Головоломки металла своими руками

Проволочные головоломки

Проволочные головоломки советуем делать из стальной проволоки средней жесткости диаметр 2,5 — 3 мм. Медная или алюминиевая проволока не годится: с одной стороны, она слишком мягкая и плохо пружинит, с другой — пачкает руки.

Проволоку, предназначенную для головоломок, нужно вначале выпрямить. Крепко зажмите ее руками и несколько раз протяните по деревянному цилиндрическому стержню, вертикально зажатому в тисках (см. рис. А). Если выпрямить проволоку таким способом не удастся; отрихтуйте ее деревянным молотком на толстой доске, затем зачистите наждачной бумагой до зеркального блеска.

Теперь надо определить длину Отдельных деталей выбранной головоломки. Для этого каждую из них нужно нарисовать на ватмане в натуральную величину. Наложив на рисунок тонкую мягкую проволоку, повторите контуры детали. Затем проволоку распрямите — получилась точная длина искомой детали в развернутом виде. С ее помощью и отрежьте кусачками соответствующие отрезки от стальной проволоки.

Гнуть проволоку удобнее с помощью несложного приспособления — отрезка толстой доски, в которую в местах сгибов проволоки (согласно заданным размерам) забиваются толстые гвозди (см. рис. Б). Небольшие кольца и ушки выгибайте с помощью круглогубцев. Для изготовления больших колец следует заранее заготовить несколько деревянных цилиндров разного диаметра. На них, как и при изготовлении пружины, накрутите несколько витков (см. рис. В). Затем зажмите в тисках и ножовкой аккуратно разрежьте вдоль оси — получатся кольца. Их надо тщательно отрихтовать, а стыки совместить так, чтобы плоскости разъема получились почти незаметными.

Готовые детали проволочных головоломок покройте 2 — 3 слоями бесцветного лака — это предохранит их от ржавчины.
Детали (кольца или скобы), которые предстоит снимать, на рисунках зачернены. Сниматься они должны совершенно свободно, без применения силы. Надо только догадаться, как это сделать. Под основным рисунком каждой головоломки помещен дополнительный, подсказывающий ход решения.

Обращаем ваше внимание на то, что описание первых двух головоломок дано более подробно. Освоив их изготовление, нетрудно будет выполнить и другие.

1. ЗВЕЗДОЧКА С КОЛЕЧКОМ . На лицевой поверхности толстой доски циркулем прочертите две окружности диаметром 40 и 95 мм . С помощью транспортира разделите окружности на десять равных частей — на каждой получите центры, куда забейте гвозди диаметром 3-4 мм так, чтобы они образовали шаблон пятиконечной звездочки.

Шляпку гвоздей откусите кусачками, а заусенцы удалите напильником. Мягкой проволокой обойдите контур — так определяется требуемая длина заготовки. Правда, к ней прибавьте еще припуск на изготовление двух ушек диаметром 20 и 10 мм . А теперь распрямите проволоку — получите длину для исходной заготовки.

От стальной проволоки отрежьте кусок, сделайте на концах ушки и еще раз обойдите контур. Получилась звездочка 3 — основная деталь этой проволочной головоломки. Серьгу 2 и кольцо 1 сделайте из той же проволоки. Диаметр кольца — 25 мм , серьги -30 мм . Удлиненная часть серьги должна свободно входить в кольцо и в большое ушко звездочки.

2. ЯКОРЬ . Технологию изготовления этой головоломки следует разбить на две части. В первой части она отличается от той, что применяли в предыдущей головоломке. Определить длину заготовки будет довольно сложно.

Поэтому мягкая проволока вам не понадобится. От заготовленной стальной проволоки отрежьте кусок длиной 300 мм.
На цилиндрической болванке диаметром 20 мм строго посередине куска согните кольцо — образовалась Якорная скоба. Не снимая ее с болванки, закрутите проволоку на два витка.

С помощью круглогубцев согните концы так, чтобы получились «плечи» якорного веретена. Используя дополнительный кусок той же стальной проволоки как оправку, согните на ней по паре петель для штока. Рога и лапы якоря далее можно сделать с использованием доски и гвоздей, как в головоломке «Звездочка с кольцом».

