Чертеж самодельного пресса: Пресс из домкрата своими руками: чертежи, как сделать, видео

Гидравлический пресс своими руками для гаража: чертежи

Для того чтобы как следует нажать, придавить или загнуть что-то, несложно собрать гидравлический пресс своими руками. У добросовестного хозяина, следящего за домом самостоятельно, потребность в применении силы возникает нередко, а уж если вы являетесь автовладельцем и собственноручно занимаетесь ремонтом машины, сделать такой пресс для гаража просто необходимо.

Самодельный гидропресс может стать помощником в заработке и организации своего дела. Пресс гидравлический способен штамповать, выдавливать и делать плотные пакеты из материалов и веществ, при помощи которых вы решили устроить поточное производство у себя дома.

Содержание

• 1 Принцип действия
• 2 Устройство агрегата
• 3 Направление давления
• 4 Универсальный пресс

Принцип действия

Он предназначается для сдавливания какого-либо предмета, детали или вещества с большой силой для придания необходимой формы, плотности или вставки детали в механизм. Пресс гидравлический устроен так, что при помощи ручной силы можно получить усилие, превосходящее прикладываемое во много раз и измеряемое тоннами.

Основано это на канонах физики, а именно на законе Паскаля. Жидкость под давлением перетекает из одного (малого) цилиндра в другой (большой), двигая поршень, находящийся в нем, который и оказывает давление на предмет. В качестве жидкостей используют различные масляные смеси, предназначенные именно для таких устройств. К поршню крепится стержень, оснащенный сверху металлической площадкой для передачи образующегося усилия непосредственно детали или материалу, которому оно предназначается.

В качестве материалов могут выступать предметы и различные вещества, которым необходимо придать более компактную заданную форму. При помощи такого оборудования впрессовываются шарики в подшипники, составляющие элементы различных деталей, которые не поддаются сварке. Изгибаются под необходимым углом металлические трубы и профили, клеятся книги.

Устройство агрегата

Основным рабочим элементом данного механизма является обычный гидравлический домкрат или насос, которые работают при помощи приложения простой физической силы. Схемы конструкций с использованием гидронасоса более сложны в сборке и используются, если организовывается производство.

Мощность создаваемого давления выбирается в зависимости от задач, которые будут решаться. В зависимости от получения необходимого усилия выбирается марка и модель домкрата. Составляются схемы и чертежи устройства пресса.

Вторым немаловажным элементом является станина, к которой прикрепляется рабочий агрегат. Она сваривается из металлических швеллеров требуемой высоты для выполнения предполагаемых задач. Станина должна прочно стоять на земле или другой поверхности.

Если решено сделать пресс для гаража, то он может быть совсем небольших размеров и располагаться на верстаке или рабочем столе, правда, и выдаваемое им давление не будет сильно большим, но в любом случае усилия в 5-10 т вполне хватит для решения домашних проблем.

Основа пресса имеет 2 рабочих плоскости:

1. Первая, на которой располагаются детали или материалы. Данная поверхность может регулироваться по высоте в зависимости от необходимости.
2. Вторая крепится к штоку домкрата и передает создаваемое им усилие на предмет. На этой поверхности обычно устанавливаются разнообразные формы, приспособления, пластины для улучшения передачи воздействия.

Направление давления

Усилие в таком станке передается строго по вертикали, поэтому домкрат может быть расположен сверху или снизу. Крепление его внизу является оптимальным вариантом, так как в этом случае имеется надежная опора для его работы.

Домкрат прочно и стационарно прикрепляется к станине болтами или сваркой. Основа и пластина, передающая усилие, соединяются тугими пружинами. Они возвращают в исходное состояние поршень после завершения работы.

Схема самодельного пресса

В случае установки в качестве рабочего элемента гидравлического насоса на агрегат монтируется еще и манометр, чтобы контролировать создаваемое давление.

Универсальный пресс

Когда принято решение сделать пресс для гаража, необязательно создавать стационарную конструкцию, которая будет постоянно находиться на одном месте. Достаточно ограничиться разработкой схемы, сделать чертежи и сварить по ним такую П-образную станину, на которую при необходимости может устанавливаться гидравлический домкрат.

