Миниатюрная катапульта

XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Миниатюрная катапульта

Ершов С.А. 1
1СОШ №1 г.Белоярский
Ершов А.А. 1
1СОШ №1 г.Белоярский
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

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:

  1. Брусок 260*22*27 – 2 шт

  2. Брусок 150*13*10 – 3шт

  3. Брусок 130*22*20 – 3 шт

  4. Брусок 120*17*12 – 4шт

  5. Рейка 200*30*10 – 1шт

  6. Круглая деревянная палка 200 мм Ø 14мм – 1 шт

  7. Круглая деревянная палка 240 мм Ø 9мм – 2 шт

  8. Доска толщиной 25 мм для изготовления колес

  9. Фанера для стопора храповика толщиной 5 мм

  10. Отрезок черенка Ø 30 мм толщиной 5 мм

  11. Шпажки

  12. Медная проволока

  13. Гвозди

  14. Веревка, шпагат

  15. Металлические пластинки для оформления.

  16. Клей ПВА, и суперклей

  17. 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
размером 200х 22х27 (№1) и отшлифовать на см.чертеж.

 

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

  1. https://history-doc.ru/istoriya-veshhej/chto-takoe-katapulta

  2. https://military-history.fandom.com/wiki/Catapult

  3. https://warriors.fandom.com/ru/wiki/Катапульта

  4. https://www.livemaster.ru/topic/3316060-masterclass-masterim-maket-katapulty-dejstvuyuschaya-model-osadnoe-orudie

Приложение

Примерный чертеж макеты катапульты

Просмотров работы: 19