История разработки одного набора

    image

    Эта история началась еще в феврале 2013 года, когда мы выложили на youtube видео с экспериментом «Сердце на батарейке» (ролик был приурочен к 14 февраля). Тогда это было просто очередное наше видео, которое набрало всего несколько тысяч просмотров. И кто бы мог подумать, что это может привести к чему-то большему?

    Но уже спустя год этот эксперимент вошел в третий том книги «Простая Наука». По сути, мы просто взяли скрины с первого видео и добавили текст. Может еще помните пост на гиктайме. Для книги был выпущен набор, в состав которого, в том числе, входил неодимовый магнит и медная проволока с батарейкой.

    image

    Надо сказать, тогда эксперимент был из разряда сложных, и его мог повторить только человек с «прямыми руками». Читателю требовалось приложить немало усилий и старания, а в качестве вознаграждения получить удивительное зрелище.

    Из отзывов стало понятно: опыт действительно многим оказался не по зубам. Основная сложность была в изгибе проволоки: должна иметь симметричную форму, а внизу контакты должны быть правильно изогнуты.

    Мне пришлось убедиться в этом лично во время проведения мастер-классов для детей. После столкновения с трудностью, и если рядом нет человека, который мог бы подсказать как выйти из этой ситуации, ребенок теряет интерес и забрасывает эксперимент. Хотя стоит ему немного помочь на стадии изгиба проволоки, как все получается, и радости нет предела.

    Прошло три года. В мае этого года для серии «Эксперименты в коробочке» потребовалось разработать несколько новых наборов. И тут я снова вспомнил про «Сердце на батарейке». Но если в книге можно было использовать пару «сложных» экспериментов среди десятка простых, то в наборах, где только один эксперимент, это уже недопустимо.

    Проблемы


    Требовали решения, как минимум, три проблемы:

    • свободный и легкий, но, в тоже время, уверенный контакт между проволокой и магнитом, который находится снизу (диаметр магнита 8 мм, а батарейки 10 мм);
    • согнуть несколько тысяч одинаковых медных «сердец» без применения автоматического оборудования (его просто нецелесообразно использовать в наших объемах);
    • в процессе транспортировки форма проволоки должна быть сохранена, без каких либо изменений.

    Решения


    На поиск решений ушел почти месяц, но результат того стоил!

    1. Следуя обычной логике, батарейка ставилась на магнит своей плоской стороной (минусовым контактом). Но тогда для контакта проволоки с магнитом было всего 4 мм (именно такая высота у магнита). Понятно, что это требовало более точного изгиба, и вероятность того, что «что-то пойдет не так», увеличивалась. Постановка батарейки вверх ногами решала бы вопрос свободного пространства, но делала конструкцию менее устойчивой.

      image

      Вышли из положения так: добавили большую площадку в виде коробки и накрепко «соединили» всю конструкцию. Проще говоря, подложили шайбу под коробку, сверху на коробку магнит и только потом уже батарейку. Конструкция оказалась очень устойчивой, что по началу было сложно предположить. Таким образом, упаковка стала частью эксперимента, что идет набору только в плюс.
      image
    2. Следующую проблему решали в два этапа: сделали прототип оснастки из дерева, а потом произвели идеальный образец на 3D принтере.

      Деревянный прототип делали в деревне из подручных средств, но поймать суть удалось с первого раза.
      image
      Дальше уже было дело техники: 3D модель в 123D Design, переброс в CURA и печать на Wanhao Duplicator i3. Пластик использовали ABS и PLA, но существенной разницы не почувствовали.

      image

      Теперь если даже оснастка сломается или потеряется (что уже было), за три часа печатаем, и снова можно производить «медные сердца» в промышленных масштабах. И да, получается, что каждое сердце «ручной работы» ;)

      image

    3. А вот третья проблема проявилась только после того, как мы все сделали и стали упаковывать. Решили проверить, что будет, если сильно потрясти коробочку? В итоге из коробки вынули не «сердце», а художественный завиток. При чем, каждый раз он получался индивидуальным… и не рабочим.

      Если вы хоть раз решали изобретательские задачи, то наверняка заметили: лучшее решение всегда самое простое. Не уверен, что у нас получилось самое простое решение, но на тот момент оно было спасительным. Выручил обычный степлер: мелкие детали укладываются в пакетик, и он крепится скрепкой к коробочке.

      image

      Сейчас коробочку можно трясти сколько угодно, форма проволоки останется без изменений. Кстати, если у кого есть идея более простая, поделитесь, пожалуйста. Со стороны решение может оказаться более очевидным.

