Кубик 111111 Головоломка в стиле Пагоды.

Вдохновленный идеей Оскара о новом дизайне для больших кубов, отличном от дизайна V-Cubes, – я решил потихонечку претворять в жизнь моё заветное желание создание куба 111111. Звучит достаточно дерзко, не правда ли?

На сегодняшний день, из того, что я знаю, – в мире существует только два экземпляра такой головоломки: эта китайская подделка V-Cube-11, и сравнительно недавно появившийся от Тони Фишера, также по технологии Вердеса. Я решил не идти по протоптанной дорожке, а использовать что-то новаторское, – где мне тут же в пору подвернулся вышеупомянутый альтернативный дизайн. Не имея под рукой ничего кроме пылкой задумки и нескольких эскизов куба 171717, – я принялся за работу!..

Скооперировавшись с Оскаром, а также немного поупражнявшись в его же ветке по оговариваемой проблематике – с головой ушел в 3D-моделирование. Чуть ниже вы можете с восторгом наблюдать мои иллюстрированные результаты на текущий момент.

К слову сказать, четко следуя принципу дизайна так называемой “Пагоды” (если присмотреться на форму центрального элемента – она напоминает пагоду), – возможно изготовить только кубы определенных порядков, а именно: 333, 555, 999, 171717, 333333 и т.д., особо внимательные читатели могут заметить в этих числах строгую прогрессию. Это также детальнее описано здесь. Так что воплощать в жизнь “нестандартный” дизайн порядка 111111 предстояло нелегкой задачей аппроксимации. Но меня это ничуть не пугало, так как уж больно велико стремление создать этакое нечто из ничего – и в итоге крутить это чудо в руках, поражаясь причудливости внутреннего механизма!

По моему замыслу предстояло скомпоновать… вот, приведу несколько цифр для наглядности:

• 602 видимых элемента, т.е. цветных стикеров;
• 637 отдельных составных частей куба;
• 6 винтов, 6 пружин, 18 эластичных прокладок в дополнение.

И всё это должно держаться воедино друг за дружку крепкой структурой, и иметь возможность крутиться во всех направлениях по всем степеням свободы… Еще бы – амбициозно!

На текущий момент мною реализовано следующее:

• все из 21-го уникального элемента конструкции;
• продуманы все секущие плоскости, вдоль которых будут поворачиваться слои куба;
• зацепы каждого из элементов продуманы таким образом, чтобы избежать выпадения или разрушения всей структуры;
• минимизировано количество всевозможных изгибов, углов, срезов у элементов для придания более совершенной и наиболее простой формы – это в свою очередь значительно уменьшает препятствующее трение во время проворачивания слоя куба;
• основополагающие элементы, костяк системы (те самые 26 кусков, из которых состоит, например, классический 333) – наоборот, увеличены по своим размерам ради того, чтобы из них вырезать как можно больше лишнего и ненужного, к тому же тяжелого, пластика;
• куб комфортно скруглен по своей общей форме – отчасти из-за необходимости конструкции, отчасти для уютного расположения в руках, потому как такую махину легче обхватывать по форме ладони;
• продуманы зазоры и допустимые отклонения между составляющими элементами (хотя здесь еще есть над чем поработать);
• каждый из элементов скруглен по форме для гладкого скольжения при проворачивании.

Из того, что еще нужно внедрить и усовершенствовать:

