Pionowy gramofon na zamówienie: 15 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Nie jestem ekspertem od niczego związanego z audio, nie mówiąc już o gramofonach. Dlatego celem tego projektu nie było stworzenie najlepszej jakości dźwięku i wysokiej jakości dźwięku. Chciałem stworzyć swój własny gramofon, który moim zdaniem jest ciekawym projektem. Dwa główne cele to:

- Pionowe położenie płyty winylowej i wyraźny widok samej płyty. - Możliwość automatycznego odtwarzania obu stron płyty jedna po drugiej bez dodatkowych czynności.

Krok 1: Przegląd projektu

Zacząłem projektowanie gramofonu od narysowania kilku dwuwymiarowych widoków z przodu iz boku głównego kształtu. Ponieważ chciałem wyświetlić winyl w pionie i móc go obracać bez wyjmowania go, projekt ma funkcję obracania. Winyl może obracać się o 180 stopni na osi pionowej. Nie chciałem używać wielu ramion ani skomplikowanej konstrukcji. Koncepcja polega na tym, że ramię przesuwa się na bok, aby winyl mógł się obracać. Wybrałem prosty kształt trójkąta, aby kontynuować projekt.

Wykonałem papierowy model w skali 1:1. W ten sposób mogłem określić przybliżone pomiary. Trzecie zdjęcie przedstawia ten model. Główny kształt składa się z dwóch głównych części. Podstawa, w której mieści się kontroler i przyciski oraz górna część. Ta górna część może obracać się na osi pionowej i utrzymuje winyl w środku. Projekt nie jest całkowicie pionowy. Odchyla się do tyłu o 5 stopni. W ten sposób przyszłe ramię może nadal wywierać grawitacyjny nacisk na winyl.

Kolejnym krokiem było określenie, jakie komponenty są potrzebne i jaki będzie ogólny układ systemu. Trzeci obraz przedstawia ten przegląd. Użyłem ramienia z używanego gramofonu, solidnego modelu AKAI. Również silnik prądu stałego został oczyszczony ze starego gramofonu.

Przegląd pokazuje silnik do obracania winylem, silnik krokowy do obracania płyty oraz niektóre komponenty do sterowania urządzeniem i pomagające w jego automatyzacji. Ostateczny prototyp nie jest jeszcze zautomatyzowany. Będę musiał poświęcić trochę więcej czasu na programowanie z Arduino IDE. Na razie płyta kręci się i odtwarza dźwięk, ale ramię gramofonowe i przewracanie płyty są na razie kontrolowane ręcznie.

Ponieważ użyłem części zgranych ze starych gramofonów, ta konstrukcja nie pasuje do wszystkich. Jeśli chcesz stworzyć własną, musisz być w stanie stworzyć własną wersję. Inny sprzęt wymaga innych projektów. Ważna jest umiejętność tworzenia własnych plików CAD.

Krok 2: Projektowanie CAD 3D

Kiedy już miałem wyobrażenie o wymaganych funkcjach i sprzęcie, zacząłem projektować wszystko w CAD. Ponieważ chciałem rzucić sobie wyzwanie, stworzyłem wiele niestandardowych części do mojej drukarki 3D. Konstrukcja jest kompaktowa i pełna komponentów. Wygodne jest modelowanie sprzętu, takiego jak silniki, w zespole, aby upewnić się, że wszystko pasuje.

Głównym wyzwaniem dla mnie było zmniejszenie obrotów silnika prądu stałego na oś napędową. Jak widać częściowo na drugim obrazie, zmniejszyłem z 2000 do 33,3 RPM, tworząc dwie redukcje. Pomogło też obniżenie napięcia na silniku.

Wszystkie zaprojektowane przeze mnie części są dostępne w formacie STL na thingiverse:

Modele STL

Na razie będę tylko aktywnie sterował silnikiem prądu stałego za pomocą modułu Arduino/motorshield. Przyszła wersja mojego projektu będzie miała automatyczny mechanizm obrotowy i automatyczne ramię. Najpierw chciałem mieć rdzeń projektu tuż przed przejściem do programowania różnych komponentów.

Krok 3: Części do druku 3D, gruntowanie, malowanie

Ponieważ drukowanie 3D z plastikowym filamentem nie zapewnia gładkiej i ładnej powierzchni, bardzo satysfakcjonujące jest wykończenie części, które są na widoku. Wymaga trochę wysiłku i cierpliwości, ale warto.

