Die Stärke eines Katapults könnte sich entweder auf die Robustheit des Katapultrahmens und seine Widerstandsfähigkeit beziehen, oder sie könnte sich auf die Kraft beziehen, mit der das Katapult Projektile abfeuert. Wenn Sie jedoch wissen, wie Sie den Rahmen Ihres Katapults bauen, können Sie tatsächlich verstehen, wie Sie eine stabilere Maschine bauen und ein Projektil mit noch größerer Kraft weiter schleudern. Mit den Grundprinzipien des Ingenieurwesens können Sie selbst ein großes funktionierendes Katapult erstellen oder diese Prinzipien verwenden, um ein Modell in kleinerem Maßstab zu bauen.
Schritte
Teil 1 von 4: Vorbereitung zum Bau
Schritt 1. Sammeln Sie die Materialien
Um sicherzustellen, dass Sie das beste und sicherste Katapult bauen, finden Sie langlebige und starke Materialien, die den extremen Kräften standhalten, die Ihr Katapult beim Schießen von Objekten ausübt. Es gibt viele Materialien, die Sie beim Bau Ihres Katapults verwenden können, aber Sie benötigen mindestens:
- Besenstiel oder Kurbel
- Polsterung
- Sperrholz (1/4" bis 1/2" dick, 15" von 18 und 1/2")
- Seil (stark, dehnbar bevorzugt, wie Kernmantelseil)
- Schrauben oder Bolzen
- Gewichte (optional)
-
Holz (vorzugsweise unflexibel, wie Eichenholz)
Wenn Sie 2x4 Bretter verwenden, sammeln Sie: zwei Stück bei 36", ein Stück bei 30", vier Stück bei 15" und ein Stück bei 18"
Schritt 2. Betrachten Sie Basis und Gewichte
Da Ihr Katapult so starke Kräfte verwendet, um seine Nutzlast auszuwerfen, benötigen Sie eine starke und stabile Plattform zum Starten sowie ein starkes und stabiles Fundament. Ein schlechtes Fundament kann Ihr Ziel beeinträchtigen oder dazu führen, dass Ihr Katapult versagt.
Torsionskatapulte, so der technische Name für ein normales Katapult, wurden in der Vergangenheit mit schweren, verstärkten Seitenwänden gebaut, da diese eine höhere Nutzlast, größere Zugkraft und größere Stabilität ermöglichen würden
Schritt 3. Schneiden Sie Ihre Sperrholzstützen
Für die Basis dieses Katapults verwenden Sie eine 2x4-Basis, die mit Sperrholzdreiecken unterstützt wird. Um Ihre Sperrholzstützen vorzubereiten, nehmen Sie ein rechteckiges Stück Sperrholz 1/4 "bis 1/2" dick, 15" x 18 und 1/2" und schneiden Sie es diagonal in zwei gleiche Dreiecke.
Schritt 4. Wählen Sie das richtige Material für Ihren Wurfarm
Traditionell wurde für den Wurfarm Fichten- oder Tannenholz verwendet, da diese Hölzer leicht und stark waren. Wenden Sie sich an Ihren örtlichen Holzplatz, um zu sehen, ob dies eine erschwingliche Option ist, und fragen Sie, wenn nicht, nach Alternativen, von denen zwei folgen:
- Dickes PVC-Rohr
- Metallrohr (leicht, langlebig)
Schritt 5. Schneiden Sie Ihre Torsionsgriffe ab
Sie benötigen eine Seiltorsion, um die Abschusskraft für Ihr Katapult bereitzustellen. Je mehr Drehungen, desto größer das Drehmoment, desto mehr Kraft hat Ihr Katapult. Das Ausmaß an Torsion (Verdrehung), das Sie erreichen können, wird nur durch Ihre Stärke und die Festigkeit der Materialien, die Sie bei der Herstellung Ihres Katapults verwendet haben, begrenzt. Um Ihre Torsionsgriffe herzustellen, nehmen Sie einen Besenstiel und schneiden Sie ihn in zwei 15-Zoll-Segmente.
Teil 2 von 4: Die Basis bilden
Schritt 1. Legen Sie die rechte Seite Ihrer Basis aus
Positionieren Sie Ihr 36" 2x4 flach, längs auf Ihrer Werkbank oder einer anderen geeigneten stabilen Oberfläche. Platzieren Sie Ihr 18" 2x4 im rechten Winkel zu Ihrem 36" Stück 15" vom Ende des 36" Stücks entfernt und schrauben Sie es fest.
Schritt 2. Befestigen Sie Ihr Sperrholzdreieck
Legen Sie es auf Ihre 2x4 Bretter. Die 18 "Seite Ihres Sperrholzes ist senkrecht zu Ihrem 36" Brett, seine Basis parallel zu dem 36" Brett, und seine Diagonale überspannt ungefähr den Abstand zwischen den beiden Enden jeder 2x4 Bretter. Schrauben Sie Ihr Dreieck sicher an Ihre 2x4s. Dies bildet ein Basisbein deines Katapults.