На рисунке ширину якоря можно принять 85 — 90 мм, а высоту 95 — 100 мм. Диаметр кольца 3 возьмите в пределах 25 — 30 мм, а диаметр кольца 1 на 5 мм больше. Шток 2 закреплять в веретене якоря плотно не следует — он должен перемещаться с небольшим сопротивлением.

3. ЗАМОК . Диаметр круга 2 возьмите в пределах 110 — 120 мм . Диаметр его большого ушка 15 — 18 мм, маленького 10 — 12 мм. Диаметр ключа 1 около 20 мм. Его бородка должна свободно входить в ушко круга.

4. СКОБА НА СТРЕЛЕ. Длина стрелы 3 — 140 мм. На ее концах предусмотрены наконечник в виде ромба с поперечной диагональю, равной 30 мм, и хвостовик в виде кольца диаметром 10 мм. П-образная скоба 2 имеет следующие размеры: полка — 35 мм , боковины — 30 мм. На концах скобы предусмотрены петли диаметром 10 мм — они соединены с колечками 4 диаметром 10 мм, надетыми на стреле. Диаметр кольца 1 -25 мм.

5. ТРЕУГОЛЬНАЯ СПИРАЛЬ . Контуры спирали 2 вписывают в параллелограмм размером 140X80 мм. Диаметр его ушек — 20 мм. Серьга 1 должна свободно проходить через ушко.

6. ФИГУРНЫЕ ЗВЕНЬЯ . Диаметр кольца 1 — 30 мм. Диаметр кольца 3 на 5 мм больше. Размеры, деталей 2, 4 и 5 выберите по своему усмотрению. Единственное условие: в положении, показанном на рисунке, детали 4 и 5 должны пропускать кольцо 1.

7. ЗМЕЙКА . А эта фигура — «домашнее задание» читателю: продумайте и изготовьте ее сами, пользуясь приемами для предыдущих головоломок, а также найдите, как надеть кольцо на змейку и снять с другого ее конца.

Источник

Коллекция головоломок сделанных с помощью лазерно-гравировального станка [макеты для резки прилагаются]

Я занимаюсь лазерной резкой уже пять лет и решил представить вам коллекцию головоломок, которые можно сделать с помощью станка для лазерной резки, также я прикреплю необходимые файлы, советы и методы для каждой головоломки. Создание головоломок с помощью лазерного станка довольно простое дело, всё что необходимо это вырезать их по схеме и собрать, возможно, используя немного клея. Надеюсь, вы найдете эту статью полезной и вдохновляющей.

Примечание: данная статья является переводом.

Шаг 1: Пазл

Пазлы являются классической и наверно самой распространённой версией головоломок, первый пазл был вырезан около 1760 года (очевидно, вручную), и обычно он выглядит как картинка, разрезанная на маленькие соединяющиеся части. Лазерный станок очень хорошо подходит для изготовления пазлов, потому что ширина пропила составляет всего 0,1 мм. Это означает, что детали плотно прилегают друг к другу прямо после выхода из станка.

Есть несколько способов разместить изображения на деревянных пазлах.

Вы можете перенести цветные изображения на поверхность дерева, используя бумага для заморозки, или лазерный резак способный гравировать изображение в оттенках серого на поверхности материала. После того как изображение нарисовано, остается только разрезать пазл на мелкие кусочки. Я взял примерную секцию пазла из Викимедиа, она уже была в подходящем векторном формате, готовая для резки.

Не могу поверить, что перед этим испытанием я ни разу не делал пазл на своем лазерном станке, все это заняло несколько минут.

Шаг 2: Пазлы с лотками

Пазлы с лотками — это именно то, на что они похожи. Вы получаете лоток и несколько деталей, и задача состоит в том, чтобы положить все части обратно в лоток.

