keskiviikko 3. syyskuuta 2014

Heilurinvarren materiaalikokeilua - Pendulum rod experiment


Edellisellä sivulla kuvasin lämpötilamuutoksen vaikutusta käyntitarkkuuteen. Kertoimet eri materiaaleilla on suunnilleen seuraavia googlen mukaan:

    - Invar                                              1,5 x 10-6  (siis vain noin 1/8 osa teräksen laajenemisesta)
    - Mänty ja kuusi syiden suuntaan    3,5 x 10-6
    - Teräs                                              12 x 10-6
    - Ruostumaton                                 18 x 10-6

Nyt käytössä oleva heilurin varsi on tuo ruostumaton, jonka lämpölaajeneminen on kaikista suurin. Koska en halua tässä vaiheessa ostaa invar tankoa, päätin tehdä kokeilumielessä puisen heilurin tangon kuusesta (luulisin että on kuusta mutta voi olla mäntyäkin..). Tanko on kuivunut lähes koko kesän autotallissa ja nyt tuli sopiva hetki tehdä kokeiluja.

In previous page I described the time deviation caused by the thermal expansion. According to Google the expansion rates are as follows:
    - Invar                                              1,5 x 10-6  (only about 1/8 of steel)
    - Wood                                             3,5 x 10-6
    - Steel                                               12 x 10-6
    - Inox steel                                       18 x 10-6
The current rod is made from Inox steel, so it is the worst selection. As I don't want to invest to invar rod now, I decided to make an experimental wooden rod.


Puutanko sellaisenaan ei kestä heilurin painoa joten ripustuspäähän piti tehdä vahvistus. Valitsin mesingin sen helpon työstettävyyden vuoksi, vaikka sen lämpölaajeneminen on kolmanneksen terästä suurempaa. Osa on kuitenkin niin lyhyt, että se ei pääse paljoa vaikuttamaan lopputulokseen.

Wooden rod can't resist the weight of the quite heavy pendulum bob, so I had to make the suspension end from metal.

Heiluri paikallaan kellossa

Pendulum rod in it's position in the movement.

Heilurin alaosan kierteen tein laiskuuttani puusta. Se piti tehdä normaali M10 kierteellä koska M10 hienokierre olisi liian tiheä puuhun. Kuvassa nähdään kuinka paljon heilurin paino on noussut ylöspäin (noin 2,5 cm) kun heilurin varsi ei paina paljon mitään verrattuna 10 mm terästankoon. En jaksanut myöskään tehdä kunnon rukkamutteria vaan käytän normaalia M10 mutteria. Tarkka rukkaus saattaa osoittautua haasteeksi ja luulen että tähänkin tankoon pitää lisätä joku hienorukkaushylly.

I was so lazy, that I made the pendulum rod thread of wood and didn't insert a metal thread there even if it would have been technically better way. Also I use a standard Biltema nut. The disadvantage with this is, that the thread is normal M10, so the adjusting will be quite inaccurate and the fine tuning plate will probably be needed.