車輛模型比賽是廣火青少年極為喜愛的運動項目之一,開展車輛模型活動是素質教育的載體,能培養(yǎng)青少年動腦、動手的好習慣和勇于探索、拼博向上的優(yōu)秀品質,對促進青少年的全面發(fā)展十分有益。
本方案通過對F1空氣槳直線賽車的探究實踐活動,讓學生了解簡易車模的基本構成,掌握調試直線賽車的技巧,營造青少年科技創(chuàng)新的氛圍和環(huán)境。
活動內客
1 了解車輛模型基礎知識。
2 認識和掌握組成F1空氣槳直線賽車各零件的作用。
3 利用給定套材設計、制作小車(圖1、圖2)。
4 直線競速賽:實現(xiàn)給定路線走直線競速功能。
5 圓周競速賽:實現(xiàn)圓周競速功能。
6 小車拔河賽:實現(xiàn)拔河功能。
7 車輛模型創(chuàng)新賽:對F1空氣槳直線賽車模型改進和創(chuàng)新。
活動的場地在教學樓前平滑的水泥路面;學生從網(wǎng)上查閱有關車輛模型基礎知識、F1空氣槳直線賽車套材組裝說明書。
本次活動所需的器材主要有:F1空氣槳直線賽車套材每人一套,螺絲刀、小榔頭、五號電池等。
活動過程和步驟
讓學生查閱有關車輛模型基礎知識,了解什么叫車輛模型?車輛模型的基本組成部分的名稱是什么?車輛模型有哪些種類?我國車輛模型發(fā)展水平如何?車輛模型包含哪些原理等。
查閱之后的資料整理如下:
1 車輛模型:依靠地面作用力或地面效應為主的運載工具模型稱為車輛模型。
2 基本組成部分的名稱:
由于車輛模型范圍較廣,下面以比較常見的內燃機動力四驅車模型為例,介紹車輛模型的基本組成部分(圖3)。
外觀包括車身、底盤、車輪、避震器、引擎五部分;內部結構包括油泵、引擎、消音器、伺服機、避震器等。
發(fā)動機
發(fā)動機是汽車的動力裝置。其作用是使燃料燃燒產(chǎn)生動力,然后通過底盤的傳動系驅動車輪使汽車行駛。發(fā)動機主要有汽油機和柴油機兩種。汽油發(fā)動機由曲柄連桿機構、配氣機構和燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系、起動系組成;柴油發(fā)動機的點火方式為壓燃式,所以無點火系。
底盤
底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動機及其各部件、總成,形成汽車的整體造型,并接受發(fā)動機的動力,使汽車產(chǎn)生運動,保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。
車身
車身安裝在底盤的車架上,用以駕駛員、旅客乘坐或裝載貨物。轎車、客車的車身一般是整體結構,貨車車身一般是由駕駛室和貨箱兩部分組成。
電氣設備
,電氣設備由電源和用電設備兩大部分組成。電源包括蓄電池和發(fā)電機。用電設備包括發(fā)動機的起動系、汽油機的點火系和其他用電裝置。
抽
機械中主要零件之一。一般為金屬圓桿,輪子和其他轉動的機件繞著它或隨著它轉動。
伺服舵機
它是把接收機收到的電信號轉換成相應的機械動作。
電子變速器
只用在電動模型車上,是一種專門調速用的伺服裝置。
3 車輛模型的種類:
車輛模型按照其功能可分為靜態(tài)仿真車模、動力型競賽車模、益智型拼裝車模等(圖4)。
4 車輛模型包含哪些原理:
車輛模型的運動一般都是將引擎的動力通過傳動系統(tǒng)輸送到2個車輪(2驅車)或4個車輪(4驅),車輪旋轉時會與地面產(chǎn)生摩擦(啟動時稱靜摩擦,運動中稱動摩擦),車子主要就是依靠地面的“反作用力”而前進的。
①各組成部分和作用(圖5):
馬達:產(chǎn)生動力的部分。
后輪:車輛模型運動時和地面產(chǎn)生摩擦力,使車子運動。
后輪鋼軸:連接兩個后輪。
后輪軸轱:控制兩個后輪間距并和車身相連接。
前輪叉:固定前輪,使前輪與車身相連。
馬達架:固定馬達。
螺旋槳:產(chǎn)生動力。
前輪軸:固定前輪。
前輪:通過調節(jié)前輪實現(xiàn)各種功能。
前輪支架:固定前輪。
電池盒:裝電池,以提供電力。
桿式車身:連接各部分(見圖2)。
②組裝:
a 將電池盒及馬達架套入車身。電池盒靠近馬達架的一端可安裝獨立的彈簧片和墊片。
b 將馬達安裝在馬達架上,然后將開頭穿過馬達架上的小孔并用
2 枚自攻螺絲固定,最后將馬達的紅黑線所連接的墊片、彈簧片和另一端的雙通片均插入電池盒內壁的槽內。
c 用錘子將后輪鋼軸輕輕敲至后輪輪轂孔底,將鋼軸穿過后輪軸轱并用相同方法將另一只后輪也敲入,用前輪支架、前輪叉、前輪及軸組合完成前輪的裝配并裝在車身前端,安裝就完成了。
不論是直線競速賽、圓周競速賽,還是小車拔河賽,一般都是通過調節(jié)前車輪來完成。注意:后輪軸不能左右移動,以保證后輪在行進中的穩(wěn)定。
車接競賽的類型
1 直線競速賽:通過調試模型的前車輪,實現(xiàn)給定路線走直線競速功能。
畫好長10米、寬2米的跑道。兩兩一組從起點出發(fā)后,根據(jù)車頭跑出賽道時所接觸的分區(qū)記錄分數(shù)和用時,分數(shù)高且用時最短者成為“車王”。賽車道見圖10。
2 圓周競速賽:通過調試模型的前車輪,實現(xiàn)給定路線走圓周競速功能。賽道見圖11。
評定方法:根據(jù)走時少且實現(xiàn)圓周功能來確定名次。
3 小車拔河賽:兩兩一組相向在一直線上用細線相連,實現(xiàn)拔河功能。賽道見圖12。
用細線相連的兩車先打開電源開頭,讓電機轉動起來,倒計時松手,以超過起始線30厘米為勝。
4 車輛模型創(chuàng)新賽:對F1空氣槳直線賽車模型改進和創(chuàng)新;以F1空氣槳直線賽車為主體,對模型進行改進和創(chuàng)新;可采用各種可能的方法對車輛模型進行改進和創(chuàng)新。
評定方法:依構思巧妙、科學合理、實現(xiàn)功能等為評定標準;如現(xiàn)有條件自己制作困難,可畫圖說明創(chuàng)新方案。