Zegar White Rabbit Nixie: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Witam wszystkich

Jak można wywnioskować z moich wcześniejszych wpisów, fascynują mnie lampy Nixie, ich historia, sposób działania oraz niepowtarzalny wygląd i światło, które wydzielają, miałem szczęście mieć dostęp do wycinarki laserowej N Epilog do tego projektu i teraz zrozumieć, jak potężne i elastyczne jest to narzędzie dla inżyniera i artysty.

Ze względu na charakter i żywotność nixie, chciałem zaprojektować obudowę, która pozwoli właścicielowi ją zamknąć i odprężyć 6 razy mówiąc Nixie, co pozwoli na dłuższą żywotność lamp Nixie.

Zacząłem od użycia kartonowego wzoru wszystkich elementów, aby utworzyć ruchome elementy mechaniczne, po przesunięciu czopów, aby uzyskać najbardziej wydajny ruch bez naprężeń lub kolizji, zdecydowałem o kolejności elementów i odległościach ich wspólnych połączeń pozwól częściom poruszać się wewnątrz lub okrążać innych bez konfliktu.

Zrobiłem laserowo wycięty prototyp wczesnej wersji do testów, moja wczesna wersja miała być obsługiwana przez dwa serwomechanizmy, po jednym dla każdej strony, które współpracują ze sobą, aby otworzyć pokrywę. Później zdecydowałem się zrobić to ręcznie obsługiwany, naciskając pasek w dół, aby otworzyć, a następnie zamykając górę, naciskając go, wybrałem tę trasę, ponieważ pozbyłem się dwóch serwomechanizmów, które wymagałyby zasilania i mogą brzęczeć po otwarciu lub zamknięciu.

Zacząłem od kartonu, wykonałem 2-3 prototypy ruchomych elementów, zaznaczając wszystkie elementy wymagające korekty, a następnie zamówiłem w serwisie eBay deskę z orzecha włoskiego 0,125”, rzeczywista grubość drewna wynosiła 0,130”, więc trzeba było dokonać kilku drobnych korekt. być wykonane w szczelinach w częściach. Zamówiłem też różne paczki drewna w różnych grubościach. Poza drewnem użyłem grubego i cienkiego cyjanoakrylatu z jego kickerem. Zamówiłem sprzęt od McMaster Carr.

Tylko krótka uwaga, projektuję na życie i przekazuję więcej informacji za pomocą obrazów, więc będzie mnóstwo informacji zarówno w tekstach, jak i zdjęciach mojego instruktażu.

Starałem się objąć wszystkie kąty budowy w każdym aspekcie, jaki przychodzi mi do głowy, dzięki za poświęcenie czasu na przejrzenie tego.

Krok 1: PROTOTYPOWANIE

Po wykonaniu mojego kartonowego modelu i znalezieniu satysfakcjonujących punktów do ruchu, zanotowałem części, ich kolejność, jak iw których punktach artykułowały się względem siebie i kolejności stosu.

Zacząłem modelować cały zegar w solidworks, wszystkie elementy miały być z drewna, kierunek słojów i rodzaj drewna jest bardzo ważny dla funkcji wszystkich części, przede wszystkim części mechanicznych, które musiały się poruszać i znosić naprężenia masy i ruch.

Solidworks pozwolił mi symulować otwieranie i zamykanie pokryw, mogłem przesuwać punkty obrotu na zespołach, aby ruch był płynny i niezakłócony. Większość czasu spędziłem na ustalaniu rotacji powozu Nixie i przywiązywaniu się do okładek.

Przeszedłem przez kilka kolejnych prototypów, aż dotarłem do ostatecznej wersji tego, co miało być wykonane z drewna, było kilka potencjalnych problemów z prototypowaniem z akrylu, który miał grubość 0,125 cala dla materiału końcowego, który miałby grubość 0,130, więc przy sprawdzaniu tolerancji pamiętałem o różnicy 0,005.

