موسوعة المجلد 2: الفيزياء في هندسة غير مرئية – المغناطيس والهندسة النشطة
يعتقد معظم الناس أن الشطرنج العمودي يعمل ببساطة عن طريق "لصق مغناطيس بقطعة." هذه مفاهيم خاطئة. في هذا الفصل التقني، نشرح الفيزياء الخاصة بقوة الربط، و"الهندسة النشطة" لنظام المغناطيس المزدوج، ولماذا نستخدم تقنية الضغط المناسب بدلاً من الغراء.
الملخص التنفيذي (أهم النقاط)
- الهندسة النشطة: يسمح المغناطيس الواحد للقطعة بالدوران والانزلاق بشكل فوضوي. نظام المغناطيس المزدوج الخاص بنا يخلق "مسارًا" يجبر المحاذاة العمودية الدقيقة.
- فيزياء الفجوة: يخلق الفِلْت الوقائي والقشرة الخشبية مسافة تضعف بشدة الجذب المغناطيسي (قانون التربيع العكسي). نحن نعوض عن ذلك بمصفوفة معايرة من المغناطيسات النيوديميوم عالية الجودة.
- تقنية الضغط المناسب: نحن لا نستخدم الغراء، الذي يُحدث نقطة ضعف. يتم تركيب المغناطيسات بشكل دائم في مقاعد تم تصنيعها باستخدام آلات CNC.
- الاعتياد: يقوم النظام "بتثبيت" القطع في مكانها. للمدربين الذين اعتادوا على تحريك القطع بحرية على لوحات العرض، يتطلب هذا الدقة فترة قصيرة من التكيف.
مقدمة: لماذا تهم الفيزياء
عندما تقوم بتعليق رقعة شطرنج على الحائط، تصبح الجاذبية هي خصمك الأساسي. للفوز بهذه المعركة مع الحفاظ على أناقة منتج فاخر، الحلول البسيطة ليست كافية. لا يمكننا السماح للمعدن بلمس المعدن (لأنه يخدش). ولا يمكننا السماح للقطع بالانزلاق بلا سيطرة.
الحل يكمن في نظام المغناطيس المزدوج ChessboArt. الأمر لا يتعلق فقط بإمساك القطعة؛ بل يتعلق بإمساكها بشكل صحيح.
1. الهندسة النشطة: لماذا مغناطيسان؟
الفرق الأساسي بين لعبة وأخرى احترافية هو الهندسة. في الحلول الأرخص، يتم استخدام مغناطيس مركزي واحد عادةً. وعلى الرغم من كونه فعالاً في التدريب البسيط، إلا أن هذا النهج يضر بالدقة:
- عدم الاستقرار الدوراني: نقطة اتصال واحدة تسمح للقطعة بالدوران حول محورها. يمكن لفارس أن ينقلب بسهولة رأسًا على عقب؛ ويمكن للملك أن يميل.
- فوضى الشبكة: يسمح المغناطيس الواحد بإرفاق القطعة في أي مكان على السطح المعدني - بين المربعات، أو على الخطوط، أو بعيدًا عن المركز. وهذا يؤدي إلى لوحة فوضوية وغير مقروءة.
حل المغناطيس المزدوج: من خلال استخدام مغناطيسين متباعدَين، ننشئ "مسارًا مغناطيسيًا". نقطتان تحددان خطًا. بمجرد اقتراب القطعة من اللوحة، تتداخل الحقول المغناطيسية لتجبر القطعة على اتخاذ وضع عمودي مثالي. نسمي هذا الهندسة النشطة. يقوم النظام تصحيح وضع القطعة تلقائيًا، مما يضمن أن صليب الملك دائمًا عمودي وأن اللوحة تظل مرئية ومنضبطة.
2. فيزياء القوة و"الفجوة الهوائية"
هناك قانون فيزيائي يجعل تصميم الشطرنج العمودي الفاخر أمرًا صعبًا: قانون التربيع العكسي. تنخفض القوة المغناطيسية بشكل كبير كلما زادت المسافة بين المغناطيسات.
في لوحات العرض القياسية، غالبًا ما يلمس المغناطيس السطح مباشرةً لتحقيق أقصى قوة. لكن هذا يسبب الاحتكاك والضوضاء والخدوش. في ChessboArt، نعطي الأولوية لحماية السطح الخشبي.
- الفجوة: بين المغناطيس في القطعة والمغناطيس في اللوحة، يوجد طبقة من خشب الزان الطبيعي وطبقة من الفيلت الواقي الناعم.
- التحدي الهندسي: هذه الفجوة تقلل بشكل كبير من الجذب المغناطيسي.
- الحل: لتخطي هذه المسافة وضمان الثبات، لا يمكننا استخدام المغناطيسات الفريتية القياسية. نحن نستخدم مجموعة معايرة من المغناطيسات النيوديميوم عالية الجودة. باستخدام مغناطيسين، يتم توزيع قوة التثبيت على منطقة أوسع، مما يضمن الاستقرار دون الحاجة إلى قوة مفرطة لتحريك القطعة.
3. البناء: الضغط المناسب مقابل الغراء
الطريقة التي يتم بها تركيب المغناطيس مهمة بنفس قدر أهمية المغناطيس نفسه. في الإنتاج الضخم، غالبًا ما يتم لصق المغناطيسات ببساطة داخل ثقب. مع مرور الوقت، يتدهور الغراء ويصبح جافًا ويفشل - خاصة عندما يكون المغناطيس يسحب باستمرار ضد لوحة عمودية.
طريقة الضغط المناسب: في نظام ChessboArt، تكون المقاعد في القواعد الخشبية مشغلة بواسطة آلة CNC لتكون أصغر قليلاً من المغناطيسات. ثم يتم ضغط المغناطيسات باستخدام قوة ميكانيكية عالية.
- لا يتم استخدام أي غراء.
- المرونة الطبيعية للخشب تحافظ على المغناطيس في مكانه دائمًا.
- المغناطيسات مغمورة لتستوعب وسادة الفيلت، مما يضمن عدم وجود اتصال مباشر بين المعدن والخشب.
هذا يضمن أن المغناطيس لن ينفصل عن القطعة بغض النظر عن تغيرات درجة الحرارة أو الرطوبة في منزلك.
4. "النقر" (تجربة المستخدم)
نظام الهندسة النشطة يخلق إحساسًا لمسياً محددًا يختلف عن اللوحات القياسية.
عندما تُحرّك قطعة على لوحة شطرنج ChessboArt، لا تضعها فقط. بل تشعر بها تناسب تام في مكانها. المغناطيسات تسحب القطعة بنشاط إلى مركز المربع بدقة.
ملاحظة للمدربين والمحترفين: إذا كنت معتادًا على لوحات العرض القياسية حيث يمكنك تحريك القطع بحرية أو وضعها "قريبًا من" المربع، فإن هذا النظام يتطلب لحظة من التكيف. لا يمكنك وضع قطعة "بين المربعين" للإشارة إلى حركة غير مؤكدة. النظام يفرض الدقة. بالنسبة للعديد من الأشخاص، هذه ميزة تحافظ على مظهر اللوحة نظيفًا. ومع ذلك، فهي تتطلب عادة الحركة الحاسمة. ترفع، تتحرك، تثبت.
5. الملخص
نظام ChessboArt ليس سحرًا؛ بل يتعلق بتخطي الفيزياء الخاصة بالفجوة الناتجة عن المواد الفاخرة. باستخدام نظام المغناطيس المزدوج, نحل ثلاث مشاكل دفعة واحدة:
- نمنع الدوران (الهندسة).
- نولد قوة تثبيت كافية عبر طبقة الفيلت الواقية (الفيزياء).
- نفرض المحاذاة المثالية على اللوحة (الجماليات).
في المجلد الثالث, سننتقل مما هو مخفي في الداخل إلى ما هو مرئي في الخارج: الخشب والحرفية. سنناقش لماذا نستخدم أنواعًا معينة من الخشب وكيف نحقق الاستقرار في سطح خشبي كبير.
