როგორ ავაშენოთ კლოდ შენონის ჟონგლიური მანქანა: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

კლოდ შენონი იყო ბრწყინვალე ინჟინერი/მათემატიკოსი, რომელმაც შექმნა ინფორმაციის თეორია და ძირითადად დაგვლოცა ციფრული სამყარო. ის იყო ჟონგლიორი და უნიციკლისტი და მან შექმნა პირველი ჟონგლიური მანქანა. მე გადავწყვიტე ავაშენო ჟონგლინგის მანქანა მისი დიზაინის საფუძველზე, თუმცა მან არ დაგვიტოვა რაიმე სპეციფიკა მისი შესაქმნელად. მისი აპარატის ვიდეოს და ორი სხვა უნივერსიტეტის მიერ აშენებული მანქანების ყურებით მე გამომივიდა სამუშაო მანქანა. მე მინდა გაგიზიაროთ ჩემი აპარატის მახასიათებლები იმ იმედით, რომ ვიღაცას ნამდვილი მექანიკური უნარებით ააშენებს ბევრად ლამაზ სამუშაო მანქანას. ახლა მანქანა, რომელიც მე ავაშენე, საოცრად კარგად მუშაობს, იმის გათვალისწინებით, რომ იგი დამზადებულია ძირითადად ნაგვისაგან, რომელიც მე მქონდა მოტყუებული ან სხვა პროექტების ნაწილები, აქვს პატარა საავტომობილო გადაცემათა კოლოფი, დამონტაჟებულია ჩარჩოზე, რომელიც იატაკზე რამდენიმე სახელმძღვანელოს ეყრდნობა და აქვს ძრავა, რომელიც ზოგჯერ გადაწყვეტს დააჩქაროს ან შეანელოს საკუთარი.

გთხოვთ გადახედოთ ვიდეოს. მომდევნო ნაბიჯები აჩვენებს ძირითად კონსტრუქციას, სპეციფიკაციებს და როგორ უნდა მოერგოს ბურთის მკლავის ძალა და განლაგება.

ასევე გაითვალისწინეთ ჩემს ვიდეოში, დაწყებული 0:40 საათზე, მოციმციმე ბურთები მიაკვლია უსასრულობის სიმბოლოს. საინტერესოა.

მე ვინმეს ვაბრალებ, რომ ააშენოს მართლაც ლამაზად დამუშავებული ჟონგლიური მანქანა ლითონით ან თუნდაც 3D ბეჭდვით. მე ვნახე ინტერნეტში რამოდენიმე მოთხოვნა სამუშაო ჟონგლინგის აპარატთან დაკავშირებით, მაგრამ როგორც ჩანს, არავის აქვს ხელმისაწვდომი.

სხვა ვარიანტი იქნება სამუშაო მანქანის სიმულაცია Matlab– ზე ან სიმულაციური პროგრამული უზრუნველყოფაზე.

თუ ვინმეს აქვს რაიმე ცოდნა კლოდ შენონის ჯონგლინგის აპარატის ადგილსამყოფელის შესახებ, მე ამას დიდად ვაფასებ. ვწუხვარ, რომ მან არ გამოაქვეყნა თავისი დიზაინის დეტალები. და მისი აპარატის რამდენიმე ფოტოსურათი მეტყველებს.

დაბოლოს, მე მინდა დიდი მადლობა გადავუხადო კლოდ შენონს, რომელიც საფუძველი ჩაუყარა ჩვენს ციფრულ სამყაროს.

აქ არის ვიდეო კლოდ შენონისა და მისი ჟონგლიური მანქანის შესახებ: კლოდ შენონ ჯოგინგი

ნაბიჯი 1: ჯონგლინგის აპარატის ძირითადი სტრუქტურა

ჩარჩო: ჩარჩო არის მხოლოდ რამდენიმე ბამბუკის საჭრელი დაფა, რომლებიც შედარებით მძიმეა და კარგი მთაა სხვა ნაწილებისთვის. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ არაფერი, მაგრამ გააცნობიეროთ, რომ შეიძლება დაგჭირდეთ ძრავის საყრდენის ოდნავ გადატანა.

მთავარი საყრდენი: მთავარი საყრდენი არის ველოსიპედის ღერძი, რომელიც მოთავსებულია ორ საყრდენ მთაზე. მე ცალკე ვიყიდე, მაგრამ მშვენივრად ჯდება და აბსოლუტურად არანაირი თამაში არ არის. არ იფიქრო, რომ შეგიძლია ამ ტარების დამარცხება.

