Левитационная подставка своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 09.09.2024

Если вы являетесь постоянным читателем данного сайта, то наверняка помните статью о самодельном левитроне, который с помощью магнитного поля (создаваемого электромагнитом) может удерживать металлические предметы в воздухе. В данной статье хочу вас познакомить с еще одним вариантом левитрона, магнитное поле которого создается с помощью постоянных магнитов, а левитирующим предметом будет волчок с неодимовым магнитом

Видео инструкция — как сделать левитрон своими руками

Большие магниты можно снять с динамиков от телевизора, муз. центра и пр. Неодимовый магнит находится в динамиках сотовых телефонов.

Настройка левитрона

На большой магнит положите пластину (не металлическую) толщиной не более 1см. Установите волчок в центр магнита и слегка придерживайте ручку волчка, если волчок соскальзывает в бок, то в середине магнита недостаточно магнитного поля. Исправляется это путем замены большого магнита на магнит с большим внутренним диаметром.

Для платформы запуска используем любую не металлическую пластину толщиной 3-4 см. и с помощью бумажных листов увеличиваем толщину до тех пор, пока запущенный волчок не начнет нормально крутиться на месте. Если волчок будет прилипать к краю, то его вес слишком мал. Далее плавно поднимаем платформу, волчок должен подлететь вверх. Если он подлетает слишком высоко, то необходимо увеличить его вес, который подбирается с точностью до 0.1 г. Автор для утяжеления использовал изоленту (желтая, по краю) Если подлетает невысоко и улетает в сторону, то необходимо проследить, в какую сторону улетает волчок и с противоположной стороны, под большой магнит подложить листы (таким образом, производится настройка магнитного поля, относительно уровня моря).

Прошёл месяц с того момента как русский программист Алексей представил миру своё ноу-хау: стол, спроектированный по принципу тенсегрити – напряжённосвязанную конструкцию, которая кажется, что парит над землёй.

Левитирующий тенсегрити стол русского программиста

Копии тенсегрити-стола

Как думаете много было желающих сделать подобный стол?

Желающие были. И ещё будут. Тем более, что сам автор стола поделился и размерами и советами по сборке изделия, об этом чуть ниже.

Изначально стол вызвал удивление и множество вопросов. Нашлись кто поставил под сомнение надёжность конструкции и решил усовершенствовать, сделав натяжку цепей по трапеции.

Кто-то не угадал с размерами и пропорциями и стол со стороны уже не выглядит чем-то необычным, хотя отлично выдерживает вес человека.

Кто-то сделал стул-тенсегрити, но из-за несоблюдения пропорций весь вау-эффект отсутствует.

В группе социальной сети Вконтакте с говорящим названием “Руки не из жопы” один участник из города Тольятти выложил вполне годный образец стола-тенсегрити.

Простой украинский парень Denis из города Николаев сделал стол-тенсегрити и продаёт его через доску объявлений olx.ua за 4200 гривень (~11000 рублей).

Есть интересное видео испытания этого стола на устойчивость, где девушка залезла на стол и пытается его раскачать. Стол вес человека выдержал.

Вот гифка на всякий случай если видео удалят.

Сергей из Новосибирска использовал вместо цепей стальные тросики.

Испанец Leo Besson на Youtube выложил подробное 10-минутное видео, показывающее процесс сборки тенсегрити-стола со стеклянной столешницей.

От испанца не отстаёт сварщик Николай Чернышёв из Саратовской области города Энгельс, где также в 10-минутном видео показывает, как делать тенсегрити-стол.

Новая версия тенсегрити-стола

Инструкция по сборке стола

Для сборки нового тенсегрити-стола потребуются:

Материалы

Закрытый квадратный профиль 30x30x1.5мм – 5м
Плоский профиль 10x5мм – 2.7м
Деревянная доска 1200x200x2.7mm – 3 штуки
Кованая цепь 450x5мм – 4.5м
Рым-болт – 7mm – 12 штук
Олифа
Грунт
Чёрная краска для высоких температур (Она даст цвет и фактуру чёрного чугуна)

Количество материала указано с запасом 5-10% от необходимого.

