Hodiny bieleho králika Nixie: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ahoj všetci

Ako môžete povedať z mojich predchádzajúcich príspevkov, som fascinovaný trubicami Nixie, ich históriou, fungovaním a jedinečným vzhľadom a svetlom, ktoré vydávajú. Mal som to šťastie, že som mal prístup k laserovej rezačke aN Epilog pre tento projekt a teraz pochopte, aký účinný a flexibilný nástroj je pre inžiniera a výtvarníka.

Vzhľadom na povahu a životnosť nixie som chcel navrhnúť bývanie, ktoré majiteľovi umožní zatvoriť ho a 6krát odpojiť napájanie Nixie’s, čím sa predĺži životnosť trubíc Nixie.

Začal som pomocou kartónového vzoru všetkých komponentov na zostavenie mechanicky sa pohybujúcich komponentov. Potom, čo som sa pohyboval, aby som získal najefektívnejší pohyb bez namáhania alebo kolízie, som rozhodol o poradí komponentov a vzdialenostiach ich spoločných spojení. nechajte diely pohybovať sa vnútri alebo okolo ostatných bez konfliktu.

Na testovanie som vyrobil laserom vyrezaný prototyp staršej verzie. Moja raná verzia mala byť ovládaná dvoma servami, jedným na každej strane, ktoré spoločne pracovali na otvorení krytu. Neskôr som sa rozhodol urobiť z tohto manuálne ovládaný prvok - zatlačením lišty nadol a následným zatvorením hornej časti stlačením zatvorenej polohy som vybral túto cestu, pretože sa zbavil dvoch serv, ktoré by vyžadovali napájanie a pri otvorení alebo zatvorení môžu bzučať..

Začal som s lepenkou, vyrobil som 2-3 prototypy pohybujúcich sa komponentov, označil som všetky komponenty s problémami, ktoré si vyžadovali úpravu, potom som z ebay objednal 0,125”orechové lamely, skutočná hrúbka dreva bola 0,130“, takže bolo potrebné vykonať niekoľko drobných úprav. byť vyrobené do otvorov v častiach. Objednal som si tiež rôzne balenia dreva v rôznych hrúbkach. Okrem dreva som použil hrubý a tenký kyanoakrylát s kopancom. Hardvér som objednal u McMaster Carr.

Len krátka poznámka, navrhujem pre život a mám tendenciu prenášať viac informácií prostredníctvom snímok, takže v textovej aj fotografickej časti môjho pokynu bude veľa informácií.

Pokúsil som sa pokryť všetky uhly stavby v každom aspekte, na ktorý si spomeniem, ďakujem, že ste si našli čas na to, aby ste si ju prezreli.

Krok 1: PROTOTYPING

Potom, čo som vyrobil svoj kartónový model a našiel uspokojivé body pre pohyb, som si všimol diely, ich poradie, ako a v ktorých bodoch navzájom artikulovali a poradie stohu.

Začal som modelovať celé hodiny v Solidworks, všetky komponenty mali byť drevo, smer zrna a druh dreva sú veľmi dôležité pre funkciu všetkých častí, najdôležitejšie sú mechanické časti, ktoré sa museli pohybovať a odolávať stresu z hmoty a pohyb.

Solidworks mi umožnil simulovať otváranie a zatváranie krytov, mohol som posúvať otočné body na zostavách, aby bol pohyb plynulý a neobmedzovaný. Väčšinu času som strávil zisťovaním rotácie vozíka Nixie a priviazaním sa k krytom.

Prešiel som niekoľkými ďalšími prototypmi, kým som nedosiahol konečnú verziu toho, čo malo byť vyrobené z dreva. Existuje niekoľko potenciálnych problémov s prototypovaním akrylu, ktorý bol hrubý 0,125 "pre koncový materiál, ktorý by bol 0,130". pri kontrolách tolerancie som mal na pamäti rozdiel.005.

