לפני כשבועיים, בבית ספר אורט טבעון התקיים המייקתון המסורתי של תכנית ג’אם טק בשכבה י’, והשנה, לרגל חגיגות ה-200 להמצאת האופניים, הנושא היה… אופניים! אבל, מכיון שהיינו מוגבלים בזמן ובטכנולוגיות ייצור, החלטנו שאת חלק מהפרויקטים יבצעו התלמידים על דגם מוקטן של אופניים. וכך זה התחיל.

תכנון האופניים

את האופניים תכננתי, אך לא, בOnshape (שוב, בפעם המי יודע כמה, תוכנה מעולה, ותוכלו לקרוא עליה עוד כאן). כמה אילוצים שהייתי צריך לעבוד מסביבם:

1. הייצור היה צריך להיות מהיר – לא היה הרבה זמן לכל הפרויקט, ולכן הייצור וההרכבה התבקשו להיות מהירים. לכן בחרתי לעבוד בחיתוך לייזר. עוד סיבה לבחור בחיתוך לייזר הייתה שבמקום שבו המייקתון התקיים (הפאבלאב במדעטק חיפה) גם יש חותך לייזר, והמחשבה הייתה שאפשר לייצר חלפים ושינויים באופניים במקום מאוד מהר יחסית לשיטות ייצור אחרות כמו הדפסה בתלת מימד.
2. דרישה הגיונית היא מכיוון שזה דגם של אופניים, עליהם להתנהג כמו אופניים, זאת אומרת – להצליח לשמור על נסיעה ישרה גם בלי היגוי לכמה שניות, וליפול כמו אופניים (הגלגל נוטה נטייה קטנה, המהירות יורדת ואז קריסה של הדגם כמו אופניים רגילות). בנוסף, המימדים צריכים להיות זהים למימדים של אופניים, בקנה מידה. היחס בין הגלגלים לגוף ולכידון צריכים להיות מספיק קרובים לאלו של אופניים כדי לספק הדמיה טובה בקירוב.
3. חיתוך הלייזר דרש ממני לבחור חומר שניתן לחתוך אותו ומצד שני שיהיה מספיק קשיח, ולכן בחרתי בMDF בעובי של 8 מ”מ (מה שבפועל הוא 7.8 מ”מ). שימו לב – העובי קריטי כדי שהחיבורים יעבדו. החומר די סטנדרטי וניתן למוצאו בכל מקום שמוכר עץ.

מה שקרה בפועל הוא שהתחלתי לשרטט אל מול תמונה של אופניים בפרופיל (סתם תמונה מגוגל) ועבדתי כל הדרך כשבראש אני חושב על עובי הלוח וצורת החיתוך האפשרי.

לא הצלחתי לדמיין איך אפשר להכין את הציר של מזלג האופניים, קרי הגלגל הקדמי והכידון, רק מMDF ולכן שילבתי דיבל עץ בעובי 13 מ”מ (שזה מה שהיה לי) לצירי הגלגל ולציר המזלג, צינור מתכת בקוטר שעוטף את ציר המזלג, שלושה ברגים לקיבוע ציר המזלג, ושלושה אזיקונים להחזיק את ציר המזלג לגוף האופניים. הימור שהתגלה כמוצלח.

וגם – וויתרתי על הפדלים, כי בכל מקרה היה לי ברור שלא ניגע בהם בפרויקטים, ומערכת ההנעה הייתה יכולה להיות דבר מאוד מורכב כדי להפיק בזמן כל-כך קצר. אבל – אם מישהו מכם פעם ירצה להמשיך את המודל ולהפיק גם שרשרת ופדלים, אשמח לדעת.

את התכנון שלי תוכלו להוריד מכאן, אם תרצו לעבוד עליו.

חיתוך

טוב, אין ממש מה לומר על החיתוך. זה קסם שקורה מעצמו כשהכל מתוכנן נכון…

רגע, אולי מסקנה אחת. עדיף לדחוף מספרים שלמים של דגמים בכל לוח,… במקרה של הלוח בתמונה אתם יכולים לראות שני זוגות גלגלים, מה שהשאיר לי עודף רב של גלגלים כי בסוף לא הזדמן לי להכין קובץ חדש, אז פשוט חתכנו בראבאק את הלוחות ותמיד עם שני גלגלים ספייר. מה היה צריך לעשות כדי שזה יהיה הגיוני? להכניס בדוחק שני מודלים עם כל החלקים שלהם.

חיתוך האופניים בלייזר

ההרכבה

הכי קל להבין מה נעשה כאן בעצם דרך ההרכבה ולצורך זה הכנתי לכם סרטון שמקצר 23 דקות הרכבה ל6 בלבד (תצפו בו! לקח לי זמן לערוך אותו עם המון חיתוכים של הילוך מהיר וזה…).

ותודה (שוב) לארז דסקל על הרשות להנעים את זמנכם במוזיקה המגניבה שלו.

כל החלקים על השולחן

האופניים מורכבות

ומה התלמידים עשו עם הדגמים?

אז הספקנו להכין 6 זוגות אופניים מוקטנות ל10 קבוצות והבאנו איתנו עוד חלקים להרכבה במקום אם נצטרך. בפועל כמחצית מהקבוצות השתמשו בהם להדגמת המוצר שפיתחו, עובדה משמחת כיוון שאם לא היו הדגמים לא ברור איך היינו מצליחים להמחיש את המוצרים בצורה פיזית. כמו שתראו בתמונות, שתיים מהקבוצות ממש השתמשו בארדואינו (בקר מתוכנת פשוט להפעלה) כדי להמחיש ממש איך תעבוד המערכת האלקטרונית של המוצר שלהם.

האופניים הוכיחו את עצמם כמודל שקל יחסית להרכיב עליו שינויים ואלמנטים נוספים בזמן הקצר במייקתון שבסה”כ ארך כ-5 שעות, מבלי שהתלמידים בכלל הכירו את הדגם של האופניים לפני ירית הפתיחה של האירוע.

גגון מתכוונן לאופניים

גלגלי עזר חשמליים

גלגלי עזר מתרוממים בנסיעה