В этом случае металлическое основание для самодельного пресса можно убрать так, чтобы оно не мешало. Домкрат выполняет свои обычные функции по поднятию тяжестей. В случае необходимости он крепится на горизонтальную площадку станины заранее приспособленными для этого пружинами и начинает выполнять функцию привода пресса.

Для создания такого гидропресса фиксирующие пружины могут быть одним концом приварены к основанию станины, а другим закреплены на железном ободе, который при установке домкрата надевается на него и прочно фиксирует.

На сегодняшний день существует масса способов, как сделать гидравлический пресс. Многие умельцы придумывают довольно оригинальные конструкции, в которых все элементы соединяются болтами, а в случае необходимости такой пресс разбирается полностью. Он может занимать минимум места, тогда как в собранном виде представляет довольно громоздкую конструкцию.

Как изготовить гидравлический пресс своими руками?

Гидравлический пресс получил широкое распространение. Это устройство применяется во множестве автомастерских для осуществления запрессовок и выпрессовок подшипников, различных шестеренок и валов. В домашней мастерской очень часто используется пресс гидравлический ручной, изготовленный своими руками, так как установки, изготовленные в промусловиях, имеют высокую стоимость.

Гидравлический пресс, изготовленный своими руками, в мастерских может применяться для осуществления штамповки деталей из металла, пластика и резины. Гидравлический пресс можно применять для запрессовки резиновых втулок наконечников автомобильных амортизаторов в условиях домашней мастерской.

При наличии навыков работы с техникой и доступа к фрезерному, сверлильному и токарному оборудованию для дома можно сконструировать пресс гидравлический ручной (пгр), который способен развивать максимальное усилие до 35 тонн на 50 кв. см. Сделать своими руками пресс гидравлический настольный несложно, при этом можно сэкономить значительную сумму бюджетных семейных средств.

Прочтите также нашу статью Изготовление трубогиба для профильной трубы своими руками.

Содержание

• Принцип функционирования и конструктивные особенности приспособления
• Изготовление гидропресса своими руками
  • Изготовление основания конструкции, стоек и упора
  • Устройство подвижного упорного элемента и его теххарактеристики
  • Изготовление механизма возврата

Принцип функционирования и конструктивные особенности приспособления

Сконструировать гидравлический пресс в условиях домашней мастерской можно при помощи подручного металлопроката. Главным рабочим элементом любого гидравлического пресса является автомобильный гидродомкрат. Чаще всего в устройстве пресса применяется распространенная конструкция автомобильного домкрата – бутылочная. Домкраты этого вида в зависимости от особенностей конструкции могут поднимать от 2 до 100 тонн. Огромным преимуществом автомобильного гидродомкрата является простота его устройства и удобство эксплуатации.

В основу работы домкрата положены основные законы гидродинамики, в частности закон Паскаля, который гласит, что давление жидкости, которое возникает в замкнутой гидросистеме, передается одинаково в любых направлениях. При объединении 2 различных по объему емкостей в единую систему и оказании давления  в меньшем по объему сосуде, такое же давление распространяется и на жидкость в большем сосуде, причем усилие, которое приложено  в малом сосуде системы, передаваясь на жидкость в большом сосуде, увеличивается во столько же раз, во сколько диаметр меньшего сосуда отличается от большего.

В зависимости от технического назначения гидропресс можно сделать, как в настольном, так и в напольном варианте. Настольный вариант является более компактным, а напольный вариант конструкции требует для размещения дополнительной площади. Изготовление той или иной модификации зависит от конкретных задач, для которых изготавливается устройство.

Изготовление гидропресса своими руками

При изготовлении ручного устройства своими руками потребуется подготовить следующее оборудование:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• дрель по металлу и сверла различного диаметра.

Помимо указанного инструмента и оборудования при изготовлении самодельного гидропресса потребуется доступ к токарному, сверлильному и фрезерному оборудованию.

В качестве исходного материала при изготовлении ручного гидропресса можно использовать разнообразные металлические трубы, швеллеры и уголки. Толщина материала должна подбираться в соответствии с мощностью гидропресса и теми задачами, для выполнения которых он конструируется.

Перед началом работ следует потратить некоторое количество времени для подготовки чертежа с указанием размеров всех элементов конструкции устройства. При необходимости можно для удобства сделать отдельные чертежи конструктивных узлов устройства.