მთავარი თასის მკლავი: მე გამოვიყენე ნახშირბადის ბოჭკოვანი სათევზაო ჯოხის ბოძები თასის მკლავისთვის. მე გამოვიყენე უფრო პატარა ნაჭერი, რომელიც მშვენივრად ჯდებოდა ველოსიპედის ღერძზე, შემდეგ კი ეპოქსიდურად ჩავასხი იგი მთავარი ჭიქის მკლავის ხვრელში. ძალიან მყარია და მშვენივრად მუშაობს.

თასები: ჭიქები ან ხელები არის მხოლოდ ღრუბლის ქაფი (კომპიუტერის შესაფუთი ქაფი), რომელიც მუყაოს სამკუთხედზეა მიბმული. მუყაოს შიგნით არის ვინილის სამკუთხედი, რომელიც დამზადებულია ვინილის რვეულისგან. ვინილის უფრო მყარი ზედაპირი ინახავს და ათავისუფლებს ფოლადის ბურთს უფრო თანმიმდევრულად ვიდრე მუყაო. თქვენ ალბათ უკეთეს თასებს გაარკვევთ, მაგრამ ეს ყველაფერი მე მქონდა გარშემო. ვფიქრობდი, რომ პინგ -პონგის ტალღების მოჭრა საუკეთესოდ იმუშავებდა, მაგრამ ისინი მძიმეა. საჭიროა ჭიქები მაქსიმალურად მსუბუქი იყოს.

საავტომობილო საყრდენი: მე ვამონტაჟებ ძრავას ბამბუკის დაფაზე ალუმინის ძრავით. თქვენ მოგიწევთ მისი გადატანა ისე, რომ მოძრავი მთა იდეალური იყოს, მაგრამ მე ამის კარგი საშუალება არ მქონდა. ასე რომ, მე მომიწია ამ ყველაფრის ამოღება, გადატანა, უკან დახევა. დრო სჭირდება. მთა არ არის ძალიან კრიტიკული - უბრალოდ შეინახეთ იქ, სადაც გრძელი ძრავის მკლავი მიმაგრებულია მთავარ თასზე.

საავტომობილო ღერძის ადაპტერი: თქვენ გჭირდებათ რაიმე გზა საავტომობილო ღერძი მოკლე მკლავზე მიამაგროთ. ვიპოვე ეს 5 მმ -იანი გადამყვანები, რომლებიც იდეალური იყო.

მცირე საავტომობილო ხელი: მოკლე მკლავი არის ბრტყელი ალუმინის ნაჭერი. ადვილია ხვრელების გაბურღვა და თქვენ ალბათ გახვრეტთ რამდენიმეს სანამ არ იპოვით მორგების იდეალურ წერტილს.

დიდი საავტომობილო მკლავი: ორი შემობრუნების ბალთა (8 მმ) ხრახნიანი ჯოხით მათ შორის იძლევა კარგ მორგებას. თქვენ დიდ დროს დახარჯავთ ამ მხრის მორგებაზე.

ნაბიჯი 2: სპეციფიკაციები

არსებობს დაახლოებით 9 კრიტიკული მკლავის სიგრძე, მიმაგრების წერტილები და სხვა სპეციფიკაციები, რომლებიც გასათვალისწინებელია ამ მანქანის მუშაობისას. მე რეალურად გამოვთვალე პერმუტაციები იმ შესაძლო კორექტირებისთვის, რაც შემიძლია გავაკეთო ჩემს აპარატზე და გამოვიდა დაახლოებით 60, 000. მათგან, მე არ ვიცი რამდენი ნამდვილად იმუშავებდა.

ზემოთ დიაგრამის დათვალიერებისას მე ავხსნი თითოეულ გაზომვას.

1. ჩემს შემთხვევაში ორი ჭიქის (ან ხელის) ჯიბეს შორის მანძილი 54 სანტიმეტრია. ორი ჭიქის ძალიან ახლოს დაყენება არ მისცემს საკმარის ადგილს ბურთს, რომ ააფეთქოს, ხოლო მათი ერთმანეთისგან შორს განთავსება ძალიან მოკლედ აიღებს ბურთს, რათა სხვა ჭიქაში დაიჭიროს. მაგრამ მკლავი უნდა იყოს მორგებული და მე ეს გავაკეთე ორი ჭიქის მოთავსებით თევზაობის ბოძის ორ შიდა ნაწილზე, რომლებიც სრიალებენ უფრო დიდ მთავარ ბოძზე. შემდეგ ცხელი წებოთი დავდე პატარაები ადგილზე.

2. ძრავა მიმაგრებულია ორ მკლავზე, მოკლეზე და უფრო გრძელზე. უფრო გრძელი მიმაგრებულია თასის საყრდენ მკლავზე მთავარი ტარებისგან დაახლოებით 7.3 სმ -ზე, რომელზედაც ბრუნავს მთავარი თასის მკლავი.