Vygenerovalo sa veľa súčiastok, mnohé prešli do zastaraného priečinka, zúžil som ho na skupinu súčiastok a potom sa začal hrať s ich spojeniami, bodmi otáčania, posúvať ich a vidieť, ako sa celá zostava pohybovala.

niekedy by sa zviazali a inokedy pohyb oddialil časti a skrútil ich v podivných orientáciách. je to tiež pomer, ktorý bolo potrebné vypracovať. Pootočením páčky o 20 stupňov poskytne vášmu výstupu pohyb 90 stupňov.

po krátkej chvíli som bol dostatočne presvedčený, že som po kontrole a vykonaní úprav mohol vyrezať akrylovú verziu jednej z otváracích strán (červená akrylová verzia), kresba na skutočnej montáži mi pomohla spomenúť si na problémy, mnohé z nich súvisiace s odstraňovaním pohyblivých odkazov hardvéru., Orezal som sekundu v čistej verzii (obrázky nájdete v kroku pred týmto).

Krok 2: KRYTY

Väčšinu plochých komponentov tvoria dosky z tmavého orecha, mechanika sa skladá hlavne z komponentov vyrobených z Cocobola a zvyšok tvorí zmes javora, afrického paduku, čerešne, ruskej preglejky a smreka, veľkosti sú 0,125 palca a 0,25 palca.

Kryty sa skladajú z piatich častí, ako je znázornené. Diely boli rezané laserom s reliéfnymi otvormi, s ktorými som experimentoval, tmavý orech bol hrubý.130”a nerád sa ohýba, takže vyrezanie týchto otvorov a naparenie dreva mi poskytne krivky, ktoré v tomto materiáli potrebujem, prevaril som vodu v kanvici zavesil diely na dno menšej panvice, nalial do vody a celé to prikryl väčšou panvicou, ktorá vo vnútri zatavila paru. Po niekoľkých minútach som diely vytiahol, diely opatrne ohnul a znova naparil. Tento postup som zopakoval asi 4 krát a potom som poddajné drevo pripútal na trubicu po skontrolovaní kriviek proti povrchom hodín.

Po ochladení diely trochu držali tvar, našiel som trubice rôznych priemerov a diely som buď pripútal k vonkajším vnútorným stranám rúrok.

Chcel som do tmy vložiť nejaké svetlé drevo, a tak som použil rovnaký rezaný súbor na poťahy z tmavého orecha a ďalšiu sadu som narezal na svetlý smrekový alebo javorový list. Potom, čo boli kryty vlašských orechov naparené a ohnuté, som začal inštalovať výrezy svetlejšieho dreva, orechový ekvivalent týchto kúskov ľahkého dreva bol kvôli flexibilite vyradený, teraz, keď si drevo zachováva svoj tvar, vkladá ich do otvorov a lepí ich zozadu. kúsky tmavého vlašského orecha vyzerajú naozaj dobre, a tak som pokračoval v duplikácii postupu pre dva spodné a dva horné kryty vpredu a vzadu. Kúsky som jemne prebrúsil a potom v neskoršom kroku maskoval predné časti a vnútro natieral matnou čiernou.

Králik, chcel som, aby boli konce dimenzionálnejšie, aby vynikli, a tak som obrysy hlavy a chvosta králika vystopoval na krásny kus tvarovaného javora, kúsok, ktorý mi zostal z prvého pokynu, pomocou pásovej píly som hrubol. odrezal obrys dielov a potom sa vytvaroval na pásovej brúske, po krátkom čase som mal profily, ktoré do seba vnorili a vyzerali dobre, keď som ich namontoval na zostavu hodín, uistil som sa, že keď králik sadne časť pod „ušami“vnorenými na chrbte som po testovaní odstránil súčiastky a pokračoval som v tom, aby som im dal pár vrstiev číreho laku.

Krok 3: TRUBKY NIXIE A PREPRAVA

Rúry sú vysoké a keď sú uložené, je potrebné ich položiť dopredu, takže nájdenie správnej osi otáčania a prepojenia, ktoré spája zostavu trubice s otváracím krytom, bolo dôležité, aby to všetko fungovalo. Vďaka pevným prácam som dokázal posunúť os a virtuálne prepojenie prepojenia, aby ste našli optimálne polohy pre oboch. Pamätajte si, že táto zostava sa musí otáčať o 90 stupňov a ťahať s ňou asi 20 drôtov.

