老鼠夹车制作

1設計作業：鼠夾飛車DesignProject:MouseTrapCar設計及製作DesignandMake學習理論:1.能量轉換：位能Æ動能2.牛頓第二定律：當一個力作用於物體時，物體的運動會改變。運動變化的程度取決於該物體的質量和施加力的大小3.摩擦力對物體移動的影響：摩擦力越大，運動速度越慢4.旋轉動力：扭力=槓桿長度x力1.題目：我們不時會在路面上見到一些機動汽車行駛。這種汽車，消耗大量能源，並且對空氣做成一定程度的污染，極不環保。設計及製作一使用「老鼠夾」來推動的模型車，去表達可再生能源的「威力」。*並且，製作一設計紀錄檔案（DesignFolder），記錄整個設計及製作的過程。最後，與設計作業一併繳交。2.時限：2-3循環週（6-9堂，@35分鐘）3.基本要求：〈1〉模型車必須最少能達到一項功能/目的。（例如：發揮創意和想像力、表達環保、最有效能、………………）〈2〉模型車必須使用學校提供的「老鼠夾」作為動力的主要來源。〈3〉模型車必須注意安全。主要是在安裝及操作時，「老鼠夾」所帶出的危險。〈4〉模型車的體積應以250mmx250mmx250mm（長x闊x高）為上限。〈5〉模型車之外形設計無必要與日常生活所見的一般汽車相同。〈6〉模型車必須能作直線及向前移動。〈7〉模型車的重量及使用的物料沒有限制，並鼓勵使用環保/再用材料。〈8〉*如時間許可，會舉行班內及*班際「鼠夾飛車」競走大賽（直線向前，走最遠距離者勝）。24.考慮事項：〈1〉模型車需達到什麼功能/目的？〈2〉如何為模型車提供動力？〈3〉「老鼠夾」的運作原理是怎樣？〈4〉為甚麼模型車能作直線及向前移動？應用了那些原理？〈5〉如何將「老鼠夾」所釋放的能量轉移到模型車的向前移動的動作中？〈6〉模型車的結構設計原理如何？使用那些材料去製作模型車的「主體結構」部份，令他更能「穩定地在路面上行駛？5.製作程序：〈1〉搜集有關資料，可以是用文字、草圖、影印圖片及相片等表達，如有需要，應加上文字說明。〈2〉考慮應該應用何種機械和結構。〈3〉描繪出設計意念的精髓。〈4〉選取最適合的意念。〈5〉如有需要，仍可作整體或局部的修改。〈6〉繪製立體圖，正投影圖及施工圖（零件圖）。〈7〉如有需要，可先用硬咭紙製作模型（特定部分），以測試其效能。〈8〉生產製作。〈9〉操控嘗試。〈10〉*進行班內「鼠夾飛車」競走大賽（直線向前）。6.製作技術A.原理：模型車的所有動力是源自於「老鼠夾」的「彈弓」。B.因由：1.利用繩子其中一端接駁「槓桿臂」，而另一端則繞於尾輪的「輪軸」。（見下圖）32.當「輪軸」旋轉時，繩子將於「輪軸」上繞轉打圈，「槓桿臂」此時亦會向後輪「輪軸」方向移動。3.當「老鼠夾」被放鬆時，繩子於「輪軸」上被拉向前，使車輪向前旋轉。最後模型車可以向前推進。（見下圖）C.繩子繞法：繩子繞於「軸勾」的方法：（見下圖）留意事項：a.「軸勾」必須要短；b.「軸勾」過長可能使繩子再次繞回輪軸，引致模型車停下。4D.繞繩方向：必須和模型車的前進方向相反（在旁邊觀察「車轆」在繞繩時的轉動方向，作出判斷）。留意事項：a.不可繞繩子太鬆；或糾結一起b.可能拉斷繩子E.「老鼠夾」位置：模型車前進是靠繩子拉動「輪軸」。如果「老鼠夾」位置太接近「輪軸」時，「車轆」開始旋轉時會浪費能量。如果「老鼠夾」位置距離「輪軸」過遠，則推動的力量會相對減少。*提議：最好嘗試多個位置，找出最好的距離。（將數據記錄，方便推算）7.可遇見的問題及解決方法：問題一：模型車只行駛短距離便停下或不動原因：a.承軸位置的摩擦力過大（當「輪軸」轉動時，會帶動模型車向前移動。因此，「輪軸」與模型車的「車架」接觸位置需有適當空間，不可太鬆或太緊。）b.拉動力不足解決：a.加大承軸孔，並加入碳粉或啤令。（見下圖）b.將「老鼠夾」移近主承軸位置，和縮短「槓桿臂」尺寸。（見下圖）5c.加大「輪軸（主承軸位置）」的直徑。（見下圖）問題二：如何增加速度•縮短「槓桿臂」尺寸：留意過短會引致模型車在起始時，行而消耗能量•主軸「車轆」要細：直徑約50-125mm（CD），需自行調整尺寸測試•增加著力：「車轆」觸地部份附貼上橡根圈，增加著地力•增大「輪軸（主承軸位置）」直徑：可增加扭力。因扭力大，加速力便會增大•減輕重量：選擇較輕材料製造模型車的「車架」和車轆•盡量減低摩擦力問題三：如何增加向前行走距離•增長「槓桿臂」長度：使繩子加長，「輪軸」上繩圈數增多，引致模型車行走距離延長•增大主軸「車轆」直徑：每一轉圈，大轆所行走的直線距離較小轆長•減輕重量：選擇較輕材料製造模型車的「車架」和車轆•盡量減低摩擦力問題四：「老鼠夾」彈弓回彈快，但車速慢原因：1.