Hur man bygger en stark katapult

Styrkan hos en katapult kan antingen hänvisa till katapultramens robusthet och dess förmåga att motstå användning, eller det kan hänvisa till den kraft med vilken katapulten skjuter ut projektiler. Men att veta hur man bygger ramen på din katapult kan faktiskt hjälpa dig att förstå hur man bygger en robust maskin och starta en projektil längre med ännu större kraft. Med hjälp av grundläggande principer inom teknik kan du skapa en egen fungerande katapult eller använda dessa principer för att bygga en mindre skalmodell.

Steg

Del 1 av 4: Förbereder sig för att bygga

1. 1 Samla materialet. För att säkerställa att du bygger den bästa och säkraste katapulten, hitta hållbara och starka material för att motstå de extrema krafter din katapult använder när du skjuter föremål. Det finns många material du kan använda för att konstruera din katapult, men du behöver åtminstone:
   • Kvast eller vev
   • Stoppning
   • Plywood (1/4 'till 1/2' tjock, 15 'med 18 och 1/2')
   • Rep (starkt, stretchigt föredraget, som kärnmanteltrep)
   • Skruvar eller bultar
   • Vikt (tillval)
   • Trä (helst icke-flexibelt, som ek)
     • Om du använder 2x4-plankor samlar du: två delar på 36 ', en bit på 30', fyra bitar på 15 'och en bit vid 18'
2. två Tänk på bas och vikter. Eftersom din katapult använder så kraftfulla krafter för att mata ut nyttolasten, behöver du en stark och robust plattform för lansering samt en stark och stabil grund. Dålig grund kan kasta bort ditt mål eller få din katapult att misslyckas.
   • Torsion-katapulter, som är det tekniska namnet på en normal katapult, har historiskt byggts med tunga, förstärkta sidor, eftersom dessa skulle möjliggöra tyngre nyttolast, större dragkraft och större stabilitet.
3. 3 Skär dina plywoodstöd. Som bas för denna katapult använder du en 2x4-bas som stöds av plywoodtrianglar. För att förbereda dina plywoodstöd, ta en rektangulär bit av plywood 1/4 'till 1/2' tjock, 15 'med 18 och 1/2' och skär den diagonalt i två lika trianglar.
4. 4 Välj rätt material för din kastarm. Traditionellt användes gran eller granved för kastarmen, eftersom dessa skogar var lätta och starka. Rådgör med din lokala timmergård för att se om dessa är ett överkomligt alternativ och om inte, be om några alternativ, varav två följer:
   • Tjockt PVC-rör
   • Metallrör (lätt, hållbart)
5. 5 Klipp dina vridhandtag. Du kommer att behöva reptorsning för att ge startkraften för din katapult. Ju fler vridningar, desto större vridmoment, desto mer kraft kommer din katapult att ha. Mängden vridning (vridning) du kan uppnå begränsas endast av din styrka och styrkan hos de material du har använt för att göra din katapult. För att göra dina vridhandtag, ta en kvast och skär i två segment på 15 tum. Annons

Del två av 4: Bildar basen

1. 1 Lägg ut höger sida av din bas. Placera din 36 '2x4 platt, långvägar på din arbetsbänk eller på en annan lämplig, stabil yta. Placera din 18 '2x4 i rät vinkel mot din 36' bit på 15 'från slutet av 36' biten och skruva fast dem på plats.
2. två Fäst din plywoodstriangel. Placera den ovanpå dina 2x4-plankor. 18-sidan av din plywood kommer att vara vertikal mot din 36 'planka, dess bas är parallell med 36' plankan, och dess diagonala sträcker sig ungefär över avståndet mellan de två ändarna på varje 2x4-planka. Skruva ner din triangel säkert till dina 2x4. Detta utgör ett basben i din katapult.
3. 3 Lägg ut den vänstra sidan av din bas och fäst din andra triangulära plywoodbit. På samma sätt som du konstruerade höger sida, sätt dina 36 'och 18' 2x4 plankor i rät vinkel 15 'från slutet av det långa stycket och skruva fast din triangulära plywoodstycke ovanpå de två 2x4 plankorna med basen parallellt med 36 '2x4.
4. 4 Anslut basens vänstra och högra sida. Använd dina två 15 'långa 2x4 plankor och skruva åt vänster och höger sida, med basen av din triangel och basen på din 36' 2x4 som bildar botten och lämnar hypotenusen (diagonalen) uppåt. Använd långa skruvar för att säkerställa att din ram är robust.
   • Använd inte naglar för denna del av din ram. Naglar är känsliga för den stress som din katapult kommer att utöva och kan lossna med tiden.
   Annons