Wygenerowano wiele części, wiele trafiło do przestarzałego folderu, zawęziłem go do grupy części, a następnie zacząłem bawić się ich połączeniami, ich punktami obrotu, przesuwaniem ich i obserwowaniem, jak porusza się cały zespół.

czasami wiązały się, a innym razem ruch przesuwał części, skręcał je w dziwnych orientacjach. jest to również stosunek, który trzeba było wypracować, obracając dźwignię o 20 stopni, co daje wynikowi ruch o 90 stopni.

po krótkiej chwili byłem na tyle pewny, że po przejrzeniu i wprowadzeniu modyfikacji wycinałem akrylową wersję jednego z otwieranych boków (czerwona akrylowa wersja), rysowanie na rzeczywistym montażu pomaga mi zapamiętać problemy, wiele związanych z czyszczeniem ruchomych połączeń sprzętowych, wyciąłem drugą wersję przezroczystą (patrz krok przed tym, aby zobaczyć zdjęcia).

Krok 2: OKŁADKI

Większość płaskich elementów to deski z ciemnego orzecha włoskiego, mechanika składa się głównie z elementów wykonanych z Cocobolo, a pozostała część to mieszanka klonu, afrykańskiego paduka, wiśni, rosyjskiej sklejki i świerku, o grubościach.125" i.25".

Okładki składają się z pięciu części, jak pokazano. Części zostały wycięte laserowo z wytłoczonymi otworami, z którymi eksperymentowałem, ciemny orzech miał grubość.130” i nie lubił się wyginać, więc wycięcie tych otworów i odparowanie drewna da mi krzywe, których potrzebuję w tym materiale, przegotowałem wodę w czajniku zawiesić części nad dnem mniejszej patelni, wlać wodę i przykryć całość większą patelnią uszczelniając wewnątrz parę. Po kilku minutach wyciągałem części ostrożnie, wyginałem części i ponownie je parowałem, powtórzyłem ten proces około 4 razy, a następnie przywiązałem giętkie drewno do rury po sprawdzeniu krzywych względem powierzchni zegara.

Po schłodzeniu części nieco zachowały swoje kształty, znalazłem rurki o różnych średnicach i albo przywiązałem części do zewnętrznej strony wnętrza rurek.

Chciałem umieścić trochę jasnego drewna w ciemności, więc użyłem tego samego wyciętego pliku do okładek z ciemnego orzecha i wyciąłem inny zestaw w jasnym arkuszu świerku lub klonu. Po tym, jak okładki z orzecha zostały wyparowane i wygięte, zacząłem montować wycięcia z lżejszego drewna, odpowiednik tych kawałków z jasnego drewna z orzecha włoskiego został odrzucony dla elastyczności, teraz, gdy drewno zachowuje swój kształt, włożenie ich w otwory i sklejenie ich od tyłu sprawiło, że kawałki ciemnego orzecha wyglądają naprawdę dobrze, więc zacząłem powielać proces dla dwóch dolnych i dwóch górnych okładek z przodu iz tyłu. Kawałki lekko przeszlifowałem, a w późniejszym kroku zamaskowałem fronty, a wnętrze pomalowałem na matową czerń.

Królik, chciałem, aby końce były bardziej wymiarowe, aby się wyróżniały, więc narysowałem kontury głowy i ogona królika na pięknym kawałku figurowego klonu, kawałku pozostałym po mojej pierwszej instrukcji, używając piły taśmowej, szorstko wyciąć kontur części i przystąpić do kształtowania następnie na szlifierce taśmowej, po krótkim czasie miałem profile, które zagnieździły się razem i wyglądały dobrze, gdy je zamontowałem do montażu zegara, upewniłem się, że gdy Królik siedział część poniżej „uszów” zagnieżdżonych na plecach, po przetestowaniu usunąłem elementy i przystąpiłem do nakładania na nie kilku warstw lakieru bezbarwnego.

