Узел Хордерна. Статья ФоминЛазЛук4. Удк 514. 113 Электронная модель и макет конструкции Хордерна А. А. Лазарев lazarev arkadiy
 Скачать 2.16 Mb.
|
|
УДК 514.113 Электронная модель и макет конструкции Хордерна А.А. Лазарев lazarev.arkadiy@gmail.com SPIN-код: 6859-3169 М.А. Лукьянов maxim.lukyanow@yandex.ru SPIN-код: 7324-2000 Н.А. Фомин 89165226897@mail.ru SPIN-код: 9544-3921 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация Аннотация В статье рассмотрена конструкция английского изобретателя Эдварда Хордерна, представленная на Всемирном съезде головоломщиков в 2000 году. Эдвард Хордерн — один из крупнейших коллекционеров головоломок, представляющих собой замысловатые конструкции, понимание которых требует определенной инженерной подготовки и гибкости ума. Разгадывание последней головоломки Хордерна чрезвычайно полезно будущим инженерам. Благодаря тому, что авторы статьи обнаружили неточность в опубликованном чертеже элемента головоломки, удалось построить ее электронную модель в среде программы Inventor и создать макет, напечатанный на 3-D принтере. Ключевые слова: конструкция, мышление, головоломка, чертеж, Inventor, электронная модель, 3D-принтер, макет, узел, сочленение. Введение Приведенная в статье конструкция Хордерна, представляет собой головоломку известного в мире английского изобретателя Эдварда Хордерна [1], [2]. Названная его именем она представляет собой сборочную единицу, состоящую из двенадцати деталей, и известна как "Узел Хордерна". Для студентов, изучающих инженерную графику, выполнение чертежей деталей конструкции с последующей сборкой является очень полезным упражнением [3], [4]. Кроме того, в собранном виде конструкция имеет вид красивого узла и признана головоломкой. Головоломка — это непростая задача, для решения которой, как правило, требуется сообразительность, а не специальные знания высокого уровня. Головоломки придумывались еще в глубокой древности. Их находят на стенах египетских пирамид, в древнегреческих трактатах и в других исторических памятниках. С конца IX века интерес к головоломкам заметно возрос. В это время появилась и первая книга головоломок в Европе — сборник ирландского просветителя Алкуина "Задачи для развития молодого ума". На рубеже XIX и XX веков головоломки получили наиболее широкое распространение благодаря работам мастеров головоломок: американского математика Сэма Лойда и английского математика и шахматиста Генри Дьюдени. Лойд считается автором популярнейшей во всем мире головоломки "Пятнашки". Игра была настолько популярной, что некоторые работодатели вынуждены были издать приказ о запрете приносить её на работу. В 1974 году венгерский профессор архитектуры Эрнё Рубик создал свой знаменитый "кубик", названный его именем и ставший заметным толчком в развитии головоломок знаменитого кубика. "Кубик Рубика" — не просто игрушка, это объект исследований математиков и инженеров. В настоящее время проводятся соревнования по скоростной сборке кубика. Головоломки держат интеллект человека в тонусе, развивают логику, тренируют нестандартное мышление и повышают интеллектуальный уровень в целом. С 1992 года проводятся чемпионаты мира по пазлспорту — интеллектуальному виду состязаний, в котором участники соревнуются в скоростном решении головоломок на бумаге. Основная часть Эдвард Хордерн (1941-2000), именем которого названа его последняя головоломка, собрал крупнейшую в мире коллекцию головоломок, представляемых с 1978 года на Всемирных съездах головоломщиков. За три месяца до последнего организованного Хордерном съезда головоломщиков он скончался. В знак уважения к Хордерну, завещавшему свою коллекцию сопернику, подготовленную им к съезду головоломку, рассматриваемую в статье, изготовили и подарили каждому участнику съезда. Головоломка "Узел Хордерна" состоит из шести одинаковых деталей, которые собираются в красивый узел (рис. 1). После знакомства с чертежами деталей головоломки в журнале "Наука и жизнь", авторами был изготовлен ее макет из бумаги. В процессе изготовления макета была обнаружена неточность размеров деталей, заданных на чертеже в журнале. На рис. 2 приведен чертеж элемента головоломки с уточненными размерами, отмеченными красным цветом [5],[6],[7]. Макет головоломки был создан на 3D-принтере по электронной модели, построенной в среде Inventor [8], [9]. Этапы сборки элемента головоломки приведены на рис. 3, а. готовая модель на рис. 4. Фотографии элементов головоломки и готового узла показаны на рис. 5.   Рис. 1. Изображения головоломки "Узел Хордерна" из журнала "Наука и жизнь" А-А и Б-Б — сечения |