Kuidas teha kolme pendli pöördharmonograafi

Harmonograaf on mehaaniline seade, mis kasutab kiikumistpendlidpiltide joonistamiseks. Selle konkreetse harmonograafi kujundas Karl Sims, kuid arvatakse, et harmonograafid leiutas algselt 1844. aastal Šoti matemaatik Hugh Blackburn. Harmonograafe on ka teist tüüpi, kuid see 3-pendliline pöörlemistüüp annab väga erinevaid meeldivaid tulemusi ja seda on üsna lihtne ehitada, kui olete kavandi kallale jõudnud ja olete omandanud sobivad materjalid ja tööriistad. See on suurepärane projekt, mida teha lastega ja mille tulemuseks võivad olla lõputud katsed, luues uut tüüpi geomeetrilisi kujundusi.

Kaks külgpendlit kiiguvad teineteise suhtes täisnurga all, pastakaga ühendatavate kätega. Üks liigutab pliiatsit küljelt küljele ja teine ​​liigutab seda paberilt eest ja taha. Kolmas pöörlev pendel liigutab paberit ükskõik millisel teljel või ümmarguste liigutustega liikudes, kui pliiats sellele joonistab. Kõigi kolme pendli kombineeritud liikumised genereerivad saadud joonise.

Sammud

1. üks Ehitage vastupidav laud . See lauaplaat on 3'x3 'ruut 3/4' paksust vineerist. Jalad on 1½ 'x 1½' ruudukujulised ja umbes 37 'pikad ning kolmnurksete traksidega, mis on lõigatud 1½' x 8'x 12 'puidust tükkidest. Jalad on kergelt välja lauale tugevuse andmiseks ja pöörleva pendli jalga löömata liikumiseks.
   • Keerake ja / või liimige traksid kõigepealt jalgade külge ja lõigake seejärel nende tipud laua või ketassaega väikese nurga all kokku.
   • Reguleerige jala pikkust nii, et laua kõrgus oleks umbes 37 '.
   • Kui soovite, et laud mahuks läbi ukseavade ilma jalgu maha võtmata, võib vaja minna veidi lühemaid jalgu ja pendleid.
2. 2 Puurige augud pendlitele. Puurige 3 laua läbimõõduga 3 auku läbi laua pinna, et pendlid saaksid läbi riputada. Pöördpendli auk peaks olema keskelt umbes 8 'kaugusel mõlemalt küljelt, vahetult selle all olevast jalamehest. Kaks ülejäänud auku peaksid asetsema vastasservade lähedal, umbes 8 'ühisest küljest ja 3' teisest servast. Selleks vajate spetsiaalset suurt ümmargust puurit. Teise võimalusena võite esmalt puurida väiksema augu ja seejärel lõigata tikksaagiga laiema ava.
3. 3 Paigaldage kahe külgpendli augu külgedele kaks metallplaati (umbes 1 × 4 x) ja puurige iga plaadi keskele väike süvend.
   • Alustage metallplaadil taandumist väikese puuriteraga (näiteks 1/8 ') ja jätkake seejärel suurema otsaga (näiteks 1/4'). Olge ettevaatlik ja ärge puurige lõpuni läbi.
   • Kui teil pole head puurpressi, võib pärast plaadi loomist olla lihtsam plaatide süvendeid lauale asetada.tugipunktallpool olevate väljaulatuvate kruvidega plokid, sest taanetega joondamiseks võib olla keerulisem hiljem plokkides olevaid kruvisid täpselt paigutada.
4. 4 Ehitage pendlid. Pendlišahtid on valmistatud 4 'pikkadest 3/4' läbimõõduga puidust tüüblitest. Lehtpuust klotse, 3/4 'x 1½' tamme, kasutatakse tugipunktidena, nii et pendlid saaksid minimaalse hõõrdumisega lauale puhkama jääda. Kahe külgpendli jaoks kasutage 5 'pikkuseid plokke ja pöörleva pendli jaoks 2' 'pikka plokki. Puurige iga ploki keskkohast läbi 3/4 'auk ja keerake mõlemast otsast läbi 1' '# 10 kruvi. Kruvide otsad toetuvad laual olevate metallplaatide süvenditesse, et neid kiikumise ajal paigal hoida.
