Harmonograaf on mehaaniline seade, mis kasutab piltide joonistamiseks õõtsuvaid pendleid. Selle konkreetse harmonograafi kujundas Karl Sims, kuid arvatavasti leiutas harmoonograafid algselt 1844. aastal Šoti matemaatik Hugh Blackburn. On ka muud tüüpi harmoonilisi, kuid see 3-pendliline pöörlev tüüp annab laias valikus meeldivaid tulemusi ja seda on üsna lihtne ehitada, kui olete kujunduse juurde jõudnud ja omandanud sobivad materjalid ja tööriistad. See on suurepärane projekt lastega tegelemiseks ja selle tulemuseks võivad olla lõputud katsed, mis loovad uut tüüpi geomeetrilisi kujundeid.
Kaks külgsuunalist pendlit liiguvad pliiatsiga ühendatavate kätega üksteise suhtes täisnurga all edasi -tagasi. Üks liigutab pliiatsit küljelt küljele ja teine nihutab seda paberil eest taha. Kolmas "pöörlev" pendel liigutab paberit, pöörates suvalist telge või ringikujulisi liigutusi, samal ajal kui pliiats sellele joonistab. Kõigi kolme pendli kombineeritud liigutused annavad tulemuseks joonise.
-
Harmograph1_164 -
Harmonograph2_854 -
Harmonograph3_311
Sammud
Samm 1. Ehita tugev laud
See lauaplaat on 3/4 "paksusest vineerist 3" x 3 "ruut. Jalad on 1½" x 1½ "ruudukujulised ja umbes 37" pikad, kolmnurksed traksid on lõigatud 1½ "x 8" x 12 "puitdetailidest. jalad laotatakse veidi välja, et anda lauale tugevus ja võimaldada pöörleval pendlil õõtsuda ilma jalga löömata.
-
Kruvige ja/või liimige traksid kõigepealt jalgadele ja seejärel lõigake nende tipud laua või ketassaega kerge nurga all kokku.
Tehke kolme pendliga pöörlev harmoonograaf 1. samm -
Reguleerige jalgade pikkust nii, et lauaplaadi kõrgus oleks umbes 37 tolli.
Tehke kolme pendliga pöördharmonograaf 1. samm Bullet 2 -
Kui soovite laua ukseavade vahele mahutada ilma jalgu maha võtmata, võib vaja minna veidi lühemaid jalgu ja pendleid.
Tehke kolme pendliga pöörlev harmoonograaf 1. samm 3. täpp
Samm 2. Puurige pendlite jaoks augud
Puurige lauapinnast läbi 3 auku läbimõõduga 3 tolli, et pendlid saaksid rippuda. Pöördpendli ava tuleks asetada igast küljest umbes 8 -tollise nurga keskele, lihtsalt allapoole jäävast jalatulest. Ülejäänud kaks auku tuleks joondada vastasservade lähedale, umbes 8 "ühisest küljest ja 3" teisest. Selleks vajate spetsiaalset suurt ümmargust puurit. Teise võimalusena võite kõigepealt puurida väiksema augu ja lõigata seejärel mosaiigi abil laiema ava.
Etapp 3. Paigaldage kaks metallplaati (umbes 1 x "4") kahe külgmise pendliava külgedele ja puurige iga plaadi keskele väike süvend
-
Alustage metallplaadis taanet väikese puurvardaga (näiteks 1/8 ") ja jätkake siis suurema teraga (näiteks 1/4"). Olge ettevaatlik ja ärge puurige lõpuni.
Tehke kolme pendliga pöörlev harmoonograaf 3. samm. Täpp 1 - Kui teil pole head puuripressi, võib pärast tugipunktide loomist allpool olevate väljaulatuvate kruvidega plaatide taandeid hõlpsamini paigutada, sest hiljem võib olla raskem kruvisid täpselt plokkidesse paigutada, et need joondada. taanded.
Samm 4. Ehita pendlid
Pendelvõllid on valmistatud 4 'pikkustest 3/4 "läbimõõduga puidust tüüblitest. Lehtpuuplokke, 3/4" x 1½ "tamme, kasutatakse tugipunktidena, nii et pendlid saavad minimaalse hõõrdumisega lauale toetuda ja õõtsuda. kaks külgmist pendlit, kasutage 5 "pikkuseid klotse ja pöörleva pendli jaoks 2" pikkust plokki. Puurige 3/4 "auk läbi iga ploki keskosa ja keerake 1 end" #10 kruvi läbi iga otsa. kruvid jäävad laua metallplaatide süvenditesse, et need kiikumise ajal paigal püsiksid.
