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창의적공학설계 - 비탈오르기 자동차
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창의적공학설계 - 비탈오르기 자동차
Abstract
이번 Term project는 비탈면을 최대한 많이 오를 수 있는 자동차를 제작하는 것이다. 이를 위해 우리조에서는 모터의 출력을 높이기 위해 전지를 직렬연결 하였고, 더 높이 올라갈 수 있도록 바퀴를 크게 만들어 속도를 높여 운동에너지를 크게 하였다. 또한 벨트 전동장치를 이용하여 제한된 모터출력에도 불구하고 바퀴쪽에 더 큰 돌림힘을 줄 수 있게 설계하였고, 비탈면에서 바퀴의 미끌림현상을 억제하기위해 바퀴에 고무밴드를 끼워주어 바퀴의 마찰력을 크게 하여 비탈면을 잘 올라 갈수 있게 설계하여 최종실험시 9단계(약 36도의 경사면)를 올라 갈 수 있었다.
1. 서론
가. 설계의 목표 (문제 정의)
- 비스듬한 면에 주어지는 힘의 평형에 대한 원리 이해
- 구동축의 위치, 무게 중심의 위치, 바퀴의 크기와 재질 등에 따른 마찰력 변화 등의
고려사항을 설계에 반영하여 가장 높은 각도의 각도의 빗면을 오를 수 있는 자동차를 제작
- 공학문제를 정의하고 이를 해결하기위한 아이디어를 창출
- 아이디어를 실현시키기 위한 구체적인 방법을 분석하는 능력 함양
- 제작 및 실험을 통해 아이디어를 실현시키는 과정을 체험
- 팀활동을 통한 협동 및 분업 능력 계발
- 발표를 통한 의사소통기술 계발
나. 문제의 제약조건 및 요구사항 파악
- 동력원과 재료의 제한(경제성)
동력원: 모터 2개, AAA건전지 4개
재료 : 재료를 가능한 폐품을 이용할 것
- 미학적인 조건을 고려할 것
- 자동차 하중에 관한 조건 : 폐품을 이용하여 임의로 하중을 더해줄 수 있음.
하중을 가하면 마찰력은 증가하나 모터가 버틸 수 있는 한계가 있으니 설계시 이를 적절히 반영할 것
- 위의 제약조건을 극복하여 가능한 경사가 큰 비탈면을 오르도록 제작
2. 본론
(1) 개념설계
가. 핵심요소
① (중력장 내에서의)역학적에너지보존의 법칙
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2014.03.27
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