Krok 3: RURY I WÓZEK NIXIE

Rury są wysokie i muszą położyć się do przodu po złożeniu, więc znalezienie prawidłowej osi obrotu i połączenia, które łączy zespół rur z pokrywą otworu, było ważne, aby to wszystko działało, używając solidnych prac, udało mi się przesunąć oś i łączenie wiązań wokół wirtualnie, aby znaleźć optymalne pozycje dla obu. Pamiętając, że ten montaż musi się obrócić o 90 stopni i przeciągnąć nim około 20 przewodów.

Sześć nixie w moim projekcie to rosyjskie IN-18.2.

Znalazłem na eBayu płytki drukowane do montażu lamp Nixie, zrobiłem przekładkę rurową z rurek EMA i półkuli, ustawiłem wysokość, na której chciałem, aby rurka wystawała z wózka, zaznaczyłem głębokość, a następnie przymocowałem półkulę rurkę przed wrzuceniem do niej zaznaczonej nixie i sprawdzeniem, ile trzeba usunąć, aby uzyskać równy odstęp między nixie a jej płytką drukowaną, to zapewniło, że wszystkie Nixie są lutowane w tej samej odległości od płytki drukowanej, ta odległość pozwalała na cyfrę, aby wyczyścić zespół karetki i pozostawić miejsce poniżej dla niebieskiej diody LED o średnicy 3 mm. Sprawdziłem wyrównanie, a następnie przystąpiłem do lutowania Nixie za pomocą rurki dystansowej. Przetestowałem ich dopasowanie w wózku, kiedy zaczynałem okablowanie, błędem, który popełniłem, było to, że nie okablowałem, gdy rurki były w zespole wózka, użyłem prowadnicy przewodów do zdejmowania przewodów, aby zachować spójność, ale silikon jest elastyczny i niektóre przewody skończyło się ciasno, więc zepsułem cały lut i zacząłem od nowa. lutowanie, podczas gdy nixie są zamontowane, pozwoliło mi stworzyć dokładne długości do każdego bieguna na każdym nixie, redukując dodatkowy drut, który mógłby przeszkadzać.

Skończyło się na lutowaniu i odprowadzaniu wilgoci dwa razy, całkowicie zmieniając okablowanie rur. Moje pierwsze podejście nauczyło mnie, że silikon ma grubą izolację, a rury nie zamontowane na miejscu powodowały, że niektóre pasma były ciasne. używałem drutu izolowanego silikonem 24 awg.

moim drugim podejściem był drut w izolacji silikonowej 28 awg, tym razem z zamontowanymi nixies. Zauważyłem, że gruba izolacja zajmowała dużo miejsca na boki, to był problem, ponieważ ten zespół się obraca, więc wypuściłem cały lut i zacząłem od nowa.

Moje trzecie podejście dotyczyło kabla taśmowego 28 awg, zadziałało to, ponieważ żyły są cienkie, skończyłem rozkręcać przewody, abym mógł je ciaśniej zgrupować i zadziałało naprawdę dobrze.

Później wszedłem i ułożyłem przewody pęsetą tak, aby leżały możliwie płasko.

Krok 4: Elektronika

Słowo ostrzeżenia przed kontynuowaniem….

NIEBEZPIECZEŃSTWO: Płytka zegara zawiera obwód wzmacniający napięcie o przełączanym trybie. Generuje to nominalnie 170 woltów prądu stałego, ale jest w stanie wygenerować do 300 woltów przed regulacją. Montażu mogą dokonać wyłącznie osoby, które posiadają odpowiednie kwalifikacje i doświadczenie w montażu elektroniki oraz są zaznajomione z bezpiecznymi procedurami pracy z wysokimi napięciami. W razie wątpliwości przed kontynuowaniem zwróć się do odpowiednio wykwalifikowanego inżyniera

Napięcia generowane przez ten obwód mogą spowodować potencjalnie ŚMIERTELNY PORAŻENIE PRĄDEM

To nie jest gotowy produkt, a osoba montująca zestaw jest odpowiedzialna za zapewnienie, że gotowy produkt jest zgodny z wszelkimi obowiązującymi lokalnymi przepisami dotyczącymi sprzętu elektrycznego, m.in. UL, CE, VDE.

