Mi Armonografo V1

Primeros pensamientos:

Imagen completa de mi Armonografo de 3 pendulos.

Este es un proyecto que quería hacer desde hace mucho tiempo, gracias a mi novia que me compró un pequeño libro sobre matemáticas y música, lo he tenido en mi coche y he continuado leyendo en distintos momentos…

Sólo recientemente he reunido suficiente conocimiento, información y el tiempo para llevar a cabo algunos proyectos de carpintería complejos.

Decidí tratar de hacer mi primer Armonógrafo DIY, una invención victoriana de 1844 que dibuja bellas imágenes basadas en la relación de tono musical: por ejemplo, los acordes, los armónicos y octavas. Haga clic aquí para una explicación detallada.

Después de mi obsesión por los armónicos, armónicos y música algorítmica planeo volver a crear dispositivos de la vieja escuela lo más cerca posible, a continuación, crear modernas versiones escaladas hacia abajo.

Mi V1 Armonografo de 3 pendulos:

El primer prototipo parece funcionar bastante bien, pero debido a que lo quería hacer de alguna manera re-utilizable y no permanente, hay una gran cantidad de fricción y movimiento en el sistema de apoyo que he diseñado con el fin de conectar los dos brazos móviles que sostener la pluma.

Debido a la oscilación del péndulo y el hecho de que cada brazo atrae o repele el otro dependiendo de la fuerza inicial, el mecanismo debe permitir el libre movimiento en los ejes X e Y …

Algunos de los primeros dibujos del armonografo.

Mi solución fue un pequeño “bloque” que consiste en dos cojinetes en 90 grados, insertado en un pequeño pedazo cuadrado de madera.

Muchas cosas aprendidas en este proceso, como el uso de bandas elásticas para mantener cosas juntos, usando pequeñas bolas de madera como forma de conexión temporal …

Voy a publicar imágenes aquí porque es un buen truco que puede ser usado en numerosos proyectos, pero todos estos elementos piden a gritos una actualización a un dispositivo más estable y preciso.

Otro elemento fundamental del dispositivo es la sujeción del bolígrafo. Éste debe ser perpendicular a la superficie donde está el papel y se fijará firmemente a uno de los brazos. Algunas plumas no dibujan si el ángulo creado por el soporte es demasiado empinado, es una buena oportunidad de experimentación y error hasta que se encuentre el peso correcto, intentando que la acción del bolígrafo contra el papel tenga la menor fricción posible ya que es aquí donde se produce mayor pérdida de energía.

Modificaciones en los brazos:

Después de algunas pruebas, he decidido añadir algunas mejoras menores a los brazos, para permitir el cambio de diferentes mecanismos de sujeción para bolígrafos, cojinetes vs imanes, contrapesos y ajuste fino de la altura. Para ello he insertado un tornillo en la parte superior de cada brazo / péndulo así se pueden instalar diferentes accesorios.

Los imanes son buena elección para este tipo de rodamiento, porque no hay ninguna reacción violenta y permite la libre circulación en todas las direcciones. Sin embargo, un imán sólo está llevando a cabo atracción en uno de los lados, el otro repele, por lo que una vez que el ángulo es bastante drástico, la articulación se debilita. El segundo inconveniente es que no se puede utilizar contrapesos con imanes y vamos a ver cómo esto es esencial en el futuros artículos.

Por otro lado, son extremadamente difícil de pegar, porque se mueven y se debe tener cuidado para corroborar que  están en la posición correcta o si no puedes acabar con articulaciones que repelen en lugar de conexiones. El tamaño de los imanes debe ser de al menos 8 mm de diámetro o más grande, he usado 5 mm en un primer momento y no son lo suficientemente fuertes.

Un truco para pegarlos es unir dos imanes juntos para que así se sepa la dirección de los polos magnéticos y dejando uno de ellos dentro de la madera … pero es tedioso y hay que hacer uno a la vez, asegurándose de que las conexiones están correctamente colocadas y evitar que las esferas se salgan de los taladros.

Cardan y Fulcrum:

Una de las partes más atractivas de este diseño es el uso de cojinetes muy simples usando únicamente tornillos que  descansan en un orificio de giro marcado en una pieza de metal. La fricción aquí puede ser muy baja y permite el ajuste fino fácilmente.

El punto en el cual oscila un péndulo, se llama “Fulcrum” o el punto de apoyo.

El cardán o gimbal utiliza un sistema similar pero aquí el principal péndulo está descansando sobre una arandela. Todo el péndulo ahora está descansando en otros dos puntos de giro en la parte inferior, lo que resulta en libre circulación en 2 dimensiones. Las marcas de apoyo en la arandela se realizan a 90 grados en comparación con los agujeros de pivote superiores …. cada par de tornillos de descanso permitir el movimiento en un eje.

La parte superior del cardán se adaptará a una plataforma de 30 por 30 cm, hecho de material firme y plano como MDF de 6 mm de espesor. La plataforma se refuerza con el uso de madera de balsa a lo largo del borde y apoyos a 45 ° con respecto al palo principal. El sistema se mantiene en su lugar con un tornillo, por lo que se puede desmontar. En la imagen de abajo se puede ver imanes, una forma útil para mantener la hoja de papel en su lugar.

Pesos y Frecuencias:

Al igual que Galileo descubrió hace un tiempo, la frecuencia de un péndulo viene de la longitud de la misma y no el peso.

Otro hecho interesante es, que la frecuencia de la oscilación se mantiene constante, mientras que sólo decae de amplitud en el tiempo debido a la gravedad. En un péndulo entonces podemos cambiar la frecuencia mediante la modificación de la altura del peso.

Una serie de 12 agujeros se perforan en cada uno de los Péndulos, formando una octava completa con sus semitonos. Los agujeros permiten una pequeña clavija de madera para encajar y actuar como un límite para los pesos, que luego permitirán ser ajustados a diferentes alturas/frecuencias en cada péndulo. Se añade una arandela para igualar la presión de los pesos.

Resultados:

Teniendo en cuenta que ha sido un proyecto de una semana, sin expectativas reales de un buen resultado, estoy muy contento por el resultado. Veo un montón de espacio para la mejora y posibles modificaciones que permitan un mayor control, mejor repetición y mejores imágenes,  de modo que esto me motiva para continuar y ver qué se puede lograr.

Voy a publicar alguna versión ahora escaneada de los dibujos más agradables que he hecho, mientras llevaba a cabo el ajuste fino de este primer prototipo.

Video del primer prototipo en uso:

Video corto del aparato en uso,, mientras escuchamos relajante música ambiental de mi sencillo Aerial EP.
Espero os guste!