Buggycar

Buggy toy  1

Buggy Toy 

  1. มอเตอรไฟตรง 3V พรอมสายตอ 2 ตัว 2. กะบะถาน AA 2 กอน พรอมสายตอ 2 ตัว 3. เฟองพลาสติก 12 ฟน 2 ตัว 4. เฟองพลาสติก 36 ฟน 2 ตัว 5. เฟองพลาสติกสองชัน้ 32x12 ฟน 6. เฟองตัวหนอนพลาสติก 7. แกนโลหะหกเหลี่ยม 2 มม. ยาว 6 ซม.

8. แกนโลหะหกเหลี่ยม 2 มม. ยาว 7 ซม. 2 อัน

9. สายรัดพลาสติกยาว 10 ซม. 20 เสน 10. สายรัดพลาสติกยาว 16 ซม. 5 เสน 11. เสาพลาสติก รู 3 มม. ยาว 25 มม. 8 ตัว 12. ลอพรอมยางโฟม 6 ตัว 13. แผนพลาสวูด หนา 5 มม.

14. เหล็กฉาก 2x3 รูแบบวงรี 2 ตัว 15. สกรูหัวตัด 3x10 มม. 2 ตัว 16. นอตตัวเมีย 3 มม. 2 ตัว

 1. คัตเตอร 2. กรรไกร 2. เทปโฟมกาว 2 หนา 3. ไขควง 4 แฉก 4. ตะไบเล็ก (อาจใชกระดาษทรายละเอียดแทนได) 5. สวานมือขนาดเล็กแบบใชแบตเตอรี่ (ถาจัดหาได)

6. กระดาษลอกลาย/ลอกแบบ 7. ไมบรรทัดเหล็ก 8. เลื่อยฉลุพรอมใบเลือย ่ (ถาจัดหาได)

2Buggy toy

 

     เปนวิธีการอยางงายทีสุ่ ดในการขับเคลือนรถของเล ่ นใหเคลือนที ่ ่ โดยในกิจกรรมนีจะทดลอง ้ ดูวา ถาตอมอเตอรตรงเขากับลอ รถของเลนจะมีการเคลื่อนทีได ่ หรือไมอยางไร มอเตอร 3V พรอมสายตอ

กะบถาน AA 2 กอน พรอมสายตอ

 

แผนพลาสวูด หนา 5 มม. ขนาด 85x65 มม. ลอยางโฟม x2

่ สายรัดพลาสติก 10 มม. x6 แกนโลหะหกเหลียม ยาว 7 ซม. เทปโฟมกาวสองหนา

การสราง (1.1) ตัดแผนพลาสวูดตามแบบในรูปที่ 1 เจาะรู 3 มม. ดวยไขควงสี่แฉกหรือสวานมือ (แผนพลาสวูด คอนขางนิม่ จึงใชไขควงเจาะลงไปได อาจตองออกแรงเล็กนอย - หากมีสวานมือขนาดเล็กใหนํามาใช เจาะรูเพือความสะดวกก็ ่ ได) เพื่อใชเปนฐานรถของเลน รูทั้งหมดมีไวสําหรับรอยสายรัดพลาสติก

รูปที่ 1 แบบของโครงรถของเลนแบบที่ 1 และภาพชินส ้ วนทีตั่ ดและเจาะรูเรียบรอยแลว (ดาวนโหลด ไฟลขนาดเทาจริงไดที่www.sciencetoy.in.th หรือใชจากแบบทีจั่ ดมาในชุดอุปกรณรถของเลน พลังงานไฟฟา)

Buggy toy  3

(1.2) นําลอมาสวมเขากับแกนหมุนของมอเตอร กดลอเขากับแกนหมุนใหแนน จากนันติ ้ ดเทปโฟมกาว 2 หนาติดที่ดานหลังของกะบะถาน

(1.3) นําเสารองพลาสติก 25 มม. ตอกันสองชินยึ ้ ดเขากับแผนฐานทังด ้ านหนาและดานหลังรัดใหแนน ดวยสายรัดพลาสติก

(1.4) นําแกนโลหะหกเหลี่ยมเสียบเขากับลอยางโฟมขางหนึ่ง จากนั้นสอดปลายอีกดานหนึ่งผานเขา ไปในเสารองพลาสติกทีฐานของรถของเล ่ น แลวเสียบลอยางโฟมเขากับปลายของแกนโลหะ

