Чертежи станка отрезного. Материалы и инструменты
Содержание
- Чертежи станка отрезного. Материалы и инструменты
- Маятниковая пила своими руками. Маятниковые пилы по металлу и дереву
- Что это?
- Особенности устройства
- Чертеж отрезного станка по металлу. Классификация дисковых отрезных станков
- Металлорежущий станок своими руками. Классификация станков
- Отрезной станок из болгарки ушм своими руками. Как правильно изготовить станок из болгарки
- Отрезной станок своими руками чертежи. Как сделать дисковый отрезной станок по металлу своими руками
- Применение самодельного отрезного станка
- Классификация отрезных станков
- Видео самодельный отрезной станок по металлу для кругов 400 мм
Чертежи станка отрезного. Материалы и инструменты
Для работы понадобится:
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- дрель;
- набор плашек, метчиков, гаечных ключей.
Купить придется электрический двигатель мощностью 1,5-2 кВт однофазный или трехфазный.
Кроме того понадобятся два шкива, вал, подшипники 204 или 205, металлический уголок, листовая сталь толщиной 2-4 миллиметра. Когда все это будет собрано, начинается собственно изготовление станка.
В статье мы рассмотрим изготовление станка на базе электродвигателя
Чертежи можно сделать самому, используя материал из интернета, или воспользоваться готовыми, например этими . Но опыт показывает, что лучше всего адаптировать чертежи под те материалы, которые есть у вас в наличии. Как правило, конструкции сделанные своими руками, лучше всего работают тогда, когда вы их «подгоняете» под себя. Естественно, при этом следует соблюдать определенные правила и требования, которые выдвигаются к инструменту повышенной опасности, каким выступают отрезной дисковый станок или маятниковая пила, как самодельные, так и промышленные.
Большинство отрезных станков по металлу, которые изготовляются своими руками, принадлежат к маятниковому типу. Ленточные станки более сложные в изготовлении, но их можно сделать в условиях небольшой мастерской или металлообрабатывающего цеха.
Пока что остановимся на наиболее удобной разновидностью отрезного станка — дисковом. Общую конструкцию можно увидеть на
Он состоит из нескольких основных узлов:
- электродвигателя;
- маятника;
- механизма привода;
- отрезного диска;
- рабочего стола.
Рассмотрим их по отдельности.
Маятниковая пила своими руками. Маятниковые пилы по металлу и дереву
Маятниковая пила представляет собой электроинструменты для работы по дереву и металлу своими руками. Устройство обеспечивает быстрый и точный разрез заготовок. Многие считают, что маятниковая пила и сабельная — идентичные агрегаты. На самом деле между ними есть определенные отличия.
Что это?
Пила во время работы осуществляет возвратно-поступательные движения. Точно так же работает и сабельная.
Отрезная маятниковая электропила — это достаточно компактный по размерам станок, где режущий инструмент представляет собой диск и крепится вертикально на специальном маятнике.
Размер устройства, в зависимости от модели и мощности, может отличаться. Маятник обеспечивает возможность поднимать и опускать режущее полотно при работе по металлу или дереву.
Ассортимент обширен, что позволяет покупателю выбрать такие востребованные пилы как Макита, Зубр, ПМ 400 и пр.
Особенности устройства
Чертеж типового устройства пилы
- Дисковая и маятниковая пилы имеют примерно одинаковый принцип действия;
- Основное отличие между устройствами заключается в том, что у дисковой режущий инструмент и двигатель фиксируются неподвижно, а у маятникового устройства они поднимаются и опускаются за счет маятника;
- Отрезная маятниковая установка обеспечивает высокоточный срез под прямым углом;
- Дополнительно инструмент типа ПМ 400, ПМ 55, Интерскол, Зубр, Макита, KD 300, ПМ 70 и прочие представители сегмента маятниковых пил способны осуществлять резку под углом;
- Зачастую отрезная система для резки по дереву или металлу включает абразивный диск;
- Применение соответствующих дисков позволяет эффективно работать.
Для обработки того или иного изделия нужно просто заменить полотно; - Полотно бывает и универсальным, позволяя одним диском распиливать всевозможные заготовки;
- Современная отрезная маятниковая электропила для резки заготовок отличается тем, что режущее полотно, диск могут заменяться в кротчайшее время. Этим отличаются и лидеры сегмента в лице ПМ 70, ПМ 55, KD 300, Зубр, Макита, Интерскол, ПМ 400 и пр.;
- Каждый инструмент для резки обязательно оснащается системами защиты. Это обусловлено тем, что вращающееся режущее полотно является потенциально опасным;
- Выбрав нужный размер устройства, вы можете осуществлять резки заготовок в домашних условиях;
- Производители предлагают как бытовые, так и промышленные модели.
Для обработки того или иного изделия нужно просто заменить полотно;Чертеж отрезного станка по металлу. Классификация дисковых отрезных станков
Дисковые станки по резке металла подразделяются на 4 основные категории. Универсальным инструментом, применяемым ко всем видам металлов, является дисковый станок первой категории.
Дисковый элемент отрезного оборудования позволяет обрабатывать металлические изделия большими количествами. Последующие классы отличаются по мощности и производительности, отрезной станок четвертой категории применяется при бытовых целях, не оснащен полным функционалом, как профессиональное оборудование.
Существует масса разновидностей производственных, бытовых станков. Основным отличием является количество режущих кромок, предлагаются к использованию два основных вида:
- Конструкция с одним дисковым элементом, обладает низкой мощностью и КПД. Одноголовочные станки имеют ограниченный функционал, низкую скорость резки. Применяются при выполнении резки одного элемента, позволяют нарезать рамные профили или трубы, подготовить оснастку.
- Отрезной станок с конструкцией двух режущих элементов позволяет обрабатывать металл сразу по нескольким направлениям. Двух головочное оборудование имеет жестко закрепленную головку, второй вращающийся режущий элемент перемещается. Производительность инструмента возрастает вдвое, поэтому такой инструмент применим в крупных производствах, условиях автоматизированного процесса. При работе с рамным профилем достаточно одного прогона, что заметно экономит время.
