Как сделать профилегиб своими руками в домашних условиях видео: Профилегиб своими руками – чертежи ручного профилегибочного станка, фото, видео

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками.

Оцените статью:

(16 голосов, среднее: 4.2 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Build an Artificial Hand — Scientific American

• Share on Facebook

• Share on Twitter

• Share on Reddit

• Share on LinkedIn

• Share via Email

• Print

Создайте рабочую руку, которой сможете управлять! Что вы сможете забрать? Узнайте и узнайте больше о технике и анатомии с помощью этого захватывающего занятия! Кредит: Джордж Рецек

Ключевые понятия
Машиностроение
Робот
Анатомия
Захват

Введение
Человеческая рука довольно удивительна. Вы можете делать такие вещи, как брать карандаш, использовать контроллер видеоигры или карабкаться в тренажерный зал джунглей, не задумываясь об этом. Создать искусственную руку, которая может делать все эти вещи, довольно сложно! В этом проекте вы попытаетесь построить простой искусственный захват, который может поднимать мелкие предметы.

Фон
На человеческой руке пять пальцев, каждый из которых имеет несколько суставов. Эти суставы контролируются мышцами и сухожилиями — мышцы тянут сухожилия, которые тянут суставы и заставляют их сгибаться. Человеческая рука имеет так много различных суставов, что делает ее очень гибкой, универсальной и легко адаптируемой к широкому спектру различных задач. Вы учитесь пользоваться руками в детстве, а к тому времени, когда вырастете, вам почти не придется об этом думать!

Инженеры годами пытались построить роботизированные руки, но оказалось, что это очень сложно. Мы достаточно хорошо научились создавать роботизированные руки, которые хороши в одной конкретной вещи . Например, роботизированный захват на заводе может быть предназначен для захвата определенной детали и прикрепления ее болтами к автомобилю. Однако если вы попытаетесь заставить этот захват поднять теннисный мяч или стакан воды, это вообще не сработает! Создание механической руки, столь же универсальной, как человеческая рука, остается огромной проблемой.

В этом проекте вы соберете простой искусственный захват, используя соломинки для питья и веревку. Вы сделаете надрезы в соломинках, которые будут действовать как «суставы», и проденете веревки через соломинки, чтобы они действовали как «сухожилия». Потянув за струны, суставы сгибаются. Вы можете поэкспериментировать с созданием различных типов захватов, например, простой захват, похожий на когти, который имеет только два пальца с одним суставом каждый или полную человеческую руку с индивидуальным контролем нескольких суставов.

Материалы

• Пластиковые соломинки для питья
• Игла (Соблюдайте осторожность и помогайте взрослым при обращении с острыми предметами. )
• Строка
• Скрепки
• Глина для лепки
• Различные мелкие предметы, которые нужно подобрать
• Ножницы
• Пинцет (дополнительно)
• Маленькие резинки (по желанию)
• Трубка для бумажных полотенец (дополнительно)

Подготовка

• Соберите все материалы на плоской рабочей поверхности, на которой достаточно места для изготовления и проверки вашего творения.