• на мой взгляд, одним из самый больших неудобств при решении головоломки таких порядков и размеров, является выравнивание слоёв после их поворота: потому как, для того чтобы провернуть перпендикулярный слой, к только что совершённому, необходимо в достаточной мере четко отцентрировать все слои на кубе. В итоге трата кучи времени на утомительные действия сомнительного характера. Я подымал этот вопрос на форуме, с собственным любопытным вариантом решения, а также выслушал другие предложения. Так что эта тема, по сути, решена – её осталось лишь внедрить в проект.
• в 3D-модели также необходимо реализовать выемку лишнего материала из массивных кусков, собственно для чего они таковыми и проектировались. При этом сделать это так изящно, чтобы не нарушить геометрической гармонии и целостность, достаточную прочность составляющих элементов. Также желательны заглушки под эти ниши.
• Продумать расстановку винтов и пружин на сердцевину куба. Всё бы казалось очень просто: так как сделано в V-Cubes – но не тут то было.. Дело в том, что такой огромный размер как 111111 уже диктует крохотные своему локальному размеру составные части – и центральный элемент, под которым должен располагаться винт крепления, – также не исключение. Он получится достаточно мал для того, чтобы конкретно под него шапка винта просто не вместилась.. Оскаром был придуман обходной путь этой проблемы: он в лоб конически расширил толщину срединного слоя куба так, дабы центр куба был по размерам в пору под вкручиваемый винт, – но это портит общую эстетику головоломки.

Я немного пораздумал, и вывел собственное решение, которое убивает одним махом сразу нескольких зайцев! Ведь суть “пагоды” какова? – есть три яруса (для куба 111111 их будет три), вдоль которых по всей сфере двигаются цепляющиеся ножки каждого из составных элементов. Почему бы нам на большом центральном элементе эти три яруса не разбить на три отдельных куска. Т.е. как бы сам стволовой, центральный элемент будет в свою очередь состоять из толстой ноги и трех горизонтальных крышек, каждая из которых ограничивает свой ярус (см. соответствующие иллюстрации ниже, для наглядного представления этих ярусов). Получается, как бы расслоенный центральных элемент.

Какие преимущества даёт такой подход? А вот какие:

• во-первых, это упрощает задачу изначальной сборки головоломки в единое целое, потому как засовывать последний кусок под “крылья” каждого из ярусов – задача гибкости куба; а так мы можем просто привинтить крышку яруса в центре последней;
• во-вторых, самый глубокий ярус будет иметь самое широкое основание – где будет предостаточно места для головки винта;
• в-третьих, к этому винту можно крепить не одну пружину – а три, для всех трех уровней пагоды! Это даст большую эластичность общей структуре на каждом отдельной ярусе.

Проанализировав собравшиеся отзывы и критику по моему проекту, я понял, что основной скепсис относится к неверии в возможность свободного вращения слоёв. Т.е. – насколько велико трение между частями и слоями в целом. Сейчас это стоит первостепенной задачей для меня: уменьшить возникающее трение кручения. Дизайн “пагоды” в своей сути подразумевает как можно более плотное и цепкое крепление между собой (что очень кстати для кубов таких больших порядков), – но это же является и существенным недостатком (как раз из-за того количества соприкасающихся поверхностей, которое создаёт немалое препятствующее трение).

Но и здесь мой гений маху не даёт – также имею соображения и наработки:

• я считаю, что одних лишь нарезанных сечениями сферических поверхностей каждого из ярусов мало для свободного вращения; хоть они и будут скруглены по краям, хоть и будут учтены зазоры… Эти самые “крылья”, которыми цепляются элементы за каждый ярус, можно еще и склинообразить, т.е. ближе к концам сплюснуть немного. Это даст возможность отдельно взятому элементу совершать на месте небольшие люфты – а в целом, вдоль слоя, этот клинообразный краешек уже не будет так существенно тереться об ярус крепления;
• также, пораскинув немного мозгами, и продолжив идею и трех пружинах на остове центральных элементов, – можно сделать такими же “плавающими” ярусы на каждом из фундаментальных элементов конструкции: центральных, и угловых со срединно-реберными в том числе. Работы при такой задумке, конечно, много – но куб в целом станет куда более эластичным. Главное не переусердствовать.

На десерт вышеупомянутым описаниям представляю галерею иллюстраций моего 111111:

Каждый из проворачиваемых слоёв кубика 1111

средний слой

2ой слой

3ый слой

4ый слой

5-ый слой

Внешний слой куба

Автор Tesseract750 / Форум Speedcubing

+ 11 –

кубик рубика, спидкубинг, головоломки, как сделать самому, v-cube, тони фишер

antiskuka, 05.04.2012 23:22