При работе с рамным профилем достаточно одного прогона, что заметно экономит время.Двухголовочный отрезной станок
Применяется несколько видов отрезных станков, также они разделяются по способу подачи инструмента. Необходимо грамотно подобрать оборудование при соответствии с требованиями к нему. Только при этом случае, возможно окупить затраты на резку металлов при последующей работе.
Металлорежущий станок своими руками. Классификация станков
Конструктивно все металлорежущие станки объединяют двигатель с передачей, отрезной диск и рабочая поверхность станка. На отрезной станок чертежи есть на большинстве сайтов, посвященных различным самоделкам. Зная основы принципа работы этого приспособления, несложно вносить свои коррективы, чтобы использовать те материалы и механизмы, которые уже есть в хозяйстве.
1. Мощность используемого мотора зависит о предполагаемой производительности, и с этим важно определиться до того, как делать отрезной станок.
Большинство готовых отрезных станков имеют довольно высокую мощность – до 2000 Вт. Хотя станок для бытового использования может иметь меньшие параметры, все же не стоит забывать, что металл везде одинаковый.
2. Для сохранения мощности двигателя, на котором будет работать станок, важно избрать подходящий метод кинематической передачи. Наиболее распространенные – ременная и фрикфионная передача трения, каждый способ имеет свои преимущества. Передача зацепления – зубчатая, червячная, цепная, но последний вариант наиболее популярен. Ременная передача дает меньше всего шума и используется чаще всего на самодельных станках, а для более точных станков она не подходит из-за вероятности соскальзывания ремня. Однако при любой конструкции станка важно помнить о соблюдении техники безопасности.
3. Даже самодельный станок желательно снабдить тисками – для гарантированного удержания обрабатываемого материала. Твердосплавный диск или абразивный круг – выбор за мастером, в зависимости от того, что есть под руками, а также от наиболее часто выполняемых работ.
4. Параметры угла нарезки металла могут варьироваться от 45° до 90°, но обычно резка производится под прямым углом. Не каждый самодельный станок обладает подобным преимуществом.
5.Диаметр диска определяет высоту отрезаемого куска металла, но эти параметры можно менять. Например, широкую тонкостенную трубу можно поворачивать производя резку, но сложно закрепить тисками. Разметить объемную металлическую конструкцию на рабочей поверхности станка иногда тоже бывает проблематично. Отрезные станки, в большинстве случаев, имеют рабочий диаметр до 400 мм.
6. От скорости оборотов диска во многом зависит суммарная производительность ручного станка для точной резки металла. Большая скорость работы станка напрямую влияет и на качество резки.
7. Масса и габариты самодельного станка формируются в зависимости от материала общей конструкции, который желательно снабдить на ножках виброопорами.
8. От подачи режущего инструмента также зависит тип отрезного станка – маятниковый, с нижней или фронтальной подачей.
Диск подается сверху при маятниковой подаче.
9. У самодельного станка может быть 2 отрезные головки или одна, соответственно, различают одноголовочные и двухголовочные варианты.
Абразивно-отрезной станок предназначен для резки металлической арматуры, прутьев, профилей, двутавра, труб разного диаметра, твердых деталей и профилей под разным углом. Работает абразивным кругом.
Ленточно-отрезной станок или ленточнопильный работает на основе принципа замкнутой металлической полосы с перемещением по шкивах.
В домашних условиях, проще всего соорудить отрезной дисковый станок по металлу. Есть несколько способов, как сделать отрезной станок своими руками, но наиболее понятен будут самый простейший метод.
Отрезной станок из болгарки ушм своими руками. Как правильно изготовить станок из болгарки
Изготовить своими руками отрезной станок из болгарки можно двух видов:
- Простой вариант, который можно закрепить к верстаку и осуществлять простейшие виды работ по распиливанию материалов.
- Сложный вариант. Такой инструмент предусматривает выполнение более серьезных работ, но при этом для его создания потребуется немало времени и сил.
Крепим УШМ к площадке
Первый вариант простого изделия можно посмотреть на фото. На основании фото можно изготовить такое приспособление, которое будет незаменимым помощником при работе с металлом и прочими видами материалов.
Самое важное в реализации данного изделия – это надежно закрепить болгарку, чтобы она не «ерзала» в разные стороны при проведении работ. Второй вариант предусматривает изготовление стальной станины, на которой будет располагаться установка. Для реализации второго варианта потребуется много металла и сварочный аппарат.
Пружина автовозврата подвижной части
- Потребуется первоначально изготовить рабочий стол(основу). Сделать его можно из уголков и листа металла. Если металла для столешницы нет, то можно использовать лист ДСП и прочих аналогичных материалов.
- Конструкция рамы. После того, как станина готова, необходимо приступить к конструированию рамы для закрепления болгарки. Эта рама будет состоять из подвижной и неподвижной части, благодаря чему можно будет подводить инструмент к изделию для резки. Для начала нужно закрепить неподвижное основание, которое должно быть обязательно устойчивым и жестким. Подвижная часть крепится к неподвижной при помощи шарнирного соединения.
- Закрепление инструмента. На подвижную часть и закрепляется режущий инструмент, посредством чего можно будет регулировать положение болгарки. Инструмент следует фиксировать максимально качественно, в противном случае, это может привести к его отрыву от рамы. Для того чтобы подвижная часть с болгаркой возвращалась автоматически в исходное положение, то есть вверх, следует предусмотреть специальную пружину или противовес. Натяжение пружины следует выбирать в зависимости от веса используемого инструмента.
- Защита инструмента. Обязательно необходимо предусмотреть кожух для болгарки, который защитит оператора не только от случайного прикосновения к рабочему лезвию, но еще и исключит вылет искр и опилок при резке различных материалов.
- Линейка. Если планируется выполнять точные работы, то такой элемент, как линейка, очень важен при конструировании такого аппарата. В качестве линейки можно использовать трубку с соответствующими метками. Ее следует приварить к столешнице на некотором расстоянии от режущего диска.