Wyszlifowałem moje zewnętrzne części siatką 120 przed włożeniem szpachli. Wygładź szpachelkę, pozostaw do wyschnięcia, przeszlifuj, zagruntuj, wyszlifuj i zrób to ponownie. To zależy od wykończenia, którego szukasz. Wyszlifowałem główne części do siatki 600 przed nałożeniem ostatecznej, żółtej farby. Użyłem małego pędzla wałkowego, aby uzyskać ładne wykończenie. Ponieważ żółty jest jasnym kolorem, musiałem nałożyć co najmniej 4 warstwy, aby wyglądało dobrze.

Upewnij się, że używasz lakieru na bazie wody, jeśli twój podkład jest na bazie wody.

Krok 4: Przegląd sprzętu

A. Nóżki antywibracyjne wykonane z gumy. *B. Rurka miedziana o długości 80 mm i średnicy 12 mm. Ta rurka będzie używana jako oś pionowa w komorze podstawy. C. 1 łożysko, otwór 3 mm, średnica 10 mm. 3 łożyska, otwór 8 mm, średnica 22 mm. śruby i nakrętki m8. D. Wystarczająca ilość m3 śrub i nakrętek. Większość z nich wymaga krótkiej długości, jak gwint 9mm. E. Silnik prądu stałego. Niezbędny jest cichy silnik. Ten silnik działa maksymalnie 8V przy 2000 obr./min.*F. Silnik krokowy Nema 16. Służy do napędzania mechanizmu obracania winylu. Wystarczy dowolny silnik krokowy z pewnym momentem obrotowym opadania. Silnik krokowy jest wyposażony w koło pasowe GT2 z 20 zębami, które łączy go z paskiem GT2. G. Oś wyposażona w sprężynę. Ta oś pochodzi z osi środkowej stołu obrotowego.*H. Montaż ramienia. Ramię, które uratowałem z gramofonu AKAI, ma ładną krzywiznę, która była wymagana w moim projekcie. Wszystkie przewody są nadal podłączone. Kiedy tulipany są podłączone do wzmacniacza, wygenerują dźwięk. Ramię ma całkiem nową wkładkę.*I. Przyciski wprowadzania. Do obsługi gramofonu przydają się niektóre przyciski. Do mojego projektu wybrałem dwa przyciski i jeden potencjometr dla wejścia analogowego. J. Pas GT2 280 mm i dwa paski elastyczne. Części te służą do napędzania niektórych części. Jeden gumowy pasek to w rzeczywistości jeden z klocków Lego. Pasy podobne do tego były często używane w magnetofonach. K. Arduino wyposażone w adafruit Motorshield V2 i podłączone do sterownika krokowego drv8825. L. Zasilacz. Użyłem zasilacza 12V, który może zapewnić max 1,5A. Używam silnika krokowego przy około 1A, a silnik prądu stałego nie zużywa tak dużo mocy, więc ten mały zasilacz wystarczy. Upewnij się, że nigdy nie przeładowujesz swojego sprzętu. Mój silnik prądu stałego dostaje tylko około 6 V przez zaprogramowaną osłonę silnika.

* Część uratowana z różnych, starych gramofonów.

Krok 5: Przegląd części drukowanych 3D

A. Podstawa. B. Strona przed naszą erą Strona A. trzyma redukcję i silnik prądu stałego do obracania winylu. D. Oś ramienia. Ramię jest przymocowane zawiasowo do tej części, aby poruszać się w górę i w dół. Mocowanie osi ramienia. Ta część łączy oś ramienia z podstawą. Umożliwia również obracanie się ramienia wokół osi. Mocowanie silnika krokowego. G. Boczny uchwyt winylowy. Zarówno boczne uchwyty winylowe A, jak i boczne B są wyposażone w magnesy, które przyciągają się nawzajem. Między nimi wciśnięta jest płyta winylowa. Uchwyt strony A jest napędzany. Uchwyt winylowy Side B. I. Łącznik. Ta część zaciska boki do podstawy i może obracać się wokół własnej osi. J. Mocowanie silnika. Ta część przesuwa się nad silnikiem prądu stałego, aby podłączyć go do boku A. K. Duży sprzęt. Zmniejsza prędkość obrotową silnika na oś napędową. L. Duże koło pasowe i małe koło zębate. Jest to część redukcji napędu. Posiada łożysko o średnicy 22 mm, aby umożliwić mu swobodne obracanie. Koło zębate. To koło pasowe zaciska łącznik i boki do podstawy za pomocą wkładek śrubowych o pojemności 10 m3. Napędzany jest paskiem GT2 z silnika krokowego. Ta część może obrócić bok winylu. Osłona osi N. Side B. Zakrywa koniec osi po stronie B. O. Przednie pokrętło, które łączy się z potencjometrem.str. Osłona osi bocznej A. Zakrywa koniec osi po stronie A.