Любой гидропресс в своей конструкции имеет элементы 2 типов:

• неподвижные;
• подвижные.

К подвижным конструктивным элементам относится подвижный упор и возвратные механизмы устройства. К неподвижным конструктивным компонентам — основание конструкции, упоры и стойки. Для изготовления всех конструктивных элементов используются толстостенные металлические уголки, швеллеры и металлические пластины.

Прочтите также нашу статью Как сделать забор из профнастила своими руками

Изготовление основания конструкции, стоек и упора

Основание для устройства можно смастерить из любого подручного материала. Главным требованием к этому конструктивному узлу устройства является обеспечение надежной устойчивости всей установки в процессе функционирования. Для того чтобы обеспечить максимальную устойчивость конструкции, нужно гидропресс конструировать таким образом, чтобы центр тяжести устройства располагался как можно ниже.

Для напольной разновидности конструкции, основание можно собрать из швеллеров или толстостенных уголков. При изготовлении настольного гидропресса для сооружения основы можно применить толстостенную трубу, имеющую квадратное сечение. При использовании основания в роли платформы пресса, сверху на основание потребуется произвести наваривание толстостенного листа металла. Использовать железо для конструирования можно только при толщине металла 10 мм и более.

После изготовления основания можно приступать к изготовлению следующих конструктивных элементов устройства – стоек и упора. Изготовить эти элементы можно также из подручных материалов. При определении размеров этих элементов  требуется учитывать некоторые особенности предполагаемой эксплуатации устройства.

В первую очередь требуется выяснить величину выдвижения штока, используемого в устройстве домкрата. К этому параметру требуется прибавить высоту корпуса гидродомкрата и толщину металла платформы, служащей в качестве опоры.

Упор устройства изготавливается из материала аналогичного тому, из которого изготовлены стойки приспособления. Размер упора должен быть равен ширине платформы устройства.

Соединенные воедино неподвижный упорный элемент и стойки геометрически представляют П-образный конструктивный элемент. Все конструктивные элементы соединяются в единую конструкцию при помощи сварочного агрегата. После соединения стоек и неподвижного упорного элемента устройства методом сварки вся конструкция крепится к ранее изготовленному основанию.

При сваривании всех элементов в единую конструкцию следует уделить большое внимание качеству сварных стыков, так как на них в процессе работы оказывается значительная нагрузка.
Для обеспечения надежной фиксации штока гидродомкрата на упоре рекомендуется наварить металлическое кольцо.

Устройство подвижного упорного элемента и его теххарактеристики

Подвижный упорный элемент и шток гидродомкрата являются подвижными элементами конструкции гидропресса. Движение подвижного упорного элемента осуществляется в вертикальном направлении вдоль стоек устройства.

Длина подвижного упорного элемента устройства должна быть меньше расстояния между вертикальными стойками конструкции.

К верхнему элементу упора прикрепляется корпус гидродомкрата, а к нижнему элементу прикрепляется платформа. При правильном расчете при подготовке  чертежа и точном изготовлении всех элементов в соответствии с чертежом, при выдвижении рабочего штока гидродомкрата на максимальную длину верхний и нижний элементы платформы должны между собой соприкасаться.

Для  обеспечения перемещения упорного элемента конструкции в одной плоскости применяются разнообразные технические решения. Можно просверлить в подвижном упорном элементе конструкции отверстия, через которые пропускаются направляющие в виде штырей закрепленных сваркой на основании и неподвижном верхнем упорном элементе.

При изготовлении стоек из труб перемещение подвижного упорного элемента в одной плоскости могут обеспечить спецобхваты, согнутые вокруг стоек и приваренные к боковинам упора.

Помимо этого, при использовании в качестве материала для стоек профильной толстостенной трубы в виде направляющих для подвижного упорного элемента конструкции можно применять профильную трубу, имеющую больший размер. Для этой цели в куске трубы делаются вырезы равные ширине стоек, а боковые стенки вырезов используются в качестве направляющих.

Изготовление механизма возврата

Механизм возврата в конструкции гидропресса предназначен для возвращения подвижного упора в первоначальное положение при завершении оказания давления на него. Этот механизм позволяет упростить процесс использования устройства при проведении различных технологических операций.