- Пусковое устройство для самодельного станка. Если речь идет о сложной и надежной конструкции отрезного станка, то обязательно следует предусмотреть установку кнопок управления. Это кнопки пуска и отключения, которые должны быть установлены под столешницей станка(в доступном и удобном месте), чтобы оператор имел легкий к ним доступ. Можно даже сделать кнопку управления при помощи педали, что позволит отключать аппарат, если будут заняты руки.
После того, как станина готова, необходимо приступить к конструированию рамы для закрепления болгарки. Эта рама будет состоять из подвижной и неподвижной части, благодаря чему можно будет подводить инструмент к изделию для резки. Для начала нужно закрепить неподвижное основание, которое должно быть обязательно устойчивым и жестким. Подвижная часть крепится к неподвижной при помощи шарнирного соединения.
Отрезной станок своими руками чертежи. Как сделать дисковый отрезной станок по металлу своими руками
Для резки металла, в наше время, существует огромное множество всевозможных инструментов. Многие из них ручные и имеют большой ряд неудобств.
Остальная часть инструментария, считается автоматизированной и имеет большие габариты, либо большую ценовую категорию.
Чтобы совместить приятное с полезным, а также удобство и ценовую категорию, рукодельные мастера создали дисковый отрезной станок. Ниже мы рассмотрим всё, что касается данного оборудования.
Применение самодельного отрезного станка
Область применения данного станочного оборудования распространяется на промышленную область применения и на бытовое использование. Используется для раскроя различного вида металла (сталь, чугун, медь, алюминий и т.д.).
Так как в быту существует огромное множество различных объектов из металла, требуемых мелкого ремонта, этот станок становится крайне необходимым. Ведь один раз опустить стойку резака с режущим диском будет проще и быстрее, чем вручную пилить ножовкой.
Габаритные характеристики самодельного оборудования позволяют расположить его под навесом, в летнее время, а зимой благополучно расположить в тёплом гараже, либо в мастерской.
Совет: Для установки станины крайне важно выбирать гладкое и прочное место (бетонную плиту, толстые уголки, либо бетонировать опорные ножки станины). Делается это для того, чтобы во время работу снизить возможность появления вибрации к минимуму.
На производстве в основном применяют автоматизированные системы, которыми управляет оператор через ЧПУ. Цель — серийное производство металлопродукции, в виде резки труб заданных размеров и различных сечений, плоского металлопроката и многое другое.
Ниже мы разберём, по каким критериям различают данное станочное оборудование.
Классификация отрезных станков
Все отрезные станки различают по огромному количеству критериев. Мы же разберём самые главные. Итак, основные технологические критерии:
По типу инструментария
Разделение происходит непосредственно по инструменту, осуществляющему резку металлопродукции. В свою очередь они разделяются на следующие подвиды:
Ленточнопильные
В данном случае используется ленточная пила с зубчиками.
Изготавливается лента из высококачественной быстрорежущей стали. За счёт того, что режущая лента тонкая, осуществляется экономия в расходе материала, из-за тонкого разреза. Применяются ленточные станки на производствах.
Ножовочные
Используются на небольших производствах, а также в быту. Ножовочный инструмент бывает ручным (всем известная ножовка по металлу) и электромеханическим станочком. В данном случае, ножовочное полотно изготавливается из различных металлов (быстрорежущая сталь, углеродистая сталь, легированная сталь, биметаллическая сталь). Этот вид довольно прост в эксплуатации и считается удобным инструментом.
Дисковые станки
Относятся к категории незаменимых инструментов. Используются во всей металлообрабатывающей промышленности. На таком оборудовании можно осуществлять качественный раскрой металла даже не квалифицированному человеку. Помимо промышленности это станочное оборудование широко применяют и в быту.
По числу режущих кромок
Одноголовочные
В конструкции присутствует один режущий диск.
Такой вид станка является малопроизводительным в своём роде и способен выполнять только одну операцию.
Двухголовочные
В их конструкции используют две «головы» для крепления дисков. В данном случае, одна «голова» находится в прочно закреплённом и неподвижном состоянии. Вторая имеет возможность двигаться в независимости в первой. Это оборудование считается высокопроизводительным инструментом.
По типу подачи пильного диска
Фронтальная подача пильного диска
Центр диска осуществляет движение в горизонтальной плоскости.
Нижняя подача
Центр диска движется снизу вверх по вертикальной плоскости.
Маятниковая подача
Центр режущего диска осуществляет движение похожее на дугу, сверху вниз.
Вертикальная подача
Центр диска движется по горизонтальной плоскости сверху вниз.
По основному виду
Отрезные пилы
С помощью этого инструмента производится отрез мерных деталей металлопроката. Хорошо подходит для мелкосерийного производства.
Абразивно — отрезные
При работе с таким оборудованием используются абразивные круги. Осуществляется качественное срезание остатков (заусенцев) металлопроката. Раскрой материала на заготовки, распил профильного металла под необходимым углом от 0 до 45 градусов.
Правильно-отрезные
Такое оборудование осуществляет обработку металла производимого и поставляемого на катушках (арматурная сталь, металлическая полоса, проволока, прутки с профильным сечением). Это оборудование оснащено правильным механизмом и автоматической размоткой металла с бабины. Скрученная проволока попадает в этот механизм, выпрямляется по всей плоскости и подаётся в специальный приёмник для дальнейшей обработки.
Совет: В зависимости от материала, по которому будет осуществляться раскрой, необходимо выбирать подходящие режущие диски. Диски должны подходить по техническим характеристикам.
Видео самодельный отрезной станок по металлу для кругов 400 мм
youtube.com/embed/M3lf1SvoxAo” frameborder=”0″ allow=”encrypted-media” allowfullscreen=””/>Самодельная маятниковая пила или отрезной станок своими руками
Самодельная маятниковая пила или отрезной станок своими руками
Довольно часто возникает потребность отрезать ровно или под 45гр. профильную трубу, уголок. Может и существуют профессионалы режущие болгаркой сразу и ровно, но это не про меня. Как вариант УШМ + стойка, но если вы читали мои записи, для меня это слишком просто и не интересно.
Итак, маятниковая пила.
Запросы у меня следующие: работаю в гараже 3х6 там каждый сантиметр на счету, поэтому она должна быть передвижной, занимать не много места, хотелось бы резать за один раз профиль/трубу D50, больше не обязательно.