5. 5 Sisestage iga tugipunkti ploki 3/4 'ava kaudu tüübel. Liimige ja / või kruvige need nii, et kruviotsad oleksid tüübi ülemisest otsast 12 'kaugusel ja allapoole suunatud. Pendel peaks rippuma 36 'laua pealispinna all umbes 1' kaugusel põrandast.
6. 6 Ehitage kardaan. Pöördpendel vajab kardaanmehhanismi, mis võimaldab sellel kõigis suundades liikuda. See on valmistatud suurest metallist seibist, mille sisemine läbimõõt on 2½ 'ja 1'. Pesur toetub laua alt väljaulatuvatele kruviotstele ja siis pendel seibile. Puurige mõlemal küljel seibi paarid, külgede vahel 90 kraadi, võimaldades kiikuda kahel risti asetseval teljel.
   • Siin on pööratava pendli kardaani vaated laua ülalt ja alt. Altpoolt avanevas vaates pange tähele tammeplokke (3/4 'x 1½' x 5 '), mis toetavad kahte kruvi (1¾' # 10), mis ulatuvad ülespoole ja diagonaalselt.
7. 7 Viilige nende plokkide alumised servad alla vastavalt vajadusele, et pendel neid põrutades vastu ei lööks. Samamoodi viilige vajadusel tugipunkti nurgad alla, nii et see ei põrkuks lauale.
8. 8 Kinnitage kaalud. Spordikaupade tõstekaal 2½ naela töötab hästi, kuid tavaliselt on sellel 1 'siseauk. Saate virnastada mitu raskust ja libistada need kokku 3/4 'pendli tüüblile, kasutades 5' pikkust 3/4 'metalltoru nippelit, mille alumisse otsa on keeratud 3/4' kuni 1 'puks. Tüübli külge kinnitatud 1 'terasest klamber fikseerib raskused maha libisemisest ja võimaldab raskuse kõrguse hõlpsat reguleerimist, et anda erinevaid kiigesagedusi.
9. 9 Looge paberplatvorm. Lõika pöörleva tüübli tipust umbes 1 'kaugusel, nii et see on veidi madalam kui ülejäänud kaks. Seejärel paigaldage selle pendli ülaosale 11'x11 'ruut õhukest 1/8' lauda, ​​kasutades selleks toeks liimitud väikest tammeplokki, millel on tüüblile 3/4 'auk.
   • Tiheda kinnituse saamiseks keerake mõni lint tüüblite ülaosale või lihtsalt kleepige see peale.
   • Paberi platvormil paigal hoidmiseks kasutage kahte kummiriba või mõnda klambrit.
10. 10 Loo käed. Ühendage õhukese naelaga 30 'pikkune balsa pulk iga külgpendli ülaosaga. Balsas painutage küünte veidi edasi-tagasi, et käsi saaks sujuvalt pöörelda ja kergelt üles ja alla liikuda. Küüneauk lõdveneb kasutamise ajal aeglaselt veelgi.
11. üksteist Kinnitage kaks kätt kahekordse kummipaelaga, nagu näidatud. Pange tähele, et kui plaanite oma harmonograafi regulaarselt kasutada, näiteks muuseumikeskkonnas, võib osutuda vajalikuks nende käte jaoks tugevam lahendus, mis nii kiiresti ei kanna.
12. 12 Mood pliiatsihoidja. Lihtsa pliiatsihoidja valmistamiseks puurige ühe käe otsa 1/2 'auk ja lõigake umbes 4' käe keskosast riidevarda moodi seadme valmistamiseks. Teise võimalusena liimige lihtsalt ühe käe otsa tõeline riidevard. Kuvatakse mõlema versiooni pildid.
13. 13 Tehke pliiatsi tõstja. Mugav on võimalus pliiatsit kergelt tõsta ja alla lasta, ilma et see häiriks pendlite liikumist. Selleks sisestage 30-tolline auk laua keskosa lähedal asuvasse auku, paberiplatvormist piisavalt kaugele, et see seda ei tabaks (umbes 12 'kaugusel pöörlevast pendliaugust).
14. 14 Sügavama augu ja parema toe saamiseks kinnitage laua alla tammeplokk.
15. viisteist Siduge nöör balsa käte külge kohtadega, kus need on omavahel ühendatud, juhtige see läbi varda peal oleva kruvisilma ja tagasi väikese moosipoldi või soone külge, kus see võib pliiatsi paberi kohal hoida, kuni olete valmis seda alla laskma. Reklaam

