Si të bëni një Harmonograf rrotullues me tre lavjerrës: 15 hapa

2024 Autor: Robert Blare | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 08:04

Një harmonograf është një pajisje mekanike që përdor lavjerrësit për të vizatuar fotografi. Ky harmonograf i veçantë është projektuar nga Karl Sims, por harmonografët në përgjithësi besohet se janë shpikur fillimisht në 1844 nga matematikani skocez Hugh Blackburn. Ka lloje të tjera harmonografësh, por ky lloj rrotullues me 3 lavjerrës jep një larmi të gjerë rezultatesh të këndshme dhe është mjaft i lehtë për t’u ndërtuar pasi të keni vendosur mbi një dizajn dhe të keni fituar materialet dhe mjetet e duhura. Ky është një projekt i mrekullueshëm për fëmijët dhe mund të rezultojë në eksperimente të pafundme duke krijuar lloje të reja të modeleve gjeometrike.

Dy lavjerrës anësorë rrotullohen para dhe mbrapa në kënde të drejta me njëri -tjetrin me krahët që lidhen me një stilolaps. Njëri lëviz stilolapsin nga njëra anë në tjetrën, dhe e dyta e lëviz atë nga përpara në anën tjetër në letër. Një lavjerrës i tretë "rrotullues" e lëviz letrën duke u lëkundur në çdo bosht ose në lëvizje rrethore, ndërsa stilolapsi po vizaton mbi të. Lëvizjet e kombinuara të të tre lavjerrësve krijojnë vizatimin që rezulton.

• 

• 

• 

Hapa

Hapi 1. Ndërtoni një tryezë të fortë

Kjo tavolinë është një katror 3'x3 'me kompensatë 3/4 "të trasha. Këmbët janë 1½" x 1½ "katrore dhe rreth 37" të gjata, me mbajtëse trekëndore të prera nga copa druri 1½ "x 8" x 12 ". këmbët hapen pak për t'i dhënë tryezës forcë dhe për të lejuar që lavjerrësi rrotullues të lëkundet pa goditur këmbën.

• Vidhosni dhe/ose ngjitni mbajtëset në këmbë së pari, dhe pastaj pritini majat e tyre së bashku në një kënd të vogël me një tavolinë ose sharrë rrethore.

  

• Rregulloni gjatësinë e këmbëve për të dhënë një lartësi të tavolinës prej rreth 37.

  

• Nëse dëshironi të jeni në gjendje të vendosni tryezën përmes dyerve pa hequr këmbët, mund të keni nevojë për këmbë dhe lavjerrës pak më të shkurtër.

  

Hapi 2. Stërvitni vrima për lavjerrësit

Stërvitni 3 vrima me diametër 3 "përmes sipërfaqes së tryezës që lavjerrësit të varen. Vrima për lavjerrësin rrotullues duhet të jetë e përqendruar në një cep rreth 8" nga secila anë vetëm larg nga mbajtësja e këmbës poshtë. Dy vrimat e tjera duhet të rreshtohen pranë skajeve të kundërta, rreth 8 "nga ana e përbashkët dhe 3" nga tjetra. Për këtë do t'ju duhet një stërvitje e madhe e madhe rrethore. Përndryshe, së pari mund të shponi një vrimë më të vogël, dhe pastaj të prisni një hapje më të gjerë me një bashkim pjesësh figure.

Hapi 3. Montoni dy pllaka metalike (rreth 1¼ "x 4") në anët e dy vrimave të lavjerrësit anësor dhe shponi një vrimë të vogël në qendër të secilës pllakë

• Filloni dhëmbëzimin në pllakën metalike me një stërvitje të vogël (të tillë si 1/8 ") dhe pastaj vazhdoni me një copë më të madhe (siç është 1/4"). Kini kujdes që të mos shponi deri në fund.

  

• Nëse nuk keni një shtypi të mirë stërvitje, mund të jetë më e lehtë të vendosni dhëmbëzimet e pllakave në tryezë pasi të keni krijuar blloqe mbështetëse me vida të spikatura më poshtë, sepse mund të jetë më e vështirë të vendosni me saktësi vidhat në blloqe më vonë për t'u përafruar me indentacionet.

Hapi 4. Ndërtoni lavjerrësit

Boshtet e lavjerrësit janë bërë nga kunja druri me diametër 4 'të gjatë 3/4 ". Blloqe druri të fortë, lisi 3/4" x 1½ ", përdoren si bazament, kështu që lavjerrësit mund të pushojnë dhe të lëkunden në tryezë me fërkime minimale. Për dy lavjerrës anësorë, përdorni blloqe të gjata 5 ", dhe për lavjerrësin rrotullues, përdorni një bllok të gjatë 2". Shponi një vrimë 3/4 "nëpër qendrën e secilit bllok dhe vidhosni vida 1¼" #10 në secilin skaj. Këshilla të vidhave do të qëndrojnë në dhëmbëzimet e pllakave metalike në tavolinë për t'i mbajtur ato në vend gjatë lëkundjes.