Отдельно хочется сказать по поводу двигателя.Просматривая в сети примеры станков, рекомендуют ставить двигатели в районе 3+ Квт и оборотов поболее, в идеале подключение к 3~ф сети или через ёмкость к однофазной.
У меня в наличии был двигатель в районе 1,2 Квт (шильдик затёрт, по этому примерно) 1450об/мин, решил рискнуть и применить его скорость на круге увеличить шкивами, дабы не потерять мощность и без того малую использовал частотник. Размер круга как самого распространённого в любых магазинах 230-й, с возможностью установки и 300-го (вроде как существуют, но пока на глаза не попадались).
Далее в картинках…
На маятниковый узел был пущен вал ротора неработающего двигателя.
Опоры под подшипник -подсмотрел на ютубе, изготовлены из водопроводной трубы.
Не обошлось без токарных работ, вал и опору пришлось просить сделать токаря.
Рама для двигателя и вала сварена из профильной трубы 40х40.
Стол: уголок 45х45 +профильная труба 40-ка
На задних ногах колёса d75мм, на передних регулируемые опоры.По мере изготовления станка стараюсь всё грунтовать.
Столешница лист 2мм, защитный кожух 1,5мм. Прижим заготовки подсмотрен в сети.
Остановлюсь немного на частотном преобразователе, хоть и появились они уже давно но ценник на них довольно кусачий, ради интереса первые поиски на алиэкспрессе выдают от 100$, характеристики не смотрел, да и не нужно это мне, потому как покупать готовый я не собирался.
Самодельный частотник описывать здесь не вижу смысла (для этого нужно делать другую запись). Кому интересно вот ссылка:
http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=25&t=106385&sid=7d04c2ba00f3c9cf83ec05932cbf10d0
Тема существует с 2014 г., схема дорабатывалась, усовершенствовалась, повторена многими, находится в свободном доступе, автор поддерживает её до сих пор. Как говорится, при правильном монтаже и исправных деталях запускается сразу. Просто закину пару фото как выглядит изготовленный мной.
В корпусе, будет закреплён под столом пилы.
Люблю когда самоделка имеет законченный вид, который не стыдно себе посмотреть и другим показать.После первой проверки станок был разобран по частям и покрашен двумя баллонами разнгого цвета.
Крепление крышки защитного кожуха сделано на удлинённых гайках, которые используются в паре со строительными шпильками.
Ну, и финальный вид.
Видео работы.
Что по итогу хочется сказать.
Получившимся станком я полностью доволен, немного не нравится как летят искры при работе, нужно мудрить что-то с искроприёмником, как сделано в заводских торцовках.
Пробовал пилить трубу D50 толщина стенки 3мм-двигатель справляется без напряга, можно сказать мощности хватает, во всяком случае для моих целей. Габаритные размеры получились д700 х ш400 х в700, по весу килограмм 30-35. По сравнению с торцовкой Макита по металлу с алмазным кругом 400 работает на порядок тише.
Всем спасибо за внимание, надеюсь мой пример кому-то и пригодится.
Автор: zaviruxa
Источник: drive2.ru/c/471653655750115691/
Как сделать трехмаятниковый вращающийся гармонограф
Как сделать трехмаятниковый вращающийся гармонографКак сделать трехмаятниковый вращающийся гармонограф
Карл Симс
Гармонограф — это механическое устройство, в котором используются качающиеся маятники.
рисовать картинки, предположительно изобретенные шотландцами в 1844 г.
математик Хью Блэкберн. Этот 3-маятниковый поворотный тип
Гармонограф дает широкий спектр приятных результатов и довольно
легко построить, как только вы определились с дизайном и приобрели
соответствующие материалы и инструменты. Это отличный проект, чтобы сделать с
детей и может привести к бесконечным экспериментам по созданию новых типов
геометрические узоры.
Перейти к другим результатам и видео
Два боковых маятника качаются вперед и назад под прямым углом друг к другу.
другой с руками, соединяющимися с ручкой. Перо перемещается из стороны в
стороне, а второй перемещает его спереди назад по бумаге. А
третий «вращающийся» маятник перемещает бумагу, качаясь вокруг любой оси или в
круговыми движениями, пока перо рисует на нем. Комбинированный
движения всех трех маятников создают результирующий рисунок.
Строительство
Стол
Начните с создания прочного стола.
Эта столешница представляет собой квадрат размером 3×3 фута.
Фанера толщиной 3/4 дюйма. Ножки квадратные 1½ x 1½ дюйма и около 37 дюймов.
длинные, с треугольными скобами, вырезанными из 1½ x 8 x 12 дюймов.
деревянные кусочки. Ножки слегка расставлены, чтобы придать столу прочность.
и чтобы вращающийся маятник качался, не задев ногу. Кончик:
сначала прикрутите и/или приклейте распорки к ножкам, а затем обрежьте их верхушки
вместе под небольшим углом со столом или циркулярной пилой. Настроить
длины ножек, чтобы получить высоту столешницы около 37 дюймов.
Примечание: если вы хотите, чтобы стол проходил через дверные проемы без снимая ноги, вам могут понадобиться немного более короткие ноги и маятники.
| |
Просверлите 3 отверстия диаметром 3 дюйма в поверхности стола для
маятники, чтобы висеть. Отверстие для поворотного маятника должно быть
по центру в углу примерно на 8 дюймов с каждой стороны, в стороне от
опора для ног снизу.
Плиты для поддержки маятников
Установите две металлические пластины (примерно 1¼” x 4″) по бокам
два боковых маятниковых отверстия и просверлите небольшое углубление в
центр каждой пластины. Совет: сначала сделайте углубление в металлической пластине небольшим сверлом.
бит (например, 1/8″), а затем продолжить с большим битом (например,
1/4″). Будьте осторожны, чтобы не просверлить отверстие насквозь. Совет: если у вас нет хорошего сверлильного станка, его может быть проще позиционировать.
углубления тарелок на столе после создания
опорные блоки с выступающими винтами внизу, потому что это может быть сложнее
чтобы точно расположить винты в блоках позже, чтобы выровнять
углубления.
