Kinetic Chain Demo

Bạn chắc cũng từng thấy mấy món đồ chơi “string fountain” bắn một vòng dây lên, tạo ra mấy hoa văn vòng vèo nhìn lạ lắm. Mình nảy ra ý định làm kiểu tương tự nhưng dùng roller chain. Kết quả là động lực học trông khác hẳn, nhưng vẫn rất cuốn. Cả hai đều minh hoạ hiện tượng standing waves trong một “sợi/dây” linh hoạt đang chuyển động và không bị ràng buộc. Khi bạn thay đổi tốc độ từ từ, các hoa văn trên sợi xích sẽ biến đổi dần vì năng lượng bị mất do ma sát giữa các mắt xích.

Bộ demo này dùng bộ truyền hành tinh (planetary) tỉ số nhân tốc 1:6 để tạo chuyển động, dẫn động một chạy trên nhông (sprocket) lớn. Animation minh hoạ được làm với 80 mắt xích. Bạn có thể thử nhiều hoặc ít mắt xích hơn để ra hiệu ứng/hành vi khác nhau.

In (Printing)
In 3 món gear24, 80 mắt xích roller chain (hoặc nhiều hơn để thử nghiệm), và mỗi món còn lại 1 cái. Mình khuyên dùng PLA, nhưng filament khác chắc cũng dùng được. Layer height 0.2mm hoặc mịn hơn. Tất cả chi tiết đều in không cần supports.

Lắp ráp (Assembly)
Ngoài các chi tiết in 3D, bạn sẽ cần:
12 - bi airsoft BB (hoặc bi kim loại/nhựa khác đường kính 6mm)
5 - ốc 6-32 x ½" đầu lục giác chìm (socket cap) (hoặc M4 x dài 12mm)
4 - ê-cu 6-32 (hoặc M4)

Rồi làm theo các bước sau:

Kẹp phần ring60 theo chiều dọc bằng ê-tô và (cẩn thận!) xếp chồng 12 viên bi vào rãnh race.

Nghiêng miếng spider vào hàng bi, cố gắng đừng làm rớt viên nào.

Canh các viên bi cho đều quanh chu vi. Ngay khi bạn bắt đầu tách các viên bi ra, chúng sẽ tự “khóa” vào vị trí, lúc đó bạn khỏi phải nín thở nữa.

Ấn phần ball cage phủ lên trên các viên bi. Có thể bạn sẽ phải dùng vật nhọn để nắn các viên bi vào đúng vị trí trong lúc làm.

Lắp núm (knob) vào tay quay (crank) bằng một con ốc. Nên để lỏng để núm có thể xoay. Dùng 2 ê-cu ở mặt trong của spider và 2 con ốc nữa để gắn crank vào spider.

Luồn 3 phần gear24 vào các trụ (posts) của spider. Tới bước này, bạn có thể bôi chút mỡ nhẹ hoặc vaseline lên bánh răng để bôi trơn. (Thật ra không bôi cũng được.)

Trượt phía sun gear của chi tiết Sprocket/Sun vào giữa ba bánh planet gear.

Dùng thêm 2 ê-cu và 2 con ốc nữa để gắn tay cầm (handle) vào cụm hộp số.

Cuối cùng, bạn cần lắp roller chain theo . Nhớ bẻ/“rọ” cho từng mắt xích vận hành trơn vì để hoạt động được thì sợi xích phải có ma sát rất thấp. Để xích hở, xỏ một đầu lên nhông lớn và luồn qua tay cầm. Khi đã luồn xong, nối hai đầu xích lại với nhau.

Chơi (Play)
Giờ thì quay thôi. Dễ nhất là bắt đầu khi sợi xích đang thả rủ xuống từ tay cầm. Quay chậm trước, rồi bắt đầu thay đổi tốc độ, thậm chí đảo chiều. Nên đổi tốc độ nhẹ nhàng, vì đổi đột ngột sẽ làm xích kẹt và bung văng ra. (Chuyện này hay xảy ra lắm.) Nếu có bung thì cứ bấm hai đầu nối lại là chơi tiếp được ngay.