1、內(nèi)容
展項由磁性臺面、齒輪模型、動畫聯(lián)動裝置和造景滾筒聯(lián)動裝置組成。
展項的主體為一個具有磁性臺面的工作臺,工作臺上擺放著一些齒輪,齒輪的固定軸材料是鐵,可吸附在磁性桌面上,滿足齒輪之間相互帶動的穩(wěn)定性,而在觀眾將手插進齒輪之間時又可彈開,保障安全。臺面設置有一套具有操作手柄的齒輪,并設置有兩組分別與造景滾筒、動畫裝置相連的固定齒輪組, 造景滾筒或動畫裝置可以被各自獨立驅(qū)動。造景滾筒上設置春夏秋冬四個季節(jié)的場景。動畫裝置演示卡通化的晝夜交替影像,圓筒上設狹縫,內(nèi)側(cè)繪有一套連續(xù)圖片,當驅(qū)動齒輪使圓筒旋轉(zhuǎn)時,透過運動著的窄縫,可看到對面連續(xù)的影像。
參與者將各種磁性齒輪進行創(chuàng)意組合,使帶搖柄的齒輪與普通齒輪相連接,再連接到與動畫裝置或滾筒相連的固定齒輪上,轉(zhuǎn)動曲柄,參與者會看到動畫影像或看到造景滾筒轉(zhuǎn)動演示。
2、原理
齒輪:
齒輪(Gear) 是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機械零件。齒輪通過與其它齒狀機械零件(如另一齒輪、齒條、蝸桿)傳動,可實現(xiàn)改變轉(zhuǎn)速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。由于傳動效率高、傳動比準確、功率范圍大等優(yōu)點,齒輪機構(gòu)在工業(yè)產(chǎn)品中廣泛應用,其設計與制造水平直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。齒輪輪齒相互扣住齒輪會帶動另一個齒輪轉(zhuǎn)動來傳送動力。 將兩個齒輪分開,也可以應用鏈條、履帶、皮帶來帶動兩邊的齒輪而傳送動力。
齒輪種類繁多,常見的有直齒輪、斜齒輪、傘齒輪、蝸輪蝸桿等。直齒輪和斜齒輪主要用于傳遞平行軸之間的運動;垂直相交軸之間的運動常采用傘齒輪傳遞。而蝸輪蝸桿多用于傳遞垂直相錯軸之間的運動。另外還有內(nèi)齒輪、圓錐齒輪、螺旋齒輪、雙曲線齒輪等齒輪傳動機構(gòu)。
齒輪比:
兩個不同直徑的齒輪結(jié)合在一起轉(zhuǎn)動,大直徑的齒輪轉(zhuǎn)速會比小直徑的齒輪轉(zhuǎn)動慢,它們的轉(zhuǎn)速比例和齒輪直徑大小成反比,小齒輪傳遞動力至大齒輪時,轉(zhuǎn)動的速度、降低的旋轉(zhuǎn)的比率、以及扭矩放大的倍數(shù),都恰好等于兩齒輪的齒數(shù)比例,這個比例就是所謂的“齒輪比”。
費納奇鏡:
費納奇鏡俗稱詭盤,是一種可產(chǎn)生連續(xù)活動影像的裝置,1832年由比利時人約瑟夫?普拉特和奧地利人西蒙?馮施坦普費爾發(fā)明。費納奇鏡是電影的雛型,利用了視覺暫留現(xiàn)象的原理,有兩種結(jié)構(gòu)形式,第一種是手柄上垂直安裝一張繪有一套連續(xù)圖像的盤片,盤片的中央有一圈窄縫,對面有一面鏡子。當盤片旋轉(zhuǎn)時,透過運動著的窄縫,從對面的鏡子中,便可看到連續(xù)運動的影像。第二種是采用里外兩個筒形盤片,外面一張有窄縫,里面一張繪有圖像,當里面的盤片旋轉(zhuǎn)運動時,觀看者便可透過窄縫看到活動的影像。
3、目的
通過組裝齒輪的互動,使參觀者掌握齒輪的結(jié)構(gòu)和傳動的原理,并了解齒輪比的概念和傳統(tǒng)動畫裝置。