    Замена названия


    Казалось бы, все проблемы позади! Но не тут-то было. По продажам стало видно, что этот набор продается хуже, чем остальные. И виной всему оказалось название. Пока весь тираж коробочек не был продан, мы работали с названием «Сердце на батарейке». И вот только в сентябре тираж закончился, и запустили новый, с надписью «Элеткромоторчик». Нет полной уверенности, что это победа, но ситуация уже изменилась и выравнилась по соотношению с продажами других наборов.
    image
    Со стороны может показаться, что все решения и наши ошибки очевидны сразу, и их можно решить на раз-два, но в реальности так не получается, к сожалению.

    Своей задачей мы ставим сделать именно продукт, ведь все эксперименты и явления известны давным-давно, и ничего нового мы не привносим с научной точки зрения. Но вот такого набора еще никто не делал, и приятно чувствовать себя в некотором роде первопроходцем ;)

    Видео


    Что в итоге получилось, смотрите на видео:



    p.s. По традиции, публикую промо-код на 20% скидку: geektimes. Действует на все наши книги "Простая Наука" и наборы "Эксперименты в коробочке". Его нужно ввести при оформлении заказа на сайте и нажать «применить».

    image
    Простая Наука 82,65
    Компания
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама
    Похожие публикации
    Комментарии 61
    • +2
      А вот я бы с большим интересом отнесся к набору «Сердце на батарейке», чем к «Электромоторчику».
      • +1
        Мне тоже ближе «сердце», но видимо не понятное название и это повлияло так существенно.
      • 0
        «форма должна иметь симметричную форму» тавтология получилась
        • 0
          Спасибо, поправил.
        • +2
          Кстати, если у кого есть идея более простая, поделитесь, пожалуйста.

          Не факт, что более простая идея. Можно упаковать проволочную деталь в пузырьковый пакетик, чтобы тот плотно лежал в коробочке. Все остальное положить в другой пузырьковый пакетик, тоже плотно входящий в коробочку. Тогда при тряске не будет лишних звуков.
          А пузырьки можно будет лопать после эксперимента. :)
          • +1
            А это может решить вопрос! Если заказать пакеты прямо по размеру. Попробую на неделе положить и посмотрю что будет. Спасибо ;)
            • +1
              Пакеты тоже можно самим делать. Кусок пузырьковой пленки сгибается пополам и скрепляется 4 скрепками степлером. Впрочем, при 5000, наверное, проще заказать.
              • +1
                Да, когда речь идет о количествах от 1000 шт — заказать всегда дешевле будет.
              • +1
                А еще можно класть в коробку кусок медной проволоки и напечатанный на бумажке шаблон как нужно согнуть. По-моему детям даже интереснее будет. Как вариант несколько кусков проволоки и несколько листочков с шаблонами.
                • 0
                  Да, согласен, можно как дополнительное вложение. Кстати, там коробку можно использовать в качестве шаблона, она по размеру как раз подходит.
                • +1
                  А если положить сердце в просто в картонный конвертик, может быть даже не конвертик, а просто плотный лист бумаги, который клеем приклеивается к крышке, и удерживает проволку. Тогда она всегда будет прижата с одной стороны плотной крышкой, другой — картонкой.
                  • 0
                    Тут проблема еще остается с движением батарейки. Именно из за её бултыхания и мнётся проволока. Еще на проволоке есть кольцо и оно перпендикулярно основной плоскости. Хорошо бы чтобы конверт был толстым.
                • +1
                  Это еще решит вопрос с хранением ) image
                  • +2
                    Так и помять недолго. Можно на закрепленный с одной стороны горизонтальный стержень вешать.
                • +1
                  Контур можно было уложить между двух слоёв гофрокартона, а петля торчала бы с края. Степлером при желании так же поставить 2 или 4 скрепки по углам и всё. Ну и скрутку я бы сделал с ограничителем (например толстую трубку от гелевой ручки или любую, подходящую по диаметру и "-" батарейки в термоусадку или более широкую трубку как-то так), чтобы контур не съезжал/ не спадал с батарейки и крутился.
                  • 0
                    Дополнительные детали (пластины гофрокартона) усложняют процесс. Мы думали про них.
                    Скрутка сейчас с ограничителем. А вот про термоусадку не совсем понял.
                    • +1
                      Ну у вас с минуса батарейки контур может съехать и эксперимент fail. А так на минусе батарейки будет трубка, в которой контур будет вращаться, а её можно закрепить по центру батарейки термоусадкой или термоклеем. Скрутка будет вставляться в трубку.
                      Штука одноразовая, не думаю, что батарейку будут менять, зато не причинит нравственных страданий покупателям, спадая с батарейки и крутиться будет равномерно. Даже на видео заметно «гуляет», может застрять в обклейке канавке между корпусом и — контактом.
                      Что сложного в вырезании двух кусков из гофрокартона? Его везде полно, даже покупать не надо. Любая коробка будет отличным бутербродом для контура, зато точно не помнётся.
                      • +1
                        На удивление она стоит довольно устойчиво. Визуальная неустойчивость придает некий шарм даже: как бы должна свалиться, но не сваливается )
                      • 0
                        Я так понял, надеть трубку на элемент питания сверху, чтобы она образовала небольшой «бортик», слегка поднятый на плоскостью полюса, чтобы верхняя часть петли, контактирующая с полюсом, не могла с него «съехать».

