Πώς να φτιάξετε ένα περιστροφικό αρμονόγραμμα τριών εκκρεμών

Ο αρμονόγραφος είναι μια μηχανική συσκευή που χρησιμοποιεί swingingεκκρεμέςγια να σχεδιάσετε φωτογραφίες. Αυτός ο συγκεκριμένος αρμονόγραφος σχεδιάστηκε από τον Karl Sims, αλλά γενικά οι αρμονόγραφοι πιστεύεται ότι εφευρέθηκαν αρχικά το 1844 από τον σκωτσέζικο μαθηματικό Hugh Blackburn. Υπάρχουν άλλοι τύποι αρμονικών γραφημάτων, αλλά αυτός ο περιστροφικός τύπος 3 εκκρεμών δίνει μια ευρεία ποικιλία ευχάριστων αποτελεσμάτων και είναι αρκετά εύκολο να κατασκευαστεί μόλις εγκατασταθείτε σε ένα σχέδιο και αποκτήσετε τα κατάλληλα υλικά και εργαλεία. Αυτό είναι ένα μεγάλο έργο που έχει να κάνει με τα παιδιά και μπορεί να οδηγήσει σε ατελείωτα πειράματα δημιουργώντας νέους τύπους γεωμετρικών σχεδίων.

Δύο πλευρικά εκκρεμές αιωρούνται εμπρός και πίσω σε ορθή γωνία μεταξύ τους με τα χέρια να συνδέονται με ένα στυλό. Το ένα μετακινεί τη συσκευή τύπου πένας από τη μία πλευρά στην άλλη και η δεύτερη την μετακινεί από μπροστά προς τα πίσω στο χαρτί. Ένα τρίτο «περιστροφικό» εκκρεμές μετακινεί το χαρτί περιστρέφοντας σε οποιονδήποτε άξονα ή σε κυκλικές κινήσεις, ενώ το στυλό τραβάει πάνω του. Οι συνδυασμένες κινήσεις και των τριών εκκρεμών δημιουργούν το προκύπτον σχέδιο.