3. მთავარი საყრდენი არის მიწიდან ან ზედაპირიდან დაახლოებით 24 სმ დაშორებით, რომელზედაც ბურთი ახტება. ჩემს შემთხვევაში მე ვამატებ ან ვაკლებ იმ სახელმძღვანელოს, რომელსაც ეყრდნობა აპარატის ჩარჩო. არ არის იდეალური კონფიგურაცია. მართლაც ჩარჩო უნდა იყოს მართლაც მძიმე ან მიმაგრებული იატაკზე რაღაცნაირად. როდესაც ჩემი მანქანა მუშაობს, ის ფაქტობრივად ოდნავ ქრება და ასეთი თამაში არ არის კარგი იდეა, რადგან ის გავლენას ახდენს აპარატის დროზე, 4. მანძილი ძირითადი საყრდენიდან საავტომობილო ღერძამდე არის დაახლოებით 15 სმ.

5. მანძილი ძირითადი საყრდენისა და ძრავის ღერძის ვერტიკალური გასწორებიდან არის 10 სმ. ეს მანძილი არ ჩანს კრიტიკული.

6. მანძილი საავტომობილო ღერძიდან უფრო მოკლე მკლავზე უფრო მოკლე მკლავზე არის 4.5 სმ. ეს მკლავი გადამწყვეტია ორივე ჭიქის უმაღლესი და ყველაზე დაბალი წერტილების შესაცვლელად. თუ თქვენ გჭირდებათ ბურთი უფრო შორს, მაშინ გააგრძელეთ მანძილი მოკლე მკლავზე. თუ თქვენ გჭირდებათ ორივე ჭიქა ნაკლებად ძლიერად დასაგდებად, მაშინ შეამცირეთ.

7. უფრო გრძელი საავტომობილო მკლავი არის ალბათ ყველაზე მორგებული წერტილი აპარატზე. ამიტომაც გავაკეთე ის ადვილად მორგებული ორი მოსახვევისა და ხრახნიანი ჯოხის გამოყენებით. ეს არის ერთადერთი წერტილი, რომლის დროსაც შეგიძლიათ დიფერენციალურად შეცვალოთ ჭიქები სროლის სიმაღლეზე და ძალაზე. ამ მკლავის გახანგრძლივებით, მარჯვენა ჭიქა უფრო მაღლა წავა და უფრო შორს ისვრის, ხოლო მარცხენა მკლავი დაბლა დაიწევს და მოკლედ ისვრის. ამ მკლავის შემცირებით თქვენ მიიღებთ საპირისპირო ეფექტს. ეს არის გამათანაბრებელი მომენტი ორი ჭიქისთვის.

რამოდენიმე სხვა ცვლადი განაპირობებს აპარატის გამართულ მუშაობას. ერთი არის ბურთის ზომა. მე გამოვიყენე 15 მმ ფოლადის ბურთი. პატარა ან უფრო დიდი ბურთი მოითხოვს ყველა სხვა ცვლადის შეცვლას. მეორე ცვლადი არის ძრავის სიჩქარე. თქვენ დაგჭირდებათ რეგულირებადი დენის წყარო ან ძრავის კონტროლერი ძრავის ბრუნვის სიჩქარის გასაკონტროლებლად. ჩემს შემთხვევაში მე გამოვიყენე ცვლადი 12 ვოლტიანი კედლის მეჭეჭა.

ჩემი გათვლები მანქანათმცოდნეობის შეცვლის შესახებ:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 10 * 2 * 4 = 327, 680 (ბევრად აღემატება ჩემს თავდაპირველ შეფასებას, სადაც თითოეულ მკლავს ან მანძილს მივეცი მხოლოდ 3 კორექტირების წერტილი) არ ვიცი რამდენი მათგანი იმუშავებდა.