Hapi 5. Futni një kunj përmes vrimës 3/4 "në secilin bllok mbështetës

Ngjitini dhe/ose vidhosini ato ashtu që majat e vidave të jenë 12 "nga skaji i sipërm i kunjit dhe të drejtuar poshtë. Lavjerrësi duhet të varet 36" poshtë sipërfaqes së sipërme të tryezës me një hapësirë rreth 1 "nga dyshemeja.

Hapi 6. Ndërtoni gimbalin

Lavjerrësi rrotullues ka nevojë për një mekanizëm gimbal që e lejon atë të lëkundet në çdo drejtim. Kjo është bërë nga një rondele e madhe metalike me diametër 2 "të jashtëm dhe 1" të brendshëm. Rondele mbështetet në majat e vidhave që dalin nga poshtë tryezës, dhe pastaj lavjerrësi mbështetet në rondele. Stërvitni palë vrima në rondele në secilën anë, në një distancë prej 90 gradë midis anëve, për të lejuar tundjen në dy akse pingul.

• Këtu janë pamjet e gimbalit të lavjerrësit rrotullues nga lart dhe poshtë tryezës. Në pamjen nga poshtë, vini re blloqet e lisit (3/4 "x 1½" x 5 ") që mbështesin dy vida (1¾" #10) që dalin lart dhe diagonalisht.

  

Hapi 7. Regjistroni skajet e poshtme të këtyre blloqeve sipas nevojës në mënyrë që lavjerrësi të mos i godasë kur të lëkundet

Në mënyrë të ngjashme, futni qoshet e bllokut të bazës nëse është e nevojshme, në mënyrë që të mos godasë tryezën kur lëkundeni.

Hapi 8. Bashkangjitni peshat

2 ½ ngritja e peshave nga një dyqan i artikujve sportiv funksionon mirë, por zakonisht ka një vrimë të brendshme 1 ". Ju mund të grumbulloni disa pesha dhe t'i rrëshqisni së bashku mbi kunjin e lavjerrësit 3/4" duke përdorur një tub metalik 5 "të gjatë 3/4" dalë, me një tufë 3/4 "deri në 1" të vidhosur në skajin e poshtëm. Një pirg çeliku 1 "i bashkangjitur në dowel rregullon peshat nga rrëshqitja dhe lejon rregullimin e lehtë të lartësisë së peshës për të dhënë frekuenca të ndryshme lëkundëse.

Hapi 9. Krijoni platformën e letrës

Pritini rreth 1 "nga maja e kunjit të lavjerrësit rrotullues, kështu që është pak më e ulët se dy të tjerat. Pastaj montoni një katror 11" x11 "të bordit të hollë 1/8" në majë të këtij lavjerrësi, duke përdorur një bllok lisi të vogël ngjitur në të për mbështetje, me një vrimë 3/4 "për kunjin.

• Përfundoni një shirit rreth majës së kunjit për të marrë një përshtatje të ngushtë, ose thjesht ngjiteni atë.

  

• Përdorni dy shirita gome, ose disa kapëse, për ta mbajtur letrën në vend në platformë.

  

Hapi 10. Krijo krahët

Lidhni një shkop balsa të gjatë 30 në majë të secilit lavjerrës anësor duke përdorur një gozhdë të hollë. Përkulni gozhdën pak para dhe mbrapa në balsa për të lejuar që krahu të rrotullohet pa probleme dhe të lëvizë lart e poshtë pak. Vrima e thonjve ngadalë do të lirohet më tej gjatë përdorimit.

Hapi 11. Bashkojini të dy krahët së bashku me një brez gome të dyfishuar siç tregohet

Vini re se nëse planifikoni të përdorni harmonografin tuaj rregullisht, si në një mjedis muze, një zgjidhje më e fortë për këto krahë që nuk do të vishen aq shpejt mund të jetë e nevojshme.

Hapi 12. Modifikoni një mbajtëse stilolapsi

Për të bërë një mbajtëse të thjeshtë stilolapsi, shponi një vrimë 1/2 "në fund të njërit krah dhe prerë rreth 4" në qendër të krahut për të bërë një pajisje të ngjashme me kunjat e rrobave. Përndryshe, thjesht ngjitni një kunj të vërtetë rrobash në fund të njërës krahë. Fotografitë e të dy versioneve janë treguar.

Hapi 13. Bëni stilolapsin ngritës

Shtë i përshtatshëm të jeni në gjendje të ngrini dhe ulni stilolapsin butësisht pa prishur lëvizjen e lavjerrësve. Për ta bërë këtë, futni një shtyllë 30 "në një vrimë pranë qendrës së tryezës, mjaft larg platformës së letrës që të mos goditet prej saj (rreth 12" nga vrima e lavjerrësit rrotullues).