Изготовление возвратного механизма является несложным процессом. Для этой цели потребуется подобрать соответствующие пружины, которые работают на разжатие. Пружины должны обладать соответствующей жесткостью и длиной, чтобы их можно было применить в конструкции гидропресса. Концы пружин закрепляются при помощи спецболтов на подвижном и неподвижном упорах. В нерабочем (исходном) состоянии подвижный упор располагается в верхней части гидропресса.

Для упрощения эксплуатации конструкции можно изготовить своими руками пресс электрогидравлический. Для этого в комплексе с гидроцилиндром в конструкции пресса используется маслостанция с электроприводом. Такое устройство в значительной мере способно сэкономить средства семейного бюджета, при этом конструкция пресса по своим функциональным возможностям абсолютно ни в чем не уступает агрегатам, изготовленным в промышленных условиях.

При отсутствии навыков работы со сварочным аппаратом и токарным станком и при ограниченном объеме финансовых средств можно купить гидравлический пресс б/у промышленного изготовления.

Как сделать деревянный пресс для лепешек

Конечно, вы можете купить пресс для лепешек в магазине, но вы также можете сделать его из дерева, что гораздо интереснее. Вам понадобится только деревянная панель, две петли, клей, шурупы и немного приспособлений. Итак, вы готовы научиться делать пресс для тортильи из дерева своими руками? Давайте начнем!

Содержание

Пресс для тортильи своими руками

Для пресса для тортильи ручной работы мы использовали панель из бука. Чтобы снизить затраты, мы использовали панель размером 120 см x 30 см x 1,8 см (47,3 дюйма x 11,8 дюйма x 0,7 дюйма) и распилили ее на разные части.

Чтобы сделать тяжелый и прочный пресс, мы сделали каждый компонент из двух слоев дерева и склеили их вместе.

Вы также можете использовать более толстую панель, напр. 3 см (1,2 дюйма), 3,6 см (1,4 дюйма) или 4 см (1,6 дюйма) вместо этого и выберите однослойный пресс для тортильи, который будет работать так же хорошо.

Вместо бука можно использовать и другие породы дерева, например, дуб.

Что нужно для изготовления пресса для лепешек

Для изготовления деревянного пресса для лепешек вам потребуются следующие материалы и инструменты:

• 1 деревянная панель, мы использовали панель из бука размером 120 см x 30 см x 1,8 см (47,3 дюйма x 11,8 дюйма x 0,7 дюйма)
• 2 петли, мы использовали петли размером 40 мм x 32 мм (1,6 дюймов x 1,26 дюйма)
• Немного столярного клея
• 8 маленьких винтов для крепления петель
• 2 больших винта для крепления опорных балок к нижней панели пресса (см. рисунок с инструкциями ниже)
• 1 большой болт с соответствующей гайкой , мы использовали болт толщиной 8 мм (0,31 дюйма) и 120 мм (4,7 дюйма)
• Пильный станок или ручная пила
• Сверлильный станок для просверливания отверстия под болт
• (Электрический) Отвертка
• Наждачная бумага, шлифовальная машина или напильник (дополнительно)
• Масло для разделочных досок (например, бамбуковое масло) (дополнительно)

Пресс-материалы для тортильи

Шаг 1: Распилите деревянную панель по частям

Выпилите все части пресса для тортильи из деревянной панели, используя рисунок ниже. Измерьте и скопируйте рисунок на деревянную панель. В видео мы используем пилу, но вы также можете использовать ручную пилу.

Чертеж деревянного пресса для тортильи своими руками

Из деревянной панели вы получите следующие отдельные детали:

• Нижние доски [A]
• Верхние доски [B]
• Опорные стержни [C + D]
• Прижимная планка [ E]
• Ручка [F]

Детали пресса для тортильи

Шаг 2: Сборка деревянного пресса для тортильи

После распиливания всех отдельных частей начните собирать деревянный пресс для тортильи своими руками, выполнив следующие шаги:

1. Склейте между собой нижние доски [A]
2. Теперь склейте вместе верхние доски [B]
3. Склейте две опорные планки [C + D], которые используются для удержания ручки
4. Затем склейте вместе ручку [ F]
5. Приклейте прижимную планку поверх верхней доски [E]
6. Подождите, пока клей затвердеет
7. Если детали не подходят идеально, вы можете использовать наждачную бумагу, шлифовальную машину или напильник, чтобы сделать все стороны равные (дополнительно)
8. Соедините нижнюю доску [A] и верхнюю доску [B] с помощью 2 петель на передней стороне досок.
9. Просверлите отверстия в опорных стержнях [C + D] и ручке [F]
10. Соедините два опорных стержня [C + D] и рукоятку [F] с помощью болта и гайки
11. Приклейте прижимную планку [E] в верхней части верхней доски [B]
12. Соедините два опорных стержня [C + D] с обратной стороной нижней доски [A] с помощью клея и двух винтов масло для разделочной доски (например, бамбуковое масло) (по желанию)

Шаг 3: Наслаждайтесь прессом для тортильи ручной работы

После того, как вы закончите пресс для тортильи, он готов к использованию. С помощью этого пресса для тортильи можно приготовить несколько простых рецептов, например:

• Кукурузные лепешки
• Хрустящие чипсы из тортильи
• Хрустящие хрустящие кукурузные тако

Рецепты использования пресса для тортильи

29 во всех рецептах лепешек, с которыми вы можете использовать:

• Кукурузные лепешки
• Рисовые лепешки
• Мучные лепешки
• Лепешки из маниоки
• Кето-лепешки

Пресс для лепешек прост в использовании. Вы также будете удивлены, узнав, сколько еще вещей можно сделать с помощью пресса для тортильи.

Надеюсь, вам понравится!

Если вы делаете свой собственный деревянный пресс для тортильи своими руками и у вас есть вопросы или вы хотите поделиться своей работой, дайте мне знать, оставив комментарий ниже или отметив @thetortillachannel в Instagram.

НЕ ЗАБУДЬТЕ ПОДПИСАТЬСЯ НА РАССЫЛКУ КАНАЛА TORTILLA БЕСПЛАТНО, ЧТОБЫ ПОЛУЧАТЬ УВЕДОМЛЕНИЯ О НОВЫХ РЕЦЕПТАХ НА ВАШ ВХОДЯЩИЙ ЯЩИК!

how totortilla press

Duplicate Your Drawings with a Homemade Machine

Bring Science Home

A scaling activity from Science Buddies

• Share on Facebook

• Share on Twitter

• Share on Reddit

• Поделиться на LinkedIn

• Отправить по электронной почте

• Печать

Создайте машину, которая будет копировать ваши рисунки. И используйте немного физики и техники , чтобы сделать их больше или меньше — точно! Авторы и права: Джордж Рецек

Ключевые понятия
Физика
Машины
Машиностроение
Механика
Геометрия

Введение
Вы когда-нибудь хотели скопировать рисунок, но сделать его больше или меньше? Если вы когда-либо пытались создать большую или меньшую копию своей работы, вы, вероятно, поняли, что очень сложно правильно передать детали. Однако машина под названием пантограф могла бы помочь. Он делает копии, которые можно увеличивать или уменьшать или делать одинаковыми по размеру. В этом упражнении вы создадите свой собственный пантограф, а затем скопируете свои рисунки. Можете ли вы понять, как он увеличивает, сжимает или переворачивает рисунки вверх ногами?

Фон
Машины — это механические устройства, которые мы используем для выполнения определенных задач. Простые механизмы, такие как рычаги, позволяют нам применять силу для выполнения задачи, которую иначе мы не смогли бы выполнить.

(Ученые эпохи Возрождения определили шесть типов простых механизмов: рычаг, клин, шкив, винт, колесо и ось и наклонная плоскость.) Представьте себе качели на детской площадке. Возможно, вы не сможете поднять своего друга с земли самостоятельно, но если каждый из вас сидит по разные стороны качелей, вы, вероятно, сможете двигаться так, чтобы ваш друг поднялся в воздух. Это благодаря работе рычага.

Механизмы работают, имея источник энергии и механическую структуру. Источник питания обеспечивает энергию для движения устройства. Что касается простых машин, то они сначала приводились в движение людьми. Механическая структура управляет движениями и составляет большую часть корпуса машины. В случае рычага механические конструкции включают балку и точку поворота, называемую точкой опоры.

