Garmonograf - suratlar chizish uchun tebranuvchi mayatniklardan foydalanadigan mexanik qurilma. Bu maxsus harmonograf Karl Sims tomonidan ishlab chiqilgan, lekin umuman harmonograflar 1844 yilda Shotland matematikasi Xyu Blekbern tomonidan ixtiro qilingan deb ishoniladi. Boshqa turdagi harmonograflar ham bor, lekin bu 3-mayatnikli aylanadigan tur har xil yoqimli natijalarni beradi va siz dizaynga asoslanib, kerakli materiallar va asboblarni sotib olganingizdan so'ng qurish juda oson. Bu bolalar uchun ajoyib loyihadir va natijada geometrik dizaynlarning yangi turlarini yaratish bo'yicha cheksiz tajribalar o'tkazilishi mumkin.
Ikkita lateral mayatnik qo'llari qalam bilan bog'langan holda bir -biriga to'g'ri burchak ostida oldinga va orqaga buriladi. Biri qalamni yonma -yon, ikkinchisi qog'ozning oldidan orqasiga siljitadi. Uchinchi "aylanadigan" mayatnik, qog'ozni qalam chizish paytida, istalgan o'qda yoki dumaloq harakatda tebranish orqali qog'ozni siljitadi. Har uch mayatnikning birgalikdagi harakatlari natijasida chizma hosil bo'ladi.
-
Harmograf1_164 -
Harmonograf2_854 -
Harmonograf3_311
Qadamlar
Qadam 1. mustahkam stol tuzing
Bu stol usti 3/4 dyuymli qalinligi 3/4 dyuymli kontrplakdan iborat. Oyoqlari 1½ "x 1½" kvadrat va taxminan 37 "uzunlikda, uchburchak qavslari 1½" x 8 "x 12" yog'och bo'laklardan kesilgan. stolga kuch berish uchun va aylanuvchi mayatnikning oyog'iga tegmasdan tebranishiga imkon berish uchun oyoqlari biroz ochiladi.
-
Qavslarni avval oyoqlarga mahkamlang va/yoki yopishtiring, so'ngra stol yoki dumaloq arra yordamida tepalarini engil burchak bilan kesib oling.
Uch mayatnikli aylanma harmonograf yasang, 1 -qadam -
Stol usti balandligi taxminan 37 bo'lishi uchun oyoq uzunligini sozlang.
Uch mayatnikli aylanma harmonograf yasang, 1 -qadam 2 -o'q -
Agar siz stolni oyoqlarini echmasdan eshiklar orasiga joylashtirmoqchi bo'lsangiz, sizga biroz qisqaroq oyoq va mayatnik kerak bo'lishi mumkin.
Uch mayatnikli aylanma garmografni yasang. 1 -qadam 3 -o'q
Qadam 2. Sarkaçlar uchun teshiklarni burg'ulash
Maydonlar osib qo'yilishi uchun stol yuzasidan diametri 3 dyuymli 3 ta teshik oching. Aylanadigan mayatnik uchun teshik har tomondan 8 dyuymli burchak ostida joylashgan bo'lishi kerak. Qolgan ikkita teshik qarama -qarshi qirralarning yonida, umumiy tomondan taxminan 8 ", ikkinchisida esa 3" bo'lishi kerak. Buning uchun sizga maxsus katta dumaloq matkap kerak bo'ladi. Shu bilan bir qatorda, avval kichikroq tuynukni burg'ulashingiz mumkin, so'ngra kengroq teshikni pichoq bilan kesishingiz mumkin.
3 -qadam. Ikki lateral mayatnik teshigining yon tomonlariga ikkita metall plitani (taxminan 1¼ "x 4") o'rnating va har bir plastinkaning o'rtasiga kichik chuqurchani burang
-
Metall plastinka chizig'ini kichik burg'ilash bilan boshlang (masalan, 1/8 dyuym) va keyin kattaroq bit bilan davom eting (masalan, 1/4 ). Burg'ilashdan oxirigacha ehtiyot bo'ling.