Pete z PV Electronics zaopatruje mnie we wszystkie moje potrzeby nixie, o ile wiem, jest jedynym producentem płytki prototypowej nixie stworzonej specjalnie dla artystów i inżynierów, pozwala zdalnie montować lampy i łączyć je za pomocą listew zaciskowych. można go znaleźć tutaj https://www.pvelectronics.co.uk/. Nie zamierzam pokazywać montażu płytki, ponieważ jest to kolejna instrukcja sama w sobie i miałem zmontowaną płytkę drukowaną z dinka leżącą wokół i chciałem jej użyć do tego zegara, skontaktowałem się z nim w sprawie wyłączania i włączania lamp, ale nadal trzymaj razem wysłał mi schemat obrazkowy (patrz zdjęcia) jak to osiągnąć za pomocą przełącznika diodowego i podłączenia do jednej z płyt scalonych.

Płytka drukowana jest zamontowana na dolnej płycie, która ma nylonowe wsporniki, które utrzymują punkty lutowania z dala od drewna, a szczeliny w tej dolnej płycie mieszczą pionową tylną płytkę z przyciskami, diodami LED i otworami portów zasilania. ta płyta tylna jest uwięziona między dwiema bokami, górną i dolną płytą, zeszlifowałem wypustki po bokach dolnej płyty, więc jeśli będę musiał uzyskać dostęp do głównej karty, wystarczy poluzować boczne zespoły i upuścić płytę i płyta dolna na zewnątrz. Przewody, które wybrałem, aby użyć bardzo miękkiego, elastycznego drutu 28awg pokrytego silikonem do wszystkich płytek nixie. pozwoli to na mniejsze obciążenie wózka nixie, gdy się obraca.

moc dostarczana do „diod pokazowych” wynosi 12 V, korzystając z internetowego kalkulatora rezystorów, możesz łatwo obliczyć wartości rezystorów, których potrzebujesz, a niektóre dadzą ci schemat, aby ułatwić życie… tutaj możesz przeglądać diody LED…

www.kitronik.co.uk/leds-and-lamps.html

i tylko kilka losowych kalkulatorów tutaj…

ledcalculator.net/

www.kitronik.co.uk/blog/led-resistor-value…

www.hebeiltd.com.cn/?p=zz.led.resistor.calc…

jeśli zdecydujesz się użyć gotowych tablic nixie z serwisu eBay, tablica jest wyposażona w złącza pinowe i niebieskie diody LED, tablice można znaleźć tutaj…

www.ebay.com/itm/IN-8-IN-2-Nixie-tube-sock…

Mam schemat układu led/rezystor, z którym poszedłem na powyższych zdjęciach… Poszedłem z dwoma rezystorami 120 omów w kolorze brązowym/czerwonym/brązowym i złotym.

Bardzo ważne jest, aby śledzić kolory przewodów i związane z nimi liczby, w tej sytuacji wszystkie liczby są połączone szeregowo, przewody anodowe są rozdzielone, godzina godzina, minuta minuta, sekunda sekunda.

Zacząłem zastanawiać się, gdzie powinien się znaleźć mikroprzełącznik, więc za pomocą pęsety trzymającej przełącznik przejechałem wózek i przytrzymałem przełącznik w różnych miejscach, próbując zobaczyć, gdzie najlepiej go umieścić, aby wózek naciskał na niego, gdy jest całkowicie otwarty. spowoduje to włączenie lamp, gdy przełącznik zostanie zamknięty, przełącznik zostanie zwolniony i lampy uśpią.

Krok 5: Mechanizm otwierania

Jak już wspomniałem, zacząłem planować użycie dwóch serwomechanizmów do obsługi otwierania i zamykania pokrywy. Zdecydowałem się wykonać tę operację, która polega na naciśnięciu dźwigni obejmującej szerokość, w dół, aby podnieść pokrywę i obrócić rury.