Более сложные машины объединяют несколько простых машин для выполнения задачи. Пантограф — это машина, которая помогает копировать чертежи. Он объединяет два рычага. От того, как вы его используете, зависит, получите ли вы увеличенную, уменьшенную или перевернутую копию.

Попробуйте и вы увидите, как необычным образом можно использовать рычаги!

Материалы

• Картон размером не менее 20 на 7,5 см
• Плакатный картон или большой картон
• Ножницы (при необходимости вы можете попросить взрослого помочь разрезать картон)
• Метрическая линейка
• Дырокол
• Маркер
• Карандаш 
• Четыре скобы (круглая головка для бумаги)
• Бумага
• Лента (дополнительно)
• Помощник для взрослых (по желанию)

Подготовка

• Осторожно вырежьте (или попросите взрослого) два картонных прямоугольника размером 20 на 2,5 см. Это будут плечи пантографа.
• Аккуратно вырежьте два картонных прямоугольника размером 10 х 2,5 см, чтобы получилась складная часть пантографа.
• Проделайте отверстия на обоих концах каждого из четырех прямоугольников. Проделайте еще одно отверстие в центре каждого из больших прямоугольников.
• Поместите перед собой более длинный прямоугольник так, чтобы он образовал форму буквы «I». Используйте другой длинный прямоугольник и короткий прямоугольник, чтобы преобразовать форму «I» в форму «F».
• Используйте последний короткий прямоугольник, чтобы соединить конец короткой горизонтальной линии в форме «F» с серединой верхней линии в форме «F».
• С помощью гвоздя и пробитых отверстий сделайте стык в месте наложения длинных прямоугольников.
• Используйте два стержня и пробитые отверстия, чтобы сделать соединения, в которых короткие прямоугольники перекрываются с серединой длинных прямоугольников.
• Поверните короткие прямоугольники так, чтобы неиспользуемые отверстия на их концах перекрывались. Теперь у вас есть пантограф, который можно опробовать.

Процедура 

• Поместите плакат на стол. Проделайте в нем отверстие рядом с левой границей.
• Поместите пантограф на доску для плакатов так, чтобы одно из неиспользуемых отверстий в его плечах совпадало с новым отверстием в доске. С помощью гвоздя прикрепите конец пантографа к доске.
• Для первой установки проденьте карандаш через отверстия в перекрывающихся коротких прямоугольниках около центра пантографа. В пантографе теперь есть одно неиспользуемое отверстие. Поместите маркер через это отверстие. Хорошо прикрепите карандаш и маркер (при необходимости используйте ленту). Кончики маркера и карандаша должны лежать на картоне.
• Возьмите неиспользованную ручку или карандаш и нарисуйте квадрат 4 на 4 см на чистом листе бумаги. Поместите бумагу под карандаш и поместите пустую бумагу по центру под маркер. Через мгновение вы обведете квадрат карандашом. Как вы думаете, что произойдет с маркером?  
• Попробуйте! Если бумаги соскользнут, приклейте их к доске для плакатов и повторите попытку. Ваш прогноз был верным?  
• Удалите рисунки с квадратами. Возьмите новый лист бумаги и начертите прямоугольник размером 4 на 8 см. Поместите прямоугольник под карандаш и новый чистый лист бумаги под маркер. (При необходимости прикрепите листы бумаги к плакатной доске скотчем.) Как вы думаете, что нарисует пантограф, если вы обведете прямоугольник карандашом?
• Обведите прямоугольник.
• Удалите новый рисунок и тот, который вы обвели, и сравните их. Это точная копия? Чем копия похожа и чем отличается?
• Поместите новую бумагу под карандаш и маркер. (При необходимости прикрепите бумагу к картону скотчем.) Через мгновение вы будете использовать карандаш, подключенный к пантографу, чтобы сделать небольшой рисунок по вашему выбору. Как вы думаете, какой рисунок будет создавать маркер, прикрепленный к пантографу, пока вы рисуете свой собственный рисунок?
• Попробуйте. Ваш прогноз был верным?  
• Попробуйте другую конфигурацию пантографа. Поменяйте положение карандаша и маркера. Карандаш, который вы будете использовать для обводки или рисования, теперь подключен к длинному плечу пантографа, тогда как маркер теперь помещается там, где соединяются два коротких прямоугольника.
  Как вы думаете, это изменение повлияет на рисунки, создаваемые пантографом?
• Повторите шаги с четвертого по десятый. Теперь у вас есть три рисунка с такой настройкой пантографа. Чем они похожи и чем отличаются от вашего первого набора рисунков? Можете ли вы определить, какое значение имеет положение карандаша и маркера? Как вы думаете, почему это так?
• Как вы думаете, из чего состоит механическая конструкция этой машины? Что заставляет его двигаться? Что это дает?
• Extra : Сможете ли вы найти два рычага в этой машине? Можете ли вы понять, как они используются нетрадиционным способом?
• Extra : Вы проверили две установки пантографа. Попробуйте третью настройку, соединив среднюю точку пантографа (точка, которая соединяет два более коротких прямоугольника пантографа) с вашим плакатом с помощью штифта. Поместите карандаш на конец одного длинного плеча и маркер на конец другого длинного плеча. Можете ли вы предсказать, какой рисунок получится в результате этой настройки? Попробуйте!
• Extra : В геометрии две фигуры подобны, когда они имеют одинаковую форму, но не обязательно одинаковый размер. Отношение длин соответствующих сторон называется масштабным коэффициентом. Пантографы — это простой способ создания похожих фигур. Можете ли вы найти коэффициент, с которым ваш пантограф масштабирует чертежи для каждой из протестированных установок? Как связаны эти два фактора? Если бы вы попробовали третью настройку, какой масштабный коэффициент вы бы назвали?
• Дополнительно: Можете ли вы сделать пантограф, который масштабирует рисунок с определенным коэффициентом, например, 1/3 или 3, 1/5 или 5 и т. д.?
• Extra : Внимательно изучите детали всех своих рисунков. Сможете ли вы определить, какая установка пантографа уменьшает мелкие дефекты рисунка, а какая делает их более заметными?