Валы маятника изготовлены из дерева длиной 4 фута и диаметром 3/4 дюйма. дюбели. Блоки из твердой древесины, дуб 3/4″ x 1½”, используются в качестве точек опоры, поэтому маятники могут опираться и качаться на столе с минимальным трением. Для двух боковых маятников используйте 5″ длинные блоки, а для поворотного маятника используйте 2¼-дюймовый длинный блокировать. Просверлите отверстие диаметром 3/4 дюйма в центре каждого блока и винт 1¼” # 10 винтов через каждый конец. Кончики винты будут упираться в углубления металлических пластин на столе чтобы удерживать их на месте во время качания. Вставьте дюбель через отверстие 3/4 дюйма в каждом блоке шарнира.
Приклейте и/или привинтите их так, чтобы кончики винтов находились на расстоянии 12 дюймов от
верхним концом дюбеля и направленным вниз. Маятник должен висеть
вниз на 36 дюймов ниже верхней поверхности стола примерно
расстояние от пола 1 дюйм. | ||||
Вращающийся маятник нуждается в карданном механизме, который позволяет ему качаться. в любом направлении. Он сделан из большой металлической шайбы с Внешний диаметр 2,5 дюйма, внутренний диаметр 1 дюйм. Шайба опирается на торчащие из-под стола наконечники винтов, а затем маятник упирается в шайбу. Просверлите пару углублений в шайба с каждой стороны, смещенная на 90 градусов между сторонами, чтобы позволить качается на двух перпендикулярных осях. | ||||
 Подпилите нижние края
эти блоки по мере необходимости, чтобы маятник не ударил их, когда он
качели. Аналогичным образом подпилите углы блока опоры, если
необходимо, чтобы он не ударялся о стол при раскачивании. | ||||
Грузы весом 2,5 фунта из магазина спортивных товаров работают хорошо, но обычно имеют 1-дюймовое внутреннее отверстие. Вы можете сложить несколько грузов и сдвиньте их вместе на маятниковый штифт 3/4 дюйма с помощью Ниппель из металлической трубы длиной 5 дюймов, 3/4 дюйма, с диаметром от 3/4 до 1 дюйма. втулка, навинченная на нижний конец. 1-дюймовый стальной зажим прикрепленный к дюбелю, фиксирует груз от соскальзывания и позволяет простая регулировка высоты груза для различных раскачиваний частоты. | ||||
Отрежьте примерно 1 дюйм от верхней части штифта поворотного маятника, чтобы
несколько ниже двух других. Используйте две резинки или зажимы, чтобы зафиксировать бумагу на месте. Платформа. Если бумага соскальзывает с платформы во время использования, распылите тонкий слой временного клея на платформе, чтобы сделать ее слегка липкой. | ||||
| Оружие Присоедините бальзовый стержень длиной 30 дюймов к верхней части каждой боковой стенки. маятник с помощью тонкого гвоздя. Немного согните ноготь вперед и назад. бальза, позволяющая руке плавно вращаться и двигаться вверх и вниз немного. Отверстие для гвоздя будет медленно ослабевать во время использования. Чтобы сделать простую подставку для ручек, просверлите отверстие диаметром 1/2 дюйма на конце одной из них. Наконец, соедините две руки сложенной вдвое резинкой. как показано. Учтите, что если вы планируете регулярно использовать гармонограф, например, в музейная обстановка, более надежное решение для этого оружия, которое не изнашивается так быстро, как это может быть необходимо. | ||||
Альтернативный вариант соединения рычаг-маятник показанный справа, который использует магнитный шаровой шарнир вместо простой метод ногтей выше. Приклейте один сферический магнит 3/8 дюйма к концу руку (убедившись, что выравнивание север/юг горизонтально, подключив второй магнит). Подпилите отверстие в боковой части нейлонового цилиндра (1 дюйм). | ||||
Удобно иметь возможность осторожно поднимать и опускать перо без
возмущающие движение маятников. Для этого вставьте 30-дюймовый
шест в отверстие рядом с центром стола, достаточно далеко от
бумажную платформу, чтобы он не попал под нее (около 12 дюймов от
отверстие поворотного маятника). Прикрепите дубовый блок под столом для
более глубокое отверстие и лучшая поддержка. Привяжите веревку к бальзовым дужкам там, где
они соединены вместе, проденьте его через проушину в верхней части
шест, и обратно вниз к небольшой планке или канавке, где он может удерживать
ручку на месте над бумагой, пока вы не будете готовы опустить ее. |
Затем установите 11 “x 11”
квадрат тонкой 1/8-дюймовой доски к вершине этого маятника,
используя небольшой дубовый блок, приклеенный к нему для поддержки, с отверстием 3/4 дюйма
для дюбеля. Оберните лентой верхнюю часть дюбеля, чтобы получить
плотно прилегают или просто приклеивают.
руку и отрежьте около 4 дюймов по центру руки, чтобы сделать
приспособление, похожее на прищепку. Как вариант, просто приклейте настоящую прищепку
до конца одного из рукавов. Представлены фотографии обеих версий.
высота, внешний диаметр 1/2 дюйма и внутренний диаметр 3/8 дюйма) и используйте цилиндры меньшего размера.
(внешний диаметр 3/8 дюйма), чтобы удерживать внутри еще один магнит, который может вращаться
свободно. Затем приклейте цилиндр к верхней части маятника.
Поэкспериментируйте с ручками и маркерами различных типов и цвета. Как правило, лучше всего подходят широкие ручки или тонкие маркеры. Здесь вот некоторые из них, с которыми мне повезло до сих пор:
- Uniball GEL Impact серебристого цвета, для черной или темной бумаги.
- Ручки-роллеры Staedtler Triplus (0,4 мм) разных цветов
- Pigma Graphic 1 (1,0 мм) черного цвета
- Ручка Sakura Identi черного, фиолетового и других цветов.