W swoim projekcie używam łącznie 14 magnesów neodymowych, aby skleić części. Upewnij się, że masz właściwe kijki!! Muszą być ustawione w tym samym kierunku co oś pozioma i pionowa całego projektu. Moje magnesy mają rozmiar 8 x 2 mm.

Krok 6: Przygotuj bazę

Zacząłem od podstawy gramofonu pionowego. Zacznij od przyklejenia magnesów. Każdy plastikowy klej do modelowania będzie w porządku. Upewnij się, że bieguny są skierowane w tym samym kierunku na osi pionowej.

Po drugie, włóż wszystkie wymagane nakrętki m3 na miejsce. Zapewnią one funkcję, jeśli później zainstalujemy ramię.

Silnik krokowy można wsunąć na miejsce i luźno przykręcić w dolnej i górnej części podstawy.

Umieść guziki z przodu podstawy. Moje przyciski jeszcze nie działają, więc wyjmę je i przylutuję do nich kilka przewodów, jeśli mój projekt przejdzie do następnego etapu.

Krok 7: Przygotuj ramię

Ramię to kluczowy element gramofonu. To „czyta” płytę, która wydaje dźwięk. Dlatego ważne jest, aby to zrozumieć. Poniższy link zawiera ładne i jasne informacje o tym, jak igła zachowuje się na winylu i jak ją prawidłowo wyregulować:

Jak wyważyć ramię

Igła może wywierać na winyl tylko kilka gramów siły, w przeciwnym razie oba mogą ulec uszkodzeniu. Wyważenie ramienia ustawionego niemal pionowo jest trudne, ale uważaj na to!! Większość ramion jest ustawiona poziomo. Ponieważ moje ramię ma wygięcie, wyregulowałem tylną część ramienia tak, aby uzyskać lepszy środek ciężkości w osi pionowej.

Ponownie zwróć uwagę na odpowiednie ustawienie ramienia.

Krok 8: Przygotuj stronę A, stronę napędzaną silnikiem prądu stałego

Strona A napędza płytę winylową po jej zakończeniu. Jest to ważny montaż i pomaga, jeśli wszystkie części mają odpowiednie wymiary i nie ocierają się o siebie.

Na początek należy dobrać odpowiednią metalową oś i włożyć ją w górne łożysko po stronie A. Na tę oś nakłada się mały krążek z pierwszym, mniejszym gumowym paskiem. Upewnij się, że opaska jest zainstalowana wokół koła pasowego przed zamocowaniem osi na swoim miejscu. To jest część, w której musisz być kreatywny z częściami, które masz. Upewnij się, że działa płynnie z odrobiną smaru i że oś porusza się prosto. Kołysząca się oś może sprawiać problemy podczas odtwarzania płyty.

Następnie zainstaluj magnesy. Tym razem upewnij się, że chcą się przykleić do podstawy, gdy umieszczasz stronę A na podstawie.

Załóż nakrętki m3 i zamocuj silnik prądu stałego na swoim miejscu. W zależności od silnika, możesz chcieć zainstalować gumowy materiał między silnikiem a elementem bocznym. Może to zredukować dźwięki wibracyjne, które może wytwarzać silnik.

Przykręć dwie śruby M8 z odpowiadającymi im kołami zębatymi na miejscu. Upewnij się, że koło pasowe pod dużą przekładnią chwyta się i łączy z gumowym paskiem połączonym z górną osią. Załóż ostatni pasek na silnik prądu stałego.

Krok 9: Montaż osi i przewodów silnika prądu stałego

Prosty kawałek miedzianej rurki może być użyty do stworzenia wirującej osi w podstawie. Tworzy punkt obrotu dla dwóch połączonych stron przez szarą część łącznika. Wywierciłem dwa otwory w bokach, aby przepuścić przez nie przewody silnika prądu stałego.