Наблюдения и результаты
Пантограф должен был увеличивать ваши рисунки при использовании в первой настройке и уменьшать их при использовании во второй настройке. Механическая конструкция, удерживающая карандаш и маркер, предназначена именно для этого.

Пантограф, который вы сделали, — это машина. Четыре куска картона и штифты представляют собой механическую конструкцию. Его приводил в действие человек: ты! Вы толкали и тянули пантограф, когда рисовали или обводили карандашом. Механическая конструкция обеспечивала синхронное движение маркера и карандаша.

Когда конец одного плеча пантографа зафиксирован в пространстве, точки, к которым были прикреплены карандаш и маркер, всегда движутся в одном направлении: когда одно движется вверх, другое тоже движется вверх и так далее. Величина их перемещения масштабируется, потому что точка, находящаяся дальше от фиксированной точки, всегда перемещается больше. Это позволяет сделать увеличенную или уменьшенную копию.

Третья установка, если вы пробовали ее, фиксирует стык, соединяющий два меньших прямоугольника. Это заставляет два конца пантографа (места, где были прикреплены карандаш и маркер) двигаться в противоположных направлениях: когда один движется вверх, другой движется вниз и так далее. Поскольку и маркер, и карандаш находились на одинаковом расстоянии от фиксированной точки, они перемещались на одинаковую величину, создавая перевернутую (или перевернутую) копию.

Если вы внимательно присмотрелись, то могли заметить, что пантограф использует два рычага. Каждый более длинный кусок картона служит жесткой балкой рычага, который вращается вокруг шарнира, расположенного на конце балки. Когда вы рисовали карандашом, вы нажимали и тянули за рычаги, заставляя весь пантограф двигаться гармошкой. Однако, в отличие от детских качелей, эти рычаги не поднимают и не опускают вес — они контролируют расстояние, на которое перемещается объект (в данном случае маркер).

Еще для изучения
Ножничный подъемник для механических наук, от Science Buddies
Могучая математика рычага, от TED-Ed
Поднятие тяжестей с помощью рычага, от Scientific American
Занятия STEM для детей, от Science Buddies

Это мероприятие проводится совместно с Science Buddies

ОБ АВТОРАХ

Читать дальше

Информационный бюллетень

Будьте умнее.