Список материалов
Пиломатериалы:
- Фанера 1 3/4″ x 3’x3′ для столешницы
- 4 1½” x 1½” x 40″ для ножек (всего около 14 футов)
- 4 1½” x 8″ x 12″ для опор для ног (всего около 4 футов)
- 4 дюбеля 3/4 дюйма x 4 фута для маятников и подъемника ручки (убедитесь, что они прямые)
- 1 3/4″ x 1½” x 30″ дуб для раскроя маятниковых опор и др.
- 1 11″ x 11″ x 1/8″ доска для платформы для бумаги
- Длинные металлические трубные ниппели 3 3/4 x 5 дюймов (секция водопровода)
- Втулки для металлических труб от 3 3/4 до 1 дюйма
- Стальные хомуты 3 1 дюйма
- 4 металлические пластины 1¼” x 4″ (или 2 пластины 1¼” x 8″, разрезанные пополам)
- 1 большая металлическая шайба с внешним диаметром 2½ дюйма и внутренним диаметром 1 дюйм для карданного подвеса
- 1 проушина для подъемника ручки
- различные сверла: круглые 3″, 3/4″, 1/8″ и т.д.
- различные винты #10 (1″, 1¼”, 1½”, 1¾”, 2″, 3″)
- несколько тонких гвоздей
- инструменты: дрель, пила, молоток, рулетка, напильник, наждачная бумага и т.д.
- Грузы 2½ фунта с отверстием 1 дюйм, не менее 8 шт.
- 2 1/2 дюйма x 1/4 дюйма x 30 дюймов, бальза (и, возможно, запасной или два)
- различные ручки, такие как: Silver Uni-Ball GEL Impact и Staedtler Triplus Rollerball
- веревки и резинки
- бумага, 8½” x 11″ (или 9″ x 12″) немного черная, немного белая
Регулировки
Вес Высота
Отрегулируйте высоту веса маятника, чтобы изменить частоту его колебаний.
Частота маятника зависит от величины, обратной квадратному корню.
его длины, чтобы раскачиваться в два раза быстрее, длина между
точка опоры и ее центр масс должны составлять 1/4 от исходного
длина (что может быть непрактично с этим гармонографом). Для 3:2
или увеличение частоты 4:3, веса будут подняты примерно на 19″
или 15 дюймов соответственно, хотя вам, вероятно, следует повременить
тесты, чтобы найти и отметить эти высоты экспериментально.
Вес Количество
Добавьте больше веса к маятнику, чтобы противодействовать трению и сделать качание длится дольше. Я обнаружил, что 5 фунтов (2 x 2½) на поворотный маятник и 7½ фунтов (3 x 2½) на двух других работает довольно хорошо. Обратите внимание, что увеличение веса обычно не изменить частоту маятника.
Фаза и амплитуда
Каждый раз, когда вы качаете маятник, чтобы сделать новый рисунок, относительная
фазы и амплитуды каждого маятника будут различаться.
Попробуйте где-нибудь
вращающийся маятник и боковые маятники первоначально совершают круги
в том же или в противоположном направлении. Попробуйте где-нибудь сбоку
маятники первоначально качаются в фазе, образуя диагональную линию.
Результаты
Результаты с двумя маятниками
Чтобы упростить задачу, вы можете заблокировать поворотный маятник,
открепите этот вес, чтобы он опирался на пол и не давал бумаге
платформа вообще не раскачивается. Прикрепите другие грузы к их
самое низкое положение для начала, так как более низкая скорость пера имеет тенденцию давать
более плавные линии. Если два других маятника качаются в унисон в
той же частоте вы получите простые узоры кругов, эллипсов,
или линии. Если их частоты немного различаются, картина
будет медленно меняться от кругов к линиям и обратно по мере распада,
что даст глазоподобные конструкции. Когда частоты очень
отличается, вы можете получить хаотично выглядящие результаты.
Однако, если вы найдете
положение, близкое к «гармоническому» соотношению частот, например 3: 2
или 4:3 можно получить приятные фигуры Лиссажу, восьмерки или
рыбоподобные формы.
Почти синхронные результаты с тремя маятниками
Эффект 3-го поворотного маятника увеличивает разнообразие возможные результаты. Некоторые из лучших дизайнов получаются, когда три все маятники качаются с одинаковой, но немного разной частотой, с вращающимся маятником, совершающим круговые движения. Примечание что масса бумажной платформы на вершине вращающегося маятника заставляет его качаться с немного меньшей частотой, когда все грузы в самом нижнем положении, так что вы бы немного подняли его, если бы хотите, чтобы он соответствовал частоте двух других.
Трехмаятниковые гармонические результаты
Различные конструкции в форме звезды могут быть сделаны путем поднятия тяжестей как на
боковые маятники или просто вращающийся маятник, чтобы дать гармонические
частотные соотношения.
Соотношение 3:2 часто приводит к пятиконечной звезде и
Соотношение 4:3 имеет тенденцию давать форму 7-конечной звезды.
Достижение более высоких частотных отношений, таких как 2:1, 3:1, 4:1 и т. д., может быть сложно с этим типом гармонографа, потому что быстро качающийся маятник с его весами вверх имеет тенденцию замедляться слишком рано. Это может предпочтительнее добавить грузы на сверху из одного или нескольких маятники выше точки опоры, что уменьшит частоту, а не чем поднятие тяжестей для увеличения частоты.
Дополнительное чтение
Сделать журнал представлена версия этих инструкций, включая несколько увеличенных изображений.
Гармонограф:
Наглядное руководство по математике музыки Энтони Эштона
(Деревянные книги) — отличная небольшая книжка с примерами гармонографии и
объяснение, включая связь с музыкальными гармониками.
Вещи to Make, книга Арчибальда Уильямса 1920-х годов, в которой есть глава о несколько гармонографов, включая Twin Elliptic Pendulum гармонограф Гулда и еще один Бенхама, который должен быть более успешен в получении более высоких частотных отношений.
Спасибо моим сыновьям, Джасперу, Арло и Феликсу, за их помощь в создании этого гармонографа и получение некоторых результатов.
Вернуться к другим работам Карла Симса
©2009, Карл Симс, Все права защищены.
