Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Boomerang

Latar Belakang

Bumerang adalah benda berbentuk aerodinamis yang dirancang untuk terbang secara efisien di udara saat dilempar dengan tangan. Istilah ini biasanya mengacu pada objek yang dibuat untuk mengikuti jalur penerbangan melingkar yang mengembalikannya ke pelempar. (Beberapa sumber menggambarkan semua "tongkat lempar" aerodinamis sebagai bumerang, memisahkannya menjadi kategori "kembali" dan "tidak kembali".) Desain tradisional berbentuk V, tetapi versi yang lebih baru mungkin memiliki bentuk tidak beraturan atau lebih dari dua lengan.

Dua komponen desain memberi bumerang kemampuan terbang melingkar. Salah satunya adalah susunan lengan, dan yang lainnya adalah bentuk profil airfoil yang memungkinkan lengan menjadi sayap. Selama penerbangan, bumerang berputar dengan cepat (sekitar 10 putaran per detik). Profil sayap menciptakan efek angkat yang sama yang membuat pesawat terbang. Selain itu, gerakan berputar menciptakan presesi gyroscopic, yang menarik bumerang ke jalur melingkar. Efek serupa dapat dilihat dengan bagian atas yang berputar:jika sumbu bagian atas tidak cukup vertikal, bagian atas mainan bergerak melingkar di sekitar sumbu.

Untuk penerbangan yang sukses, bumerang juga harus dilemparkan dengan benar. Itu harus dipegang di dekat ujung satu sayap dengan permukaan atas (melengkung) menghadap ke tubuh pelempar. Bumerang harus hampir vertikal, dengan pelempar memegang lengan terendah. Tergantung pada kondisi angin dan desain bumerang tertentu, bagian atas dapat dimiringkan hingga 30° ke luar. Setelah menarik lengan ke belakang, pelempar melemparkan bumerang dengan gerakan overhand, seperti pelempar melempar bola bisbol. Pada saat melepaskan, pelempar menambahkan jentikan pergelangan tangan, seolah-olah mencambuk. Sudut pelepasan harus antara horizontal dan 15° di atas. Jika ada angin sepoi-sepoi, bumerang harus dilempar antara 30° dan 90° ke kanan dari angin yang datang (atau ke kiri untuk pelempar kidal; bumerang tangan kanan dan kiri adalah bayangan cermin masing-masing lainnya).

Saat bumerang terbang ke depan, ia mulai berguling perlahan (berlawanan arah jarum jam untuk pemain yang tidak kidal), akhirnya terbang secara horizontal dengan sisi datarnya menghadap ke bawah. Ketika kembali ke pelempar, ia ditangkap dengan aman setinggi dada, menjebaknya di antara tangan terbuka dengan cara sandwich.

Pelempar rekreasi hanya menikmati bermain permainan solitaire menangkap. Mereka yang tertarik dengan kompetisi dapat memilih dari berbagai acara, termasuk presisi (kembali sedekat mungkin ke titik peluncuran) dan daya tahan (menghasilkan tangkapan terbanyak dalam periode lima menit). Rekor internasional untuk jarak yang ditempuh sebelum kembali ke pelempar adalah 780 kaki (238 m), dalam penerbangan yang berlangsung hampir 22 detik. Rekor waktu maksimum (MTA) adalah dua menit, 59,94 detik; rekor MTA tidak resmi, yang disaksikan tetapi tidak dilempar dalam kompetisi yang disetujui, adalah 17 menit, enam detik yang mencengangkan.

Sejarah

Bumerang dikembangkan sebagai penyempurnaan dari tongkat lempar berukir (kylies) yang digunakan sebagai senjata, terutama untuk berburu. Kylie tertua yang ditemukan hingga saat ini adalah yang terbentuk dari gading mamut. Ditemukan di Polandia pada tahun 1987, umurnya telah terkarbonasi sekitar 20.300 tahun. Alat yang melengkung lembut sepanjang 2 kaki (60 cm), 2 lb (0,9 kg) ini mungkin dilemparkan untuk membunuh rusa kutub. Sebuah replika plastik telah ditemukan untuk melakukan perjalanan rata-rata 90 kaki (27 m) ketika dilempar, meskipun melemparkannya ke angin kencang meningkatkan jangkauannya menjadi rata-rata 123 kaki (38 m).

