“活力”小车设计与制作(学生).docVIP

创新实践课程 实验报告 项目名称：“活力”小车设计与制作 项目组组成员： 姓名：周博 学号 专业班级：工管0904 姓名：冯凯 学号 专业班级：工管0904 姓名：谢非 学号 专业班级：工管0903 指导教师：熊开封 廖青 张祖军 报告提交时间： 2012年5月24日 目录 一、项目目的…………………………………………1 二、项目要求…………………………………………1 三、设计与制作方案…………………………………1 四、设计与制作过程…………………………………2 五、结果与讨论………………………………………3 六、附录(照片) ………………………………………4 七、创新实践课程的感想与收获……………………7 “活力”小车设计与制作 一、项目目的： 综合运用多学科知识和创新技法，自主设计和制作一辆活力小车，掌握所制作的活力小车的工作原理、设计方法和制作方法，提高独立思考、自主设计和实践动手能力，培养学生团结协作与创新精神。 二、项目要求： 设计、制作一辆小车，动力驱动不准使用电机，材料、大小、重量不限。要求小车能在平面地板上自动直线前行，行驶距离以cm为最小计量单位。 三、设计与制作方案： 设计原理：利用水火箭反冲原理，在向小车上的气瓶打气达到一定气压，冲开瓶塞，气瓶里面的水被高压空气冲出，利用动量守恒使小车向前冲，水被冲出也使小车重量得到减轻，行驶的距离更长，该小车的车轮和车轴是一体的，在运动过程中，车轴相对于小车转动，达到一定的稳定性，避免由车轮直接相对于车轴转动引起小车方向不平衡而导致的行驶障碍。 前期准备： 1、查阅国内外相关文献，拟定活力小车的设计与制作方案； 2、提出活力小车的工作原理、制作方法，拟定制作程序； 仪器设备：打气筒1支、气瓶1个、特制瓶塞1个、车轮4个、车板1块、车梁2根、车轴2根、车挡风板1块、捆扎线、钉子若干等 裁剪工具：剪刀，钻孔机，铁锤，尺子，锯子，小刀，钳子等 制作方案：将一个气瓶固定在小车板上，瓶口向后，用一个特制瓶塞（含有打气用的气门芯）塞住瓶口，内部灌装1/3的水。小车板下有车梁和车轴，车轴上固定连接四个车轮。外型方面可以外加挡风板，一方面增加美观，更重要的是可以让小车在前进过程中的阻力明显减小，因为挡板采用流线型，稳定了重心，挡板用一根横跨的半圆弧固定在车上，增加美观，最后在车上可以扎上一面国旗，表示我们对祖国的敬爱之情 四、设计与制作过程： 经过两个星期的设想，我们决定在5月6日开始实际制作我们的小车，地点确定在材料学院一楼航空航天学社，那里面有我们需要的材料和工具，并且是一个相互学习的空间，下午两点准时开始,下面是我们的制作过程： 首先是裁剪出车板和车轴，主要用尺子和锯子进行，设计要求小车的长度在30到50cm之间 车梁需要钻孔，每根梁上2个孔，且两根梁间距必须相同，不然会影响小车行驶的稳定性,要利用钻孔机来进行,空洞直径须略大于车轴直径，以便于车轴灵活转动，可以在空隙里面抹上石蜡进行润滑 将两根车轴用铁锤敲直，用钳子和尺子裁剪出需要的车轴长度 将车梁和车板用钉子钉在一起，注意到两个车轴之间的间距相同 轮子的安放是关键，其中需要使车轮与车板之间无摩擦，就是有一定的空隙，还要使车轮相对于车轴不可以转动，不然会使车轮在多次试验中磨损巨大，造成车身不平衡，所以我们在车轴和车轮中间用软胶管连接，在车辆内部的车轴上也套上软胶管，避免车轮与车板接触增加磨损和摩擦 接下来进行气瓶形状和大小的选取，由于不同的气瓶在产生反冲的效果不一致，气瓶的大小也很关键，所以我们只有用多个气瓶进行试验，最后取效果比较好多的那个，第一次用了一个小气瓶，试验距离是20米左右，小车行驶平稳，但是好像缺乏一点动力，我们多次试验后决定换用大的气瓶，然而大的气瓶反冲力量很大，可是小车的稳定性降低，而且多次试验导致车轮磨损，大的气瓶的装水量成了关键，只有进行反复的试验才可以知道最好的水的用量，后边我们发现水装到某一个位置时，小车没有出现稳定性不良的问题，那么这个水位应该就是我们想要的那个水量，只有试验才能验证这个结论，试验了几次，我们发现车轮与车轴之间产生了晃动，这样子只能降低实验的可靠性，因此车轮与车轴之间的固定方式显得更加影响结果，我们实验的最高纪录还是很可观，有30米左右，如果地面更光滑，车轮连接的更好的话，我们小组完全介意有更大的成果 对于小车的行驶距离已经有目共睹，我们决定将小车的外形精心包装一下，用一个流线型的外壳板，使小车整体看起来更具有名车的风范，再精心设计一个logo就可以亮相了，整体效果有点像甲