Hapi 14. Bashkangjitni një bllok lisi nën tryezë për një vrimë më të thellë dhe mbështetje më të mirë

Hapi 15. Lidheni një varg në krahët e balsas ku ato janë të lidhura së bashku, drejtojeni atë përmes një vidhosje në majë të shtyllës dhe kthehuni poshtë në një çarje ose zakon të vogël bllokimi ku mund të mbajë stilolapsin në vend mbi letër derisa të jeni gati ta ulni atë

Video - Duke përdorur këtë shërbim, disa informacione mund të ndahen me YouTube

Rezultatet

• Për të thjeshtuar gjërat, mund ta mbyllni lavjerrësin rrotullues duke e hequr atë peshë në mënyrë që të qëndrojë në dysheme dhe të parandalojë që platforma e letrës të lëkundet fare. Bashkangjitni peshat e tjera në pozicionin e tyre më të ulët për të filluar, pasi një shpejtësi më e ngadaltë e stilolapsit tenton të japë linja më të lëmuara. Nëse dy lavjerrësit e tjerë lëkunden në unison në të njëjtën frekuencë, do të merrni modele të thjeshta të qarqeve, elipsave ose vijave. Nëse frekuencat e tyre janë paksa të ndryshme, modeli do të ndryshojë ngadalë nga qarqet në vija dhe përsëri kur prishet, gjë që do të japë modele të ngjashme me sytë. Kur frekuencat janë shumë të ndryshme, mund të merrni rezultate kaotike. Sidoqoftë, nëse gjeni një pozicion që është afër një raporti "harmonik" të frekuencave të tilla si 3: 2 ose 4: 3, mund të merrni figura të këndshme Lissajous, tetë figura ose forma të ngjashme me peshkun.
• Efekti i lavjerrësit të tretë rrotullues rrit shumëllojshmërinë e rezultateve të mundshme. Disa nga modelet më të mira ndodhin kur të tre lavjerrësit të gjithë lëvizin në frekuenca të ngjashme, por pak të ndryshme, me lavjerrësin rrotullues që rrotullohet në një lëvizje rrethore. Vini re se masa e platformës së letrës në majë të lavjerrësit rrotullues e bën atë të lëkundet me një frekuencë pak më të ngadaltë kur të gjitha peshat janë në pozicionin e tyre më të ulët, kështu që ju do ta ngrini atë pak nëse dëshironi që ajo të përputhet me frekuencën e tjetrës dy
• Hartime të ndryshme në formë ylli mund të bëhen duke ngritur pesha në të dy lavjerrësit anësorë, ose vetëm në lavjerrësin rrotullues, për të dhënë raporte të frekuencës harmonike. Një raport 3: 2 shpesh rezulton në yje me 5 cepa dhe një raport 4: 3 tenton të japë forma yjesh me 7 cepa.

Këshilla

• Në vend të letrës dhe stilolapsit, provoni një tabaka me rërë të hollë ose pluhur, dhe një gozhdë ose shkop të mprehtë. Modelet janë të përhershme, por lejojnë eksperimente të vazhdueshme ndërsa jeni duke marrë një ndjenjë për pajisjen.
• Rregulloni lartësinë e peshës së një lavjerrësi për të ndryshuar frekuencën e tij të lëkundjes. Frekuenca e një lavjerrësi ndryshon me anën e kundërt të rrënjës katrore të gjatësisë së saj, kështu që për t'u lëkundur dy herë më shpejt, gjatësia midis bazës dhe qendrës së saj të masës do të duhej të ishte 1/4 e gjatësisë origjinale (e cila mund të të mos jetë praktike me këtë harmonograf). Për një rritje të frekuencës 3: 2 ose 4: 3, peshat do të ngriheshin përkatësisht rreth 19 "ose 15", megjithëse ndoshta duhet të bëni disa teste të kohës për të gjetur dhe shënuar këto lartësi në mënyrë eksperimentale.
• Eksperimentoni me stilolapsa dhe shënues të llojeve dhe ngjyrave të ndryshme. Në përgjithësi stilolapsa të gjerë ose shënues të hollë duket se funksionojnë më së miri. Këtu janë disa që kanë bërë mirë:
• Uniball GEL Impact in Silver, përdorni në letër të zezë ose të errët.
• Pigma Graphic 1 (1.0mm) në të zezë, përdorni në letër të bardhë ose të lehtë.
• Stilolaps Sakura Identi në ngjyrë të zezë, vjollce, etj. Përdorni në letër të bardhë ose të lehtë.
• Shtoni më shumë peshë në një lavjerrës për të kundërshtuar fërkimin dhe për ta bërë lëkundjen të zgjasë më gjatë. Kam gjetur se 5 lb (2 x 2½) në lavjerrës rrotullues, dhe 7½ lb (3 x 2½) në dy të tjerat funksionon mjaft mirë. Vini re se shtimi i më shumë peshës në përgjithësi nuk ndryshon frekuencën e lavjerrësit.
• Sa herë që tundni lavjerrësit për të bërë një vizatim të ri, fazat dhe amplituda relative e secilit lavjerrës do të ndryshojnë. Provoni diku lavjerrësin rrotullues dhe lavjerrësit anësorë fillimisht po bëjnë qarqe në të njëjtat, ose në drejtime të kundërta. Provoni diku lavjerrësit anësorë fillimisht po lëvizin në fazë për të bërë një vijë diagonale.