Пазлы с лотками для детей обычно включают в себя несколько отверстий, которые соответствуют вставляемым в них формам. Я нарисовал эту головоломку с покемонами, используя силуэты из мобильной игры Pokemon Go. В Inkscape есть функция, которая позволяет легко трассировать изображение, их просто нужно было немного очистить, и они были готовы к резке. Я нанес названия покемонов на доску с помощью расширения Hershey Text.

Более сложные головоломки с лотками обычно предполагают, что вы помещаете несколько фигур в одно отверстие и пытаетесь найти способ, чтобы они все поместились. Эта головоломка пентомино была одной из первых, которую я когда-либо получала. Существует 12 различных способов собрать 5 кубиков, которые образуют базовое пентомино. В этой версии головоломки фигуры тематические и символизируют 12 животных китайского Зодиака.

Шаг 3: Пазл «Кельтский узел‎»‎

Кельтские узлы используют переплетения для описания формы узла. Нить проходит над и под собой в пределах одного узла, линии на рисунке показывают, какая нить находится сверху, и разрезание некоторых из этих линий превращает узел в головоломку. Все это можно сложить в лоток, чтобы представить общую форму узла, но внутренний маршрут всегда будет оставаться загадкой.

Узлы был нарисованы с помощью кубиков Black Oak Games. Эти кубики позволяют создавать причудливые узлы, помещая кубик и поворачивая его, пока вы не будете довольны формой. Я использовал цифровую версию, которую создал ранее. Как только узел был нарисован, я смог разбить его на составные части. На изображении конструкции вы можете видеть, что я изогнул концы частей головоломки, это создает замкнутую область для каждой части головоломки, которую затем можно раскрасить, чтобы было намного легче показать, какая часть и куда идет. Это было бы полезно, если вы хотите создать чертеж решения. Перед резкой убираю все изогнутые линии.

Мне нравится эта головоломка, потому что она проста в изготовлении, а кости Black Oak Games позволяют создавать бесконечное количество комбинаций.

Шаг 4: Фрактальные головоломки

Пазл созданный на основе кривых Гильберта

Пазл созданный на основе кривых Госпера

Пазл созданный на основе кривых Дракона

Эти фрактальные головоломки представляют собой немного иную форму головоломки с лотком. Фракталы — это особый математический набор, который демонстрирует повторяющийся узор. В этих случаях они состоят из базовых шаблонов, которые повторяются снова и снова. По сути, весь узор — это всего лишь одна линия от A до B. Эти узоры можно разбить на более мелкие части. Все части выглядят удивительно похожими, и, когда я разделял выкройку, я получил много удовольствия, убедившись, что теперь две части были совершенно одинаковыми, что еще больше усложняет сборку. В один файл включены три шаблона.

Кривые Гильберта это очень простой квадратный узор, кривые Госпера создают более интересную треугольную форму и, наконец, кривые Дракона имеют множество красиво закругленных секций.

Файл нарисован таким образом, что лазер проследует от A до B за один проход, а затем вернется и разделит узор, что делает процесс резки действительно интересным.

Шаг 5: Головоломка «колючка»

Головоломки типа «колючка» сделаны с серией взаимосвязанных частей, части обычно выглядят как зазубренные палочками, которые не сразу ассоциируются с лазерным станком, потому что вы должны сделать вырезы в двух разных осях, а лазер режет только по вертикали. Когда у вас есть доступ к чуть более мощному лазеру, подобные головоломки становятся возможными. У меня есть станок мощностью 80 Вт, и он может резать материал толщиной 12 мм, этого достаточно, чтобы создать палочку, и поскольку палки имеют квадратную форму после того, как они были разрезаны по одной оси, вы можете повернуть палку на 90 градусов и разрезать их по второй оси.

Показанная здесь первая головоломка «колючка» состоит из 12 идентичных частей, каждая с выемкой посередине на второй оси. Я решил сделать единственную выемку на втором проходе, потому что палочка будет немного двигаться при ее вращении. Когда вы режете одну из палок, вам нужно разрезать профиль, но вам также нужно очистить остальную часть отверстия, чтобы вы могли положить ее обратно боком. Прикрепленный здесь файл будет выглядеть странно, потому что он предназначен для одной детали, а чертеж состоит из двух частей, по одной на каждый проход.