Kogukonna küsimused ja vastused

Otsing Lisage uus küsimus

• Küsimus Mis on laua pikkus ja laius? LeahlovesJumal Ülemine vastaja Pikkus on tabeli pikim mõõt. Laius on laius, laua kaks lühemat külge.

Esita küsimus 200 tähemärki on jäänud Lisage oma e-posti aadress, et saada sõnum, kui sellele küsimusele vastatakse. Esita
Reklaam

Video . Selle teenuse kasutamisel võidakse osa teavet YouTube'iga jagada.

Tulemused

• Asjade lihtsustamiseks võite pöörleva pendli lukustada, vabastades selle raskuse lahti, nii et see toetub põrandale ja hoiab ära paberplatvormi kõikumise. Alustamiseks kinnitage teised raskused kõige madalamasse asendisse, kuna pliiatsi aeglasem kiirus annab sujuvamaid jooni. Kui kaks teist pendlit kiiguvad üheaegselt samal sagedusel, saate lihtsaid ringide, ellipside või joonte mustreid. Kui nende sagedused on veidi erinevad, muutub muster lagunedes aeglaselt ringidest joonteks ja tagasi, mis annab silmalaadse kujunduse. Kui sagedused on väga erinevad, võite saada kaootilise välimusega tulemusi. Kuid kui leiate asukoha, mis on lähedal sageduste „harmoonilisele” suhtele, näiteks 3: 2 või 4: 3, võite saada meeldivaid Lissajous-kujundeid, kaheksakujulisi või kalalaadseid kujundeid.
• 3. pöörleva pendli mõju suurendab võimalike tulemuste mitmekesisust. Mõned parimad kujundused ilmnevad siis, kui kolm pendlit kõikuvad sarnasel, kuid veidi erineval sagedusel, pöörleva pendli abil ringikujuliselt liikudes. Pange tähele, et pöörleva pendli peal oleva paberplatvormi mass paneb selle kõigutama veidi aeglasemalt, kui kõik raskused on kõige madalamas asendis, nii et tõstaksite seda veidi, kui soovite, et see sobiks teise sagedusega kaks.
• Erinevate tähekujuliste kujunduste abil saab harmooniliste sagedussuhete saamiseks tõsta kaalu mõlemale külgpendlile või lihtsalt pöördpendlile. 3: 2 suhe annab sageli 5-tähelised tähed ja 4: 3 suhe kipub andma 7-tähelisi tähekuju.

