Введение
Катапульта — греческий термин, которым обозначается метательная военная машина. Не следует путать с баллистой, которая выкидывала громоздкие массы, камней по навесной траектории, а в свою очередь катапульта же работала с менее объёмные снаряды камней стрел и зажигательных смесей и работала в основном по прямой.
Катапульта — метательная машина, приводимая в действие силами упругости скрученных волокон — сухожилий, волос и др. Применялась в Древней Греции и Риме до конца 5 в., главным образом при осаде крепостей, а облегчённые образцы (с 4 в. до н. э.) — и в полевом бою. Катапульты метали на расстояние нескольких сотен метров каменные ядра, брёвна, бочки с горящей смолой и др., а также стрелы длиной до 185 см и массой до 1,5 кг на расстояние до 150 м.
Принцип работы катапульты.
После того как человек придумал катапульту, появились сведения о принципе ее действия. Основную информацию об устройстве этого сооружения и прочих метательных устройств оставили авторы первого века до нашей эры. Сведения о том, как работает орудие, присутствуют в работах Герона Александрийского.
В катапультах энергия накапливается в скрученных пучках волокон невысокой эластичности, которые называются торсионами. Рычаг, который одним концом вставлен в жгут, пытается раскрутиться. При этом он разгоняет второй конец до высокой скорости. Каждое плечо катапульты включает горизонтальный рычаг, который вставлен в закрученный с некоторым усилием жгут, и основание. К нему жгут прикрепляется вертикально. Оба плеча катапульты соединены тетивой, оттянуть которую возможно только с помощью лебедки.
Выбор и обоснование проекта.
Я выбрал это изделие потому, что меня заинтересовала конструкция и принцип работы катапульты. Мне стало интересно, смогу ли я самостоятельно изготовить модель катапульты, способной метать предметы. Так же, это изделие имеет практическое применение на уроках истории и физики.
Требование к изделию:
1.Катапульта должна отвечать историческим особенностям боевого метательного оружия;
2. Быть безопасно в использовании;
3. Изготовлено в основном из древесины.
Цель проекта: Изготовление действующей модели катапульты из дерева.
Задачи проекта:
1. Изучить историю появления катапульты;
2. Подобрать материал для изготовления;
3. Соорудить действующий макет;
Используемые при изготовлении материалы и инструменты
Для изготовления модели катапульты потребуется чертеж (приложение 1) и следующие материалы:
Брусок 260*22*27 – 2 шт
Брусок 150*13*10 – 3шт
Брусок 130*22*20 – 3 шт
Брусок 120*17*12 – 4шт
Рейка 200*30*10 – 1шт
Круглая деревянная палка 200 мм Ø 14мм – 1 шт
Круглая деревянная палка 240 мм Ø 9мм – 2 шт
Доска толщиной 25 мм для изготовления колес
Фанера для стопора храповика толщиной 5 мм
Отрезок черенка Ø 30 мм толщиной 5 мм
Шпажки
Медная проволока
Гвозди
Веревка, шпагат
Металлические пластинки для оформления.
Клей ПВА, и суперклей
Наждачная бумага.
Для изготовления используем ручной инструмент: рубанок, ножовку, стамеску, напильник, дрель, коронку по дереву для изготовления колес, молоток, отвертку.
Сборка модели происходит по технологической карте.
Технологическая карта.
№ п/п |
Последовательность выполнения работы |
Эскизы |
Инструменты и приспособлениия |
Изготовление продольных реек рамы Выбрать 2 заготовоки |
Наждачная бумага |
||
просверлить отверстия, |
Карандаш, угольник, линейка Ножовка.. |
||
поперечные рейки (150 мм) (№2) обтачиваем на концах как цилиндры 6 мм и склеиваем с продольными элементами (260 мм) (№1) |
Напильник, стаместка |
||
Приклеиваем к основании П-образную раму и на неё же устанавливаем элементы жесткости (№3, 4) |
Пва-клей |
||
Выбрать заготовку из толстостенной фанеры 8-10мм У нас отрезок черенка (№10) |
Карандаш, линейка |
||
Вытачиваем по контору зубчатое колесо храповика с помощью напильника |
линейка, карандаш и напильник, надфиль |
||
Изготавливаем ось храповика (№6) с одной стороны квадрат, с другой рукоятка из шпажек |
Напильник и наждачная бумага, сверло, клей |
||
Изготавливаем стопор для храпового механизма (№9), аккуратно выпиливаем и обтачиваем углы. |
Карандаш, линейка, напильник и ножовка |
||
Соединяем ось лебёдки с храповым механизмом и крепим собачку так что бы она не давала зубчатому колесу крутиться в противоположную сторону |
Дрель и клей, молоток |
||
Собираем ковш Берём реку (№5), жесткую проволоку и сгибаем в круглое состояние оставляя прямые участки на концах проволоки эти участки прикладываем к бруску и обматываем бичевой и ковш делаем тоже из бичевой нитки и смазываем всё хорошенько клеем и чуть ниже приклеиваем петлю из проволоки. |
клей |
||
На другом конце ковша выпиливаем пазы для торсионов (капроновая веревка) |
Пилка, напильник |
||
В скрученную нитку вставляем ковш и затягиваем наш торсион, для лучшего скольжения род механизм затяжки подкладываем шайбы |
|||
Привязываем нить с Т-образным крючком к лебёдке |
Плоскогубцы |
||
Привязываем спусковую веревку к лебёдке |
|||
Коронкой по дереву высверливаем колеса |
Дрель, коронка по дереву |
||
Вставляем оси колес, одеваем высверленные колёса, фиксируем шпажками |
Дрель, клей |
||
Для оформления берём железные пластины и приколачиваем их маленькими гвоздиками. Наматываем веревку на П образной раме |
молоток |
Расчет себестоимости.
Материалы для изготовления нашли дома (бруски, рейка, веревка, проволока, шпажки и т.д.)
Для изготовления было приобретено клей ПВА 250мл. и суперклей - 1 тюбик (190+50=240 рублей). Клей ПВА остался.
В результате, на изготовление катапульты потратили 240 рублей и время на изготовление и сборки модели.
Данное изделие изготавливается из чистых материалов, которые не приносят вреда окружающей среде и самое главное здоровью человека:
практически безотходное производство, нет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, почву, водоемы;
рациональное использование природных ресурсов.
Наглядное изображение изделия.
Практическое применение
Учебный предмет |
Тематика (содержания) Используемой информации |
Практический опыт |
Характер интеграции с технологией |
Физика |
Сила упругости Давления и площадь |
При изготовление лучевой части пращи При заточки инструментов |
Применение законов физики при изготовлении изделия и в столярных инструментах |
Математика |
Измерения и разметка |
расчеты |
|
Экономика |
Экономические расчеты |
Экономическое обоснование. |
|
История |
История военного оружия |
Список используемой литературы
https://history-doc.ru/istoriya-veshhej/chto-takoe-katapulta
https://military-history.fandom.com/wiki/Catapult
https://warriors.fandom.com/ru/wiki/Катапульта
https://www.livemaster.ru/topic/3316060-masterclass-masterim-maket-katapulty-dejstvuyuschaya-model-osadnoe-orudie
Приложение
Примерный чертеж макеты катапульты