ساخت چراغ راهنمایی زمان بندی شده

یازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: ساخت چراغ راهنمایی زمان بندی شده
نام ارائه دهنده/دهندگان: سارا بیاتی، فاطمه خرده کار
زمینه و نوع پروژه: فیزیک، مکانیک
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبستان غیر انتفاعی گل نرگس

چکیده

هدف دانش آموزان از پروژه حاضر این بود که نحوه جریان سریع رودهای جهان را شبیه سازی کرده و علت آن را بیان کردند. آن ها جهت دستیابی به اهداف پژوهش اقدام به انجام آزمایشی در این زمینه کردند.

مقدمه

در دل هر ابزار مکانیکی تعداد زیادی چرخ دنده وجود دارد. تا به حال فکر کرده اید که چرا این قدر چرخ دنده در آن ها استفاده می شود. مهم ترین دلیل آن این است که همه این ابزارها یک موتور کوچک دارندکه با سرعت بالا می چرخد.

اگر دو چرخ دنده را که کنار هم قرار دارند با دقت نگاه کنید می بینید که همواره یکی از آن ها در جهت عقربه های ساعت می چرخد و دیگری خلاف عقربه های ساعت..

چرخ دنده های ساده در دستگاه های بسیاری استفاده می شوند. مانند پیچ گوشتی الکتریکی، آبپاش نوسانی، ساعت زنگی، ماشین لباسشویی و خشک کن لباس. اما شما در اتومبیل خود تعداد زیادی از آن را نخواهید یافت زیرا چرخ دنده ساده واقعا" می تواند پر سروصدا باشد.

هر وقت دندانه چرخ دنده یک دنده را با چرخ دنده دیگری درگیر کند دنده ها برخورد کرده و این ضربه صدای بلندی تولید می کند، همچنین فشار روی چرخ دنده را افزایش می دهد. برای کاهش دادن صدا و فشار روی چرخ دنده اغلب چرخ دنده ها در اتومبیل مارپیچی می باشند.

چرخ دنده ها عموماً برای یکی از چهار دلیل زیر استفاده می شوند:

1. برای تغییر جهت دوران
2. برای زیاد یا کم کردن سرعت دوران
3. برای انتقال حرکت دورانی به محوری دیگر
4. برای حفظ هم زمانیِ دوران دو محور

چراغ راهنمایی یک وسیله یا نماد راهنمایی و رانندگی است. این چراغ در تقاطع جاده ها، پیاده روها، ورودی و خروجی معابر و برخی اماکن دیگر نصب می شود و جریان آمد و شد را هدایت می کند. این وسیله حق عبور را به کمک سه رنگ نوری استاندارد (قرمز، زرد، سبز) مشخص می سازد.

دانش آموزان در این پروژه سعی داشتند چراغ راهنمایی زمان بندی شده طراحی کنند، آن ها چراغ راهنمایی را با استفاده از چوب طراحی کردند و موتور آن را با وسایل آلومینیمی تهیه کردند. شیوه انجام کار به شرح زیر می باشد.

ابتدا دانش آموزان موتور دستگاه را طراحی کردند آنها با خط کش محل قرار گیری چرخ دنده ها را روی تخته باریکی که بریده بودند مشخص کردند.

سپس سه میخ خیلی باریک انتخاب کرده و داخل تخته فرو کردند. سپس هر چرخ دنده رد کرده و انتهای چرخ دنده آخری نیز آرمیچر را رد کردند. در گام بعد دو سیم این آرمیچر را به باتری وصل کردند. چرخ ها چرخیدند یعنی موتور درست کار می کنند.

ساخت ماشین چراغ راهنمایی زمان بندی شده

بعد از ساخت موتور دانش آموزان طرح چراغ راهنمایی زمان بندی شده را کشیدند. در مرحله بعد دو تخته به اندازه 4 سانتی متر مشخص کرده و برش دادند، سپس دراین مرحله در بالای تخته 4 سانتی متری سوراخی به اندازه میله ایجاد می کنیم.

در گام بعد در دو طرف قوطی را با کاتر برش دادند و به جای آن قطعه چوبی که به اندازه ته قوطی برش داده بودند را با چسب چسباندند. در دو انتهای بطری و درست وسط آن سوراخی به اندازه میله ایجاد کردند. دو تخته 4 سانتی متری را به فاصله 7 سانتی متری از لبه تخته بزرگ از اطراف چسباندند. میله را از دو سوراخ انتهایی بطری که چوب قرار داده بودند رد کرده و سپس داخل سوراخ تخته 4 سانتی متری گذاشتند.

در گام بعد لاستیک پلاستیکی را به بطری و سپس موتور اتصال دادند باتری و کلید هم به تخته وصل کردند و با سیمی که از زیر تخته رد کرده بودند کلید به موتور وصل شد. سپس به ورقه های آلومینیومی با چسب حرارتی سیم وصل کرده و آنها را به قوطی چسباندند. مرحله بعد ساخت چراغ می باشد به اندازه 10 سانتی متر تخته ای برش داده و در محل قرار گرفتن چراغ در تخته اصلی چسباندند سپس چهار تکه تخته به اندازه مساوی بریدند. روی یکی از تخته ها به اندازه دو سانتی متر سوراخ هایی ایجاد کردند.

روش کار:

جریان الکتریکی با وصل کلید وارد موتور شده چرخ دنده موتور قدرت موتور را بالا برده سرعت چرخش را کم می کند و قوطی می چرخد انرژی الکتریکی به مکانیکی تبدیل می شود بعد دوباره در آن ورق آلومینیومی که در هر بار متصل به قوطی می شود دوباره جریان مکانیکی در آن تبدیل به الکتریکی شده و چراغ روش می شود.

مهارت های کسب شده

1. چگونگی تفکر طراحی
2. چگونی پژوهش و استخراج مطالب
3. آشنایی با استاندارهای طراحی و نحوه ارائه ایده در گام های اولیه و نهایی
4. آشنایی با نحوه پرزنت و ارائه
5. آشنایی با نحوه کار موتور
6. آشنایی با شیوه ساخت موتور
7. آشنایی با شیوه ساخت چراغ راهنمایی زمان بندی شده