Del 3 av 4: Formar armen

1. 1 Vänd din bas till höger. Nu när du har din ram konstruerad kommer du att börja arbeta med att konstruera kastarmen. Den övre sidan av din katapult har de 18 'vertikala brädorna som pekar rakt uppåt och dina 36' brädor lägger platt kant.
2. två Skruva i ett tvärstag mellan sidorna. Längst upp på dina 18 'vertikala brädor, skruva in ytterligare en 18' bit mellan de två för att bilda tvärstaget på din katapult. Den övre delen av tvärstaget ska vara i nivå med toppen av dina vertikala 18 '2x4-brädor.
3. 3 Förbered armen. Ta din 30 '2x4 och mäta 2,5' från ena änden. Borra ett 1/2 'centrerat hål fritt på brädans smala sida genom hela bredden på 2x4.
4. 4 Fäst en kopp eller startkorg. Skruva en plastkopp till mitten av den platta sidan av din 2x4. Detta borde också vara motsatt sida från där du borrade ett hål genom kortsidan på din 2x4. Experimentera gärna med andra material och hållare, som korgar, skålar och fodral.
5. 5 Borra ett hål i basen. Borra ett 1 'hål i vardera sidan av basen i slutet med ditt triangulära stöd. Detta hål måste centreras 6 'från slutet av 36' -stycket där änden på din plywoodstriangel också ska sluta. Mät sedan 2,5 'upp från enhetens nedre kant och borra.
6. 6 Vaddera armen. Armen på din katapult fungerar genom att dras eller vinseras tillbaka efter att du har spänt på repet som kommer att snöras genom ramen. Där kastarmens kastarm möter din tvärstag, är det en bra idé att lägga till vaddering, som en filt eller flera lager med inslagna trasor. Detta förhindrar din katapult från att skada sig själv när armen dras tillbaka, släpps och kommer i kontakt med tvärstaget. Annons