Uch mayatnikli aylanma harmonograf yasang 3 -qadam 1 -o'q - Agar sizda yaxshi burg'ilash mashinasi bo'lmasa, quyida chiquvchi vintlar bilan tayanch punktlarini yaratganingizdan so'ng, stol ustidagi plastinkalarning chuqurliklarini joylashtirish osonroq bo'lishi mumkin, chunki keyinchalik vintlarni bloklarga to'g'ri joylashtirish qiyin bo'lishi mumkin. chiziqlar.
4 -qadam. Mayatniklarni yasang
Mayatnik vallari diametri 4 dyuymli 3/4 dyuymli yog'och dublonlardan yasalgan. 3/4 "x 1½" eman yog'ochli yog'och bloklar tayanch punkti sifatida ishlatiladi, shuning uchun mayatniklar ishqalanishsiz stol ustida turishi mumkin. Ikkita lateral mayatnik, 5 dyuym uzunlikdagi bloklardan, aylanuvchi mayatnik uchun esa 2 dyuym uzunlikdagi blokdan foydalaning. Har bir blokning o'rtasidan 3/4 dyuymli teshik oching va har bir uchidan 1¼ "10 -sonli vintlarni burang. Maslahatlar vintlardek, stol ustidagi metall plastinkalarning chuqurchalariga o'rnatiladi, ular tebranayotganda joyida qoladi.
5 -qadam. Har bir tayanch blokidagi 3/4 dyuymli teshikka dübel kiriting
Vintlar uchlari dubloning yuqori uchidan 12 dyuymli va pastga qaragan qilib yopishtiring va/yoki vidalang. Mayatnik stol ustki yuzasidan 36 dyuym pastda, poldan taxminan 1 dyuym masofada osilgan bo'lishi kerak.
6 -qadam. Gimbalni yarating
Aylanadigan mayatnik gimbal mexanizmga muhtoj, u istalgan tomonga burilish imkonini beradi. Bu 2½ "tashqi va 1" ichki diametrli katta metall yuvgichdan qilingan. Yuvish moslamasi stol ostidan chiqib turgan vintli uchlarga, keyin esa mayatnik yuvgichga suyanadi. Ikkala perpendikulyar o'qda tebranish uchun har ikki tomonning kir yuvish mashinasiga ikki yon burg'ulashni burang, tomonlar o'rtasida 90 daraja buriling.
-
Bu erda aylanuvchi gimbalning stol usti va pastidan ko'rinishlari. Quyidagi ko'rinishda, yuqoriga va diagonalga chiqib turgan ikkita vintni (1¾ " #10) qo'llab -quvvatlaydigan eman bloklariga (3/4" x 1½ "x 5") e'tibor bering.
Uchta mayatnikli aylanma harmonograf yasang 6 -qadam. 1 -o'q
Qadam 7. Mayatnik tebranmasa, ularga tegmasligi uchun, kerak bo'lganda, bu bloklarning pastki chetlarini pastga tushiring
Agar kerak bo'lsa, tayanch punktining burchaklarini pastga siljiting, shunda u stolga tegmaydi.
Qadam 8. Og'irliklarni biriktiring
Sport anjomlari do'konidan yuk ko'tarish og'irligi yaxshi ishlaydi, lekin odatda 1 dyuymli ichki teshikka ega. Siz 5/4 uzunlikdagi 3/4 dyuymli metall quvur yordamida bir nechta og'irlikni yig'ib, 3/4 dyuymli dublonga siljiting. pastki uchiga vidalanadigan 3/4 "dan 1" gacha bo'lgan nipel. Dübelga ulangan 1 dyuymli po'lat qisqich og'irliklarni siljishidan tuzatadi va har xil burilish chastotalarini berish uchun og'irlik balandligini oson sozlash imkonini beradi.
Qadam 9. Qog'oz platformasini yarating
Dumaloq dublonning yuqori qismidan taxminan 1 dyuymni kesib oling, shunda u boshqa ikkisidan bir oz pastroq bo'ladi. Keyin mayda eman blokidan foydalanib, bu mayatnikning yuqori qismiga 11 dyuymli x11 dyuymli 1/8 dyuymli taxtani o'rnating. qo'llab -quvvatlash uchun yopishtirilgan, dübel uchun 3/4 dyuymli.
-
Dübelning yuqori qismiga mahkam yopishib olish uchun uni lenta bilan o'rab oling yoki yopishtiring.
Uch mayatnikli aylanma harmonograf yasang. 9 -qadam 1 -o'q -
Qog'ozni platformada ushlab turish uchun ikkita kauchuk tasma yoki qisqichlardan foydalaning.
Uchta mayatnikli aylanma harmonograf yasang. 9 -qadam 2 -o'q
10 -qadam. Qo'llarni yarating
Yupqa mix yordamida har bir lateral mayatnikning yuqori qismiga 30 dyuymli balsa tayog'ini ulang. Qo'lning silliq aylanishiga va biroz yuqoriga va pastga harakatlanishiga imkon berish uchun tirnoqni balzada bir oz oldinga va orqaga buking. Tirnoq teshigi asta -sekin bo'shashadi. foydalanish paytida.
11-qadam. Ikki qo'lni rasmda ko'rsatilgandek, ikki barobar ko'pikli kauchuk bilan mahkamlang
E'tibor bering, agar siz o'z garmonografingizni muntazam ravishda ishlatishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, masalan, muzey sharoitida, bu qo'llar uchun tezroq kiyilmaydigan yanada mustahkam echim kerak bo'lishi mumkin.
12 -qadam. Qalam ushlagichini modaga keltiring
Oddiy qalam ushlagichini yasash uchun, bir qo'lning uchida 1/2 dyuymli teshik qiling va qo'lning o'rtasidan taxminan 4 dyuymni kesib, kiyim-kechakka o'xshash moslama yasang. Shu bilan bir qatorda, qo'llarning birining uchiga haqiqiy kiyim pinini yopishtiring. Har ikkala versiyaning rasmlari ko'rsatiladi.
Qadam 13. Qalamni ko'taruvchi qilib qo'ying
Qalamni mayatniklar harakatini buzmasdan, sekin ko'tarish va tushirish qulay. Buni amalga oshirish uchun stol markazining yaqinidagi teshikka 30 dyuymli ustun qo'ying, u qog'oz platformadan etarlicha uzoqda, unga tegmaydi (aylanma mayatnik teshigidan 12 dyuym atrofida).
Qadam 14. Chuqurroq teshik va yaxshiroq qo'llab -quvvatlash uchun stol ostiga eman blokini ulang
15-qadam. Balsa qo'llariga bir-biriga bog'langan ipni bog'lang, uni ustunning tepasida joylashgan vintli ko'zdan o'tkazing va qalamni qog'ozning tepasida ushlab turadigan kichik tiqin yoki yivga qayting. uni tushirishga tayyor bo'lmaguningizcha
Video - bu xizmatdan foydalanib, ba'zi ma'lumotlar YouTube bilan bo'lishishi mumkin
Natijalar
- Vaziyatni soddalashtirish uchun siz aylanuvchi mayatnikni qulflab qo'yishingiz mumkin, shunda u erga yotadi va qog'oz platformaning tebranishiga to'sqinlik qiladi. Boshlash uchun boshqa og'irliklarni eng past joyiga qo'ying, chunki qalam tezligining pastligi silliqroq chiziqlarni beradi. Agar boshqa ikkita mayatnik bir xil tezlikda aylansa, siz oddiy doiralar, ellipslar yoki chiziqlar olasiz. Agar ularning chastotalari biroz boshqacha bo'lsa, naqsh asta-sekin aylanalardan chiziqlarga o'zgaradi va parchalanib ketganda yana orqaga qaytadi, bu esa ko'zga o'xshash dizaynlarni beradi. Chastotalar juda boshqacha bo'lganda, siz xaotik ko'rinishga ega bo'lishingiz mumkin. Ammo, agar siz 3: 2 yoki 4: 3 kabi chastotalarning "harmonik" nisbatiga yaqin pozitsiyani topsangiz, siz Lissajousning yoqimli figuralarini, sakkizinchi raqamini yoki baliqqa o'xshash shakllarni olishingiz mumkin.
- Uchinchi aylanma mayatnikning ta'siri mumkin bo'lgan natijalarning xilma -xilligini oshiradi. Uchta mayatnik o'xshash, ammo biroz boshqacha chastotalarda aylansa, aylanma mayatnik dumaloq harakatda aylansa, eng yaxshi konstruktsiyalar paydo bo'ladi. E'tibor bering, aylanuvchi mayatnik ustidagi qog'oz platformaning massasi uning barcha og'irliklari eng past holatda bo'lganida biroz sekinroq tezlikda aylanishga olib keladi, shuning uchun siz uni boshqa chastotaga mos kelishini xohlasangiz, uni biroz ko'tarasiz. ikkita
- Yulduz shaklidagi turli xil dizaynlar harmonik chastota nisbatlarini berish uchun lateral mayatniklar yoki aylanuvchi mayatniklarning og'irligini ko'tarish orqali amalga oshirilishi mumkin. 3: 2 nisbati ko'pincha 5 burchakli yulduzlarga olib keladi va 4: 3 nisbati 7 burchakli yulduz shakllarini beradi.
Maslahatlar
- Qog'oz va ruchka o'rnida mayda qum yoki chang bo'lagini, mix yoki o'tkir tayoqni ko'ring. Naqshlar doimiy emas, lekin siz qurilmani his qilayotganingizda doimiy tajriba o'tkazishga imkon beradi.
- Mayatnikning burilish chastotasini o'zgartirish uchun uning balandligini sozlang. Mayatnikning chastotasi uning uzunligining kvadrat ildizining teskarisiga qarab o'zgaradi, shuning uchun ikki barobar tez burilish uchun tayanch punkti va uning markazi markazi orasidagi uzunlik asl uzunlikning 1/4 qismini tashkil qilishi kerak. bu harmonograf bilan amaliy emas). 3: 2 yoki 4: 3 chastotali o'sish uchun og'irliklar mos ravishda 19 "yoki 15" ga ko'tariladi, garchi siz bu balandliklarni eksperimental tarzda topish va belgilash uchun ba'zi vaqt sinovlarini o'tkazishingiz kerak.
- Har xil turdagi va rangli qalamlar va markerlar bilan tajriba o'tkazing. Odatda keng qalamlar yoki ingichka markerlar yaxshi ishlaydi. Mana, yaxshi ishlaganlar:
- Kumush rangdagi Uniball GEL Impact, qora yoki quyuq qog'ozda ishlatiladi.
- Pigma Grafika 1 (1,0 mm) qora rangda, oq yoki engil qog'ozda ishlatiladi.
- Qora, binafsha va hokazo rangdagi Sakura Identi Pen oq yoki engil qog'ozda ishlatiladi.
- Ishqalanishga qarshi turish va tebranishni uzoqroq ushlab turish uchun mayatnikga ko'proq og'irlik qo'shing. Men aylanma sarkacda 5 lb (2 x 2½) va boshqa ikkita 7½ lb (3 x 2½) juda yaxshi ishlashini topdim. E'tibor bering, qo'shimcha og'irlik qo'shilsa, mayatnikning chastotasi umuman o'zgarmaydi.
- Har safar mayatniklarni yangi chizish uchun aylantirganingizda, har bir mayatnikning nisbiy fazalari va amplitudalari turlicha bo'ladi. Qayerda aylanuvchi mayatnik va lateral mayatniklar bir xil yoki teskari yo'nalishda aylana yasashga urinib ko'ring. Yanal mayatniklar dastlab diagonal chiziq qilish uchun bosqichma -bosqich tebranayotgan joyni sinab ko'ring.