Процедура

• Сначала вы потренируетесь делать один «палец». С помощью ножниц (и при необходимости с помощью взрослых) аккуратно сделайте небольшой треугольный вырез в середине соломинки для питья. Убедитесь, что вы не разрезаете соломинку насквозь. Это должно позволить вам «перегнуть» соломинку в этой точке, но после того, как вы отпустите соломинку, она должна вернуться к своей первоначальной форме. Эта выемка является «суставом» на пальце.
• Проденьте один конец веревки через игольное ушко.
• Аккуратно проколите соломинку иглой чуть выше выреза, который вы сделали. Убедитесь, что вы прокалываете соломинку с той же стороны, где вырезали выемку, а не с «обратной» стороны.
• Полностью вставьте иглу в соломинку за прорезь, которую вы вырезали, и проденьте ее через нижнюю часть соломинки. Это может помочь использовать пару пинцетов, чтобы добраться до соломинки (либо через выемку, либо снизу), чтобы захватить иглу и протянуть ее через соломинку. Вы также можете держать соломинку вертикально и встряхивать ее, чтобы игла упала вниз.
• Продолжайте тянуть иглу, пока около 10 сантиметров нити не выйдет из нижней части соломинки. Эта струна будет действовать как «сухожилие», помогающее пальцу сгибаться.
• Обрежьте другой конец веревки, оставив достаточно, чтобы можно было завязать узел. Убедитесь, что узел достаточно большой, чтобы его нельзя было протянуть через отверстие, проколотое иглой.
• Развяжите или отрежьте нить от игольного ушка.
• Привяжите нижний конец веревки к скрепке.
• Вы только что закончили свой первый «палец». Держите основание соломинки одной рукой. Другой рукой потяните за скрепку. Это должно привести к тому, что соломинка согнется в надрезе, подобно пальцу, сгибающемуся в суставе. Что можно взять одним этим пальцем? Чем поможет большее количество пальцев?
• Теперь пришло время построить больше пальцев! Повторите описанные выше шаги, чтобы сделать хотя бы еще один палец. Вы также можете решить, имеет ли каждый палец несколько суставов или только один. Если палец имеет несколько суставов, вы можете использовать одну струну для управления ими всеми (путем завязывания над последним суставом) или отдельные струны для управления каждым из них (путем продевания нескольких струн через соломинку над каждым суставом).
• Поэкспериментируйте с созданием разных типов пальцев и управлением ими, дергая за струны.
• Теперь пришло время соединить пальцы в захват! Тип руки, которую вы проектируете и строите, полностью зависит от вас. Имейте в виду, что вам не нужно проектировать человеческую руку с пятью пальцами. Например, вы можете сделать клешню с двумя клешнями (как у краба или омара) или клешню с тремя или четырьмя симметричными пальцами (как в аркадных автоматах, которые поднимают мягкую игрушку).
• Попробуйте объединить несколько пальцев. Используйте глину для лепки, чтобы сформировать основу или «ладонь» вашей руки, сформировав ее вокруг основания соломинок. Убедитесь, что вы не закрываете нижнее отверстие соломинки, чтобы вы могли потянуть за веревку. Регулировка пластилина для лепки позволяет изменять положение и ориентацию пальцев относительно друг друга.
• В зависимости от типа пластилина, который у вас есть, вы можете дать ему высохнуть на воздухе и затвердеть, чтобы ваша рука работала лучше. (Может быть трудно работать рукой, пока глина еще мягкая. Некоторые типы глины могут быть достаточно твердыми для начала, поэтому они сразу же начнут работать.)
• Попробуйте потянуть за веревку(и), чтобы управлять пальцами, как только они будут закреплены на ладони. Возможно, вам придется внести некоторые коррективы, чтобы все работало правильно. Как вы думаете, какие изменения вы можете внести, чтобы улучшить производительность вашей руки?
• Теперь попробуйте взять рукой несколько мелких предметов. Имейте в виду, что ваша рука сделана из соломинок, поэтому она не очень сильная, поэтому вы должны использовать ее только для подъема легких предметов (например, пустых пластиковых бутылок, а не наполненных жидкостью).
• Ваша рука лучше берет одни предметы, чем другие? Не могли бы вы создать руку, специально предназначенную для захвата определенных предметов? Например, одним типом рук можно брать цилиндрические предметы, такие как бутылки, а другим — сферическими, такими как теннисные мячи? Как вы думаете, было бы сложно создать что-то столь же адаптивное, как человеческая рука, которая может легко брать предметы самой разной формы?
• Дополнительно: Установите ладонь своей механической руки на конец картонной трубки от бумажных полотенец и проденьте веревки через трубку. Теперь у вас есть захват с увеличенным радиусом действия, который вы можете использовать, чтобы поднимать предметы!
• Дополнительно: Пластиковые соломинки могут быть скользкими, поэтому постарайтесь улучшить «хват» вашей механической руки. Например, оберните соломинку небольшими резинками. Помогает ли улучшение «сцепления» соломинок поднимать предметы?