Как маятниковая пила на заднем дворе разрезала тайну бронзового века
|
Как маятниковая пила на заднем дворе разрезала тайну бронзового века FromScience News ПисательБрюс Бауэр Дата2018-05-04 Николас Блэквелл и его отец около трех лет назад отправились в скобяной магазин в поисках деталей для таинственного устройства из прошлого. Не имея древних чертежей или чертежей инструмента для руководства, двое мужчин полагались на свои совместные знания в области археологии и строительства. Блэквелл, археолог из Университета Индианы в Блумингтоне, имел необходимые знания бронзового века. Его отец, Джордж, привнес в проект строительный кредит. Блэквелл вырос, наблюдая, как Джордж, сантехник, у которого был собственный бизнес, чинил и строил вещи по дому. В старшей школе младший Блэквелл летом работал, помогая отцу устанавливать системы отопления и водопровод на стройплощадках. Черные работы, которые брал на себя Николас, такие как измерение и резка труб, не были его представлением о развлечениях. Древняя скульптура, известная как рельеф Львиных ворот, содержит отметки в колонне (в центре изображения), которые, возможно, были сделаны маятниковой пилой. Но эта более ранняя работа окупилась, когда они вдвоем собрали свою версию маятниковой пилы бронзового века — инструмента для резки камня, созданного около 3300 лет назад, который давно заинтриговал исследователей. Электродрели, трещотки и другие инструменты, которые Джордж регулярно использовал в доме, сделали возможным проект, построенный на заднем дворе Джорджа в Вирджинии. «Моему отцу нравилось работать с маятниковой пилой, хотя его и мою мать немного беспокоило, что подумают соседи, увидев эту большую деревянную штуковину на заднем дворе, — говорит Блэквелл. Любой, кто проходил мимо двора без забора, мог видеть 2,5-метровый аппарат с качающимся лезвием, напоминающий орудие для пыток Эдгара Аллана По. Никто из ныне живущих не видел настоящей маятниковой пилы бронзового века. Никаких каркасов или лопастей не раскопали. По мнению Блэквелла, только один инструмент — маятниковая пила — мог иметь достаточную скорость и мощность, чтобы разрезать особенно прочный камень, который микенцы использовали для изготовления колонн, ворот и порогов во дворцах и некоторых больших гробницах. Короли того времени ценили эту особенно твердую породу, известную как конгломерат, за внешний вид ее минералов и фрагментов горных пород, которые образуют красочные круглые и угловатые формы. В начале 20 века археологи, проводившие раскопки микенского городища под названием Тиринф, впервые заметили криволинейные насечки по бокам оснований колонн и других частей царского дворца. Исследователи предположили, что древние рабочие разрезали конгломератные блоки изогнутыми ручными пилами и большим количеством локтей. Микенцы вырезают из камня разноцветные минеральные фрагменты, известные как конгломераты, для строительства ворот и колонн дворцов и гробниц. Некоторые исследователи до сих пор подозревают, что ручные пилы имеют больше смысла, чем качающийся маятник. Но мнения ученых начали меняться, когда подобные следы были обнаружены на каменной кладке в других микенских памятниках, включая укрепленный город и цитадель Микен. В отдельных отчетах немецких археологов 1990-х годов предполагалось, что маятниковое устройство создавало изогнутые следы микенской кладки. Один из исследователей подсчитал, что маятниковая пила должна была раскачиваться на массивной руке высотой от 3 до 8 метров, чтобы создать наблюдаемые изогнутые разрезы. Блэквелл сомневался, что микенцы использовали маятниковые пилы высотой до 8 метров, что эквивалентно двум с половиной этажам. Но был только один способ узнать. Его эксперименты, описанные в «Февральской древности», указывают на то, что деревянное приспособление, поддерживающее качающуюся руку с лезвием, должно было достигать всего около 2,5 метров в высоту, чтобы создавать каменные следы, подобные тем, что были в Тиринфе и Микенах. Самодельная маятниковая пила исследователя из Индианы «является наиболее убедительной реконструкцией микенской пилы, которая использовалась для резки твердых камней, особенно конгломератов», — говорит археолог Джозеф Маран из Гейдельбергского университета в Германии. Существует только еще одна модель маятниковой пилы в натуральную величину. Время поворота Экспериментальное режущее устройство Блэквелла заработало в декабре 2015 года прямо там, где оно было построено, на заднем дворе его родителей в Вирджинии. Блэквелл и его зять Брэндон Синан, стоявшие по разные стороны от аппарата, тянули пилу вперед и назад с помощью веревки. Металлическое лезвие, прикрученное к нижней части руки, врезалось в известняковый блок. В отличие от конгломерата, используемого в Средиземноморье, известняк был легко доступен. Эти двое протестировали четыре типа пильных полотен в ходе первоначальных испытаний и повторных испытаний в феврале 2017 года9.0007 Блэквелл рассмотрел семь ранее опубликованных проектов и одну реальную модель маятниковой пилы, которая, возможно, использовалась соседним обществом бронзового века; они предложили небольшое поощрение. Не существовало единого мнения о наилучшей форме лезвия или наиболее эффективном варианте каркаса. В первую очередь дизайнеры были озадачены тем, как построить маятник, который регулировался бы вниз по мере того, как лезвие глубже врезалось в камень. Блэквелл решил построить устройство с двумя боковыми стойками, каждая из которых усеяна пятью отверстиями, просверленными вдоль ее верхней половины, поддерживаемыми основанием и диагональными стойками. Съемный стальной стержень проходил через противоположные отверстия в стойках и мог устанавливаться на разной высоте. Между стойками стержень проходил через овальную выемку в верхней половине длинного куска дерева — маятника. Выемка немного длиннее долларовой банкноты, что дает стальному стержню некоторую свободу действий, чтобы маятник мог свободно двигаться вверх и вниз во время пиления. Наконец, аппарату нужен был прочный и острый конец. Греческий археолог, с которым Блэквелл познакомился во время работы в Американской школе классических исследований в Афинах с 2012 по 2015 год, познакомил его с кузнецом с Крита. Мастер вылепил четыре бронзовых лезвия разной формы для испытания на маятниковой пиле: длинное изогнутое лезвие; треугольное лезвие с закругленным