机器可以代替人的劳动、进行能量变换以及产生有用功。纵观人类历史的全过程,从简单机械杠杆、滑轮到实现能量变换蒸汽机的使用,从自动化的数控机床再到能够模拟人类行为或思想的机器人诞生,机器推动着人类社会的发展和进步。展品“小球大冒险”以球为载体,设置一套传递路径,将多种机械机构直观的展现在儿童面前。通过展品,我们可以发现,看似复杂的机械系统,实际上都是由基本的机械机构通过变形、组合形成的,可以完成特定的动作。下面我们提供举例来说明。
1.门头的摇摆齿轮机构
通过五个齿轮相互配合,在特定的位置装上接球的“碗”,达到将小球逐步传递的目的。
2.凸轮传送机构
凸轮机构结构紧凑,最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似机构比较,运动可靠,因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。展品里有一个环节是投石机,也是使用凸轮机构实现发射小球目的的。
除了凸轮,还有其他很多机构可以实现间歇运动,例如下图所示的结构:
你能想出一些实现间歇运动的机构吗?
3.水车提升机构
水车大家应该不陌生,展品此处运用水车的原理实现小球往上运动的目的。但转动手轮的时候,我们发现,好像是一个“机器人”踩着踏板推动水车转动的,这个机构有什么特点呢?
请看下面的图:
“机器人”实际上是通过齿轮传递手轮输入的动力,再经基本的连杆机构实现人推水车的动作。
是不是发现这个机构设计的很巧妙?它们都是有基本的机械传动机构实现的。小朋友们在体验传递小球的乐趣的时候,不妨思考一下,这些传球的结构都是由哪些机械机构变化、组合而来,你有其他的实现手段吗?
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