Наблюдения и результаты
Вы должны быть в состоянии построить искусственную руку, которая может поднимать легкие предметы, такие как мячи для пинг-понга, пустые пластиковые бутылки или маленькие мягкие игрушки. Будет сложно построить руку из соломинок и пластилина для лепки, которая может хватать более тяжелые предметы. Если вы хотите сделать руку более сильной, вы можете заменить соломинки и глину более прочными материалами из хозяйственного магазина (например, пластиковыми трубками для пальцев, металлическим тросом для сухожилий и деревянной основой с просверленными в ней отверстиями). для ладони).

Гораздо проще построить и управлять рукой, в которой все пальцы и суставы контролируются одной струной (аналогично клешне в стиле «аркадного автомата», где все пальцы открываются и закрываются одновременно). Гораздо труднее построить шарнирную руку с несколькими суставами, которые контролируются индивидуально, но это не должно отговаривать вас от попыток! Помните, что ваши собственные руки очень сложны, и профессиональные инженеры до сих пор пытаются создать полностью функциональную роботизированную руку, эквивалентную человеческой.

Поскольку это деятельность по инженерному проектированию, не существует конкретной формулы, которой нужно следовать при создании руки. Дизайн может быть самым разным, и нет «правильного» или «неправильного» способа его сделать. Вы можете обнаружить, что некоторые конструкции лучше выполняют различные функции. Если бы вы построили разные руки с разным количеством пальцев, какая из них показалась бы вам наиболее универсальной?

Еще для изучения
Хватание соломинкой: сделайте руку робота из соломинки для питья, от Science Buddies
Your Wonderful Hands, от Kids’ Health
Научные занятия для всех возрастов, от Science Buddies

Это задание было предложено вам в сотрудничестве с Science Buddies

ОБ АВТОРАХ

Как согнуть дерево в Главная — Пошаговое руководство

Органические формы и изгибы древесины выглядят очень изысканно, но вы можете создать свой собственный шедевр с помощью удивительно простых приемов. Мы обсудим три метода гибки дерева, которые вы можете реализовать в своей мастерской, используя основные инструменты и приспособления. Я также упомяну пару других менее распространенных методов, если вы хотите поэкспериментировать.

Изгиб с прорезью

Самый простой из трех методов, сгибание с прорезью, требует либо циркулярной пилы, либо настольной пилы. Вам понадобится клей, и в зависимости от того, что вы делаете, вам также может понадобиться приспособление, вокруг которого будет сгибаться древесина.

Во-первых, давайте разберемся с названием. Под пропилом понимается канавка или надрез, который делает режущий инструмент при прохождении через материал, а название указывает на метод. Мы используем несколько надрезов, которые частично проходят через нашу древесину, что позволяет нам оказывать давление на древесину и формировать кривую. Вот рисунок, который поможет вам понять, что происходит.

Изгиб с пропилом Иллюстрация

Как вы можете видеть на рисунке, гибка с пропилом включает в себя серию надрезов по поверхности доски или листа без прорезания насквозь. Та небольшая толщина, которую вы не разрезаете, становится тонкой и податливой, поэтому, когда вы нажимаете руками, открытый конец разреза закроется, как показано на рисунке. С каждым разрезом, допускающим небольшой изгиб, несколько разрезов создадут кривую.

Вот четыре важных момента:

1. Чем больше разрезов, тем плавнее кривая
2. Интервал между всеми разделяет одинаковое расстояние 
3. Чем ближе разрезы друг к другу, тем более крутой изгиб вы можете сделать
4. Слишком глубокий разрез, изгиб теряет жесткость
5. Если надрезы слишком мелкие, кривая не будет гладкой, и вы можете сломать древесину

Существует математический расчет, который позволяет определить, сколько необходимо надрезов, на каком расстоянии друг от друга и на какую глубину получить желаемую гладкую кривую. Однако забудьте об этом и воспользуйтесь онлайн-калькулятором. Эти ссылки ведут к имперской и метрической версиям калькулятора.

