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学生社团的动手项目之一——制作张拉塔

(2012-05-15 15:05:55)
标签:

杂谈

分类: 温州中学创客空间

注:学校科技制作社的社长找我打印几份说明书,我看了看,是关于制作张拉塔的,制作步骤写得很好。去年带科技制作社的几位骨干去同济大学,也算是开了眼界。张拉塔是用木棍和弹力绳做的似乎违背物理学定律的“针塔”,他们在同济大学的建筑设计学院曾经看到类似的模型,并且拍下了照片。当然,他们最终能制作出来,肯定要感谢我给他们买的《爱上制作》系列丛书。《爱上制作2》就有关于制作张拉塔的的介绍。

另外,介绍中的材料,都是我通过淘宝网买的。

 

材料:透明塑料弹性线,木棍子,吊环螺丝,橡皮筋,胶带纸或者绝缘胶带(可选),喷漆(可选),木质或瓦质的基座(可选)。

工具:手锯,标准钳或者大力钳,小螺丝刀,电钻,5/64英寸的钻头,剪刀。

制作过程:

1.制作压力件

a. 用钳子或螺丝刀将吊环螺丝的环稍稍拉开。

b. 在棍子的两端都钻上5/64英寸的孔,深度要足够将吊环螺丝的杆完全埋入。(小技巧:在棍子的两头都缠上胶布防止开裂。)

c. 将吊环螺丝装进这些孔中,塔每层要3个棍子,4层的就要12个棍子。

2.准备绳圈

a. 选用8根15英寸长的弹力绳,结成8个绳圈,打结的时候边上留1英寸左右的长度。由于绳子是有弹性的,做绳圈的时候即时稍有偏差也问题不大。

b. 将9根8英寸长的绳子做成绳圈。

c. 将12根10英寸长的绳子做成绳圈。

3.搭建编制三角

a. 在每个棍子离两头各3英寸的地方做个记号。将这些记号对齐就组成了一个左旋三角。用橡皮筋绑住标记点。同样的操作完成第2个左旋三角。

b. 现在还是把标记点对上来做右旋三角,并同样用橡皮筋绑起来。同样的操作完成第2个右旋三角。现在手头就有4个扁平的编织三角了,两个左旋两个右旋。回头要想做更高的塔,可以多做一些。(注意:用橡皮筋固定只是暂时的,完成之后需要剪掉。)

4.形成绳圈三角

a. 把15英寸的绳圈加到上层的一个编织三角的吊环螺丝上。然后将另一个15英寸长的绳圈加到下层的编织三角的吊环螺丝上。注意顶层和底层的弹力绳是如何构成这两个绳圈三角的

b. 组成绳圈三角的最好的办法是每个螺丝座上只绕一圈。理想的效果是绳圈三角的绳子被拉紧但是分布平均,三截绳子的拉力大约相等。想检查这个拉力的话可以用手指弹一下绳子,听一下音高。音高如果相同的话,每段绳子的拉力相当也是相同的。

c. 绳子拉力不同的时候可以通过将绳子在螺丝上再绕几圈来调节。虽然绳圈对编织三角有一定的水平力,橡皮筋应当能固定住不让棍子移动。如果这个编织三角开始移动或者不稳定的话可以在加强一下橡皮筋。

5.装纵向绳

用10英寸长的绳圈连接每个顶层的吊环螺丝和与它最靠近的底层吊环螺丝。这个时候这个纵向的线是松着的。你可能需要将这个绳子在吊环螺丝上绕几圈防止滑落。

6.形成张拉模块

a. 用剪刀小心地将橡皮筋剪去。当最后一根橡皮筋剪去后,顶层和底层的绳圈三角的拉力会将整个模块拉成三维的形状,而纵向绳子上会限制住这个变化的范围。这样就得到了一个类似框的形状。横向张力件(绳圈三角)和纵向绳之间达到平衡后就将压力件拉成了一个半刚性的3D张拉模块。

b. 弹一弹塑料绳的拉力并调整其在吊环螺丝上绕的圈数直到形成框的形状为止。

c. 如果张拉模块下垂的话,将顶层和底层的三角绳圈在吊环螺丝上再绕几圈,同时也减小了纵向连接上的拉力。我的经验是,做这个张拉整体塔的最难的一点就是如何调整线上的张力。调整一根线会影响到其他线。这简直就是用手来玩“数独游戏”,需要调试很多次才行。

d. 刚开始的时候每个吊环螺丝上中用绕一个圈就可以了。而且开始的时候不需要绕多少圈,因为多绕了之后一个面会特别紧,从而导致其他的面上不能对齐。

e. 每次调整完后都弹一弹线检查一下,直到所有线的拉力都平均分布,最后的形状也是想要的框形。

f. 搞清楚怎么调整线上的力而完成一个不错的张拉模块后,再做另外三个。

7.搭建张拉塔

a. 把一个张拉模块放在底下,选一个相反旋转方向的张拉模块放到这个模块上。旋转上方的张拉模块使其吊环螺丝能触到底下的张拉模块上螺丝间连线的中点。将上方的张拉模块的螺丝穿上下面的三角绳圈调节绳子在螺丝上绕的圈数使得所有的绳子上的力相等。

b. 同样的将第3个和第4个张拉模块装上去,每次都要换一个旋转方向的张拉模块。

c. 所有的张拉模块都装完之后,是将整个塔上三角使之坚固的时候了。这个时候用剩下的9跟8英寸的绳圈在行之间形成稳定的三角。操作时用这个绳圈连上每个张拉模块下层的螺丝和其直接下方的螺丝。

d. 调整所有的线使得每个张拉模块上的拉力均匀,张拉模块之间连线上的力也均匀分布。再次去弹一弹这些线听下声音。如有必要,还需要进行线的松紧调整。

e. 调整完毕后,整个张拉塔应该是稳定而水平的。

http://s4/middle/6611ddcfg799b012940b3&690

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