繩子未能扣緊「輪軸」；或2.「輪軸」和「車轆」鬆離。6解決：（見下圖）1.黏緊「輪軸」和「車轆」2.檢查「軸勾」是否鬆脫3.將「老鼠夾」和「輪軸」距離增長，減少拉力4.改變「老鼠夾」的位置，或「槓桿臂」的長度問題五：「輪軸」前後滑動,使「車轆」與「車架」互相碰撞及摩擦，引致速度減慢解決：1.加介子（「車轆」與「車架」之間）；（見右圖）或2.在啤令和「輪軸」之間加膠水。（固定啤令位置，但小心在施工時，膠水不可滴進啤令內）問題六：車子突然停下或減速原因：1.繩子過長，使其重繞回模型車的「輪軸」上，形成煞車2.「軸勾」過長，容易勾回繩子3.「輪軸」與「車架」的摩擦力太大解決：（見下圖）1.檢查繩子長度是否適中（或=2倍「槓桿臂」的長度），防止回繞2.檢查「軸勾」的長度是否超過2mm3.減少「輪軸」與「車架」的摩擦7問題七：不能直線行駛原因：各「車轆」裝配質素差，偏離同一方向解決：1.重新調較，減少偏差；2.加裝呔盤（見下圖）問題八：起始時，模型車跣呔原因：選用「車轆」的材料不當，引致「車轆」和地面著力（抓力）不足解決：1.在「車轆」觸地部份加上橡根圈2.採用以發泡膠製成的「車轆」（見下圖）問題九：「槓桿臂」長度應該多少呢？決定於個人設計。如果要速度快，則「槓桿臂」要短；如果要行程遠，則「槓桿臂」要長。因此必須作多番嘗試，找出最適當的長度。8問題十：「老鼠夾」應安裝於那個位置？決定於個人設計。如要速度快，則位置須接近「輪軸」；如果要行程遠，則位置須遠離「輪軸」。（見下圖）8.工場實踐：循環週內容材料/零件A.製作1.車架2.動力（老鼠夾）裝置3.主體結構（包括外形）1.「老鼠夾」，48x100mm，由學校提供2.車架及主體結構（包括外形）：可自備材料，但學校會提供以下材料：包括原木條13mm，16mm及19mm闊，介子，鋼枝直徑4mm，原木枝直徑5mm，棉繩，皺紋膠紙等第一及第二次B.測試（向前移動）第三次C.*班內「鼠夾飛車」競走大賽（直線向前）9.製作提示：1.如何提高「車轆」的著力（使「車轆」在平面上不滑動）a.在「車轆」觸地部份加上橡根圈（見下圖）92.如何將光碟加裝於車「輪軸」上：（見下圖）3.如何保持模型車直線前進？（見下圖）•原因：由於各「車轆」不能保証向同一方向轉動，因而產生不能直線前進。解決：加裝導向呔盤（見右圖）104.如何利用「槓桿臂」提高推動力？a.將「老鼠夾」彈弓其中一部份切除，並加上適當長度的鐵枝。（見下圖）b.注意：長臂比短臂提供較少推動作用5.如果「槓桿臂」太長（300mm），會引致彎曲，我們應如何改善呢？（因為「槓桿臂」彎曲，會在開始時，增加損耗推動「車轆」旋轉的能量）*附加一條輕木於「槓桿臂」上增加其「彎曲強度」，就可解決彎曲問題。（見下圖）6.軸承（啤令）是什麼呢？我們如何利用它？a.由於「輪軸」和「車架」會在移動時產生摩擦，減慢了模型車的車速，甚至使模型車無法前進。*解決方法：加裝啤令於車架內，使摩擦力減少。（見下圖）*在這裏，煤碳可代替裝啤令功能。117.如何增加推動力？a.就是增加扭力（見下圖）1.利用增長或減短「槓桿臂」的尺寸，必須要自行調整。2.加粗「輪軸」中間部份的直徑。8.如何製作軸勾？（見下圖）a.由於缺乏軸勾，繩子會在「輪軸」上不斷滑動，引致繩子運作的能量未能全部轉換成「動能」。所以製作軸勾，用以固定繩子位置。129.如何在軸勾上打繩結？（見下圖）1310.參考圖片：11.參考網址：z（鼠夾飛車全面睇）z（認識老鼠夾）z（鼠夾車製作）z（全面購置鼠夾車）12.跟進問題：模型車的設計能否應用於實際的道路上？為甚麼？如可以的話，請指出是那些部份，及說明支持你意見的論據？1413.*設計紀錄檔案內容設計作業報告科目:設計與科技題目:姓名:班別:學號:15製作報告提示：(a)處境列出設習作業設計的範圍及寫出存在的難題。(b)設計概要扼要列出解決的方法（可輔以草圖解說）。(c)設計細則因為每個難題都有其範圍和要求，所以需要將一些要求詳細列出。(d)搜集㈾料將設計細則所需的資料分類、收集和整理，以作分析之用。(e)解決方法從各設計意念中選出合適的意念，並將之完整地繪製生產圖。(f)實踐按生產圖製作設計品，也須要有效地把握分工及時間的分配。(g)試驗按設計的要求測試製成品。(h)評估根據測試的結果，寫出製成品的優點和缺點，並找出改善的方法。