Duże, zębate koło pasowe należy nałożyć na miedzianą rurkę przed poprowadzeniem przewodów. Pasek GT2 pasuje do koła pasowego.

Może to zająć trochę manipulacji, ale pociągnięcie cienkiego metalowego drutu od spodu połączonego z tymi przewodami pomoże.

Gdy wszystko jest już na swoim miejscu, łącznik można załadować od góry nakrętkami o pojemności 10 m3. Nie przewracaj jeszcze zespołu, bo wypadną.

Krok 10: Złóż stronę B

Montaż strony B jest naprawdę prosty. Oś jest wyposażona w sprężynę, która popycha uchwyt winylowy B do przodu.

Upewnij się, że wewnętrzne boki magnesów przyciągają przeciwległy uchwyt winylowy A.

Gdy oś została zabezpieczona zaciskiem, przykleiłem przycisk powrotu do osi (!i tylko oś!) za pomocą dwuskładnikowego kleju, który może skleić metal z plastikiem.

Sprawdź, czy ruchome części poruszają się swobodnie iw razie potrzeby wyszlifuj i/lub nasmaruj.

Krok 11: Umieszczenie strony B na podstawie i zabezpieczenie wszystkiego

Po wykonaniu obu stron strona B może zostać dołączona do zespołu głównego.

Zaciśnij pasek GT2, zabezpiecz silnik krokowy i włóż śruby m3 w spód dużego koła pasowego. Po przykręceniu ich do nakrętek w części sprzęgającej wszystko powinno być mocno przytrzymywane, ale boki powinny mieć możliwość obracania się wokół osi miedzianej.

Krok 12: Wykończenie strony A

Zakończ stronę A, dopasowując uchwyt winylowy. Ponownie w tej części znajdują się magnesy, których bieguny muszą być zwrócone w tym samym kierunku. Ta część nie wymaga klejenia. Powinien ściśle przylegać do osi napędowej.

Krok 13: Przygotuj elektronikę

Ponieważ wciąż zastanawiam się, jak najlepiej wykorzystać Arduino w tym projekcie, nie będę wchodzić w szczegóły dotyczące komponentów, które mogą być potrzebne. Przyciski nadal nie są okablowane i nie ma pętli sprzężenia zwrotnego. To trochę pracy na najbliższą przyszłość. Jednak jedynym komponentem, którego używam do napędzania silnika prądu stałego, jest osłona silnika Adafruit V2. Na ich stronie internetowej dostępna jest bardzo rozbudowana strona informacyjna:

Osłona silnika V2

Połączyłem również płytkę sterownika DRV8825 z arduino, aby sterować silnikiem krokowym. Są idealne do sterowania stepperem w bezpieczny i precyzyjny sposób. Do sterowania silnikiem krokowym można użyć osłony silnika, ale zależy to od prądu pobieranego przez silnik krokowy. Sam wysadziłem połowę osłony silnika, ponieważ mój silnik krokowy pobierał za dużo prądu. Zawsze sprawdzaj, czego wymaga Twój sprzęt i do czego jest zdolny.

Informacje o zjeździe na sterowniku krokowym można znaleźć pod adresem:

Polulu drv8825 sterownik

Krok 14: Złóż końcowe części

Aby zakończyć, podłącz gumowe nóżki do podstawy. Tłumienie wibracji z powierzchni, na której stoi, może pomóc w zmniejszeniu szumów w sygnale audio.

Upewnij się, że ramię może swobodnie poruszać się wewnątrz podstawy i pozbądź się niepotrzebnego okablowania.

Gdy wszystko wyczyścisz, przykręć tylną część do podstawy. Przeprowadź kable zasilające i audio przez spód lub w razie potrzeby utwórz nowy otwór.

Dopasuj ostatnie części, aby zakryć wszelkie owrzodzenia oczu i gotowe!

Krok 15: Ciesz się swoim winylem w fantazyjny sposób

Wreszcie, ciesz się swoim winylem w nowy sposób!

Uważaj na swoje zapisy. Niezbalansowane ramię może uszkodzić winyl podczas grania. Zawsze upewnij się, że twoje ramię jest odpowiednio wyważone i że płyta nie uderza gdzieś w twoje urządzenie!

Więcej moich rzeczy znajdziecie na:

Rzeczoświata

Instagram

Etsy

I nagroda w Audio Contest 2018