4Buggy toy

 

(1.5) ใชสายรัดพลาสติกสอดเขาทีรู่ เจาะดานหนาเพื่อยึดมอเตอรจากขั้นตอนที่ (1.2) เขากับดานหนา ของรถ นํากะบะถานซึ่งติดเทปโฟมกาวสองหนาแลว มาลอกแผนปดกาวออก แลวติดตังลงบนฐาน ้ ของรถของเลน

(1.6) ตอสายมอเตอรเขากับกะบะถาน ก็จะไดรถของเลนแบบที่ 1 ที่ใชมอเตอรขับลอโดยตรง (1.7) ใสแบตเตอรีลงในกะบะถ ่ าน เพือจ ่ ายไฟใหรถของเลน สังเกตการเคลือนที ่ ของรถของเล ่ นแบบที่ 1 เมือใส ่ แบตเตอรรีเพื ่ อจ ่ ายไฟใหกับรถของเลนแลว รถอาจไมเคลือนที ่ ในทั ่ นที อาจตองชวยเข็น ตัวรถเล็กนอย เนืองจากกํ ่ าลังทีมอเตอร ่ สงไปขับตรงทีล่ อ ไมมีแรงบิดมากพอทีจะขั ่ บเคลือนรถของเล ่ น ใหเคลื่อนทีได ่ ถารถของเลนเคลื่อนที่ถอยหลัง แกไขโดยสลับขั้วสายตอมอเตอรกับกะบะถานเปนตรงขาม

Buggy toy  5

   การขับเคลื่อนรถของเลนในกิจกรรมกอนหนานี้จะมาจากมอเตอรขับไปยังลอโดยตรงเพียง อยางเดียว ลําพังมอเตอรเพียงอยางเดียวไมสามารถขับเคลื่อนรถของเลนใหมีพละกําลังและความเร็ว ที่เหมาะสมได จีงตองมีการทดความเร็วรอบดวยชุดเฟองขับหรือ Gearbox

เฟองและการคํานวณหาอัตราทด เฟองตัวแรกของระบบสงกําลังเรียกวา เฟองสง เฟองที่ตอเพิ่มเขามาและนําผลไปใชเรียกวา เฟองรับ ถาเฟองรับมีขนาดใหญกวาเฟองสง จะทําใหแรงบิดเพิมขึ ่ นและความเร็ ้ วรอบของมอเตอรจะ ลดลง จากรูปที่ 2 พบวา ถาเฟองสงหมุนไป 3 รอบฟนเฟอง จะทําใหเฟองรับหมุนเพียงรอบเดียว จากลักษณะนี้บอกไดวาเฟองเกียรมีอัตราทด 3 : 1 ซึ่งมาจากการนําคาของเฟองรับตั้งแลวหารดวยคา ของเฟองสง 36 / 12 = 3 : 1

รูปที่ 2 ระบบเฟองอยางงาย ประกอบดวย เฟอง 2 ตัวคือ เฟองสงและเฟองรับ หากเฟองสงมีจํานวนฟน มากกวาเฟองรับ จะทําใหความเร็วรอบเพิมขึ ่ น้ แรงบิดลดลง ในทางตรงขามหากเฟองรับมีจํานวนฟน มากกวา จะทําใหความเร็วรอบของระบบลดลง แตมีแรงบิดมากขึน้

6Buggy toy

 

รูปที่ 3 แสดงตัวอยางการเพิ่มจํานวนเฟองเขาไปในระบบ ทําใหเกิดการทดรอบเพิ่มขึน้ โดยขนาด ของระบบเฟองทังหมดไม ้ ใหญเกินไป ในกรณีที่ตองการอัตราทดมากๆ การขยายขนาดของเฟองรับจะทําใหขนาดรวมของชุดเฟอง ขับใหญเกินไป จึงตองใชวิธีทดเฟองตอกันดังรูปที่ 3 เพือให ่ ไดอัตราทดตามตองการ จากรูปที่ 3 อัตรา ทดที่ไดมีคาเทากับ  36   32 

(เฟองรับ2/เฟองสง2) x (เฟองรับ1/เฟองสง1) =  12    12   8 นั่นคือ อัตราทดเทากับ 8:1 หมายความวา เมื่อแกนของมอเตอรหมุน 8 รอบ เฟองตัว สุดทายจะหมุนเพียงรอบเดียว

Buggy toy  7

 

1

2

5

3

6

4 10

7

11 8

13 9 12

1

เฟอง 12 ฟน

2

เฟองสองชัน้ 32x12 ฟน

4

แผนพลาสวูด 95x50 มม.