Основные инструменты

Сварочный аппарат (Электроды 2-2.5мм)
Угловая шлифмашина
Дрель + сверло 7мм
Киянка

Обрезайте цепи последним этапом, во время сборки стола.цепи закреплены ровно.
Обрезайте цепи последним этапом, во время сборки стола
Чем точнее будут соблюдены размеры конструкции в целом, тем проще пройдёт процесс натяжения цепей.

Вы можете использовать любой подходящий и доступный вариант рым-болта. При выборе размера обратите внимание, что в местах соединения несущей устанавливается два рым-болта.
Расположение рым-болтов на краях профиля позволяет производить регулировку и в последующем отверстия могут быть закрыты крышками.

Доски столешницы держатся в обойме только за счёт силы трения. При сварке обоймы, делайте прихватки с досками уложенными внутри и добейтесь плотного вхождения доски в обойму. При наличии люфта, можете дополнительно проварить внутренний шов обоймы.
Установка досок в готовую обойму производится следующим образом: две доски вставляются по краям, а третья клином устанавливается между ними и аккуратно забивается с помощью киянки до полного вхождения в обойму.
Приварите стойки до финальной установки досок внутрь обоймы, чтобы их не прожечь.

Соблюдайте прямые углы в конструкции, производите сборку и сварку на ровной поверхности, пользуйтесь сварочными магнитами.
Надежно проварите все соединения.

Сборка

В боковом положении совместить столешницу и основание.
Закрепить и затянуть несущие и стабилизирующие цепи.
Закрепить, но не затягивать угловые цепи.
Аккуратно перевернуть стол в вертикальное положение.
Произвести равномерную натяжку угловых цепей.

Тенсегрити от дизайнеров

До появления стола Алексея в интернете не было такого ажиотажа на напряженносвязанные конструкции. Сейчас их, если погуглить, найдётся разного формата и размера.

Так, ещё кто-то за три месяца до появления стола нерешительно экспериментировал с тенсегрити-табуреткой.

И вот уже появились новые изделия. Всё только начинается.

Сегодня покажу Вам, как я смастерил необычный, антигравитационный кофейный столик. Построил я его по принципу Тенсегрити. Поразительный вид этого левитирующего в воздухе столика точно удивит ваших гостей.

Понадобится

- Круглая столешница, диаметр 300 мм - 2 шт.
- Сосновая доска 18*30*2000мм - 2 шт.
- Стальной трос, в силиконовой оплетке, диаметр 2 мм.
- Крючки 6*30 мм - 10 штук.
- Канцелярские скрепки.
- Клей для дерева.

Изготовление левитирующего столика

На куске обоев я нарисовал чертеж в пропорции 1:1. Очень удобно примерять детали и делать точные замеры.

Углы выставлял с помощью транспортира, а пилил японской пилой. Мне очень нравится с ней работать, т.к. она делает очень точный и аккуратный рез. После того как отпилил одну деталь, прикладываю ее на чертеж и отрезаю следующую.

Детали соединял внакладку, для этого выбирал древесину до половины дощечки. Затем наносил клей и прижимал струбцинами до полного высыхания клея.

Что бы избавиться от мелких дефектов, я смешал клей ПВА и древесную пыль/опилки. Получилась отличная шпатлевка по дереву. После высыхания шпатлёвки, я обработал детали шлифовальной машинкой и покрыл их льняным масло.

Ножки к столешницам решил крепить на шканты, чтобы элементы крепления не бросались в глаза. С помощью кондуктора просверлил отверстия.

Установил шканты, добавил столярный клей и оставил под прессом до полного высыхания. Точно так же делается и вторая половина столика.

В нижней части ножки просверлил отверстие для крючка. Важно максимально точно и симметрично сделать отверстия на обеих ножках, иначе в дальнейшем будет перекос всей конструкции.

Делаю небольшую петлю и обматываю ее канцелярской скрепкой. Все лишнее отрезаю. Так же можно использовать маленькие пластиковые хомуты.