концом; короткая пила с прямой кромкой и длинная пила с прямой кромкой и закругленными углами. Блэквелл подозревал, что треугольное лезвие проникнет в известняк достаточно, чтобы произвести лучшие копии микенских дугообразных разрезов. Он был не прав. Попробовав лезвие, он обнаружил, что только острие сморщило камень при качании маятника. Треугольное лезвие оставляло неглубокую, шаткую канавку, которая сильно разочаровала бы микенскую элиту, заботящуюся о своем статусе. В экспериментах по резке камня с использованием модели маятниковой пилы были протестированы четыре бронзовых лезвия, изготовленных на Крите для исследований. Лезвия вверху слева и внизу справа оставляли изогнутые надрезы в скале в микенском стиле. Треугольное лезвие вверху справа создало шаткую канавку. Короткое прямое лезвие, внизу слева, несколько раз застревало, вонзаясь в поверхность скалы. Короткое прямое лезвие сделало еще хуже. Во время испытаний он неоднократно застревал в каменной глыбе. Но в драматическом зрелище длинное изогнутое лезвие оставило три вогнутых разреза, очень похожих на следы от пилы в Тиринфе. Потребовалось 45 минут распиловки, чтобы достичь глубины 25,5 миллиметров, что является частичным разрезом по микенским стандартам. Блэквелл и его шурин делали короткие перерывы после каждых 12 минут тяги маятника. «Чтобы использовать маятниковую пилу, требуется много физических усилий, — говорит Блэквелл. Удлиненное прямое лезвие с закругленными углами оказалось самым простым в использовании. Он сделал один микенский разрез всего за 24 минуты распиловки. Прямое или изогнутое лезвие могло подойти микенским каменщикам. Тщательный осмотр успешных экспериментальных разрезов показал, что маятниковая пила Блэквелла создавала изогнутые разрезы, которые не были сегментами идеальных окружностей. Таким образом, настоящая микенская маятниковая пила не обязательно должна была быть такой высокой, как предполагалось в более ранних расчетах. Блэквелл подозревает, что микенские каменщики привязывали или приклеивали лезвия к одной стороне рычага маятника. После распиливания достаточно глубоко, чтобы деревянный конец маятника ударялся о камень, рабочий выдалбливал и отбивал камень с одной стороны разреза, чтобы лезвие можно было опустить для более глубокого распила. Повторение этих шагов несколько раз в конечном итоге оставило плоское лицо в разрезе. Незавершенное основание колонны из Микен хранит доказательства этой процедуры, говорит Блэквелл. Камень имеет длинный изогнутый разрез на плоской вертикальной поверхности рядом с одной из его сторон. Разрез резко останавливается на полпути вниз. На этом уровне камень, примыкающий к надрезу, имеет признаки отторжения. Пила-призрак Даже после практических экспериментов Блэквелла микенская маятниковая пила остается археологическим явлением. Некоторые исследователи считают, что он существовал. Другие нет. «Маятниковые пилы могли быть решением специфической проблемы микенцев, связанной с работой с конгломератом», — говорит археолог Джеймс Райт из колледжа Брин-Мор в Пенсильвании. Хотя экспериментальное устройство Блэквелла производит изогнутые разрезы в микенском стиле, это не означает, что микенцы изобрели и использовали маятниковые пилы, утверждает археолог Юрген Зеехер из филиала Немецкого археологического института в Стамбуле. Seeher построил и испытал единственную другую реконструкцию маятниковой пилы. В статье 2007 года, опубликованной на немецком языке, Зеехер пришел к выводу, что есть лучший вариант, чем его маятниковая пила: длинная изогнутая пила, прикрепленная к деревянному бруску и которую два человека тянут туда-сюда, как пилу для лесозаготовителей. В отличие от своих греческих соседей, хетты не строили колонны и ворота из конгломерата. Но ручная пила для двух человек могла бы сделать то, чего не могла сделать маятниковая пила: точную резку блоков конгломерата под разными углами, говорит Сихер. При испытании модели маятниковой пилы использовались четыре полотна. Здесь на известняковом блоке виден изогнутый разрез в микенском стиле, сделанный изогнутым лезвием, А, и неглубокий, шаткий надрез, сделанный треугольным лезвием, В. «Ручная пила, которую перемещают два человека, находится под гораздо большим контролем, чем свободно висящий маятник, — говорит он. На стороне Сихера археологические доказательства. Двуручные пилы для лесорубов были обнаружены при раскопках на стоянках минойского общества позднего бронзового века на Крите.  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Они тщательно отобрали дерево и другие материалы, чтобы собрать камнерезный маятник, который, если Блэквелл прав, напоминает хитроумные приспособления, использовавшиеся когда-то для строительства величественных дворцов бронзового века.
Львы, теперь обезглавленные, стояли над главным входом в цитадель Микен, на территории современной Греции. 
Тем не менее, археологи уже почти 30 лет подозревают, что хитроумное приспособление, способное раскачивать острый кусок металла вперед и назад под руководством человека, должно было создавать изогнутые надрезы на больших кусках каменной кладки микенской цивилизации Греции. Эти отличительные вырезы появились в течение века строительства дворцов, почти 3300 лет назад, пока древнегреческое общество не рухнуло вместе с горсткой других цивилизаций бронзового века. Микенцы построили дворцы для королей и административные центры для централизованного правительства. Эти древние люди говорили на языке предшественников классической греческой цивилизации, возникшей около 2600 лет назад.
Его расчеты основывались на предположении, что изогнутые следы пилы представляют собой сегменты идеальных геометрических окружностей, для которых в некоторых случаях потребовалась бы широкая дуга особенно высокого маятника.
Во время испытаний с каждым лезвием Блэквелл каждые две минуты добавлял воду и песок на известняковую поверхность для смазки и повышения мощности шлифования пилы.
Микенский конгломерат значительно тверже и более устойчив к резке, чем другие типы горных пород, которые были доступны микенцам и соседним обществам. Успешные экспериментальные надрезы Блэквелла в известняке «соответствуют отметинам на микенских камнях», — добавляет Райт. Следующий шаг — посмотреть, как маятниковая пила Блэквелла справляется с более сложной задачей — разрезанием конгломерата.