Самодельный гармонограф

Почти в каждой семье, где родители мало-мальски уделяют внимание политехническому воспитанию детей, имеется набор механических деталей «Конструктор». Считается, что он предназначен для детей среднего возраста. Так оно и есть, если следовать инструктивному альбому чертежей, прилагаемому к набору. Со временем интерес к работе с «Конструктором» пропадает — у ребят не хватает фантазии. Мы предлагаем вашему вниманию модель из «Конструктора», которая, возможно, позволит вернуть утраченный интерес вашего ребенка к этой широко распространенной и полезной игрушке. Дело в том, что набор металлических деталей представляет широкие возможности для домашнего конструирования. Пользуясь готовыми деталями, легко собрать нужную модель или часть модели и провести интересный опыт. И только кое-какие простейшие детали к моделям придется изготовить самим из картона, жести или фанеры.

Учтите, что, работая с меньшим количеством деталей, придется иногда как следует поломать голову, чтобы получить нужный результат.

Гармонограф - это механический прибор, который рисует орнаменты.

Это очень умный прибор. Он обладает богатой фантазией. Немного ниже вы видите гармонограф за работой и образцы его творений.

Сборку гармонографа начнем с рамы. На раме установлены три стойки: для ручки и приводного шкива, для вращающегося столика и для передвижной опоры.

Прибор приводится в действие с помощью рукоятки. От оси с рукояткой вращение через «ременную» передачу передается к столику. Непосредственно на рукоятку надет рычаг с пишущим устройством.

Для начала в качестве шкива можно использовать колесо от конструктора. Рукоятка делается из шпильки. Она привинчивается на место двумя гайками: сверху и снизу. Обратите внимание, что рукоятка крепится не прямо к колесу: на колесе двумя винтами (чтобы не проворачивалась) привинчена пластина с двумя рядами по пять отверстий, и к этой пластине уже привинчена рукоятка.

Столик для бумаги сделан из фанеры. Это квадрат. На фотографии изображен столик размером 180х180 мм, но его можно сделать и немного побольше. Углы столика обрезаны, чтобы он не задевал за соседние детали. Бумагу к столику можно крепить с помощью скрепок. Берете квадратный лист бумаги (вырезаете его прямо по размеру столика), углы подгибаете и закрепляете скрепками. Столик нужно укрепить на колесе от конструктора, чтобы потом его можно было установить на оси. Проще всего приклеить его к колесу. Но поверхность у колеса, к несчастью, неровная. Посредине немного выступает втулочка. Придется сделать переходник. Вырежьте из картона кружок. Сделайте в нем отверстие по диаметру втулочки и приклейте в центре фанерного столика. Чтобы кружок попал точно в центр, проведите крест-накрест две линии, соединяющие противоположные углы столика. Теперь легко будет установить кружок так, чтобы в вырезе было видно перекрестие.

Приклеивать столик к колесу лучше всего резиновым клеем. Он держит прочно, а потом легко счищается. Можно клеить нитроклеем — растворенной в ацетоне кинопленкой. Такой клей держит лучше. Правда, его придется потом отмывать ацетоном. Но ацетон не вода, и колесо не заржавеет.

Чтобы привести столик во вращение, нужен шкив большого диаметра. Такого шкива в наборе нет. Есть два больших диска. Сделаем шкив из них. Если сложить диски вместе, а между ними проложить картонный кружок, по краю колеса получится канавка. Как раз то, что надо.

Диски соедините винтами. В центре шкива привинтите тремя винтами колесо. Чтобы втулка колеса не мешалась, между дисками и колесом наденьте на винты по шайбочке. Чтобы продеть винты сквозь шкив, надо проделать в картонном круге отверстия. Их можно получить с помощью отвертки от конструктора или четырехмиллиметрового сверла. Важно поставить картонный кружок точно по центру. Трудней всего просверлить первое отверстие. Надо зажать кружок между дисками. Установить отверстия дисков друг против друга, картонный кружок поместить точно в центр. Для этого вы можете воспользоваться следом от ножки циркуля, который остался, когда вы рисовали на картоне круг, перед тем как его вырезать. Итак, след от циркуля виден в среднем отверстии диска. Слегка нажимая, просверлите отверстие и поставьте винт. Всего достаточно шесть винтов по краю шкива. Второй винт ставьте с противоположной стороны шкива, остальные — в любой последовательности, симметрично.