Samm 5. Sisestage tüübel läbi iga tugipunkti 3/4 "augu
Liimige ja/või keerake need nii, et kruvide otsad oleksid tüübli ülemisest otsast 12 tolli ja allapoole. Pendel peaks rippuma 36 tolli laua ülemise pinna all, umbes 1 tolli kaugusel põrandast.
Samm 6. Ehitage kardaan
Pöördpendel vajab kardaanmehhanismi, mis võimaldab sellel igas suunas liikuda. See on valmistatud suurest metallist seibist, mille välisläbimõõt on 2½ "ja 1". Pesumasin toetub laua alt väljaulatuvatele kruvitippudele ja seejärel toetub pendel seibile. Puurige mõlemale poole pesumasinasse paar süvendit, külgede vahel 90 kraadi väljapoole, et oleks võimalik kiikuda kahel risti asetseval teljel.
-
Siin on vaated pöörlevale pendli kardaanile laua ülalt ja alt. Altpoolt vaadates pange tähele tammeplokke (3/4 "x 1½" x 5 "), mis toetavad kahte ülespoole ja diagonaalselt väljaulatuvat kruvi (1¾" #10).
Tehke kolme pendliga pöörlev harmoonograaf 6. samm
Samm 7. Viilige nende plokkide alumised servad vastavalt vajadusele alla, nii et pendel ei lööks neid kõikudes
Vajadusel viilige tugipunkti nurgad alla, nii et see ei lööks lauale.
Samm 8. Kinnitage kaalud
Sporditarvete kauplusest pärit 2½ naela tõsteraskused töötavad hästi, kuid neil on tavaliselt 1 -tolline sisemine auk. 5 -tollise 3/4 "metalltoru abil saate virnastada mitu raskust ja libistada need 3/4" pendlitüübli külge. nippel, mille alumise otsa külge on keeratud 3/4 "kuni 1" puks. Tüübli külge kinnitatud 1 -tolline terasklamber fikseerib raskused maha libisemast ja võimaldab kaalu kõrgust hõlpsalt reguleerida, et anda erinevaid õõtsumissagedusi.
Samm 9. Looge paberplatvorm
Lõika pöörleva pendlitüübli ülaosast umbes 1 tolli kaugusel, nii et see on pisut madalam kui ülejäänud kaks. Seejärel paigaldage selle pendli ülaosale väikese tammeploki abil 11 "x11" ruut õhukest 1/8 "tahvlit selle külge liimitud toestamiseks, 3/4 "auguga tüübli jaoks.
-
Keerake tüübli ülaosa ümber teip, et see tihedalt sobiks, või liimige see lihtsalt kinni.
Tehke kolme pendliga pöörlev harmoonograaf 9. samm -
Kasutage kahte kummipaela või mõnda klambrit, et hoida paberit platvormil paigal.
Tehke kolme pendliga pöörlev harmoonograaf 9. samm Bullet 2
Samm 10. Loo käed
Ühendage õhukese naela abil iga külgpendli ülaosaga 30 tolli pikkune balsapulk. Painutage küünt balssas veidi edasi -tagasi, et käsi saaks sujuvalt pöörata ja kergelt üles -alla liikuda. Küünte auk lõdveneb aeglaselt kasutamise ajal edasi.
Samm 11. Kinnitage kaks kätt kahekordse kummipaelaga, nagu näidatud
Pange tähele, et kui kavatsete oma harmonograafi regulaarselt kasutada, näiteks muuseumis, võib osutuda vajalikuks jõulisem lahendus nende relvade jaoks, mis ei kanna nii kiiresti.
Samm 12. Moodustage pliiatsihoidja
Lihtsa pliiatsihoidja tegemiseks puurige ühe käe otsa 1/2 "auk ja lõigake käepideme keskelt umbes 4" allapoole, et teha riidetihvti sarnane seade. Teise võimalusena liimige ühe käe otsa lihtsalt tõeline riidenõel. Mõlema versiooni pildid on näidatud.
Samm 13. Valmistage pliiatsi tõstja
Pliiatsit on mugav õrnalt tõsta ja langetada ilma pendlite liikumist häirimata. Selleks sisestage laua keskosa lähedal olevasse auku 30 tolli, täpselt nii kaugel paberiplatvormist, et see sellega ei lööks (umbes 12 tolli pöörlevast pendliaugust).
Samm 14. Sügavama augu ja parema toe saamiseks kinnitage tammeplokk laua alla
Samm 15. Siduge nöör balsa õlgade külge, kus need on omavahel ühendatud, juhtige see läbi varda peal oleva kruvisilma ja tagasi alla väikese ummistusklambri või sooneni, kus see hoiab pliiatsi paberi kohal. kuni olete valmis seda langetama
Video - selle teenuse kasutamisel võidakse YouTube'iga jagada teatud teavet
Tulemused
- Asjade lihtsustamiseks saate pöörleva pendli lukustada, eemaldades selle kaalu, nii et see toetub põrandale ja takistab paberplatvormi kõikumist. Alustuseks kinnitage teised raskused madalaimasse asendisse, sest aeglasem pliiatsi kiirus annab siledamad jooned. Kui kaks teist pendlit kõiguvad sama sagedusega, saate lihtsaid ringide, ellipside või joonte mustreid. Kui nende sagedused on veidi erinevad, muutub muster aeglaselt ringidest joonteks ja tagasi, kui see laguneb, mis annab silmalaadse kujunduse. Kui sagedused on väga erinevad, võite saada kaootilise välimusega tulemusi. Kui aga leiate positsiooni, mis on sageduste "harmoonilise" suhte lähedal, näiteks 3: 2 või 4: 3, saate meeldivaid Lissajouse figuure, kaheksandikuid või kalalaadseid kujundeid.
- 3. pöörleva pendli mõju suurendab võimalike tulemuste mitmekesisust. Mõned parimad kujundused tekivad siis, kui kõik kolm pendlit kõiguvad sarnastel, kuid veidi erinevatel sagedustel, pöörlev pendel liigub ringikujuliselt ringi. Pange tähele, et paberplatvormi mass pöörleva pendli kohal paneb selle kõikuma veidi aeglasemalt, kui kõik raskused on madalaimal positsioonil, nii et tõstke seda veidi, kui soovite, et see vastaks teise sagedusele. kaks.
- Erinevaid tähekujulisi kujundusi saab teha, tõstes raskusi mõlemale külgpendlile või lihtsalt pöörlevale pendlile, et anda harmoonilisi sagedussuhteid. Suhe 3: 2 annab sageli 5-tähelised tähed ja 4: 3 suhe annab 7-terava tähe.
Näpunäiteid
- Paberi ja pliiatsi asemel proovige peene liiva või pulbri salve ning naela või teravat pulka. Mustrid on püsimatud, kuid võimaldavad seadme tundmise ajal pidevalt katsetada.
- Reguleerige pendli kaalukõrgust, et muuta selle pendeldamissagedust. Pendli sagedus varieerub sõltuvalt selle pikkuse ruutjuure pöördvõrdest, nii et kaks korda kiiremini liikumiseks peaks tugipunkti ja selle massikeskme vaheline pikkus olema 1/4 algsest pikkusest (mis võib ei ole selle harmonograafiga praktiline). Sageduse suurendamiseks 3: 2 või 4: 3 tõstetakse kaalu vastavalt vastavalt 19 "või 15", kuigi tõenäoliselt peaksite nende kõrguste katseliseks leidmiseks ja märkimiseks tegema mõned ajakatsed.
- Katsetage erinevat tüüpi ja värvi pliiatsite ja markeritega. Üldiselt tunduvad kõige paremini toimivad laiad pliiatsid või õhukesed markerid. Siin on mõned, kes on hästi hakkama saanud:
- Uniball GEL Impact in Silver, kasutage mustal või tumedal paberil.
- Pigma Graphic 1 (1,0 mm) must, kasutage valgel või heledal paberil.
- Sakura Identi pliiatsit musta, lillat jne kasutada valgel või heledal paberil.
- Lisage pendlile rohkem raskust, et vältida hõõrdumist ja hoida kõikumist kauem. Olen avastanud, et 5 pb (2 x 2½) pöörleval pendlil ja 7½ lb (3 x 2½) kahel teisel töötab üsna hästi. Pange tähele, et suurema kaalu lisamine ei muuda üldiselt pendli sagedust.
- Iga kord, kui pendlit uue joonise tegemiseks liigutate, on iga pendli suhtelised faasid ja amplituud erinevad. Proovige kuskil, et pöörlev pendel ja külgmised pendlid teevad esialgu ringe samas või vastupidises suunas. Proovige kusagil külgmised pendlid diagonaalse joone tegemiseks esialgu kõikuda.