Del 4 av 4: Snörning av armen

1. 1 Snör repet. Du behöver cirka 20 'rep för att slutföra snörningsprocessen. Binda repet runt ditt kvasthandtag, ta det sedan genom hålet på basens högra sida, genom hålet du borrade i katapultens arm, ut mot motsatt sida av basen och tillbaka ut till ditt andra kvaststickshandtag. Slinga den runt ditt andra handtag, ta sedan tillbaka det genom ramen till ditt första handtag, där du slingrar sladden igen. Gör detta flera gånger.
   • När du väljer rep, leta efter starkt material som har lite stretch. Kernmantelrep, som fallskärmsladd, är ett utmärkt alternativ.
   • Ta din sladd fram och tillbaka genom ramen och armen flera gånger för att säkerställa att ditt rep sitter ordentligt fast i ramen.
   • När du snörar, oroa dig inte för att hålla repet tätt. När du vrider på handtagen drar du åt repet och applicerar startkraft.
2. två Använd en over under rörelse för att slutföra snörningen. När du har kört din sladd genom basen på din katapult och kastarm flera gånger för att fästa den i ramen och armen, börja med ditt andra handtag, ta änden på din sladd runt det andra handtaget i en slinga som passerar genom hålet i din ram och under kastarmen, som passerar genom hålet på andra sidan för att slinga runt ditt första handtag. Fortsätt denna rörelse, följ varje överspänning av armen med en under-snörning med varje passering av sladden genom ramen.
   • Detta ska bilda en figur åtta med ditt rep där du tydligt kan se repet vrida sig ihop. Ju fler vändningar du lägger till genom din över och under rörelse, desto mer spänning och större kraft kommer din katapult att ha.
   • Efter att du har fäst ditt rep vid arm och ram, bör du inte fortsätta att trä din linje genom kastarmen. För att uppnå den spänning som krävs för att kasta en projektil måste du avsluta snörningen genom att gå genom ramhålen, runt kvasthandtagen i öglor och över och under kastarmen.
   • Se till att dina öglor förblir förankrade runt dina kvasthandtag.
3. 3 Knut änden på din sladd vid sidan av armen. När du når slutet av ditt rep, linda det runt strängarna till ena sidan av din katapult, korsa sedan och gör detsamma på den andra sidan. Nu kan du knyta änden på din sladd och se till att den inte går förlorad med den extra fördelen att hålla ditt rep ordnat.
4. 4 Lägg till en fångst för din kastarm. När du vrider handtagen kommer repets vridning att få din kastarm att stiga upp tills dess spänning håller den mot tvärstaget. Låt först din arm vila helt tillbaka i startläget och bedöma var du ska installera din hake bäst, borra sedan ett hål och sätt in kroken.
   • Genom att installera en spärr på baksidan av din ram behöver du inte dra tillbaka armen för att starta din nyttolast. Släpp helt enkelt spärren efter att du har spänt, så kommer din arm att springa framåt, stanna vid tvärstaget och starta din nyttolast.
5. 5 Beväpna din katapult och applicera vridning. Dina handtag ska nu vara borta till varje sida av din katapultbas, parallellt med dina 36-bitar och fästa vid ramen och kastarm med rep. Vrid handtagen för att skapa vridning i repet. Detta kommer att ge katapulten spänning, helt enkelt lägga till en nyttolast i din kopp, linda din kvast vevar, släpp din fångst och eld. Annons

Gemensamma frågor och svar

• Fråga Kan jag göra denna katapult i mindre skala? Ja, så länge du använder liknande proportioner. Tänk på att en mindre katapult inte kommer att vara särskilt stark och inte heller kommer att kunna kasta så långt.
• Fråga Kan jag använda gummiband som ersättning för repet? Det rekommenderas inte. Det (något flexibla) repet är bra för styrka och stöd. Det ger katapulten fart när den är tätt lindad.
• Fråga Vad behövs för att göra en katapult som kan kasta mer vikt? Starkare växt och ett starkare material för att dra tillbaka katapultens arm.
• Fråga Hur kan jag lägga till hjul för att göra det lättare att flytta? Lägg dem på baksidan och framsidan av basen, använd mindre hjul som från ett gokartdäck.
• Fråga Kan jag justera denna katapult så att jag kan nå olika avstånd med projektilen? Nej, men du kan släppa katapulten i olika höjder. Detta gör att projektilen kan färdas olika avstånd
• Fråga Måste du vrida repet efter varje gång du startar det eller förblir det bundet hela tiden? Ja, eftersom det låter dig öka spänningen vilket gör att spaken / armen kan rotera runt stödpunkten.
• Fråga Hur kan jag beräkna avståndet som katapulten kommer att starta en projektil? Du måste känna till vinkeln för vilken projektilen släpps och projektilens initialhastighet. Då kan du använda några av Newtons formler som v ^ 2 = u ^ 2 + 2 * a * d och ordna om för att hitta d.
• Fråga Vad händer om strängen jag använder är för kort? Kommer det att påverka avståndet? Längden spelar ingen roll så länge du spänner rätt, och så länge du ser till att den inte lossnar.
• Fråga Vilken sträng skulle jag använda för att bygga en större katapult? Du kan bara använda ett rep eller bara en stark sträng.
• Fråga Om jag av misstag bröt det, fungerar det fortfarande? Det beror på hur dålig pausen är. Om den är helt trasig (en hel del knäppte av), då nej.