Как да направим ротационен хармонограф с три махала

Хармонографът е механично устройство, което използва люлеенемахалада рисувате картини. Конкретният хармонограф е проектиран от Карл Симс, но се смята, че първоначално хармонографите са измислени през 1844 г. от шотландския математик Хю Блекбърн. Има и други видове хармонографи, но този ротационен тип с 3 махала дава голямо разнообразие от приятни резултати и е доста лесен за изграждане, след като сте се спрели на дизайн и сте придобили подходящите материали и инструменти. Това е чудесен проект за деца и може да доведе до безкрайни експерименти, създаващи нови видове геометрични дизайни.

Две странични махала се люлеят напред-назад под прав ъгъл един към друг с ръце, свързващи се с писалка. Единият премества писалката от едната страна на другата, а вторият я премества отпред назад върху хартията. Трето „въртящо се“ махало движи хартията, като се люлее по която и да е ос или с кръгови движения, докато писалката рисува върху нея. Комбинираните движения и на трите махала генерират получения резултат.

Стъпки

1. един Изградете здрава маса . Този плот на маса е 3'x3 'квадрат от 3/4' дебел шперплат. Краката са квадратни 1 ½ x 1 square and и дълги около 37,, с триъгълни скоби, изрязани от 1½ x x 8 x x 12 wooden дървени парчета. Краката се разпръскват леко, за да придадат здравина на масата и да позволят на въртящото се махало да се люлее, без да удря крак.
   • Завийте и / или залепете скобите на краката първо и след това отрежете върховете им под лек ъгъл с маса или циркуляр.
   • Регулирайте дължините на краката, за да придадете височина на плота около 37 '.
   • Ако искате да можете да поставите масата през вратите, без да сваляте краката, може да ви трябват малко по-къси крака и махала.
2. 2 Пробийте дупки за махалата. Пробийте 3 отвора с диаметър 3 'през повърхността на масата, за да висят махалата. Отворът за въртящото се махало трябва да бъде центриран в ъгъл на около 8 'от всяка страна, точно от скобата отдолу. Останалите два отвора трябва да бъдат подравнени близо до противоположните ръбове, около 8 'от общата страна и 3' от другия. За това ще ви трябва специална голяма кръгла свредло. Като алтернатива можете първо да пробиете по-малък отвор и след това да изрежете по-широк отвор с мозайката.
3. 3 Монтирайте две метални плочи (около 1¼ 'x 4') от двете страни на двете странични отвори на махалото и пробийте малка вдлъбнатина в центъра на всяка плоча.
   • Започнете вдлъбнатината в металната плоча с малка свредло (например 1/8 ') и след това продължете с по-голяма бита (например 1/4'). Внимавайте да не пробивате докрай.
   • Освен ако нямате добра бормашина, може да е по-лесно да поставите вдлъбнатините на плочите върху масата, след като създадетеопорна точкаблокове с изпъкнали винтове отдолу, защото може да бъде по-трудно точното позициониране на винтовете в блоковете по-късно, за да се подравнят с вдлъбнатините.
4. 4 Изградете махалата. Махалните валове са изработени от дървени дюбели с дължина 4 '3/4' в диаметър. Блоковете от твърда дървесина, дъб 3/4 'x 1½', се използват като опорни точки, така че махалата могат да почиват и да се люлеят на масата с минимално триене. За двете странични махала използвайте блокове с дължина 5 ', а за въртящото се махало с блок с дължина 2¼. Пробийте 3/4 'отвор през центъра на всеки блок и завийте 1¼' # 10 винта през всеки край. Върховете на винтовете ще лежат в вдлъбнатините на металните плочи на масата, за да ги държат на място, докато се люлеет.
5. 5 Поставете дюбел през отвора 3/4 'във всеки опорен блок. Залепете ги и / или ги завийте така, че върховете на винтовете да са на 12 'от горния край на дюбела и обърнати надолу. Махалото трябва да виси на 36 'под горната повърхност на масата с около 1' разстояние от пода.
6. 6 Изградете кардана. Въртящото се махало се нуждае от карданен механизъм, който му позволява да се люлее във всяка посока. Това е направено от голяма метална шайба с 2½ 'външен и 1' вътрешен диаметър. Шайбата опира до върховете на винта, излизащи под масата, а след това махалото се опира върху шайбата. Пробийте двойки вдлъбнатини в шайбата от всяка страна, на разстояние 90 градуса между страните, за да позволите люлеене по две перпендикулярни оси.
   • Ето изгледи на въртящото се махало от горната и долната част на масата. В погледа отдолу обърнете внимание на дъбовите блокове (3/4 'x 1½' x 5 '), поддържащи двата винта (1¾' # 10), изпъкнали нагоре и по диагонал.
7. 7 Запилете долните ръбове на тези блокове, ако е необходимо, така че махалото да не ги удари, когато се люлее. По същия начин подайте надолу ъглите на опорния блок, ако е необходимо, за да не удари масата при люлеене.
8. 8 Прикрепете тежестите. Вдигането на тежести от 2 фунта от магазин за спортни стоки работи добре, но обикновено има вътрешен отвор с диаметър 1 инч. Можете да подредите няколко тежести и да ги плъзнете заедно върху 3/4 'махаловия дюбел, като използвате 5' дълъг 3/4 'метален тръбен нипел, с 3/4' до 1 'втулка, завинтена в долния край. 1 'стоманена скоба, прикрепена към дюбела, фиксира тежестите от плъзгане и позволява лесно регулиране на височината на тежестта, за да даде различни честоти на люлеене.
9. 9 Създайте хартиената платформа. Отрежете около 1 'от върха на въртящия се махало, така че да е малко по-нисък от другите два. След това монтирайте 11'x11 'квадрат от тънка 1/8' дъска в горната част на това махало, като използвате малък дъбов блок, залепен към него за опора, с 3/4 'отвор за дюбела.
   • Увийте малко лента около горната част на дюбела, за да получите плътно прилепване, или просто го залепете.
   • Използвайте две гумени ленти или няколко скоби, за да задържите хартията на място на платформата.
10. 10 Създайте ръцете. Свържете 30 'дълга балса пръчка към горната част на всяко странично махало с помощта на тънък пирон. Свийте нокътя малко напред в балсата, за да позволите на ръката да се върти плавно и леко да се движи нагоре и надолу. Отворът за нокти бавно ще се разхлаби по време на употреба.
11. единадесет Прикрепете двете рамена заедно с удвоена гумена лента, както е показано. Имайте предвид, че ако планирате да използвате хармонографа си редовно, например в музейна обстановка, може да се наложи по-стабилно решение за тези оръжия, което няма да се износва толкова бързо.
12. 12 Модирайте държач за писалка. За да направите обикновен държач за писалка, пробийте 1/2 'отвор в края на едното рамо и изрежете около 4' надолу по центъра на рамото, за да направите устройство, подобно на щифт за дрехи. Като алтернатива, просто залепете истински щифт за дрехи в края на едното рамо. Показани са снимки на двете версии.
13. 13 Направете повдигача на писалката. Удобно е да можете леко да повдигате и спускате писалката, без да нарушавате движението на махалата. За да направите това, вкарайте 30 'стълб в отвор близо до центъра на масата, достатъчно далеч от хартиената платформа, за да не бъде ударен от него (около 12' от отвора на въртящото се махало).
14. 14. Прикрепете дъбов блок под масата за по-дълбока дупка и по-добра опора.
15. петнадесет Завържете връв към рамената на балса, където те са свързани заедно, прекарайте я през винтово ухо в горната част на стълба и обратно надолу към малка скоба или бразда, където може да държи писалката на място над хартията, докато не сте готов да го свали. Реклама