Schritt 3. Legen Sie die linke Seite Ihrer Basis aus und befestigen Sie Ihr anderes dreieckiges Sperrholzstück
Auf die gleiche Weise, wie Sie die rechte Seite konstruiert haben, legen Sie Ihre 36" und 18" 2x4 Planken im rechten Winkel 15" vom Ende des langen Stücks und schrauben Sie Ihr dreieckiges Sperrholzstück mit der Basis auf die beiden 2x4 Planken parallel zum 36" 2x4.
Schritt 4. Verbinden Sie die linke und rechte Seite der Basis
Verwenden Sie Ihre beiden 15 "langen 2x4 Bretter, schrauben Sie Ihre linke und rechte Seite, wobei die Basis Ihres Dreiecks und die Basis Ihres 36" 2x4 den Boden bilden, und lassen Sie die Hypotenuse (die Diagonale) nach oben zeigen. Verwenden Sie lange Schrauben, um sicherzustellen, dass Ihr Rahmen stabil ist.
Verwenden Sie für diesen Teil Ihres Rahmens keine Nägel. Nägel reagieren empfindlich auf die Belastung Ihres Katapults und können sich mit der Zeit lösen
Teil 3 von 4: Den Arm formen
Schritt 1. Drehen Sie Ihre Basis mit der rechten Seite nach oben
Nachdem Sie Ihren Rahmen gebaut haben, beginnen Sie mit der Konstruktion des Wurfarms. Auf der Oberseite Ihres Katapults zeigen die 18" vertikalen Bretter gerade nach oben und Ihre 36" Bretter liegen flach hochkant.
Schritt 2. Schrauben Sie eine Querstrebe zwischen den Seiten ein
Schrauben Sie am obersten Punkt Ihrer 18-Zoll-Vertikalbretter ein weiteres 18-Zoll-Stück zwischen den beiden ein, um die Querstrebe Ihres Katapults zu bilden. Die Oberseite Ihrer Querstrebe sollte mit der Oberseite Ihrer vertikalen 18 2x4 Bretter bündig sein.
Schritt 3. Bereiten Sie den Arm vor
Nehmen Sie Ihre 30 "2x4 und messen Sie 2,5" von einem Ende. Bohren Sie auf der schmalen Seite des Bretts ein 1/2 "mittiges Loch durch die gesamte Breite des 2x4.
Schritt 4. Bringen Sie eine Tasse oder einen Startkorb an
Schrauben Sie einen Plastikbecher in die Mitte der flachen Seite Ihres 2x4. Dies sollte auch die gegenüberliegende Seite sein, von der aus Sie ein Loch durch die kurze Seite Ihres 2x4 gebohrt haben. Fühlen Sie sich frei, mit anderen Materialien und Haltevorrichtungen wie Körben, Schalen und Koffern zu experimentieren.
Schritt 5. Bohren Sie ein Loch in die Basis
Bohren Sie ein 1 "Loch in jede Seite der Basis in das Ende mit Ihrer dreieckigen Stütze. Dieses Loch muss 6" vom Ende des 36" Stücks zentriert werden, wo das Ende Ihres Sperrholzdreiecks auch enden sollte. Messen Sie dann 2,5 " " von der Unterkante des Gerätes nach oben und bohren.
Schritt 6. Polstern Sie den Arm
Der Arm Ihres Katapults funktioniert, indem er zurückgezogen oder zurückgezogen wird, nachdem das Seil gespannt wurde, das durch den Rahmen geschnürt wird. Wo der Wurfarm Ihres Katapults auf Ihre Querstrebe trifft, ist es eine gute Idee, Polster wie eine Decke oder mehrere Lagen eingewickelter Lumpen hinzuzufügen. Dies verhindert, dass sich Ihr Katapult selbst beschädigt, wenn der Arm zurückgezogen und losgelassen wird und mit der Querstrebe in Kontakt kommt.
Teil 4 von 4: Den Arm schnüren
Schritt 1. Schnüren Sie das Seil
Sie benötigen etwa 20' Seil, um den Schnürvorgang abzuschließen. Binden Sie das Seil um Ihren Besenstielgriff, führen Sie es dann durch das Loch in der rechten Seite der Basis, durch das Loch, das Sie in den Arm des Katapults gebohrt haben, aus der gegenüberliegenden Seite der Basis und zurück zu Ihrem zweiten Besenstielgriff. Schlingen Sie es um Ihren zweiten Griff und führen Sie es dann zurück durch den Rahmen zu Ihrem ersten Griff, wo Sie das Kabel erneut schlingen. Tun Sie dies mehrmals.
- Achten Sie bei der Auswahl des Seils auf ein starkes Material mit einer gewissen Dehnung. Kernmantelseil, wie Fallschirmschnur, ist eine ausgezeichnete Option.
- Führen Sie Ihr Seil mehrmals durch den Rahmen und den Arm hin und her, um sicherzustellen, dass Ihr Seil sicher am Rahmen befestigt ist.
