Pantograph sao chép một nét vẽ theo tỉ lệ mà không cần điện ra sao?
Khám phá mở rộng – KHTN – phần Vật lý 8
Pantograph dùng các thanh nối thành hình bình hành để buộc đầu dò và đầu vẽ chuyển động theo một quan hệ tỉ lệ cố định. Khi đầu dò đi theo một đường, đầu còn lại có thể vẽ một đường đồng dạng lớn hơn hoặc nhỏ hơn mà không cần máy tính nhận dạng hình.
Hình học giữ một quy tắc liên tục
Trong bố trí phù hợp, cơ cấu có một điểm gắn cố định. Điểm cố định, đầu dò và đầu vẽ giữ quan hệ thẳng hàng; khoảng cách của hai đầu tới điểm cố định có tỉ số không đổi.
Vì quan hệ này được giữ ở mọi vị trí trong miền hoạt động, nó áp dụng cho cả một nét cong liên tục, không chỉ vài điểm đã đánh dấu. Hình bình hành đổi góc nhưng không làm mất các quan hệ chiều dài đã được chọn.
Phóng hình không cần biết hình ấy là gì
Hình dung đầu dò đi quanh một chiếc lá trên bản mẫu. Cơ cấu không biết tên chiếc lá hay ý nghĩa đường viền. Nó chỉ truyền từng vị trí sang một vị trí tương ứng theo tỉ lệ.
Tính đồng dạng đòi cùng hệ số theo mọi hướng. Nếu chỉ kéo dài riêng chiều ngang, hình sẽ bị méo; đó không còn là phép phóng đồng dạng mà cơ cấu đang minh họa.
Chuyển động lớn hơn đi cùng đánh đổi lực
Nếu đầu vẽ đi xa hơn đầu dò trong một chuyển động nhỏ, không thể đồng thời mặc định lực có ích cũng lớn hơn mà công đầu vào giữ nguyên. Lực và quãng đường cần được xét cùng nhau theo truyền công của cơ cấu.
Ma sát khớp, thanh bị uốn và khe hở làm sai khác giữa hình lý tưởng với nét vẽ thật. Cơ cấu cũng có giới hạn với tới; tới một cấu hình gần thẳng hàng có thể làm thao tác hoặc độ cứng trở nên bất lợi.
Hiểu lầm: cứ ghép bốn thanh bất kỳ thành hình bình hành là mọi điểm trên chúng đều sao chép đúng tỉ lệ mong muốn. Vị trí điểm cố định, điểm dò và điểm vẽ phải được chọn theo hình học.
Ghi nhớ: khớp giữ ràng buộc, hình học giữ tỉ lệ, tay người cấp công; một quy tắc Toán học có thể được thực hiện bằng cơ khí.
Đọc thêm
- Bàn nâng chữ X lên cao khi các thanh chỉ xoay quanh khớp ra sao?
- Cơ cấu cam biến chuyển động quay thành nhịp nâng hạ bằng cách nào?