ნაბიჯი 3: მორგების რამდენიმე რჩევა…

როდესაც მანქანა აშენდება, დროა დაიწყოს მუშაობა. მე დავიწყე მხოლოდ ერთი ბურთის გადაგდება და დაჭერა მეორე ჭიქაზე. მე ვიწყებ rpm– ის დაყენებით 80 rpm– ის გარშემო. ბურთი უნდა ისროდეს ისე, რომ რკალისებური იყოს და შემდეგ ჩავარდეს უშუალოდ გრძელი თასის კვერთხის ცენტრამდე (ან მთავარი საყრდენი მიმაგრების წერტილი). შემდეგ ის იბრუნებს იატაკზე იმ მხარეს, რომელიც ყველაზე ახლოს არის დაჭერის ჭიქასთან. თუ ბურთი ძალიან შორსაა, მაშინ სავარაუდოდ ჭიქები ძალიან მაღლა იწევს და მათი დაწევა უნდა მოხდეს მოკლე საავტომობილო მკლავის მიმაგრების წერტილების შემცირებით. თუ ბურთი საკმარისად შორს არ არის ჩაგდებული, საჭიროა მოკლე საავტომობილო ხელის მიმაგრების გახანგრძლივება. ამ კორექტირების კიდევ ერთი გზაა გრძელი მკლავის მიმაგრების წერტილის შეცვლა მთავარ თასზე (იხ. წინა ნაბიჯი 2).

თუ ერთი ჭიქა ბურთს ძალიან შორს ისვრის, მეორე კი საკმარისად შორს არ აგდებს მაშინ თქვენ მიმართავთ ამ დიფერენციალს გრძელი საავტომობილო ხელის მორგებით. (იხ. სპეციფიკა 7 წინა საფეხურზე).

რაღაც მომენტში შეიძლება დაგჭირდეთ გაზრდა ან შემცირება მანძილი ძირითად საყრდენსა და იატაკს შორის, რათა შეცვალოთ ბურთის დენის დრო, ან რამდენ დროს ატარებს ბურთი ჰაერში. ეს მაშინ ხდება, როდესაც ის ნამდვილად ხდება ხელოვნება და არა იმდენად მეცნიერება, ასე რომ თქვენ უბრალოდ უნდა ითამაშოთ მასთან.

ძრავის სიჩქარე: ჩემი მანქანა ოპტიმალურად მუშაობს დაახლოებით 80 rpm. ეს ასევე დამოკიდებულია სხვა კორექტირებებზე, ასე რომ თქვენ გჭირდებათ რაიმე გზა ძრავის rpm– ის შესაცვლელად. თუ ბრუნვის სიჩქარე ძალიან სწრაფია, მაშინ ბურთს არ აქვს დრო, რომ ჩაჯდეს ჭიქების ჯიბეში და ის უბრალოდ ჭიქაში ბრუნდება და შემდეგ არასწორედ ისვრის. თუ ბრუნვის სიჩქარე ძალიან ნელია, ბურთი არ შორდება საკმარისად შორს, ან მიმღები თასი არ არის იმ პოზიციაზე, რომ დაიჭიროს მბრუნავი ბურთი.

ამწევი ზედაპირი: თქვენ გჭირდებათ ზედაპირი, რომლითაც შეგიძლიათ ბურთის გადახტომა. მე ვიყენებ კერამიკული ფილების იატაკს ჩემს ბინაში, რადგან ფოლადის ბურთი ძალიან კარგად ხტება მასზე. მე შევეცადე ხაფანგის ბარაბანი და ის უბრალოდ არ დაბრუნდებოდა საკმარისად მაღლა (და ეს იყო ძალიან ხმაურიანი.)

ნაბიჯი 4: საბოლოო შენიშვნები…

გამოწვევა 1: ვინმემ ააშენოს ეს მანქანების მაღაზიაში პროფესიონალური ინსტრუმენტების გამოყენებით. მე მქონდა მხოლოდ ხერხი და ხელის საბურღი.

გამოწვევა 2: შექმენით პატარა 3D პრინტერის გამოყენებით 10 მმ -იანი ბურთის გამოსაყენებლად. ეს იქნება მაგარი, მაგრამ არ ვიცი რა ზედაპირის გამოყენება შეგიძლიათ კერამიკული ან ცემენტის იატაკის გარდა.

გამოწვევა 3: გაარკვიეთ სად არის კლოდ შენონის ორიგინალური ჟონგლიური მანქანა და გვითხარით დანარჩენებს. გადაიღეთ ვიდეო მისი მუშაობის დროს. სულ მცირე, გადაიღეთ ახლოდან მისი აპარატის დეტალები. ჩემი პირი წყდება პერსპექტივაში.

შენიშვნა: აღმოვაჩინე კლოდ შენონსის აპარატის ზემოთ მოყვანილი ფოტო, რომელიც არის ოდნავ განმანათლებელი, მაგრამ არა საკმარისად დეტალური იმისათვის, რომ აჩვენოს მკლავებისა და საკისრების სპეციფიკა და რა სახის ძრავა გამოიყენა მან. არ ვიცი სად არის ეს სურათი გადაღებული. MIT, მისი სახლი, მიჩიგანი?

უპირველეს ყოვლისა გაერთეთ და მადლობა კლოდ შენონს მისი ბრწყინვალების გაზიარებისთვის!