                        Комментарии не обновляй@Ответ пиши так.
                        • 0
                          Это все же увеличит сложность.
                          • +1
                            Проще — кусок термоусадки на минус — свисающий край сам по себе образует бортик.
                            Как-то вот так — .image
                            • 0
                              Тут тогда не термоусадка лучше, а прямо такие колпачки сделать. Нужно посчитать будет.
                              • +1
                                Колпачок, конечно, будет гораздо аккуратнее =)
                    • +1
                      А почему не положить «сердце» между двумя картонками? Дёшево\сердито.
                      • +1
                        Выше уже зашел разговор про это. На самом деле мы так пробовали и это оказалось не так просто: нужно картон заказывать (резать выходит долго при большом тираже). А сейчас решение скрепка и все.
                        Выше есть предложение пакета пупырчатого, в этом что-то есть, так как это решает еще вопрос хранения произведенных «сердец».
                        • 0
                          А если просто на скотч приклеить к коробке?
                          • 0
                            Проблема больше не с проволокой что она будет болтаться, а с батарейкой, что она помнет проволоку.
                      • +1
                        Проволоку после придания формы закалить?
                        • 0
                          Она станет пружинить? Но медную разве можно закаливать? Я просто не пробовал никогда этого делать.
                          • +1
                            можно, но это достаточно сложный процесс… надо нагреть до 380~400 и не больше. ну в общем дома это сделать сложно будет
                            • 0
                              Но если для этого нужно просто из нагреть когда они лежат в некой кювете горкой, то это не такая уж проблема. Лишь бы их потом не пришлось очищать от нагара и все такое.
                              • +1
                                остужать то же надо вроде бы медленно. а не быстро в воду. нагара при такой температуре не будет почти.
                            • +1
                              Медь закаливается. Она становится менее пластичной и гибкой. Но ИМХО — очень гемморно и сложно, и сильно повлияет на цену конечного изделия.
                              • 0
                                Я подозревал что не все так просто.
                          • +2
                            Поролон. Поролоновый параллелепипед размером точно с внутренний объем упаковки. Разрезать его вдоль чтобы получился бутерброд. Между половинками положить сердце и закрепить его скотчем. Магнит также — просто положить на поролон и закрепить скотчем. Для батарейки можно в одной половинке поролона вырезать углубление. Можно не вырезать — она продавит поролон, и будет им удерживаться. Накрыть всё другой половинкой поролона, и потом положить в коробочку и закрыть её.
                            • 0
                              Поролон заказывать под размер?
                            • +2
                              Вообще, надо попробовать. Идея с простым бутербродом может быть рабочей. Лишние вырезания ставят под сомнения саму затею, но если обойтись прямоугольниками, которые можно заказать в нужном тираже, это интересно! Спасибо!
                              • +1
                                Может тогда одну половинку бутерброда делать короче другой, чтобы как раз батарейка легла туда? Просто иначе будет оттопыриваться коробка бугром в том месте, где батарейка будет на поролоне лежать.
                                • +1
                                  Не короче, а с вырезом точно под батарейку. Но не с самого краю, а чтобы между батарейкой и краем был поролон, он должен батарейку фиксировать. Иначе она будет болтаться с краю и разобьёт упаковку.
                              • –1
                                Вроде не первое апреля?
                              • +1
                                Интересно, а пробовали ли вы генерировать энергию, ведь электрическая машина должна быть обратимой? Мы ещё 10 лет назад с DIHALT баловались этим. Не уверен что смогу найти нашу статью по теме.
                                • +1
                                  Что вы имеете ввиду? ) Руками вращать катушку около магнита?
                                  • +1
                                    Ди зазвал в данный тред.

