Развивающие игры

По одному техническому заданию можно собрать громадное количество конструктивно различных моделей. Так по заданию "Поворотная тележка" детьми было создано около 200 (!) разных моделей, от очень примитивных (авторы -малыши 4 -- 5 лет) до весьма совершенных, собранных старшеклассниками, увлекающимися техникой. В виде примера мы приводим снимки вариантов этой тележки для перевозки стальных шариков (см. рис. на с. 111 -- 112). Проследите, как постепенно уменьшается количество недостатков и конструкция тележки становится все более совершенной. Изменяется и кузов, и крепление колес, и особенно устройство для поворота.

Можно устраивать даже настоящую "защиту" проектов и моделей, когда "автор" должен доказывать "оппонентам" выгодность и целесообразность того или иного узла и конструкции в целом.

Для старших детей защита своей конструкторской идеи может стать хорошей школой не только технического мышления, но и умения отстаивать свою правоту, мужественно выдерживать критику и неудачи и возвращаться назад, чтобы начинать все сначала, но в конце концов добиться победы над трудной задачей, а иногда и над... самим собой.

Вопросы-задания

Способы соединения деталей винтами и разработка простейших узлов

1. В какую сторону вращать отвертку, чтобы завинтить винт в гайку -- по часовой или против часовой стрелки?

2. В какую сторону вращать гаечный ключ, чтобы отвинтить гайку?

3. Что удобнее и быстрее завинчивать -- винт отверткой (гайку при этом удерживать неподвижно) или гайку ключом (винт при этом удерживать неподвижно отверткой)?

4. Что произойдет, если 2 гайки на винте туго поджать одну к другой? Почему одну из гаек в этом случае называют контргайкой?

5. Какими способами можно соединить 2 полосы, чтобы сделать одну длинную? Какое наименьшее число винтов и гаек требуется при различных способах соединения?

6. Чем отличается соединение полос внахлестку одним винтом от соединения 2 винтами? В каких случаях удобнее первое соединение и в каких второе и почему?

7. Как соединить 2 полосы под прямым углом (т. е. под углом 90 градусов): а) если обе полосы лежат в одной плоскости, б) если они лежат в разных плоскостях?

8. Как сделать шарнирное (т. е. подвижное) соединение 2 полос, чтобы вращение всегда было свободным (гайка не затягивалась)? Годится ли для этого контргайка?

9. Почему фермы мостов и кранов, мачты линий электропередачи и другие жесткие конструкции составлены из балок, соединенных в треугольники, а не в прямоугольники или многоугольники? Собери из полос треугольник и четырехугольник (гайки туго не затягивай) и попробуй изменить их форму. Какая особенность у треугольника по сравнению с другими фигурами?

10. Как можно соединить уголки (уголковые профили), чтобы: а) удлинить уголок (что лучше; внахлестку или в стык с надкладкой?); б) три уголка, сходясь в одной точке, образовали вершину мачты или фермы (призмы или пирамиды), в) четыре уголка, сходясь в одной точке, образовали вершину пирамиды (мачты)?

11. Какими способами можно закрепить на валу ролик (шкив, колесо), чтобы он вращался вместе с валом: а) если вал гладкий, б) если вал имеет винтовую нарезку?

В чем достоинства и недостатки каждого способа закрепления?

12. Как расположить 2 блока и где закрепить шнур, чтобы при подъеме груза можно было выиграть в силе в 2 раза?

13. Как собрать накатный барабан для лебедки, чтобы на него легко наматывался шнур (шпагат)?

14. Как соединить рукоятку с накатным барабаном лебедки, чтобы его можно было вращать в обе стороны?

15. Какими способами можно затормозить накатный барабан лебедки (т. е. катушку, на которую наматывается нитка или шнур), чтобы он не раскручивался под действием подвешенного груза и рукоятку лебедки можно было бы отпускать? Придумайте 2 -- 3 варианта тормозов.

16. Как передать вращение от одного вала на параллельно идущий второй вал, если надо сохранить направление вращения: а) с помощью ременной передачи; б) зубчатой передачи. Какое минимальное число шестеренок для этого необходимо?

17. Каким образом можно уменьшить или увеличить число оборотов вала в механизме? Разработайте варианты: а) с блоками, б) с шестеренками.

18. Как передать вращение от одного вала на параллельный вал, чтобы валы вращались в противоположные стороны: а) при наличии шкивов и ремней, б) при наличии шестеренок?

19. Как изменить направление вращения вала электромотора?

20. Каким образом можно уменьшить или увеличить число оборотов вала в механизме? Предложите минимум 2 варианта.

21. Что надо сделать, чтобы маленький мотор мог поднимать большой груз (или двигать большую модель)?

22. Разработайте два варианта ручных лебедок для подъемных кранов: а) если нет зубчатых шестеренок, б) если есть пара зубчатых шестерен с различным числом зубьев.

Лебедки должны иметь тормозное устройство для накатного барабана и рукоятку для наматывания нитки или шнура.

23. Разработайте 2 -- 3 варианта рулевого управления для моделей автомобиля или электрокара: а) если нет конических шестеренок, б) если есть пара конических шестеренок.