- Machen Sie sich beim Schnüren keine Sorgen, dass das Seil straff bleibt. Wenn Sie Ihre Griffe drehen, spannen Sie das Seil und üben die Startkraft aus.
Schritt 2. Verwenden Sie eine Over-Under-Bewegung, um die Schnürung abzuschließen
Nachdem Sie Ihre Schnur mehrmals durch die Basis Ihres Katapults und Wurfarms geführt haben, um sie am Rahmen und am Arm zu befestigen, führen Sie, beginnend mit Ihrem zweiten Griff, das Ende der Schnur in einer Schlaufe um den zweiten Griff, die durch das Loch geht in deinem rahmen und unter den Wurfarm, der durch das Loch auf der anderen Seite führt, um Ihren ersten Griff zu umschlingen. Setzen Sie diese Bewegung fort und folgen Sie jeder Überschnürung des Arms mit einer Unterschnürung bei jedem Durchgang der Kordel durch den Rahmen.
- Dies sollte mit Ihrem Seil eine Achterform bilden, bei der Sie deutlich sehen können, wie sich das Seil ineinander verdreht. Je mehr Drehungen Sie durch Ihre Über- und Unterbewegung hinzufügen, desto mehr Spannung und mehr Kraft hat Ihr Katapult.
- Nachdem Sie Ihr Seil an Arm und Rahmen befestigt haben, sollten Sie Ihre Schnur nicht weiter durch den Wurfarm fädeln. Um die zum Werfen eines Projektils erforderliche Spannung zu erreichen, müssen Sie die Schnürung beenden, indem Sie durch die Rahmenlöcher gehen, in Schlaufen um die Besenstiele gehen und Über und unter der Wurfarm.
- Stellen Sie sicher, dass Ihre Schlaufen um Ihre Besenstiele herum verankert bleiben.
Schritt 3. Verknoten Sie das Ende der Schnur seitlich am Arm
Wenn Sie das Ende Ihres Seils erreichen, wickeln Sie es um die Schnüre auf einer Seite Ihres Katapults, kreuzen Sie dann über und machen Sie dasselbe auf der anderen Seite. Jetzt können Sie das Ende Ihrer Schnur verknoten, um sicherzustellen, dass es nicht verloren geht und Ihr Seil ordentlich bleibt.
Schritt 4. Fügen Sie einen Fang für Ihren Wurfarm hinzu
Wenn Sie Ihre Griffe drehen, wird Ihr Wurfarm durch die Torsion des Seils nach oben gehoben, bis seine Spannung ihn gegen die Querstrebe hält. Lassen Sie Ihren Arm zuerst vollständig in der Startposition ruhen und entscheiden Sie, wo Sie Ihren Fang am besten installieren, bohren Sie dann ein Loch und führen Sie Ihren Haken ein.
Durch die Installation einer Sperre an der Rückseite Ihres Rahmens müssen Sie den Arm nicht nach hinten ziehen, um Ihre Nutzlast zu starten. Lassen Sie nach dem Spannen einfach den Riegel los, und Ihr Arm springt nach vorne, stoppt an der Querstrebe und startet Ihre Nutzlast
Schritt 5. Bewaffnen Sie Ihr Katapult und wenden Sie Torsion an
Ihre Griffe sollten sich jetzt zu beiden Seiten Ihrer Katapultbasis befinden, parallel zu Ihren 36-Zoll-Teilen und mit einem Seil am Rahmen und Wurfarm befestigt sein. Drehen Sie die Griffe, um eine Torsion im Seil zu erzeugen. Dies gibt dem Katapult Spannung, einfach hinzufügen eine Nutzlast auf deinen Becher, dreh deine Besenstielkurbeln auf, lass deinen Fang los und feuere.
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Tipps
- Vergessen Sie den Versuch, ein Katapult zu bauen, und bauen Sie stattdessen ein Trebuchet, da es die überlegene Belagerungsmaschine ist und mit einem Gegengewicht 90-Kilogramm-Projektile über 300 Meter abschießen kann.
- Dreiecke sind ausgezeichnete Stützformen, um dein Katapult zu verstärken. Die stärksten sind gleichseitige Dreiecke. Wenn Sie also das Katapult herstellen und es instabil ist, fügen Sie eine dreieckige Unterstützung hinzu.
- Machen Sie den Winkel des Arms zum Boden bei der Freisetzung des Projektils gleich 45 Grad, es sei denn, es wird über dem Boden ausgelöst. Wenn das Projektil beispielsweise 1 Meter über dem Boden abgefeuert wird, beträgt der optimale Winkel 44,6 Grad. Der optimale Winkel nimmt mit zunehmender Höhe des Katapults ab.
Warnungen
- Bewahren Sie dieses Gerät an einem sicheren Ort auf; Kinder, die ohne Aufsicht mit einem Katapult spielen, könnten sich selbst oder andere verletzen.
- Halten Sie Ihr Gesicht vom Schwingen des Katapultarms fern