5

แกนโลหะหกเหลี่ยม 6 ซม.

6

แกนโลหะหกเหลี่ยม 7 ซม. (2 ชิ้น)

7

เทปโฟมกาว 2 หนา (ไมมีในชุด - ตองหาเพิ่มเติม)

8

เสาพลาสติก 25 มม. (4 อัน)

9

กะบะถาน AA 2 กอนพรอมสาย

3

10

สายรัดพลาสติก 16 ซม. (2 เสน)

11

สายรัดพลาสติก 10 ซม. (8 เสน)

12

มอเตอรไฟตรง 3V พรอมสายตอ

13

ลอพรอมยางโฟม (2 วง)

เฟอง 36 ฟน

8Buggy toy

 

การสราง (2.1) ตัดแผนพลาสวูดขนาด 95 x 55 มม. เจาะรูขนาด 3 มม. ตามแบบในรูปที่ 4

รูปที่ 4 แบบของโครงรถของเลนแบบที่ 2 และภาพขินส ้ วนทีตั่ ดและเจาะรูเรียบรอยแลว (ดาวนโหลด ไฟลขนาดเทาจริงไดที่ www.sciencetoy.in.th หรือใชจากแบบที่จัดมาในชุดอุปกรณรถของเลน พลังงานไฟฟา) (2.2) เตรียมชินส ้ วนสําคัญ 2 อยาง เริ่มจากนําเฟอง 12 ฟนเสียบเขากับแกนหมุนของมอเตอร จากนั้น นําเสารองพลาสติกขนาด 25 มม. ตอกันสองชินยึ ้ ดเขากับแผนฐานทังด ้ านหนาและดานหลังรัดใหแนน ดวยสายรัดพลาสติก

Buggy toy  9

(2.3) นํามอเตอรมายึดเขาทีอี่ กดานของแผนฐาน โดยใชสายรัดพลาสติก 16 ซม. 2 เสนในการรัด จากนัน้ นําแกนโลหะหกเหลี่ยมยาว 6 ซม. (แกนสั้นกวา) สอดเขาทีด่ านขางของมอเตอรในตําแหนงดังรูป

(2.4) นําเฟองสองชันเสี ้ ยบเขาทีแกนหกเหลี ่ ่ยม โดยหันดานเฟอง 12 ฟนออกดานนอก

(2.5) เสียบลอเขากับแกนหกเหลี่ยมยาวและนําเฟอง 36 ฟนเสียบตามเขาไป กอนที่จะรอยเขากับเสา รองพลาสติกและกดยึดดวยลออีกดาน

10Buggy toy

 

(2.6) นําลออีกชุดหนึ่งมาเสียบที่ดานหนา จากนั้นใชกรรไกรตัดปลายของสายรัดพลาสติกออก

(2.7) ลอกแถบปดของเทปโฟมกาวสองหนาออก เพือติ ่ ดตังกะบะถ ้ านกับโครงรถของเลน โดยยึดเขา ที่ดานหนาของหุนยนต 

(2.8) ตอสายมอเตอรเขากับกะบะถาน ใสแบตเตอรี่ AA 2 กอน เพื่อจายไฟใหกับรถของเลน สังเกต ความเร็วในการเคลื่อนทีของรถของเล ่ นแบบที่ 2 นี้เทียบกับรถของเลนในแบบที่ 1

Buggy toy  11

   ในกิจกรรมนีเป ้ นการแนะนําใหรูจั กกับเฟองอีกชนิดหนึง่ ทีนิ่ ยมนํามาใชในระบบเฟองเพือทด ่ รอบความเร็ว และเปลี่ยนแนวการขับเคลื่อน นั่นคือ เฟองตัวหนอน (worm gear)