Βήματα

1. ένας Φτιάξτε ένα στιβαρό τραπέζι . Αυτή η επιτραπέζια επιφάνεια είναι ένα κόντρα πλακέ πάχους 3'x3 '3/4'. Τα πόδια έχουν τετράγωνο 1½ 'x 1½' και περίπου 37 ', με τριγωνικά τιράντες κομμένα από ξύλινα κομμάτια 1½' x 8'x 12 '. Τα πόδια ανοίγουν ελαφρώς για να δώσουν δύναμη στο τραπέζι και να αφήσουν το περιστροφικό εκκρεμές να ταλαντευθεί χωρίς να χτυπήσει ένα πόδι.
   • Βιδώστε και / ή κολλήστε πρώτα τα στηρίγματα στα πόδια και, στη συνέχεια, κόψτε τις κορυφές τους μαζί με μια ελαφριά γωνία με ένα τραπέζι ή ένα κυκλικό πριόνι.
   • Ρυθμίστε τα μήκη των ποδιών για να δώσετε ένα ύψος επιτραπέζιου ύψους περίπου 37 '.
   • Εάν θέλετε να χωρέσετε το τραπέζι μέσα από τις πόρτες χωρίς να βγείτε τα πόδια, ίσως χρειαστείτε ελαφρώς μικρότερα πόδια και εκκρεμές.
2. 2 Γεωτρήσεις για τα εκκρεμή. Τρυπήστε 3 οπές διαμέτρου 3 'μέσω της επιφάνειας του τραπεζιού για να κολλήσουν τα εκκρεμή. Η οπή του περιστροφικού εκκρεμούς πρέπει να είναι κεντραρισμένη σε μια γωνία περίπου 8 'από κάθε πλευρά, ακριβώς μακριά από το στήριγμα του ποδιού από κάτω. Οι άλλες δύο οπές πρέπει να ευθυγραμμιστούν κοντά στις αντίθετες άκρες, περίπου 8 'από την κοινή πλευρά και 3' από την άλλη. Θα χρειαστείτε ένα ειδικό μεγάλο κυκλικό τρυπάνι για αυτό. Εναλλακτικά, μπορείτε πρώτα να τρυπήσετε μια μικρότερη τρύπα και μετά να κόψετε ένα πλατύτερο άνοιγμα με παζλ.
3. 3 Τοποθετήστε δύο μεταλλικές πλάκες (περίπου 1¼ 'x 4') στις πλευρές των δύο πλευρικών οπών εκκρεμούς και ανοίξτε μια μικρή εσοχή στο κέντρο κάθε πλάκας.
   • Ξεκινήστε την εσοχή στη μεταλλική πλάκα με ένα μικρό τρυπάνι (όπως 1/8 ') και στη συνέχεια συνεχίστε με ένα μεγαλύτερο κομμάτι (όπως 1/4'). Προσέξτε να μην τρυπήσετε όλη τη διαδρομή.
   • Εάν δεν έχετε καλό τρυπάνι, μπορεί να είναι ευκολότερο να τοποθετήσετε τις εσοχές των πλακών στο τραπέζι μετά τη δημιουργία τουυπομόχλιομπλοκ με προεξέχουσες βίδες παρακάτω, επειδή μπορεί να είναι πιο δύσκολο να τοποθετήσετε με ακρίβεια τις βίδες στα μπλοκ αργότερα για να ευθυγραμμιστείτε με τις εσοχές.
4. 4 Φτιάξτε τα εκκρεμή. Οι άξονες του εκκρεμούς είναι κατασκευασμένοι από ξύλινους πείρους διαμέτρου 4 'μήκους 3/4'. Τα τεμάχια σκληρού ξύλου, δρυς 3/4 'x 1½', χρησιμοποιούνται ως υπολείμματα, έτσι ώστε τα εκκρεμή να μπορούν να ξεκουραστούν και να ταλαντευτούν στο τραπέζι με ελάχιστη τριβή. Για τα δύο πλευρικά εκκρεμή, χρησιμοποιήστε μπλοκ μήκους 5 'και για το περιστροφικό εκκρεμές, χρησιμοποιήστε μπλοκ μήκους 2' '. Ανοίξτε μια τρύπα 3/4 'στο κέντρο κάθε μπλοκ και βιδώστε τις βίδες 1¼' # 10 σε κάθε άκρο. Οι άκρες των βιδών θα στηρίζονται στις εσοχές των μεταλλικών πλακών στο τραπέζι για να τις κρατήσουν στη θέση τους ενώ ταλαντεύονται.
5. 5 Εισαγάγετε έναν πείρο μέσω της τρύπας 3/4 'σε κάθε μπλοκ υποκρύμματος. Κολλήστε και / ή βιδώστε τα έτσι ώστε οι βίδες των βιδών να είναι 12 'από το άνω άκρο του πείρου και στραμμένες προς τα κάτω. Το εκκρεμές πρέπει να κρέμεται 36 'κάτω από την πάνω επιφάνεια του τραπεζιού με απόσταση περίπου 1' από το πάτωμα.
6. 6 Φτιάξτε το αντίζυγο. Το περιστροφικό εκκρεμές χρειάζεται έναν μηχανισμό αντίστασης που του επιτρέπει να αιωρείται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Αυτό είναι κατασκευασμένο από μια μεγάλη μεταλλική ροδέλα με εσωτερική διάμετρο 2 '' και 1 '. Το πλυντήριο στηρίζεται σε βίδες που προεξέχουν κάτω από το τραπέζι και στη συνέχεια το εκκρεμές στηρίζεται στη ροδέλα. Ανοίξτε ζεύγη εσοχών μέσα στη ροδέλα σε κάθε πλευρά, από 90 μοίρες μεταξύ των πλευρών, για να επιτρέψετε την ταλάντωση σε δύο κάθετους άξονες.