Zegar został nazwany białym królikiem, ponieważ bok przypomina białego królika w pozycji stojącej i siedzącej (patrz ostatnie zdjęcie), znajduje się środkowa krzywka, która łączy się i obraca wokół środkowej wspólnej osi, a następnie kolejna przekładka z orzecha włoskiego i otwór dźwignia, dwa łączniki rozciągają się od niej, jeden do tylnej pokrywy, a drugi do zakrzywionego, obrotowego ramienia sterującego, które z kolei obraca trójkątny element, który ma obracającą się środkową i przednią pokrywę. to skomplikowany ruch komponentów. Postaram się dodać film z jego otwarcia, do tej pory nie miałem szczęścia, więc może skończyć się pokazaniem sekwencji zdjęć pokazujących otwarcie. przeklikaj zdjęcia, postaram się to wszystko wyjaśnić jeszcze trochę…

użycie prawidłowego kierunku drewna i słojów jest bardzo ważne, niektóre części przyjmują obciążenia mechaniczne podczas otwierania, a element zespołu mechanicznego, który wywiera nacisk w niewłaściwy sposób, pęknie, pokazałem w poprzednim kroku, jak moczenie drewniana część z cyjanoakrylanu jest cienka, pozwalając jej namoczyć się i zestalić, a następnie zeszlifować ją z powrotem do właściwego rozmiaru, wzmacniając drewno, po tym procesie może być konieczne ponowne nagwintowanie otworów w kawałkach.

Krok 6: Testowanie i nakładki

teraz dochodzimy do zabawnej części, dwie śruby pasowane na każdym końcu wózka Nixie działają jak jego czopy, wózek obraca się o 90 stopni do przodu na tych wałkach, wspomniane wały przechodzą przez dwa zestawy łożysk z każdej strony i są mocowane do pierwszego z płyty boczne, używając gęstego drewna typu cocobolo pozwala na wiercenie i gwintowanie, używam niewielkiej kropli kleju cyjanoakrylowego i wbijam gwintowany koniec śruby pasowanej, puszczam i odkręcam, klej wzmacnia gwintowane otwory i działa jak zamek -tite, trzyma się mocno gwintowanego końca i nie pozwala mu swobodnie pracować podczas jazdy.

Długa szczelina w górnej części podstawy pozwala na schowanie wiązek przewodów podczas obrotu wózka, co sprawia, że ciasne i ciasne dopasowanie uprzęży do wózka może być trudne, ale to działa. Po testach stwierdziłem, że rozdzielenie pasm we wstążce ułatwia wykonanie uprzęży zwartej i bardziej elastycznej.

Najpierw musiałem wyjąć wszystkie Nixie z wózka, ponieważ śruby pasowane nie mogą być zainstalowane ze względu na ich długość. Zainstalowałem ponownie, a następnie tymczasowo po przeciągnięciu śrub przez pionowe wsporniki podstawy, przetestowałem obrót, upewniając się, że nixy były wolne od wszystkiego, gdy wózek był w pozycji otwartej i zamkniętej, a następnie ponownie usunąłem rury, ponieważ śruby pasowanej nie można przymocować do rur w miejscu.

Umieściłem wózek w pozycji między dwoma mocowaniami pionowymi podstawy i przełożyłem śruby pasowane przez pionowe, podkładki i łożyska do pierwszych płyt bocznych, sprawdziłem, czy wózek obraca się płynnie bez zakłóceń. Następnie przymocuj samodzielne zespoły otworów bocznych, sama płyta podstawy ma dwa płaskie zaczepy na obu końcach, jeden wąski i jeden szeroki, te zaczepy służą do wyrównania wszystkich części do zamontowania po obu stronach, w których zostały wycięte szerokie i wąskie szczeliny zespoły, dzięki czemu niczego nie można zainstalować odwrotnie. niektóre śruby nie mogą być dokręcone, ponieważ utrudniają swobodny ruch, więc używaj cyjanoakrylanu z cienkimi dyszami, aby nakładać go tylko tam, gdzie jest to potrzebne i nie zgrzewać ruchomych zespołów.