Смотрите видео

Магнитное поле допускает создание устройства с реальной левитацией, которая вызвана невидимой для глаза силой электромагнитного поля. Явление магнитной левитации состоит в том, что металлический объект плавает в пространстве. Человек, наблюдающий левитацию, понимает что между объектом и электромагнитом ничего нет.

Схема простого магнитного левитрона

В простейшем случае схема выглядит так:

Электромагнит — намотан на винт около 800 витков провода 0,5 мм.
Лазерная указка обычная 5 мВт
Блок питания трансформатор 50 Вт 12 В
Выпрямительный мост 10 А

Что касается объекта, на него действуют две силы: первая — это сила создаваемая гравитацией земли, вторая — из магнитного поля созданного электромагнитом. Обе силы будут направлены друг на друга.

Теоретически, достаточно регулировать ток протекающий через электромагнит, чтобы создать постоянное магнитное поле которое будет генерировать силу, равную силе гравитации. Там будет некая точка в пространстве где металлический объект будет подниматься в воздух. На практике это невозможно, потому что даже минимальное нарушение этого состояния может привести к падению или притяжению объекта электромагнитом, поэтому необходимо установить соответствующий контроллер, который будет отвечать за управление электромагнитом.

Схема улучшенного магнитного левитрона

Вот ещё одна модель левитрона, то есть системы, используемой для наблюдения явления магнитной левитации.

Схема и электронная часть изменена и адаптирована. Вся система состоит из 4 плат, на одной собственно блок питания, то есть выпрямительный мост 6 А — этого достаточно, хотя он немного нагревается, фильтрующий конденсатор и стабилизатор 7805. На второй плате датчики света и фоторезисторы. На третьей плате, подключенной к электромагниту, установлен диод для защиты от скачков напряжения возникающих в электромагните и светодиод, для визуализации протекающих токов. Последняя имеет выключатель и светодиоды рабочего состояния. Платы соединены соответствующими проводами. Везде использовались разъемы Goldpin или подобные. Вот печатные платы:

Лазер, точнее лазерный диод, удален от индикатора на несколько сантиметров вместе с системой защиты. Размещенные на подвижном вверх-вниз кронштейне, позволяющем установить высоту барьера, фотоэлементы также регулируются. Электромагнит — винт M10x90 мм, медный провод 0,9 мм толщиной и длинной 130 м. Электромагнит имеет около 1500 витков в 19 слоях, сопротивление чуть более 4 Ома, длина его 75 мм и диаметр 50 мм. Боковые кольца вырезаны из оргстекла.

Механическая конструкция

Прибор был сделан из оргстекла, сначала он должен был быть алюминиевым, но так дешевле и как оказалось это удобный материал для обработки. Элементы которые должны были быть закруглены, после нагревания зажигалкой могли быть согнуты под углом 90 градусов.

Схема начала работать правильно с первого запуска. После регулировки напряжения на обоих фоторезисторах потенциометрами всё стала полностью устойчивым к внешним условиям освещения. Во время работы через соленоидные катушки максимально протекает ток около 2 А, это вызывает довольно высокий нагрев BD911, но например с помощью BUZ90 или 6N60 можно уменьшить нагрев, ведь их сопротивление включенное невелико. На испытании через час обнаружили, что температура радиатора не превышает 90 градусов, поэтому достаточно пассивного охлаждения, мостовой выпрямитель и 7805 также немного нагреваются, у них есть небольшие радиаторы. Единственный недостаток, который появился после долгой работы устройства это то, что дешевые лазеры после получаса непрерывного освещения теряют интенсивность света.

В принципе левитрон подходит для непрерывной работы, правильно держит мелкие и крупные объекты, сила электромагнита действительно высока, если установить большой винт напротив него и притянуть — его будет трудно снять. Даже удалось поднять большой подшипник весом почти 0,3 кг, он левитировал примерно в пол сантиметрах от магнита. В общем смело делайте устройство — схема реально рабочая!

Читайте также: