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圓孔見得多了,你見過鑽方孔的嗎?一個顛覆思維的原理
三角孔原理
方孔鑽原理
方孔鑽實例
我們聽說過給左撇子使用的大扳手,也聽說過用獸皮襯邊的浴缸或生鐵鑄出來的香蕉等等。大家都以為這些都是瞎扯,不可置信,誰又會想到接著而來的是可以轉方孔的鑽頭呢?
這種鑽頭當然是存在的,其早在90年前就由在美國的英國工程師瓦特發明了,上面這段就是這種鑽頭的廣告。這個奇妙的發明應用了定寬曲線的一個的基本性質。
所謂定寬曲線,指對於一個封閉的閉曲線,如果用任意兩條平行線去夾逼,平行線的距離為定值。很明顯,圓就是一種最簡單的定寬曲線。
不過,圓形的鑽頭一次只能鑽出圓洞來,要發揮定寬曲線的奇妙特性就得使用非圓形的曲線。非圓定寬曲線中最簡單的一種就是萊洛三角形。以等邊三角形的三個頂點為圓心,邊長為半徑,在頂點的對邊畫弧,就得到萊洛三角形。
當萊洛三角形在邊長為其寬度的正方形內旋轉時,每一個角走過的軌跡基本上就是一個正方形,只是四角有點小弧度,不過對於一般應該來說,已經是夠好的啦。
要注意到萊洛三角形在正方形內旋轉時,其中心不是固定不變的,而是近似一個圓形。用它做鑽頭時要充分注意這一點,固定的旋轉半徑可只能給出一個圓洞。
定寬曲線還可以用作輪子,兩個看似不圓的輪子上,其實是相當平穩的。馬自達的轉子發動機也是這個原理,因為萊洛三角形是定寬曲線中面積最小的。
除了機械應用,真實環境下,英鎊的硬幣也是定寬曲線有趣的例子:這個例子告訴我們什麼呢?
一、別輕易說不可能,抱著質疑的態度去考證吧!生活中的一些常識與經驗,經常是禁錮我們思維的障礙,鋼比水沉,萬噸巨輪卻能在海中航行,飛機能在天上飛翔,如果僅憑經驗就斷定:這不可能!結果可能就會很囧。當然,對一些靈異的事件,我們一定要去考證,任何一種現象後面必然有相應的物理原理作為支撐,沒有某個人會突破基本的物理定律。像道長李一在水下閉氣兩個小時這樣的說法,我看了13年前他在某電視臺做的節目(網上有),那是一個相當的假,可是有人卻相信,因為他不去認真考證,同時也忘記了一個簡單的道理:是騙子,必然有幫兇。做節目那幫人,個個是騙子的幫兇。
二、圓的最後變成方的,黑的變成白的,硬的變成軟的,這些都是能夠實現的,矛盾再尖銳,也有化解的辦法。
三、看起來複雜的機械與工程問題,其原理很簡單,就是中學水平的物理及數學知識。創造與發明沒什麼難的,只要你把自己的知識有效的組織起來!
作者:Encounter_Quan
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來源:數控達人