   • Ακολουθούν οι προβολές του περιστροφικού εκκρεμούς από πάνω και κάτω από τον πίνακα. Στην παρακάτω εικόνα, σημειώστε τα δρύινα μπλοκ (3/4 'x 1½' x 5 ') που υποστηρίζουν τις δύο βίδες (1¾' # 10) που προεξέχουν προς τα πάνω και διαγώνια.
7. 7 Αρχειοθετήστε τα κάτω άκρα αυτών των μπλοκ, όπως απαιτείται, έτσι ώστε το εκκρεμές να μην τους χτυπά όταν ταλαντεύεται. Ομοίως, αρχειοθετήστε τις γωνίες του μπλοκ φούκρου, εάν είναι απαραίτητο, ώστε να μην χτυπήσει το τραπέζι όταν ταλαντεύεται.
8. 8 Συνδέστε τα βάρη. Τα βάρη ανύψωσης 2 lb από ένα κατάστημα αθλητικών ειδών λειτουργούν καλά, αλλά συνήθως έχουν εσωτερική τρύπα 1 '. Μπορείτε να συσσωρεύσετε πολλά βάρη και να τα σύρετε μαζί στον πείρο εκκρεμών 3/4, χρησιμοποιώντας μια μεταλλική θηλή 5 '3/4', με ένα δακτύλιο 3/4 'έως 1' βιδωμένο στο κάτω άκρο. Ένας χαλύβδινος σφιγκτήρας 1 'προσαρτημένος στο πείρο διορθώνει τα βάρη από την ολίσθηση και επιτρέπει την εύκολη ρύθμιση του ύψους του βάρους για να δώσει διαφορετικές συχνότητες ταλάντευσης.
9. 9 Δημιουργήστε την πλατφόρμα χαρτιού. Κόψτε περίπου 1 'από την κορυφή του περιστροφικού πείρου εκκρεμούς, έτσι ώστε να είναι ελαφρώς χαμηλότερο από τα άλλα δύο. Στη συνέχεια, τοποθετήστε ένα τετράγωνο 11'x11 'λεπτής πλακέτας 1/8' στην κορυφή αυτού του εκκρεμούς, χρησιμοποιώντας ένα μικρό δρύινο μπλοκ κολλημένο σε αυτό για στήριξη, με τρύπα 3/4 'για τον πείρο.
   • Τυλίξτε λίγο ταινία στο πάνω μέρος του πείρου για να σφίξετε καλά ή απλώς κολλήστε το.
   • Χρησιμοποιήστε δύο λαστιχένιες ταινίες ή μερικά κλιπ για να κρατήσετε το χαρτί στη θέση του στην πλατφόρμα.
10. 10 Δημιουργήστε τα χέρια. Συνδέστε ένα μπαστούνι μήκους 30 'στην κορυφή κάθε πλευρικού εκκρεμούς χρησιμοποιώντας ένα λεπτό καρφί. Λυγίστε το καρφί πίσω και πίσω λίγο στο μπάλσα για να επιτρέψετε στον βραχίονα να περιστρέφεται ομαλά και να κινείται ελαφρώς πάνω και κάτω. Η τρύπα των νυχιών χαλαρώνει αργά περαιτέρω κατά τη χρήση.
11. έντεκα Συνδέστε τους δύο βραχίονες μαζί με ένα διπλό καουτσούκ ζώνη όπως φαίνεται. Λάβετε υπόψη ότι εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιείτε τακτικά τον αρμονόγράφο σας, όπως σε ένα μουσείο, μπορεί να είναι απαραίτητη μια πιο ισχυρή λύση για αυτά τα όπλα που δεν θα φορούν τόσο γρήγορα.
12. 12 Διαμορφώστε ένα στυλό. Για να φτιάξετε έναν απλό στυλό, ανοίξτε μια τρύπα 1/2 'στο άκρο ενός βραχίονα και κόψτε περίπου 4' κάτω από το κέντρο του βραχίονα για να φτιάξετε μια συσκευή σαν ρούχα. Εναλλακτικά, απλώς κολλήστε μια πραγματική καρφίτσα στο άκρο ενός από τα χέρια. Εμφανίζονται φωτογραφίες και των δύο εκδόσεων.
13. 13 Κάντε το στυλό ανυψωτικό. Είναι βολικό να ανυψώνετε και να χαμηλώνετε το στυλό απαλά χωρίς να ενοχλείτε την κίνηση των εκκρεμών. Για να το κάνετε αυτό, τοποθετήστε έναν πόλο 30 'σε μια τρύπα κοντά στο κέντρο του τραπεζιού, αρκετά μακριά από την πλατφόρμα χαρτιού ώστε να μην χτυπηθεί από αυτό (περίπου 12' από την περιστροφική οπή εκκρεμούς).
14. 14 Συνδέστε ένα δρύινο μπλοκ κάτω από το τραπέζι για μια βαθύτερη τρύπα και καλύτερη υποστήριξη.
15. δεκαπέντε Δέστε ένα κορδόνι στους βραχίονες του μπάλσα όπου είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους, οδηγήστε το μέσω ενός βιδωτού ματιού στην κορυφή του πόλου και επιστρέψτε προς τα κάτω σε μια μικρή σφήνα ή αυλάκι μαρμελάδας όπου μπορεί να συγκρατήσει το στυλό πάνω από το χαρτί έως ότου είστε έτοιμος να το χαμηλώσει. Διαφήμιση

Q&A κοινότητας

Αναζήτηση Προσθήκη νέας ερώτησης

• Ερώτηση Τι είναι το μήκος και το πλάτος του τραπεζιού; Θεός Top Answer Το μήκος είναι η μεγαλύτερη μέτρηση του πίνακα. Το πλάτος είναι το πλάτος, τόσο μικρότερες είναι οι δύο πλευρές του τραπεζιού.

Κάντε μια ερώτηση αριστερά 200 χαρακτήρες Συμπεριλάβετε τη διεύθυνση email σας για να λάβετε ένα μήνυμα όταν απαντηθεί αυτή η ερώτηση. υποβάλλουν
Διαφήμιση

βίντεο . Χρησιμοποιώντας αυτήν την υπηρεσία, ορισμένες πληροφορίες ενδέχεται να κοινοποιηθούν στο YouTube.

Αποτελέσματα

• Για να απλοποιήσετε τα πράγματα, μπορείτε να κλειδώσετε το περιστροφικό εκκρεμές αποσυνδέοντας αυτό το βάρος, ώστε να ακουμπά στο πάτωμα και να αποτρέπει την ταλάντευση της πλατφόρμας χαρτιού. Συνδέστε τα άλλα βάρη στη χαμηλότερη θέση τους για να ξεκινήσετε, καθώς μια χαμηλότερη ταχύτητα πένας τείνει να δίνει ομαλότερες γραμμές. Εάν τα δύο άλλα εκκρεμή ταλαντεύονται ταυτόχρονα στην ίδια συχνότητα, θα έχετε απλά μοτίβα κύκλων, ελλείψεων ή γραμμών. Εάν οι συχνότητές τους είναι ελαφρώς διαφορετικές, το μοτίβο θα αλλάξει αργά από κύκλους σε γραμμές και θα επιστρέψει ξανά καθώς αποσυντίθεται, κάτι που θα δώσει σχέδια που μοιάζουν με τα μάτια. Όταν οι συχνότητες είναι πολύ διαφορετικές, μπορεί να έχετε χαοτικά αποτελέσματα αναζήτησης. Ωστόσο, αν βρείτε μια θέση που βρίσκεται κοντά σε μια «αρμονική» αναλογία συχνοτήτων, όπως 3: 2 ή 4: 3, μπορείτε να πάρετε ευχάριστες φιγούρες Lissajous, οκτώ σχήματα ή σχήματα ψαριών.
• Το αποτέλεσμα του 3ου περιστροφικού εκκρεμούς αυξάνει την ποικιλία των πιθανών αποτελεσμάτων. Μερικά από τα καλύτερα σχέδια συμβαίνουν όταν τα τρία εκκρεμές αιωρούνται σε παρόμοιες αλλά ελαφρώς διαφορετικές συχνότητες, με το περιστροφικό εκκρεμές να περιστρέφεται σε κυκλική κίνηση. Λάβετε υπόψη ότι η μάζα της πλατφόρμας χαρτιού πάνω από το περιστροφικό εκκρεμές το αναγκάζει να ταλαντεύεται με ελαφρώς πιο αργή συχνότητα όταν όλα τα βάρη βρίσκονται στη χαμηλότερη θέση τους, οπότε θα το ανεβάσατε ελαφρώς εάν θέλετε να ταιριάζει με τη συχνότητα του άλλου δύο.
• Μπορούν να γίνουν διάφορα σχέδια σε σχήμα αστεριού αυξάνοντας τα βάρη και στα δύο πλευρικά εκκρεμή, ή απλά στο περιστροφικό εκκρεμές, για να δώσουν αρμονικές αναλογίες συχνότητας. Η αναλογία 3: 2 οδηγεί συχνά σε αστέρια με 5 σημεία και η αναλογία 4: 3 τείνει να δίνει σχήματα αστεριών με 7 σημεία.

Συμβουλές

• Στη θέση του χαρτιού και της πένας, δοκιμάστε ένα δίσκο με λεπτή άμμο ή σκόνη και ένα καρφί ή αιχμηρό ραβδί. Τα μοτίβα είναι μόνιμα, αλλά επιτρέπουν συνεχή πειραματισμό ενώ έχετε μια αίσθηση για τη συσκευή.
• Ρυθμίστε το ύψος του εκκρεμούς για να αλλάξετε τη συχνότητα ταλάντευσης. Η συχνότητα ενός εκκρεμούς ποικίλλει ανάλογα με το αντίστροφο της τετραγωνικής ρίζας του μήκους του, οπότε για να ταλαντευόμαστε δύο φορές πιο γρήγορα, το μήκος μεταξύ του υπολείμματος και του κέντρου της μάζας του θα πρέπει να είναι το 1/4 του αρχικού μήκους (το οποίο μπορεί να να μην είναι πρακτική με αυτόν τον αρμονόγραμμα). Για αύξηση συχνότητας 3: 2 ή 4: 3, τα βάρη θα αυξηθούν περίπου 19 'ή 15' αντίστοιχα, αν και πιθανότατα θα πρέπει να κάνετε κάποιες δοκιμές χρονισμού για να βρείτε και να επισημάνετε αυτά τα ύψη πειραματικά.
• Πειραματιστείτε με στυλό και δείκτες διαφόρων τύπων και χρωμάτων. Γενικά, τα φαρδιά στυλό ή οι λεπτές μαρκαδόροι φαίνεται να λειτουργούν καλύτερα. Εδώ είναι μερικά που τα πήγαν καλά:
  
  
  • Uniball GEL Impact σε ασήμι, χρήση σε μαύρο ή σκούρο χαρτί.
  • Pigma Graphic 1 (1,0 mm) σε μαύρο χρώμα, σε λευκό ή ανοιχτό χαρτί.
  • Στυλό Sakura Identi σε μαύρο, μοβ κλπ. Σε λευκό ή ανοιχτό χαρτί.
• Προσθέστε περισσότερο βάρος σε ένα εκκρεμές για να αντισταθμίσετε την τριβή και να κάνετε την αιώρηση να διαρκεί περισσότερο. Βρήκα ότι 5 lb (2 x 2½) στο περιστροφικό εκκρεμές και 7 lb (3 x 2½) στα άλλα δύο λειτουργούν αρκετά καλά. Σημειώστε ότι η προσθήκη περισσότερου βάρους δεν αλλάζει γενικά τη συχνότητα του εκκρεμούς.
• Κάθε φορά που ταλαντεύετε τα εκκρεμή για να δημιουργήσετε ένα νέο σχέδιο, οι σχετικές φάσεις και τα πλάτη κάθε εκκρεμούς θα ποικίλλουν. Δοκιμάστε κάπου το περιστροφικό εκκρεμές και τα πλευρικά εκκρεμές αρχικά κάνουν κύκλους στην ίδια ή σε αντίθετες κατευθύνσεις. Δοκιμάστε κάπου τα πλευρικά εκκρεμές αρχικά αιωρούνται σε φάση για να κάνουν μια διαγώνια γραμμή.

Διαφήμιση Υποβολή συμβουλής Όλες οι υποβολές συμβουλών ελέγχονται προσεκτικά πριν από τη δημοσίευσή τους Ευχαριστούμε που υποβάλατε μια συμβουλή για έλεγχο!

Πράγματα που θα χρειαστείτε

• Ξυλεία:
  • 1 3/4 'x 3'x3' κόντρα πλακέ για επιτραπέζια επιφάνεια
  • 4 1½ 'x 1½' x 40 'για τα πόδια (συνολικά περίπου 14')
  • 4 1 'x 8' x 12 'για τιράντες ποδιών (συνολικά περίπου 4')
  • 4 3/4 'x 4' πείροι για εκκρεμές και ανυψωτικό στυλό
  • 1 3/4 'x 1½' x 30 'δρυς για κοπή για υποστηρίγματα εκκρεμών και άλλα
  • Πίνακας 1 11 'x 11' x 1/8 'για πλατφόρμα για συγκράτηση χαρτιού
• Κατάστημα υλικού:
  • 3 3/4 'χ 5' μεταλλικές θηλές (τμήμα υδραυλικών)
  • 3 μεταλλικοί δακτύλιοι 3/4 'έως 1'
  • 3 1 'χαλύβδινοι σφιγκτήρες
  • 4 μεταλλικές πλάκες 1¼ 'x 4' (ή 2 πλάκες 1¼ 'x 8' κομμένες στο μισό)
  • 1 μεγάλη μεταλλική ροδέλα με εξωτερική διάμετρο 2½, εσωτερική διάμετρο 1 'για αντίζυγο
  • 1 βίδα για ανυψωτικό στυλό
  • Διάφορα τρυπάνια: 3 'κυκλικά, 3/4', 1/8 'κ.λπ.
  • Διάφορες βίδες # 10 (1 ', 1¼', 1½ ', 1¾', 2 ', 3')
  • Λίγα λεπτά νύχια
  • Εργαλεία: τρυπάνι, πριόνι, σφυρί, μεζούρα, αρχείο, γυαλόχαρτο κ.λπ.
• Κατάστημα αθλητικών ειδών:
  • Βάρη 2 lb με τρύπα 1 ', 8 έως 12 από αυτά
• Κατάστημα ειδών τέχνης:
  • 2 1/2 'x 1/4' x 30 'balsa (και ίσως ένα ανταλλακτικό ή δύο)
  • Διάφορα στυλό όπως: Silver Uni-Ball GEL Impact, Pigma Graphic 1 (1.0mm) και Sakura Identi Pen.
  • Μερικές χορδές και ελαστικές ταινίες
  • Χαρτί, 8½ 'x 11' (ή 9 'x 12') λίγο μαύρο, λίγο λευκό