รูจั กกับเฟองตัวหนอน เฟองตัวหนอนมีลักษณะเหมือนสกรู ทําหนาทีเป ่ นเฟองสงในแนวการขับเคลื่อนที่ทํามุม 90 องศากับเฟองรับ ขอดีของเฟองตัวหนอนคือ สรางอัตราทดไดมาก การหมุนหนึ่งรอบจะเทากับการ เลื่อนของเฟองปกติเลื่อน 1 ฟน ดังนั้น ถาเฟองรับมี 36 ฟน เมื่อตอเขาเฟองสงก็จะไดอัตราทดสูงถึง 36:1 ขอเสียของเฟองตัวหนอนคือ ทําหนาทีเป ่ นเฟองสงไดเทานั้น และการหมุนยอนอาจทําใหเฟอง เสียหายได

รูปที่ 5 แสดงการทํางานของเฟองตัวหนอนและหนาตา ของเฟองตัวหนอนพลาสติกทีใช ่ ในรถของเลนแบบที่ 3

12Buggy toy

 

 

1 7

2

3 8 4 9 6

13

10 5

12

14

11

1

เฟองตัวหนอน

2

เฟอง 36 ฟน

4

กะบะถาน AA 2 กอนพรอมสาย

5

เทปโฟมกาว 2 หนา (ไมมีในชุด - ตองหาเพิ่มเติม)

6

เสาพลาสติก 25 มม. (2 ชิน) ้

7

แกนโลหะหกเหลี่ยม 7 ซม.

8

สายรัดพลาสติก 16 ซม. (2 เสน)

9

สายรัดพลาสติก 10 ซม. (8 เสน)

3

แผนพลาสวูด 95x50 มม.

10

มอเตอรไฟตรง 3V พรอมสายตอ

11

สกรูหัวตัด 3x10 มม. และนอต 3 มม.

12

ฉากโลหะ 2x3 แบบวงรี

13

แปรงสีฟนทีไม ่ ใชแลว (ไมมีในชุด - ตองหาเพิมเติ ่ ม)

14

ลอพรอมยางโฟม (2 วง)

Buggy toy  13

การสราง (3.1) ตัดแผนพลาสวูดใหมีขนาดดังรูปที่ 6

รูปที่ 6 แบบของโครงรถของเลนแบบที่ 3 และภาพขินส ้ วนทีตั่ ดและเจาะรูเรียบรอยแลว (ดาวนโหลด ไฟลขนาดเทาจริงไดที่ www.sciencetoy.in.th หรือใชจากแบบที่จัดมาในชุดอุปกรณรถของเลน พลังงานไฟฟา) (3.2) นําเสารองพลาสติก 25 มม. ตอกันสองชินยึ ้ ดเขากับแผนฐานรัดใหแนนดวยสายรัดพลาสติก

14Buggy toy

 

(3.3) นําลอเสียบเขากับแกนโลหะหกเหลียม ่ จากนันร ้ อยเขาทีฐานหุ ่ นยนตและคันตรงกลางด ่ วยเฟอง 36 ฟน

(3.4) นําฉากโลหะยึดเขากับแผนฐาน แลวใชสกรูหัวตัด 3x10 มม. ขันยึดดวยนอต 3 มม.

(3.5) นําเฟองตัวหนอนเสียบเขากับแกนมอเตอร

Buggy toy  15

(3.6) นํามอเตอรมายึดเขากับฉากโลหะ ใหเฟองตัวหนอนขบเขากับเฟอง 36 ฟนพอดี ถาไมไดใหดัด งอฉากโลหะเล็กนอย แลวตัดปลายสายของสายรัดพลาสติกใหเรียบรอย

(3.7) นําแปรงสีฟนเกาๆ มาตัดดามออก แลวติดดวยกาวสองหนา จากนันติ ้ ดไวทีด่ านหนาของฐานรถ เพือทํ ่ าหนาที่ประคองและรับนํ้าหนักที่ดานหนาของรถของเลน

(3.8) นํากะบะถานทีติ่ ดเทปโฟมกาวสองหนาแลว ยึดเขาทีด่ านหนาของรถของเลน ตอสายมอเตอรเขา กับกะบะถาน ใสแบตเตอรี่ AA 2 กอน เพื่อจายไฟใหกับ รถของเลน สังเกตความเร็วในการเคลือนที ่ ของรถของเล ่ น แบบที่ 3 นี้เทียบกับรถของเลนในแบบที่ 2

16Buggy toy

 