Расположение шкивов на оси показано на фотографиях. На снимке у нас на средней стойке вместо столика сверху установлено одно колесо, так как столик закрыл бы от глаз конструкцию. Пассик не должен проскальзывать. Иначе испортится рисунок. На приборе установлен рычаг для натяжения пассика. Он виден на фотографии механизма передачи. На конце рычага — пластмассовые шкивы, которые бегут по шнурку-пассику. Рычаг оттягивается сложенной вдвое резиновой нитью. Если передача все же будет проскальзывать, можно натереть пассик канифолью. Рычаг устанавливайте на раме с помощью шпильки.

Над столиком с бумагой движется рычаг с пишущим устройством, Одним концом рычаг соединен с приводной рукояткой, другим скользит по опоре. Опора — это просто вертикально установленная ось. Чтобы рычаг плотно прилегал к опоре во время движения, он оттягивается вбок с помощью резиновых нитей. При перестановке опоры натяжение нитей придется регулировать.

Рычаг пишет карандашным грифелем. Грифель должен быть как можно мягче (подойдет, например, 2М—4М от цветного карандаша). Чтобы прижимать грифель к столику, на рычаге установлены грузы из пакетов пластин. Грифель зажимается винтом, в отверстие колеса. Чтобы не повредить грифель, его следует обернуть несколькими слоями бумаги.

Рычаг совершает над столиком замысловатое движение. Столик вращается. В результате на бумаге остается след грифеля в виде удивительного узора. Прибор сделан так, что легко можно менять установку отдельных деталей. В результате получаются самые разнообразные картинки. Небольшая перестановка, и... попробуйте отгадать, какая фигура получится.

Гармонограф не только игрушка. С помощью подобных, только более сложных и точных приборов гравируют розетки на денежных знаках. Если неизвестны конструкция и размеры частей прибора, совершенно невозможно в точности воспроизвести рисунок.

На нашем гармонографе можно переставлять рычаг. Для этого его надо просто снять с рукоятки и вновь надеть на нее, но теперь уже другим отверстием. Далее можно переставлять рукоятку. Для этого можно использовать все отверстия на плите и на колесе. Можно переставлять опору. И каждый раз у вас будет получаться новый узор.

Если этот прибор увлечет вас, вы сможете внести в него дополнительные изменения. Прежде всего можно изменить направление вращения передачи или изменить диаметр приводного шкива.

Когда поставите пассик так, чтобы столик вращался в противоположную сторону, его натяжение придется отрегулировать заново.

Менять диаметр шкива сложнее. Шкив большего диаметра можно сделать из малых дисков, так же как шкив для столика, а шкивы меньшего диаметра можно изготовлять, используя колеса. Важно, чтобы в канавку шкива проходил узел на шнурке. Поэтому прокладку между двумя колесами надо сделать из нескольких слоев тонкого картона (или из одного слоя толстого). Прокладки для втулок колес надо делать с отверстиями посредине. Приклеиваются прокладки к колесам также резиновым клеем, между собой склеиваются — любым. Порядок сборки шкива такой: сначала склеиваются прокладки, потом прокладки приклеиваются к одному колесу, как можно точнее по центру. При окончательной сборке прокладка мажется клеем, и обе части шкива склеиваются надетыми на общую ось.

Почаще точите грифель. Надевайте рычаг и прижимайте его сверху двумя пальцами, держась за рукоятку. Ставьте грифель на столик и начинайте вращать рукоятку. Направление вращения всегда должно быть одно и то же. Надо, чтобы нить на приводной шкив наматывалась с той стороны, где нет рычага для натяжения и, следовательно, нет слабины.

Всегда помните, что машиной управляет человек. От вашего вкуса зависит, какие узоры будет рисовать ваш прибор. Качество рисунка будет зависеть от того, сколько витков вы решите сделать, как замаскируете кончики линий. Когда вы приобретете известный навык, вы сможете создавать и более сложные композиции. Будете пользоваться цветными карандашами, размещать рисунок в рисунке, накладывать один рисунок на другой. Да мало ли что можно придумать! Только, когда будете совмещать разные рисунки, лучше это делать, не снимая бумагу со столика при перестановке деталей прибора. Возможности гармонографа поистине неисчерпаемы. Чтобы увидеть все рисунки, которые позволяет получить этот прибор, надо изрисовать не менее пяти пачек бумаги.

Автор: Евгений Орлов
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.