После того, как вы сделаете надрезы и сможете согнуть их до нужной кривой, выпрямите древесину и нанесите кисточкой эпоксидный клей на прорези, прежде чем снова согнуть до желаемой формы, и зафиксируйте ее с помощью ремня или зажимов. После высыхания снимите зажимной механизм, и вот ваша кривая.

В качестве примера этого процесса в действии, вот видео, которое проведет вас от начала до конца:

Гибка паром

Гибка древесины паром — это старинный метод гибки древесины. После нагревания куска дерева до температуры кипения воды выше 99 градусов по Цельсию, или 210 градусов по Фаренгейту, он становится очень податливым.

Эта гибкость обусловлена ​​составом древесины, которая на 50 % состоит из волокон целлюлозы (из нее делают бумагу) и на 30 % из лигнина (природный полимер, укрепляющий клеточные стенки). Лигнины размягчаются при нагревании и увлажнении, позволяя целлюлозе двигаться в структуре при приложении давления изгиба. Когда лигнин остывает, он восстанавливает свою силу и фиксирует целлюлозу в новой форме.

Лучшая древесина для использования

Некоторые виды древесины изгибаются под паром лучше, чем другие, при этом хрупкая или смолистая древесина также не поддается изгибу под паром, в то время как лиственные породы для умеренной зоны лучше, чем мягкие. Вы должны получить отличные результаты, если будете придерживаться дуба, вяза, гикори, ясеня, бука, березы или вишни.

Обратите внимание, что зеленая и высушенная на воздухе древесина лучше, чем высушенная в печи. Если вы используете древесину, высушенную в печи, более успешными будут плавные изгибы или замочите древесину на несколько дней в воде, загерметизировав торцевые волокна, чтобы предотвратить чрезмерное поглощение воды.

Обязательно используйте древесину с прямыми волокнами, так как слишком большое биение волокон на краю древесины может привести к расщеплению или поломке при изгибе. По той же причине избегайте сучков и других неровностей поверхности.

Изготовление парового ящика

Вам нужно создать корпус для удержания куска дерева, который вы хотите согнуть. В этот корпус вы будете подавать пар, чтобы смягчить древесину. Я видел все, что используется, от толстых пластиковых пакетов до труб с заглушками на концах и специальных деревянных паровых коробов. Поскольку вы все плотники, вот видео, которое познакомит вас с одним из способов изготовления деревянной паровой камеры:

Обратите внимание, какой источник пара используется в видео? Хотя вы можете воплотить все свои фантазии, лучший источник пара для домашней мастерской — это дешевая машина для снятия обоев, которая использует пар, поскольку они недороги и более чем достаточны для работы. Вставьте выпускной шланг от пароварки в паровую коробку, и все готово!

Пропаривание древесины

Практическое правило при пропаривании древесины для гибки – 1 час на каждый дюйм толщины. Больше времени не повредит, а меньше времени означает, что у вас меньше шансов получить успешный изгиб.

Несколько советов, когда вы начинаете процесс пропаривания и гибки:

1. Наденьте перчатки! Эта древесина имеет температуру кипения воды — вам понадобятся хорошие перчатки!
2. Если вы используете приспособления или шпангоуты для сгибания древесины, подготовьте их.
3. Когда из пароварки выйдут дрова, работайте быстро! Он сразу же начинает остывать, так что вы не можете терять время.
4. Когда вы сгибаете древесину паром, вы обнаружите, что зажимы подобны мастерской; тебе всегда мало! Иметь много под рукой.
5. Волосы древесины должны проходить по всей длине изгиба, а не поперек него.

Зажмите один конец бревна и начните изгиб. Используйте сильное и постоянное давление. Это помогает, чтобы кто-то использовал зажимы, когда вы идете, чтобы держать древесину в контакте с прежним.

После того, как древесина согнута и закреплена струбцинами, следует оставить ее остывать на то же время, что и в пароварке. Вы можете оставить его на ночь, чтобы быть уверенным.

Важным моментом, который следует помнить, является пружинение, которое вы получаете, когда освобождаете древесину от зажимов. Древесина не останется точно в той форме, в которой вы ее согнули.

