Картонный башенный кран: проект для мастеров
Этот проект позволил автору воплотить в жизнь детскую мечту — создать функциональный игровой кран для детей. Вся конструкция была спроектирована с нуля, включая коробку передач, и реализована с помощью лазерного резака для точной резки и гравировки деталей. Почему же был выбран именно картон? Это доступный, часто бесплатный материал (например, из упаковок), с которым легко работать, хотя создание жёсткой конструкции из него — интересная инженерная задача.
Что понадобится для работы
Прежде чем приступить к сборке, подготовьте следующие материалы и инструменты:
- 4 листа картона размером 72 x 42 см и толщиной 8 мм.
- Около 2 метров прочной нити или шнура (диаметр примерно 2 мм).
- Клеевой пистолет с достаточным запасом стержней.
- Зубочистки для создания осей и мелких деталей.
- Острый канцелярский нож и ножницы для ручной работы.
- Лазерный резак (или готовые чертежи для ручной резки).
- Чертёж или дизайн-проект всех деталей крана.
Подготовка деталей и начало сборки
После того как все детали вырезаны на лазерном резаке, разложите их на большой поверхности, чтобы оценить масштаб работы и понять последовательность сборки.
1. Сборка центральной башни
Начните со склеивания двух частей рамы башни. Затем добавьте внутрь квадратные опорные элементы для жёсткости. После этого закройте оставшиеся две стороны центральной рамы. Важный момент: обратите внимание на два симметричных отверстия в деталях — они должны совпадать при сборке.
2. Короткая рама стрелы
Аккуратно согните короткую раму посередине, используя линейку или уголок для ровного сгиба. Для усиления конструкции приклейте треугольные опоры к раме. Внутри рамы также необходимо согнуть и приклеить небольшие опорные элементы, которые соединяют три внутренние треугольные стойки.
3. Длинная рама стрелы
Аналогичным образом согните длинную раму. На неё нужно приклеить пять треугольных опор. Затем аккуратно согните две внутренние конструкции, которые будут служить направляющими для салазок (тележки). Для облегчения сгиба можно сделать надрезы канцелярским ножом. После придания формы надежно приклейте все элементы на свои места.
4. Формирование верхней конструкции
Теперь соедините короткую и длинную рамы с длинным основанием верхней части крана. На этом основании предусмотрены специальные пазы (соединения «пальцами») для точной и прочной стыковки каждой рамы.
5. Изготовление и установка салазок (тележки)
Это ключевой узел, который позволяет крюку перемещать груз вверх-вниз и вдоль стрелы. Тележка будет скользить по направляющим длинной рамы. Сначала склейте две основные части салазок. Затем установите центральный шкив (см. следующий пункт) на зубочистку прямо посередине конструкции — это будет шкив для вертикального перемещения. После этого вставьте салазки в направляющие и зафиксируйте их положение, приклеив четыре прямоугольных ограничительных элемента. Они не дадут тележке перекашиваться при движении.
6. Создание шкивов из картона
В рамках концепции минимального использования сторонних материалов шкивы были изготовлены из трёх слоёв картона, пространство между которыми заполнено горячим клеем для прочности. Такое решение показало свою эффективность. Всего потребуется четыре шкива: один встраивается в салазки, один отвечает за движение салазок по стреле (располагается на длинной раме), и два находятся на короткой раме, связывая систему с лебёдкой на основании.
7. Лебёдка (снасть) на основании
Для управления движением салазок и крюка с земли была разработана лебёдочная система. Её механизмы собраны из картонных деталей с использованием четырёх зубочисток в качестве осей вращения. Готовые лебёдки нужно надёжно приклеить к основанию крана.
8. Сборка крюка и грузовой корзины
Соберите и склейте детали грузовой корзины. Для крюка склейте две небольшие детали с помощью горячего клея. После сборки можно провести первое испытание.
Финальная сборка и настройка
9. Окончательная сборка конструкции
Соедините центральную башню с основанием, надёжно приклеив её. Для устойчивости можно добавить четыре небольшие картонные ножки. С помощью подготовленных отверстий в верхней части башни свяжите её с основанием прочной нитью для дополнительной устойчивости.
Теперь аккуратно наденьте верхнюю конструкцию со стрелой на центральную башню и зафиксируйте клеем. Если картон недостаточно жёсткий, рекомендуется добавить дополнительные опорные элементы между башней и длинной рамой, чтобы предотвратить прогиб.
10. Навеска тросов (нитей)
Заключительный этап — заправка нитей в систему шкивов. Работает две независимые системы:
- Система подъёма/опускания: Нить проходит от лебёдки на основании к задним шкивам, затем к центральному шкиву в салазках и далее вниз к крюку.
- Система перемещения вдоль стрелы: Вторая нить образует петлю. Она идёт от второй лебёдки к заднему шкиву, проходит через салазки к переднему шкиву и закрепляется под ними, создавая замкнутый контур для движения тележки.
После настройки всех механизмов можно положить груз в корзину и испытать кран в работе!
Спасибо, что ознакомились с этим проектом. Надеемся, он вдохновит вас на создание собственных инженерных конструкций из подручных материалов!
Источник