Näpunäited

• Paberi ja pliiatsi asemel proovige salve peene liiva või pulbriga ning naelu või teravat pulka. Mustrid on püsimatud, kuid võimaldavad pidevalt katsetada, kuni seade tunneb.
• Reguleerige pendli kaalukõrgust, et muuta selle õõtsumissagedust. Pendli sagedus varieerub selle pikkuse ruutjuure pöördvõrdel, nii et kaks korda kiiremini kiikumiseks peaks tugipunkti ja selle massikeskme vaheline pikkus olema 1/4 algsest pikkusest (mis võib ei ole selle harmonograafiga otstarbekas). 3: 2 või 4: 3 sageduse suurendamise korral tõstetakse kaalu vastavalt umbes 19 'või 15', kuigi tõenäoliselt peaksite nende kõrguste leidmiseks ja märgistamiseks eksperimentaalselt tegema mõned ajakatsed.
• Katsetage erinevat tüüpi ja värvi pliiatsite ja markeritega. Üldiselt tunduvad kõige paremini toimivad laiad pastakad või õhukesed markerid. Siin on mõned, kes on hästi hakkama saanud:
  
  
  • Uniball GEL Impact hõbedasena, kasutage mustal või tumedal paberil.
  • Pigma Graphic 1 (1,0 mm) must, kasutage valgel või heledal paberil.
  • Sakura Identi pliiats mustas, lillas jms kasutamiseks valgel või heledal paberil.
• Lisage pendlile rohkem kaalu, et neutraliseerida hõõrdumist ja muuta kiikumine kauemaks. Olen avastanud, et pöörleval pendlil 5 naela (2 x 2½) ja ülejäänud kahel 7½ naela (3 x 2,5) töötab üsna hästi. Pange tähele, et suurema kaalu lisamine ei muuda tavaliselt pendli sagedust.
• Iga kord, kui pendleid uue joonise tegemiseks kõigutate, varieeruvad iga pendli suhtelised faasid ja amplituudid. Proovige kusagil pöörlevat pendlit ja külgmised pendlid teevad ringe esialgu samas või vastassuunas. Proovige kuskil külgmised pendlid esialgu faasis, et teha diagonaaljoon.

Reklaam Esita näpunäide Kõik näpunäited on enne avaldamist hoolikalt läbi vaadatud Täname, et saatsid vihje ülevaatamiseks!

Asjad, mida vajate

• Saematerjal:
  • 1 3/4 'x 3'x3' vineer lauaplaadi jaoks
  • 4 1½ 'x 1½' x 40 'jalgadele (kokku umbes 14')
  • 4 1½ 'x 8' x 12 'jalatugede jaoks (kokku umbes 4')
  • 4 3/4 'x 4' tüüblit pendli ja suletõstuki jaoks
  • 1 3/4 'x 1½' x 30 'tamm pendeltugede jaoks lõikamiseks jm
  • 1 11 'x 11' x 1/8 'laud platvormi jaoks paberi hoidmiseks
• Tööriistapood:
  • 3 3/4 'x 5' pikkust torutorustikku (torustiku osa)
  • 3 3/4 'kuni 1' metalltoru puksid
  • 3 1 'terasest klambrid
  • 4 1 × 4 x metallplaati (või 2 1 × 8 x poolitatud plaati)
  • 1 suur metallist seib, mille välisläbimõõt on 2½ 'ja sisediameeter 1', kardaanile
  • 1 kruvisilm pliiatsi tõstmiseks
  • Erinevad puuriterad: 3 'ümmargune, 3/4', 1/8 'jne.
  • Erinevad kruvid nr 10 (1 ', 1¼', 1½ ', 1¾', 2 ', 3')
  • Mõni õhuke nael
  • Tööriistad: puur, saag, haamer, mõõdulint, viil, liivapaber jne.
• Spordikaupade pood:
  • 2 ½ naela raskused 1 'auguga, neist 8 kuni 12
• Kunstitarvete pood:
  • 2 1/2 'x 1/4' x 30 'balsa (ja võib-olla varu või kaks)
  • Erinevad pliiatsid nagu: Silver Uni-Ball GEL Impact, Pigma Graphic 1 (1.0mm) ja Sakura Identi Pen.
  • Mõned nööri- ja kummipaelad
  • Paber, 8½ 'x 11' (või 9 'x 12') must, teine ​​valge