Kylies digunakan oleh orang-orang prasejarah di semua bagian dunia. Biasanya terbuat dari kayu, berbentuk pisang; kedua wajah dari masing-masing lengan diukir menjadi permukaan airfoil yang melengkung. Ketika dilempar, mereka melakukan perjalanan sejajar dengan tanah untuk jarak hingga 650 kaki (200 m), berputar dengan ganas ke arah target mereka. Biasanya sepanjang 3 kaki (0,9 m) dan berat 5-10 lb (2,3-4,6 kg), mereka adalah alat berburu yang efektif.

Ada beberapa bukti bahwa bumerang dikembangkan di beberapa kelompok budaya. Misalnya, benda berbentuk bumerang yang ditemukan di Jerman terbuat dari kayu ash. Bertanggal karbon hingga usia 2.400-2.800 tahun, itu cukup terawetkan untuk memungkinkan para arkeolog merekonstruksi seluruh bentuknya. Replika telah dilemparkan dengan tangan kiri untuk menghasilkan lintasan bumerang yang lengkap; namun, profil sayap kurang optimal, sehingga sulit untuk melempar dengan sukses. Bukti menunjukkan bahwa bumerang mungkin juga telah dikembangkan di Mesir dan India.

Di semua wilayah kecuali Australia, para pemburu merancang tombak untuk melempar dan busur untuk menembakkan panah, dan mereka berhenti menggunakan kylies. Penduduk asli Australia, bagaimanapun, terus berburu dengan melempar tongkat. Bereksperimen dengan desain, penduduk bagian timur dan selatan benua itu mengembangkan bumerang, yang mereka gunakan terutama untuk olahraga. Pada pertemuan suku besar, mereka mengadakan kompetisi berdasarkan kualitas seperti ketepatan kembali dan kecepatan dan kualitas penerbangan. Bumerang tidak dilemparkan ke hewan pemangsa, meskipun kadang-kadang dilemparkan sebagai umpan untuk memikat burung ke dalam jaring.

Bumerang tertua yang ditemukan di Australia berasal dari sekitar 14.000 tahun yang lalu. Asal kata tidak pasti, meskipun mungkin berasal dari seruan "boom-my-row" ("kembali, tongkat") bahwa penjajah Inggris mendengar teriakan suku Dharuk ketika melempar instrumen pada tahun 1788. Metode tradisional untuk membuat bumerang adalah memilih sepotong kayu yang melengkung dengan tepat, biasanya dari bagian di mana batang pohon bergabung dengan akar besar, membuat sudut 95-110 °. Jika perlu, sudut antara sayap disesuaikan dengan memanaskan bumerang di atas api dan menekuknya. Profil aerodinamis diukir dari kayu dengan kapak, dihaluskan dengan batu api, dan dipoles dengan pasir. Desain mungkin diukir ke permukaan, baik untuk dekorasi atau untuk meningkatkan karakteristik penerbangan. Kayu itu ditutup dengan minyak ikan atau cat.

Bumerang tetap menjadi keingintahuan yang relatif tidak jelas sampai sekitar tahun 1970. Sebuah lokakarya tentang cara membuat dan melempar bumerang dipresentasikan oleh Smithsonian Institution di Washington, DC. Ini memicu antusiasme yang besar untuk olahraga, dan Smithsonian mulai mensponsori turnamen tahunan di National Mall. Turnamen kejuaraan internasional pertama diadakan pada tahun 1981.

Bahan Baku

Berbagai macam bahan dapat digunakan untuk membuat bumerang. Kayu tetap menjadi salah satu yang paling populer karena menghasilkan hasil yang baik, relatif murah, dan mudah dikerjakan. Umumnya lebih disukai adalah kayu lapis birch Finlandia atau Baltik tingkat pesawat, yang dilaminasi dari lapisan kayu yang sangat tipis. Lembaran setebal 0,2 inci (5 mm) akan memiliki antara lima hingga 10 lapisan. Untuk melindungi kayu dari kelembaban, biasanya ditutup dengan poliuretan lapisan.

Di antara bahan sintetis yang dapat digunakan untuk bumerang adalah polipropilen, plastik akrilonitril-butadiena-stirena (ABS), fiberglass, serat karbon, laminasi resin fenolik linen, dan serat para-aramid Kevlar. Bumerang mainan yang terbuat dari busa uretana atau karton dapat digunakan di dalam ruangan.