Въпроси и отговори на общността

Търсене Добавете нов въпрос

• Въпрос: Какво представлява дължината и широчината на масата? LeahlovesGod Най-отговорен Дължината е най-дългото измерване на таблицата. Ширината е ширината, по-късите две страни на масата.

Задайте въпрос Остават 200 знака Включете вашия имейл адрес, за да получите съобщение, когато отговорите на този въпрос. Изпращане
Реклама

Видео . Чрез използването на тази услуга, част от информацията може да бъде споделена с YouTube.

Резултати

• За да опростите нещата, можете да заключите въртящото се махало, като откопчите това тегло, така че то да лежи на пода и да предотврати люлеенето на хартиената платформа изобщо. Прикрепете останалите тежести в най-ниската им позиция, за да започнете, тъй като по-ниската скорост на писалката има тенденция да дава по-гладки линии. Ако другите две махала се люлеят в унисон със същата честота, ще получите прости модели на кръгове, елипси или линии. Ако честотите им са малко по-различни, моделът бавно ще се променя от кръгове до линии и обратно, докато се разпада, което ще даде очни дизайни. Когато честотите са много различни, може да получите хаотично изглеждащи резултати. Ако обаче намерите позиция, която е близо до „хармонично“ съотношение на честотите като 3: 2 или 4: 3, можете да получите приятни фигури на Лисажу, осмици или фигури, подобни на риби.
• Ефектът на 3-то въртящо се махало увеличава разнообразието от възможни резултати. Някои от най-добрите проекти се появяват, когато трите махала се люлеят на сходни, но малко различни честоти, като въртящото се махало се люлее наоколо с кръгови движения. Имайте предвид, че масата на хартиената платформа върху въртящото се махало го кара да се люлее с малко по-бавна честота, когато всички тежести са в най-ниската си позиция, така че бихте могли да я вдигнете леко, ако искате тя да съответства на честотата на другата две.
• Различни звездовидни конструкции могат да бъдат направени чрез вдигане на тежести както на страничните махала, така и само на въртящото се махало, за да се получат хармонични честотни съотношения. Съотношението 3: 2 често води до 5-звездни звезди, а съотношението 4: 3 има тенденция да придава 7-лъчеви звездни форми.