Если кривая важна, слегка согните ее. Не беспокойтесь о том, что вы должны быть точными, так как в древесине остается некоторая пластичность, позволяющая вам слегка разогнуть древесину, если вы добавляете ее к существующей конструкции.

Вот отличное видео от человека с 40-летним стажем гибки дерева. Он прогоняет вас через неудачи, которые вы можете получить, а затем гнет немного дерева в промышленных масштабах!

Ламинирование древесины в кривые

Столярная мастерская. Фото: 123rf.com

Ламинировать древесину в кривые – простая идея. Нарезаем доску на тонкие полоски, чтобы при соединении их обратно с помощью клея и сгибании вокруг шпангоута они скользили относительно друг друга и легко сгибались до нужной формы. Их зажимают, а клей оставляют сохнуть, и после освобождения от формы они сохраняют точную форму формы. Пружинящий возврат незначителен или отсутствует.

Используйте настольную пилу или ленточную пилу, чтобы разрезать полосы. Толщина зависит от используемой древесины и ее свойств изгиба. Толщина от 1/8 до 3/16 дюйма обычно работает хорошо. Используйте шлифовальный станок или рубанок, чтобы поверхности были гладкими и однородными.

Я обычно изготавливаю шпангоуты из фанеры или древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ). Убедитесь, что форма достаточно высока для полос, которые вы собираетесь сгибать. Я укладываю фанеру или МДФ, чтобы получить нужную мне высоту.

Не забывайте, что вам нужно будет зажать пакет ламината, когда он высохнет, поэтому вам понадобится много зажимов. Используйте блоки между зажимом и деревом, чтобы не оставить следов на поверхности.

Я использую обычную старую бумагу для выпечки, чтобы проложить между формирователем, зажимами и ламинатом. Бумага прилипает к дереву, но лучше, чем ламинаты прилипают к дереву! Затем я соскребаю его излишками клея после высыхания. Я также использовал спрей для мебели на основе пчелиного воска, а не бумагу (избегайте спреев на основе силикона). Оба метода работают хорошо.

Что касается клея, я использую двухкомпонентную эпоксидную смолу для ламинирования, но можно использовать и обычный столярный клей. Просто имейте в виду, что при зажиме пластины не двигаются вверх или вниз. Пока они еще влажные, вы можете слегка постучать по ним, чтобы убедиться, что они правильно сидят.

Вот короткое видео, чтобы показать вам основные понятия. Эти ребята делают большие балки, но принципы не меняются.

Два альтернативных метода гибки древесины

Этот первый метод включает использование аммиака, смешанного с водой для получения раствора 75% воды и 25% аммиака. Аммиак разрушает водородные связи в древесине и стенках клеток лигнина, позволяя молекулам двигаться под действием растягивающих или сжимающих сил. Как только аммиак испаряется из древесины, создаются новые связи, оставляя постоянный набор.

Вы замачиваете древесину в растворе аммиака на 5 минут на миллиметр толщины древесины; вам понадобятся грузы, чтобы держать его погруженным. После удаления вы можете сгибать древесину до одного часа, и вам нужно будет удерживать древесину в этой форме, пока не испарится аммиак.

Имейте в виду, что этот метод изменяет цвет дерева, хотя кажется, что этот процесс позволяет дереву легко впитывать морилку и приобретать ровную поверхность.

Внимание! Я не большой поклонник этого метода, учитывая, что он включает химические вещества, которые могут обжечь кожу, глаза и легкие. Пожалуйста, если вы попытаетесь это сделать, используйте перчатки, очки и, желательно, фартук, чтобы защитить себя от брызг. Обязательно делайте это в хорошо проветриваемом помещении.

Второй метод заключается в склеивании двух влажных деревянных брусков, волокна которых расположены напротив друг друга. Когда влажная древесина высыхает и сжимается, она сжимается больше всего перпендикулярно направлению волокон. Под действием противодействующих сил два куска дерева после высыхания изгибаются в интересные формы.

Если у вас нет особенно хороших компьютерных программ для прогнозирования профиля, который вы получите в итоге, этот метод, вероятно, лучше всего подходит для художественных форм, а не для создания запланированной структуры.