Konstrukční stavebnice Totem

Pokusíme se zodpovědět některé dotazy začátečníků a zároveň ukázat, že stavebnice Totem je složitá jen na první pohled. Jakmile se seznámíte s konstrukčními postupy, zjistíte, že práce s Totemem je nejen snadná, ale i opravdu zábavná. Jedinečnost této stavebnice spočívá mimo jiné v tom, že nejste odkázáni jen na použití součástek, které pro vás připravil někdo jiný, ale vyrobíte si podle potřeby vlastní dílky z polotovarů.

Koncepce stavebnice

Některé stavebnice spoléhají na dostatečnou pevnost spojení jednotlivých dílů třením („press fit“); příkladem je stavebnice LEGO. Jiný typ stavebnic používá pro spojení dílů šrouby a matice; v našich krajích je reprezentantem téhle koncepce stavebnice Merkur.

Ve stavebnici Totem je použita kombinace obou způsobů – hlavní nosné prvky jsou z plastu, spojovací prvky jsou kovové, do plastových se zasouvají a navzájem se spojují šrouby.

Nosník

Hlavní konstrukční částí stavebnice je nosník s průřezem tvaru H, vyrobený z plastu ABS. Tvar tohoto nosníku je unikátní a je patentován. Nosník je dodáván v jednotné délce 400 mm a na vhodnou délku se řeže v přípravku až během stavby modelu.

Spojovací prvky

Stavebnice Totem nabízí velké množství spojek, které zvyšují její univerzalitu, protože nejsou určeny jen pro spojování nosníků, ale zároveň také k upevnění desek plošných spojů, motorů, tištěných dílů, desek, senzorů a podobně.

Obrázek ukazuje základní princip spojování. Obdélníková matice je zasunuta do obdélníkového otvoru nosníku, stejně jako spojka a oba díly upevňuje průchozí šroub. Všechny obdélníkové otvory mají shodnou velikost, takže matice i spojky je možno do nosníku vkládat z kterékoli strany.

Stěny nosníku, spojky i matice mají tloušťku 2 mm, takže pro základní sestavu je potřebná délka šroubu 6 mm. Samozřejmě je možno díly sestavovat i jinak (viz dále), takže v základní sadě i v nabídce výrobce jsou také delší šrouby.

Pokud je třeba vložit spojky do obou protilehlých otvorů, vkládá se matice do nosníku vodorovně a až za jednu ze spojek. Délka spojovacího šroubu je v tomoto případě 8 mm.

Spojovací šrouby vždy procházejí kruhovými otvory průměru 3,1 mm s roztečí 5 mm, tedy poloviční, než je rozteč obdélníkových otvorů. Pokud je kruhový otvor v ose pravoúhlého, matice se vkládá od nosníku kolmo a prochází oběma obdélníkovými otvory, ve kterých je proti vypadnutí jištěna třením. Pokud k montáži používáte otvor mezi obdélníky, pak se matice do drážky nosníku vkládá vodorovně.

Spojky s kruhovými otvory jsou určeny k montáži nosníků a příslušenství v pevném rastru 5 mm nebo 10 mm. Pokud potřebujete upevnit cokoli s jinou roztečí upevňovacích otvorů, použijte se spojky s oválnými otvory. Tímto způsobem je možno ke konstrukci z Totemu připevnit například Arduino UNO.

Výplňové desky

Do stavebnice Totem patří také perforované desky tloušťky 2 mm (tedy stejné jako u stěn nosníků, spojek a matic), vyrobené taktéž z plastu ABS. Průchozí kruhové otvory o průměru 3,1 mm jsou na desce rozloženy v rastu s roztečí 5 mm.

Desky Totem lze řezat pomocí speciální řezačky pod úhlem 90° nebo 45°, ostrým nožem podle pravítka pak i libovolně jinak.

Magnetický šroubovák

Výrobce stavebnice Totem označuje tento šroubovák slovem „super“ a má pravdu. Není to jen obyčejný zmagnetizovaný šroubovák, ale šikovný vícefunkční nástroj, který vám při práci s Totemem dobře poslouží.

Tímto šroubovákem můžete nejen utahovat a povolovat šrouby a manipulovat s maticemi ale také sbírat všechny magnetické předměty spadlé na zem nebo do nepřístupných škvír. Jeho tělo je vyrobeno z odolné plastické hmoty, v níž je zalisován neodymový magnet, který udrží i těžší břemena a zároveň přidržuje ve správné poloze šestihranný šroubovací nástavec (bit) velikosti 2 mm, určený pro šrouby s vnitřním šestihranem, tzv. inbusy.

To ale není vše – plochá opačná strana šroubováku vám dobře poslouží při vkládání obdélníkových matic do příslušných otvorů v nosníku. Stačí matici rukou jen lehce zatlačit do otvoru v nosníku a šroubovákem zasunout do správné polohy. Při několika prvních pokusech se vám matice nejspíš naklopí, takže ji srovnejte prstem nebo hrotem šroubováku a pokračujte dále.

Jakmile získáte praxi, zjistíte, že pokud na matici zatlačíte mírně skloněným šroubovákem, tak se hladce zasune do obou otvorů v nosníku až na doraz bez křížení.

Vyjímání matic a spojek z nosníku

Zatlačte na matici nebo spojku kovovým hrotem šroubováku tak, aby se částečně vysunula z drážky. Pak zasuňte hrot šroubováku do otvoru se závitem a matici z nosníku úplně vytáhněte.

Potíže s pravoúhlostí konstrukce

Konce nosníků nejsou uříznuty rovně

Naše rada zní: nepoužívejte pro dělení nosníků jiné nářadí, než to, které je k tomu určeno. Samozřejmě, že nosník rozřízněte i obyčejnou pilkou na kov nebo dřevo, ale šířka řezu je v tomto případě od 0,5 do 2 mm a navíc při řezu obtížně udržíte kolmost a přesnou délku děleného kusu, takže to nejspíš dopadně podobně jako na obrázku.

List dodávané pilky je silný jen 0,2 mm a díky válečkům v přípravku je veden po celou dobu řezu přesně kolmo.

Výstupky v přípravku, na které se nosník nasadí, zároveň zaručí, že řez bude umístěn v přesné poloze ke spojovacím otvorům a tím pádem bude mít obráběný díl správnou délku.

Spojky jsou příliš těsně utaženy

Při utažení příliš velkou silou se plastové díly (nosníky i desky) deformují. Pokud nechcete celou konstrukci pokřivit, ale zároveň byste nebyli rádi, aby se vám pod rukama rozpadla, je třeba trochu experimentovat. Utáhněte šroub na zkušebním dílu co nejvíce a snadno poznáte, kdy se tento díl začne deformovat a křivit. Prostým experimentem jste tak zjistili, jakou maximální silou (tedy točivým momentem) můžete spojovací šrouby dotáhnout, aby nedošlo k deformaci plastových dílů.

A rada nakonec

Při stavbě se snažte o vytvoření uzavřených konstrukcí, právě tak, jako se to dělají skuteční konstruktéři.

Příkladem budiž mechanická konstrukce MiniLabu a stojánek pro postranní panely. Vidíte, že celou sestavu tvoří pravidelné troj- a čtyřúhelníky, které výrazně zvýší tuhost celé konstrukce.

---

Domovská stránka projektu

Český web

Zde možno koupit