游乐园是我们课余时间最向往的地方之一,不管是温馨浪漫的旋转木马,或是疯狂刺激的海盗船,还是惊心动魄的黑暗鬼屋,都可以使我们的精神得到很大的放松。旋转飞椅也是其中一个深受大家喜爱的娱乐设施,它带我们飞上天空、甩掉烦恼,使我们得到极大的满足。
知识
一、认识旋转飞椅
1.什么是旋转飞椅
旋转飞椅(图13-1)是一种新颖的飞行塔类游乐设施,它具有豪华的外观装饰,提供了一种有趣的运动形式。游客乘坐在垂挂的吊椅上,随转盘的运转徐徐升起,仿佛翱翔于天际,又如置身于波荡起伏的大海中,其乐无穷。游客座椅在离心力的作用下绕立柱起伏飞旋,好似银燕在晴空中回旋飞舞,此起彼伏,上下飘飞。它集娱乐性、趣味性,惊险和刺激性于一体。
图13-1 旋转飞椅
2.世界最高旋转飞椅
瑞典斯德哥尔摩一家已有130多年历史的游乐园,于2013年向游客开放了全新的旋转飞椅项目,而该飞椅也创造了一项新的高度记录:397ft[1](121m)。
这个名叫“Eclipse”的旋转飞椅每次可以载客24人,每根缆索上有两人,瑞典宇航员Christer Fuglesang成为该飞椅的首位乘客。
3.各式各样的旋转飞椅(图13-2)
图13-2 各式各样的旋转飞椅
二、LEGO EV3器件介绍
1.认识零件——手柄式连接销
手柄式连接销(图13-3)一端与轴连接,方便对周边进行圆周运动控制。
图13-3 手柄式连接销
2.认识零件——锥齿轮
锥齿轮(图13-4)用在两根轴不平行的情况中,可以在两根轴成任意角度的情况下使用。LEGO的锥齿轮只使用于两根轴垂直的情况。它前端的齿比较特殊,可以当作标准齿轮来使用,也可以与其他标准齿轮在正交方向传输运动。在搭建过程中如果要改变输出轴的转动方向,可以使用锥齿轮和直齿轮的配合,可以产生一个垂直方向的运动输出。
图13-4 锥齿轮传动图
实践
1.任务要求:制作一个“旋转飞椅”模型,具体要求如下
(1)旋转飞椅坚固、稳定。
(2)美观、操作简单。
(3)能够直立于桌面上。
2.准备器件(图13-5)
图13-5 “旋转飞椅”模型零件
3.动手搭建
图13-6
第一步:完成旋转飞椅底座,取5×7方框,在其中一面8个孔加上长连接销,取3U梁4根,拼插在长连接销上,如图13-6所示。
图13-7
第二步:再取出4根3U梁,连接在第一步的长连接销上,然后在3U梁中间各加上一个短连接销,如图13-7所示。
图13-8
第三步:再取5×7方框、3U梁4根,用短连接销连接,如图13-8所示。
图13-9
第四步:将这两部分紧密连接在一起,完成底座制作,如图13-9所示。
图13-10
第五步:在已完成的底座上加上一根短轴,如图13-10所示。
图13-11
第六步:在底座内部用180°连接器将短轴固定,如图13-11所示。(www.xing528.com)
图13-12
第七步:在另一侧加同样的短轴一根,同侧底部做同样处理,如图13-12所示。
图13-13
第八步:在连接器中加入1根12U轴,轴上加有16齿直齿轮,用半轴套进行固定,如图13-13所示。
图13-14
第九步:完成侧面加固装置,取5U梁7根,用10个短连接销进行固定,如图13-14所示。
图13-15
第十步:在同一侧加装短连接销、长连接销各2个,如图13-15所示。
图13-16
第十一步:再将2根3U梁连接到第九步成品上,如图13-16所示。
图13-17
第十二步:将第十步完成的零件翻转至背面,在已有的长连接销旁边加上2个短连接销,如图13-17所示。
图13-18
第十三步:在新加的短连接销上加装1根3U梁,再在相应位置加装短连接销,如图13-18所示。
图13-19
第十四步:将12U轴穿过与3U梁相接的孔,用半轴套固定,在顶端加装12齿双锥齿轮,如图13-19所示。
图13-20
第十五步:将它与长方体彩块相连,如图13-20所示。
图13-21
第十六步:用9U梁、12U轴、半轴套与长十字形连接器制成飞椅椅座,共4个,如图13-21所示。
图13-22
第十七步:在齿轮上加装8个短连接销,如图13-22所示。
图13-23
第十八步:将飞椅椅座连接在齿轮上,在齿轮中心十字孔中加入一根8U轴,如图13-23所示。
图13-24
第十九步:在中心轴上加装一个轴连接器,如图13-24所示。
图13-25
第二十步:将前几步已完成的部分连接在一起,完成旋转飞椅的制作,如图13-25所示。
回顾
开动脑筋,完成本课任务:
(1)本课搭建的“旋转飞椅”如何能够提升旋转速度?
(2)如果齿轮增加,还能不能搭建出飞椅?
拓展
学习了本课的齿轮知识,你能利用齿轮搭建出什么样的旋转飞椅?旋转飞椅底座可以变换搭建方法。如果运用多个齿轮可以怎样搭建?动手试一试。
[1]1ft=0.3048m。
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