                                    В данном случае праздный интерес, нежели практический — генерация энергии. Руками думаю не получиться, тут бы в дрель вставить :). И произвести замер ЭДС. Мы развлекались таким, но не помню, получили ли какие-то результаты. На сколько я помню двигатель называется полярный.
                                    • 0
                                      получили, точно помню что около полувольта накидывало.
                                    • 0
                                      любая электрическая машина обратима. т.е. если петлю вращать, то батарейку можно зарядить. Мы в свое время делали униполярный генератор. Помните мотор из шурупа? Вот мы вращали шуруп и снимали с него ЭДС. Я вроде бы даже статью писал для журнала Хакер (да?) но так и не опубликовали ее.
                                      • +3
                                        Я нашёл статью! ru-radio-electr.livejournal.com/289345.html

                                        • +1
                                          Очень клевые бы наборы вышли с элементом Пельтье, только они пока довольно дорогие… Но там сразу 2 эффекта можно демонстрировать: «Набор 2 в 1» )
                                        • 0
                                          Такая мини зарядка для пальчикового аккумулятора ) Посчитать, сколько нужно вращений сделать для ощутимой зарядки, и набор готов )
                                          • 0
                                            Думаю к моменту зарядки успеют подрасти внуки.
                                            • +1
                                              Составить расписание вращений по дням и можно получить что-то вроде календаря )
                                              • +1
                                                Если без шуток, то продемонстрировать эффект было бы круто. Я бы даже принял участие :)
                                                • +1
                                                  В примитивном варианте мы делали такое видео с экспериментом
                                    • +1

                                      Для начала я бы пересмотрел концепцию нижнего контакта:
                                      В магните сверлится дырочка. В неё плотно вставляется что-то типа гвоздика с тонкой ножкой и широкой шляпкой. Этот "гвоздик" держится силой тяжести и силой магнита. На "шляпку" ставится батарейка (желательно, чтобы батарейка притягивалась к магниту и этим укреплялась бы вся конструкция).
                                      "Шляпку" можно сделать не ровной, а с углублением под батарейку.
                                      Ножка "гвоздика" чуть длиннее дырочки. Так что рамка теперь может иметь нижнее кольцо меньшего радиуса.


                                      Теперь о сохранности рамки:
                                      Для начала я бы заменил материал рамки на более упругий и менее пластичный. В идеале — на немагнитную сталь.
                                      Для защиты рамки — я не вижу ничего лучше сложенного вдвое куска толстого картона. Ну или двух кусков картона. Или взять пластик. И чтобы нижнее кольцо выступало наружу, а то такая упаковка сомнёт его.
                                      Поролон тоже интересен. Но он д.б. достаточно толстый — впрочем, диаметра батарейки должно хватить.


                                      А идеальное решение — это продавать не готовую рамку, а форму для её изготовления.

                                      • 0
                                        Про отдельно проволоку с формой для изготовления — да, как дополнительное вложение вполне разумно. Но просто проволоку и форму — не уверен. Не все дети такие «рукастые», а хочется чтобы не было ограничений.
                                      • +1

                                        Главный недостаток одновитковых униполярных двигателей — несогласованность нагрузки с источником. 1,5 В для него очень много, виток устраивает почти "козу", напряжение проседает, на источнике в виде тепла выделяется больше энергии, чем на двигателе в виде вращения.


                                        Лечится это многовитковой рамкой. Подобрать такое количество витков, чтобы нагрузку с источником согласовать, и как знать, может, на несколько часов даже хватать будет.

                                      • 0
                                        Поступил комментарий, но он удалился. Попробую его воспроизвети и на него ответить:
                                        «Как вам удалось сертифицировать набор „Вулканчик“, ведь в нем содержится дихромат аммония, который опасен и канцерогенен?». Подобные вопросы к нам поступают периодически.
                                        На самом деле есть такой раздел в сертификации, как сертификация «Химических наборов» или что-то типа этого. Наборы действительно проходят эту сертификацию и мы получаем требования вписать необходимые требования к технике безопасности в инструкцию. Мы это обязательно делаем.
                                        • +1
                                          Хочу такой набор сделать сам, в этом же кайф
                                          А можно пошутить, взять две проволки, дать другу, и оба скручиватете, а потом у вас раз и работает

                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                          Самое читаемое
                                          Интересные публикации