Ветер – источник дешёвой кинетической энергии. В старину на его пути ставили мельницы с широко раскинутыми крыльями и от них вращали жернова. В наше время ветер помогает получать электроэнергию в отдалённых районах нашей большой страны, добывать воду из глубоких колодцев и поднимать воду в напорные башни.
Как же энергия ветра преобразуется в механическую работу? Ответить на этот вопрос поможет следующий демонстрационный прибор – флюгер. Хотя он выполнен в виде забавной игрушки, с его помощью можно определять и направление, и скорость ветра.
Устройство флюгера Вы видите на рисунке. Главная часть его – пропеллер, преобразующий энергию ветра во вращательное движение. Пропеллер прикреплён к оси, а она соединена через зубчатую передачу с фигуркой клоуна – он держится за ручку колеса. Со стороны кажется, что это клоун вращает пропеллер, а не ветер приводит в движение лопасти. О силе ветра можно судить по скорости вращения пропеллера, а о его направлении – по положению хвостика, выполненного в виде вертикально расположенной узкой пластины (эту часть флюгера называют флюгаркой).
Основание флюгера (18) вырежьте из бруска сечением 100 х 100 мм. Как вариант основание можно составить из двух частей – горизонтальной и вертикальной. Горизонтальную выпиливают из фанеры толщиной 15 – 20 мм., а вертикальную (флюгарку) – из фанеры толщиной 8 – 10 мм. Флюгарку закрепляют клеем в небольшой прорези горизонтальной части основания.
Сверху на основании укрепите стойки (4 и 7), вырезанные из доски толщиной 20 – 25 мм. Причём для повышения прочности конструкции между стойкой (4) и основанием укрепите уголок (19). В обеих стойках просверлите отверстие под оси (5 и 7). В верхние отверстия вставьте ось (5) пропеллера – медную или латунную трубку. Спереди трубка должна выступать на 30 – 35 мм.
На неё наденьте шайбу (3), просверлите в трубке отверстие и вставьте в него штифт (2) – отрезок проволоки диаметром 1.5 – 2 мм. Концы штифта загните. На выступающий сзади конец трубки наденьте шестерню (8) с небольшим числом зубьев.
Шестерни можно найти в старом будильнике или в сломанной игрушке ну или заказать на сайте aliexpress.com. Припаяйте или приклейте шестерню к трубке. Теперь ось будет удерживаться с одной стороны шестернёй, а с другой – шайбой со штифтом. В продольном направлении ось должна перемещаться на 0.5 - 1 мм.
Ось (6) из такого же материала, что и ось (5), должна выступать спереди настолько, чтобы можно было надеть на неё шайбу и вставить штифт. На заднюю часть оси наденьте шестерню (9) с большим числом зубьев – она должна войти в зацепление с малой шестернёй. Припаяйте или приклейте эту шестерню к оси.
Выступающий конец нижней оси изогните в виде ручки. Чтобы облегчить эту операцию, в местах сгиба трубки сделайте трёхгранным напильником пропилы. К концу ручки прикрепите руки (11) клоуна. Все части фигурки выпилите из фанеры толщиной 5 – 6 мм. и раскрасьте. Ноги (12) и руки скрепите с туловищем (10) гвоздиками, концы которых загните. Фигурку прикрепите к основанию на клей.
Пропеллер (1) вырежьте из бруска сечением 25 х 25 мм. и закрепите его на оси (5) проволочным штифтом.
Готовый флюгер желательно покрыть двумя или тремя слоями лака. Демонстрировать флюгер можно на улице, когда дует ветер. Но ещё лучше укрепить его на крыше или на небольшой стойке. Способы крепление самые разнообразные. Можно, например, прикрепить к нему деревянную стойку и вставить её в подшипник, установленный на крыше. Стойкой может служить отрезок трубы с резьбой на конце (деталь 14 на рисунке). Тогда в основании флюгера сверлят отверстие диаметром несколько большим диаметра трубы, вставляют в отверстие металлическую втулку (16) длинной 15 мм., а во втулку – конец трубы. Сверху и снизу основания на трубу надевают шайбы (13) и завинчивают гайки (15 и 17) так, чтобы флюгер свободно поворачивался вокруг трубы, как вокруг оси. Стойку трубу прочно крепят к крыше.
Вот и всё друзья. Если статья была интересной ставьте лайки и подписывайтесь на мой канал. До новых встреч.