Съвети

• На мястото на хартията и писалката опитайте тава с фин пясък или прах и пирон или остра пръчка. Моделите са непостоянни, но позволяват непрекъснати експерименти, докато усещате устройството.
• Регулирайте височината на теглото на махалото, за да промените честотата му на люлеене. Честотата на махалото варира в зависимост от обратната на квадратния корен от дължината му, така че за да се люлее два пъти по-бързо, дължината между опорната точка и центъра на масата му трябва да бъде 1/4 от първоначалната дължина (което може не бъдете практични с този хармонограф). За увеличаване на честотата 3: 2 или 4: 3, теглото ще бъде повишено съответно около 19 'или 15', въпреки че вероятно трябва да направите някои тестове за синхронизация, за да намерите и маркирате тези височини експериментално.
• Експериментирайте с химикалки и маркери от различни видове и цветове. Обикновено широките химикалки или тънки маркери изглежда работят най-добре. Ето някои, които са се справили добре:
  
  
  • Uniball GEL Impact в сребро, използвайте върху черна или тъмна хартия.
  • Pigma Graphic 1 (1,0 мм) в черно, използвайте върху бяла или светла хартия.
  • Sakura Identi Pen в черно, лилаво и др. Използвайте върху бяла или светла хартия.
• Добавете повече тежест към махалото, за да противодействате на триенето и да направите люлеенето по-дълго. Открих, че 5 lb (2 x 2½) на въртящото се махало и 7½ lb (3 x 2½) на другите две работи доста добре. Имайте предвид, че добавянето на повече тегло обикновено не променя честотата на махалото.
• Всеки път, когато завъртате махалата, за да направите нов чертеж, относителните фази и амплитуди на всяко махало ще варират. Опитайте някъде въртящото се махало и страничните махала първоначално да правят кръгове в една и съща или в противоположни посоки. Опитайте някъде страничните махала първоначално да се люлеят във фаза, за да направят диагонална линия.

Реклама Изпратете съвет Всички изпратени съвети се преглеждат внимателно, преди да бъдат публикувани. Благодарим ви, че изпратихте съвет за преглед!

Неща, от които ще се нуждаете

• Дървен материал:
  • 1 3/4 'x 3'x3' шперплат за плот на маса
  • 4 1½ 'x 1½' x 40 'за крака (общо около 14')
  • 4 1½ 'x 8' x 12 'за скоби за крака (общо около 4')
  • 4 дюбели 3/4 'x 4' за махало и повдигач на писалка
  • 1 3/4 'x 1½' x 30 'дъб за рязане за опори на махало и други
  • 1 11 'x 11' x 1/8 'дъска за платформа за държане на хартия
• Магазин за железария:
  • 3 3/4 'x 5' дълги метални тръбни нипели (водопроводна секция)
  • 3 втулки от метални тръби 3/4 'до 1'
  • 3 1 'стоманени скоби
  • 4 1 plates „x 4“ метални пластини (или 2 1 ¼ „x 8“ плочи, разрязани наполовина)
  • 1 голяма метална шайба с 2½ 'външен диаметър, 1' вътрешен диаметър, за кардан
  • 1 винтово око за повдигане на писалката
  • Различни свредла: 3 'кръгли, 3/4', 1/8 'и др.
  • Различни # 10 винта (1 ', 1¼', 1½ ', 1¾', 2 ', 3')
  • Няколко тънки нокти
  • Инструменти: бормашина, трион, чук, рулетка, пила, шкурка и др.
• Магазин за спортни стоки:
  • Тежести 2 фунта с отвор 1 ', от тях 8 до 12
• Магазин за художествени материали:
  • 2 1/2 'x 1/4' x 30 'балса (и може би резервна или две)
  • Различни химикалки като: Silver Uni-Ball GEL Impact, Pigma Graphic 1 (1.0mm) и Sakura Identi Pen.
  • Няколко струни и ластици
  • Хартия, 8 'x 11' (или 9 'x 12') малко черна, друга бяла