなぁ・・・
見てもわからないだろうけど・・・(^^;




これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。

(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)


2016年9月2日金曜日

ビュンビュン走る 「ホバークラフト」

ホバークラフトを作ってみました。
フローリング材の上ではビュンビュン走ります。絨毯の上でも走ります。
水上では走ることは出来ません。

<作り方>
10cm×15cmの発泡スチロールトレイの中ほどに
通気用の穴を開けます。

モーター固定用 兼 風の仕切板を
カードケースを利用して作りました。

①に切り込みを入れて、②を差し込み 
裏側からホットボンドで固定しています。

③の上にモーターを貼り付け(ホットボンド&セロテープ)
リポパック、スイッチと直列接続にしています。
リポパックはマジックテープで着脱式にしています。

今回、使用したモーター他 は次のようなものです。
                              
(モーター2個と極性の違うプロペラが付いて200円以下です。)

リポパック(リチウムポリマーバッテリー)は、
取扱いを間違えると火災や怪我の危険性がありますので、
取扱には十分な注意が必要です。 
こちら ↓ の注意事項をご確認ください。

カードケースをこのように切って

④に取り付けました。

進行方向は上の写真のリポパックを貼る位置と
進行方向調整板で行いました。

カラーボードを切って割り箸に糸で くくりつけています。
カラーボードだけでは弱いので、カードケースで補強してから糸でくくっています。
割り箸は⑧のストローにピッタリ止まる太さ部分を使用。

⑥にストローを立てて、⑦を差し込みます。


裏はこんな感じです。




ビデオで撮影してみました。






これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。

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