Магнитные конические секции (регулируемые размеры магнито...

Миссия:

Мне поручили разработать решение для учительницы математики, которая попросила модель конических сечений, чтобы помочь ученикам глубже понять изучаемые темы. В свою модель я включил 3 конических сечения — круг:

, эллипс:

и парабола:

Печать примечаний:

Для печати своих моделей я использовал K1 Max и Prusa MK3S. Эти принтеры известны своей надежностью, поэтому мои допуски довольно низкие. Я приложил файл Solidworks со всем этим на случай, если кто-то захочет настроить печать для разных магнитов. Имейте в виду, что файл Solidworks не предназначен для прямой печати; вместо этого это так. предназначено для изменения и последующей печати. Обра��ите внимание, что файлы Solidworks (.sldprt) также совместимы с Onshape.

Инструкции по сборке:

Для справки я обозначил различные модели, которые вам нужно будет собрать.

Вставка магнитов:

Магниты подходят очень хорошо, особенно если вы используете молоток или силу, чтобы добиться действительно хорошей посадки с трением. Не все мои магниты были одинакового размера, поэтому мне пришлось использовать суперклей, чтобы обеспечить плотное и равномерное прилегание.

Шаг 1:

Вставьте магниты в модель 1 и круг в модель 2, грани показаны ниже:

Шаг 2:

Вставьте магниты в эллипс модели 2 и эллипс сверху модели 3, грани показаны ниже:

Шаг 3:

Вставьте магниты в параболу модели 4 и параболу сбоку модели 3, гран�� показаны ниже:

Выбор дизайна и неудачи:

Цвета:

Я хотел, чтобы каждая форма была индивидуальной, поэтому выбрал разные цвета для каждой части. Я не хотел, чтобы это раздражало глаз, поэтому решил использовать цветовой градиент. У меня было много зеленой нити, поэтому я решил сделать зеленый градиент, но, как создатель, вы сами выбираете, какой цвет вы выберете.

Способ подключения:

Было несколько вариантов способов подключения, например, прищепки или липучки, но в конечном итоге я решил использовать магниты из-за их долговечности и удобства использования. Магниты имеют прочную посадку и чистый звук по сравнению с головными болями, которые возникают из-за падения липучки и щелчка колышков.

Размер магнита:

Изначально я начал с магнита меньшего размера, но обнаружил, что он слишком слаб для масштаба проекта, который я делал, поэтому перешел на магниты большего размера.

Проблемы с принтером:

Когда я впервые начал этот проект, я попытался напечатать его на модифицированном CR-10. Этот CR-10 имеет сопло диаметром 1,0 мм вместо стандартного сопла диаметром 0,4 мм, что повышает эффективность использования нити. Мой CR-10 немного устарел и уже не в отличной форме, поэтому мне пришлось выполнить множество тонких настроек, чтобы подогнать магниты. Даже после этого каждый раз, когда я печатал посадку с трением, я получал разные результаты, в результате чего некоторые посадки оказывались сильнее других. Эта проблема в конечном итоге позволила мне отказаться от попыток печатать на CR-10 и использовать K1 max и Prusa MK3S для выполнения работы.

Неисправные детали:
Магнитные тесты:

Как я уже упоминал, мне пришлось провести много испытаний, чтобы попытаться найти набор размеров, подходящих для моих магнитов. На рисунке ниже тесты варьируются от самых больших до самых маленьких размеров (слева направо). Два теста слева напечатаны под углом 45 градусов, потому что под этим углом печатается круг на средней части эллипса, равный 45 градусам. В конечном итоге я не использовал ни один из размеров, которые тестировал здесь, потому что поменял магниты и принтеры.