Desain

Karena tindakan pemintalan yang tepat sangat penting untuk kinerja bumerang, ada beberapa konsep dasar yang harus diikuti selama proses desain. Namun, elemen dasar tersebut menyisakan banyak ruang untuk kreativitas, dan pembuat bumerang sering bereksperimen dengan bentuk inovatif.

Saat membuat pola baru, perancang menandai titik di tengah lembar Bumerang. kertas kokoh. Tanda panduan pertama ini menunjukkan pusat gravitasi bumerang. Saat desainer terus membuat sketsa bumerang, dia harus berhati-hati untuk menyeimbangkan bentuk di sekitar titik pusat gravitasi. Pertimbangan penting lainnya adalah bahwa garis tengah setiap sayap bumerang harus mengarah secara umum ke arah pusat gravitasi (yaitu, dalam jarak 10° di kedua arah). Jadi tanda panduan kedua yang dibuat desainer di atas kertas adalah garis tengah sayap. Dalam batasan yang ditentukan oleh tanda panduan, perancang kemudian dapat membuat sketsa sebagai desain dasar atau aneh seperti yang diinginkan.

Setelah desain benar-benar digambar, desainer memotongnya dari selembar kertas. Dengan menggantung pola berturut-turut dari ujung setiap sayap, perancang dapat memverifikasi bahwa pusat gravitasi yang direncanakan telah dipertahankan secara memadai. Ini akan benar jika garis tengah setiap sayap menggantung dalam jarak 30° vertikal.

Desainer serius yang mencari metode yang lebih tepat dapat menggunakan teknik yang lebih canggih, termasuk perangkat lunak desain berbantuan komputer.

Proses Pembuatan

Uraian berikut berfokus pada pembuatan bumerang kayu lapis berbentuk V. Bahan sintetis bekerja dengan cara yang sama, tetapi beberapa menghasilkan debu atau asap berbahaya saat dipotong atau diampelas. Dalam hal ini, masker debu dan pakaian pelindung sangat penting.

Membentuk

Menyelesaikan

Menyetel

Kontrol Kualitas

Selama proses pembuatan, kualitas bumerang diperiksa secara berkala. Setiap ketidakrataan di bumerang seperti sisi yang tidak sama atau gundukan akan menghilangkan desain aerodinamis. Boomerang disetujui oleh komunitas seperti Asosiasi Boomerang Dunia dan Asosiasi Boomerang Amerika Serikat (USBA). Kelompok-kelompok ini menetapkan standar dan aturan yang harus dipatuhi oleh setiap kompetisi bumerang seperti keselamatan, keterampilan, dan waktu.

Masa Depan

Inovasi bumerang dapat dikembangkan dalam dua bidang:material dan desain. Saat bahan baru dikembangkan yang kuat, tahan lama, dan ringan, pembuat bumerang akan mencoba menggunakannya secara individual atau dalam kombinasi. Misalnya, bumerang yang terbang selama lebih dari 17 menit terdiri dari kulit terluar dua lapis yang terbuat dari serat karbon dan Kevlar; cangkangnya diisi dengan resin epoksi yang dicampur dengan balon mikro fenolik.

Dua inovasi terbaru menyarankan cara agar desain dapat dimodifikasi untuk meningkatkan aerodinamika. Salah satunya adalah membuat permukaan atas dan bawah dari ujung sayap bumerang sedikit cekung. Biasanya, permukaan ini datar atau sedikit cembung. Desain ini digunakan untuk bumerang yang memecahkan rekor dunia saat ini untuk jarak. Dalam contoh lain, ujung sayap bumerang dipotong pada sudut yang membuatnya tegak lurus terhadap garis imajiner yang mengarah ke pusat rotasi. Biasanya, ujung sayap tegak lurus dengan garis tengah sayap. Modifikasi ini dibuat oleh pemegang rekor MTA tidak resmi.


Proses manufaktur

  1. Apa itu Mesin VMC?
  2. Panduan untuk Penandaan Laser Aluminium
  3. Pengelasan MIG vs Pengelasan TIG
  4. Panduan untuk Penandaan Laser
  5. Pertimbangan untuk Mesin Swiss Produksi Tinggi
  6. Panduan untuk Pembuatan Prototipe CNC
  7. Memahami Proses Pembuatan Poros
  8. Apa itu Penandaan Laser Serat?
  9. Elektropolish vs. Pasif
  10. Apa itu Pasif Stainless Steel?