Серпантини, які кулька пройде

У масштабі моделі справжній серпантин надто тісний: поворот у 15 м при 1:45 000 — це третина міліметра. Тож кожен серпантин розкривається в розворот завширшки близько 1,3 кульки посередині жолоба, а наступний відрізок зсувається вбік на ширину цілого повороту. Стос серпантинів розкривається як гармошка, а якщо він задовгий для столу, трохи вигинається. Де місця все одно бракує, два сусідні серпантини прибираються разом (зникає один відрізок стосу), і сторінка повідомляє, скільки, — завжди парами, щоб решта дороги поверталася в той самий бік. Менша кулька, більший стіл або плитки збережуть їх більше.

Ухил, за якого кулька котиться

Траса має власний профіль, окремий від землі під нею: завжди вниз, ніколи не положистіше за приблизно 2° (сталевій кульці на друкованому пластику потрібно стільки, щоб із запасом подолати опір коченню) і ніколи не крутіше за 7½°. Де траса йде нижче рельєфу, вона лежить у виїмці; де вище — на насипу, щоб її можна було надрукувати без підтримок. Висоту рельєфу підібрано так, щоб маршрут у середньому спадав приблизно на 3½°; обидва значення можна змінити.

Кочення в симуляції

Суцільна кулька, що котиться без проковзування, розганяється з прискоренням 5⁄7 від g·sin(ухилу); решта енергії йде в обертання. Проти цього діють опір коченню по лініях шарів (сильніший для дрібних кульок), невеликий опір повітря й на поворотах тертя під час заїзду на стінку жолоба. У повороті кулька встановлюється там, де врівноважуються сила тяжіння й відцентрова сила, tan ψ = v²⁄(r·g); на швидких поворотах жолоб має віраж, а зовнішню стінку піднято там, де кулька заїжджає високо. Симуляція позначає місця, де кулька зупиниться, злетить із гребеня чи перескочить стінку, і робить трасу положистішою чи крутішою, доки вона не докотиться до чашки.

Друк

• Друкуйте трасу контрастним кольором: у 3MF траса, рельєф, вода, фінішна чашка й написи — окремі частини.
• Найважливіше — гладке дно жолоба. Використовуйте тонкі шари на трасі (сторінка підкаже висоту для вашої кульки) або розгладжування верхніх поверхонь.
• Підтримки не потрібні: жолоб — відкрита U-подібна форма зі стінками з нахилом не більше 20°.
• Усередині рельєф здебільшого порожній; заповнення 8–10% цілком досить. У плитках є отвори для друкованих штифтів.
• Вставте ворота у дві прорізи вгорі, покладіть за них кульку й підніміть.

Яка кулька

Кульки від підшипників круглі з точністю до тисячних часток міліметра й важкі для свого розміру, тож котяться рівно. Хромиста сталь (часто продається як підшипникові кульки G25) дешева й дуже гладка, але іржавіє, якщо її часто торкатися; нержавна сталь (AISI 420 або 440) трохи дорожча й лишається блискучою. Налаштування 16 мм пасує для звичайної скляної кульки. Невеликий дисковий магніт під фінішною чашкою зупиняє сталеву кульку з клацанням і тримає її.

Що варто зважати

Симуляція — це модель із коефіцієнтами тертя для типового друку з PLA; кожен принтер, філамент і кулька трохи відрізняються — для цього й потрібен тестовий зразок. Траса проходить серпантини маршруту по порядку й із правильного боку, але не точним шляхом: їй потрібне місце, якого немає в справжньої дороги. Фінішна чашка стоїть там, де закінчується траса. Тунелі не використовуються ніколи: маршрут через тунель обрізається там, де тунель починається.