Есть подраздел головоломок «колючек», которая называется головоломка «Чак». Мне всегда нравилась эта головоломка. В самой простой форме она невероятно распространена, вы можете найти такую в хлопьях, но вы можете удлинить некоторые части и начать делать более длинные и большие версии. Затем вы можете формировать пирамиды, кубы и всевозможные фигуры. Это немного похоже на конструктор, если у вас достаточно правильных деталей. Только «ключевые» детали должны быть вырезаны по двум осям, этот файл был оптимизирован для использования.

Шаг 6: Головоломки «коробки-колючки»

Головоломки «коробки-колючки» также могут быть сделаны из других взаимосвязанных частей. В этих двух примерах листовые материалы нарезаются соответствующей формы, и они сплетаются вместе, чтобы создать законченную головоломку.

Куб с крестообразными насечками был сделан из 5 мм прозрачного плексигласа, а трубчатая головоломка колючка была сделана из 6 мм слоя. Эти конструкции могут быть масштабированы для материала любого размера, который у вас есть, потому что все прорези и размеры будут масштабироваться соответствующим образом. Вы, вероятно, захотите масштабировать их именно для вашего материала.

Шаг 7: Головоломка со скользящим блоком (Пятнашки)

Головоломка со скользящим блоком была изобретена в 1880-х годах как Пятнашки, которые имели числа от 1 до 15 подвижных блоках. Моей данью уважения этой форме головоломки является головоломка «восьмерка», которая удивительно похожа по концепции, но использует только 8 блоков, что является гораздо более разумным прототипом. Вы также можете поместить любую картинку на верхнюю часть блоков.

Каждый блок состоит из 3 разных слоев, средний слой сдвинут вправо и немного вверх, чтобы образовать перекрывающуюся секцию с блоком рядом с ним. Если плитки перекрывают поверхности, на которые нанесена гравировка, это уменьшает толщину материала и позволяет легко скользить по зазорам. Край головоломки также имеет 3 слоя, которые расположены в шахматном порядке аналогичным образом. Край имеет подпорку, как и у других головоломок на лотке, и это предотвращает выпадение частей из середины. Край представляет собой цельный кусок, из-за этого последний ряд блоков должен быть приклеен на место внутри пазла, поэтому будьте осторожны, чтобы не попасть клеем за пределы блока, иначе он не будет скользить правильно.

Поскольку эта головоломка представляет собой всего лишь серию блоков, ее можно расширить до любого требуемого размера. Я сделал эту головоломку из 3-миллиметрового слоя древесины тополя, что позволяет легко сделать глубокую гравировку.

Шаг 8: Байтовая головоломка-шкатулка

Эта байтовая головоломка-шкатулка предназначена для совершенно другого вида головоломок. Выемки на верхней части коробки свободно скользят вверх или вниз и запирают или отпирают шкатулку. Вам просто нужно привести все восемь переключателей в правильное положение вверх/вниз, прежде чем вы сможете сдвинуть крышку в сторону и снять ее. Существует 256 возможных комбинаций (2^8), что в компьютерной терминологии называется байтом, отсюда и название. Ящик сделан из прочной 6-миллиметровой фанеры, поэтому он может выдержать небольшое усилие, но он был обшит 0,8-миллиметровой фанерой, чтобы скрыть технологию изготовления (и комбинацию).

Как и большинство комбинированных замков, его можно открыть, приложив немного силы в нужном направлении. Некоторые штифты более тугие, чем другие, поэтому вы знаете, какая сторона заперта, а какая разблокирована. Немного потренировавшись, вы сможете найти все восемь позиций штифтов за несколько минут. Однако я схитрил и пометил боковую сторону крышки очень тусклым карандашом.

Шаг 9: Криптекс

С тех пор, как я посмотрел фильм — Код да Винчи — я был очарован криптексом, небольшим комбинированным хранилищем, которое можно разблокировать, только введя правильное слово на свитке, позволяя пользователю вытащить трубку, содержащую некоторые своего рода секрет.

Источник