Po dokręceniu śrub pasowanych i swobodnym kołysaniu zespołu karetki, rury można ponownie zainstalować po raz ostatni, gdy karetka jest pochylona do przodu, co zapewnia dostęp od spodu karetki, na tym etapie nie można założyć osłon.

Najpierw założono okładkę dolną, potem górną przednią i tylną, a ostatnią była górna osłona flex.

Pamiętaj, aby przetestować swój zegar nixie na każdym kroku, łatwiej będzie naprawić uszkodzony przewód na początku montażu niż później.

Krok 7: MONTAŻ KOŃCOWY

Ostatnie elementy, które pozostały do wykonania, to boczne osłony mechanizmu, dźwignie i drążek do pchania.

osłony utrzymują przedmioty poza działaniem mechanizmu otwierającego, powyżej znajduje się inna płyta, która ogranicza ruch dźwigni, zasadniczo ma wycięcie na skrajne ruchy dźwigni, wszystkie te płyty łączą się z szeregiem głowic gniazdowych 2- 56 śrub i kilka przekładek między płytą ograniczającą a zewnętrzną płytą wykończeniową, życie jest łatwiejsze, jeśli wykonasz podzespół zewnętrznych elementów osłony.

(7) 2-56 SHCS (śruby z łbem gniazdowym) są montowane przez płytę zewnętrzną, 7 przekładek jest umieszczonych pomiędzy nią a płytą ograniczającą, zatrzymując przekładki. ten podzespół można następnie zamontować na zamontowanej dźwigni. przymocuj okucie, a następnie po drugiej stronie.

Znalazłem trochę zmatowiałej kwadratowej mosiężnej kolby, użyłem pada ściernego, aby nadać rurkom lekko szczotkowany wygląd, a następnie pokryłem je cienką warstwą lakieru, aby były wypolerowane. dźwignie składają się z dwóch części, długiego korpusu dźwigni i mniejszej końcówki, która jest mocowana do długiej dźwigni po ustawieniu odsłonięć, obie części mają w sobie te same kwadratowe otwory, różnica polega na niewielkim przesunięciu z kwadratowych wycięć na mniejszym elemencie, pręty przesuwają się swobodnie przez obie części, gdy nie są skręcone ze sobą, po ustawieniu pozycji pręta mniejszy element dźwigni zostaje dokręcony, przesunięcie wywiera nacisk i blokuje rurę w miejscu bez kleju.

Musiałem dodać dwie mosiężne pokrętła po bokach, ponieważ zegar ma bardzo małą wagę, a te pokrętła pozwalają używać pokręteł do dociskania zamiast polegać na masie zegara na powierzchni.

Przekręciłem zegar i działał dobrze, drut powoduje niewielkie obciążenie, ale obraca się dobrze, trochę skrzypi podczas ruchu, innym problemem był przedni róg wózka nixie, który wyłączył mikroprzełącznik podczas obracania się, więc cyfra są wyłączone, gdy są zamknięte, podczas obrotu przedni róg wózka stuka w mikroprzełącznik migający cyframi na ułamek sekundy, zanim zaczną świecić w pozycji otwartej, rozwiązano to przez golenie dolnej części przedniego wózka o część niewidoczną.

zegar działa dobrze, ma około 25 funkcji zegara, uwielbiam blaknięcie cyfr, lotto (wszystkie cyfry krążą przez krótki czas w określonych odstępach czasu) i widoczne zero zamiast pustego w zestawie godzin Nixies.

Mam nadzieję, że znalazłeś to pouczające i inspirujące.

dzięki za trzymanie się tam…

Jack Edjourian

Drugie miejsce w wyzwaniu Epilog 9