Šesť nixies v mojom projekte je ruskej výroby IN-18.2.

Na eBay som našiel niekoľko obvodových dosiek na montáž rúrok Nixie, vyrobil som rozperu pre rúrky z trubiek EMA a pologule, zoradil som výšku, do ktorej som chcel, aby trubica trčala z vozíka, označil som hĺbku a potom pripevnil pologuľu k trubica pred vložením označenej svorky do nej a zistením, koľko je potrebné odstrániť, aby sa dosiahol konzistentný odstup medzi nixie a jej obvodovou doskou, to zaistilo, že všetky Nixie sú spájkované v rovnakej vzdialenosti od dosky s plošnými spojmi, pričom táto vzdialenosť je povolená číslica na vyčistenie zostavy vozíka a ponechanie priestoru pod 3 mm modrým LED. Skontroloval som zarovnanie a potom som pokračoval v spájkovaní Nixieho pomocou rozpernej trubice. Testoval som, či sú vhodné do vozíka, keď začínam s káblami, urobila som chybu, keď som nepripájal káble, zatiaľ čo rúrky boli v zostave vozíka, pomocou drôteného vedenia som odizoloval drôty, aby boli konzistentné, ale silikón je ohybný a niektoré drôty skončil tesne, tak som nasaje všetku spájku a začal odznova. spájka, zatiaľ čo sú nixies namontované, mi umožnilo vytvoriť presné dĺžky pre každý pól na každom nixie, čím sa znížil ďalší drôt, ktorý by mohol prekážať.

Nakoniec som dvakrát spájkoval a nasával, čím som úplne prepájal rúrky. Môj prvý krok ma naučil, že silikón má tukovú izoláciu a trubice, ktoré neboli namontované na mieste, spôsobili, že niektoré pramene boli tesné. Použil som 24 AWG silikónovo izolovaný drôt.

môj druhý pokus bol 28 AWG silikónovo izolovaný drôt, tentokrát s namontovanými nitmi. Všimol som si, že hrubá izolácia zaberá veľa bočného priestoru, to bol problém, pretože táto zostava sa otáča, a tak som spojil všetku spájku a začal znova.

Môj tretí pokus bol s 28 AWG plochým káblom, čo fungovalo, pretože pramene sú tenké. Skončil som tým, že som drôty roztrhol, aby som ich mohol zoskupiť užšie a fungovalo to veľmi dobre.

Neskôr som vošiel a upravil drôty pinzetou, aby sedeli čo najrovnejšie.

Krok 4: Elektronika

Varovanie pred pokračovaním ….

NEBEZPEČENSTVO: Doska plošných spojov hodín obsahuje obvod zosilňovača napätia v spínanom režime. Toto generuje nominálne 170 voltov DC, ale pred úpravou je schopné generovať až 300 voltov. Montáž môžu vykonávať iba osoby s primeranou kvalifikáciou a skúsenosťami s montážou elektroniky, ktoré sú oboznámené s bezpečnými postupmi pre prácu s vysokým napätím. Ak máte pochybnosti, skôr ako budete pokračovať, obráťte sa na vhodne kvalifikovaného inžiniera

Napätia generované týmto obvodom môžu spôsobiť potenciálne LETÁLNY ELEKTRICKÝ ŠOK

Toto nie je hotový výrobok a osoba montujúca súpravu je zodpovedná za to, že hotový výrobok je v súlade s akýmikoľvek platnými miestnymi predpismi upravujúcimi elektrické zariadenia, napr. UL, CE, VDE.

Pete zo spoločnosti PV Electronics mi dodáva všetky moje potreby v oblasti nixie. Pokiaľ je mi známe, je jediným výrobcom dosky prototypu nixie špeciálne vyrobenej pre umelcov a inžinierov, ktorá vám umožňuje diaľkovo montovať elektrónky a spájať ich pomocou svorkovníc. nájdete ho tu https://www.pvelectronics.co.uk/. Nebudem ukazovať zostavu dosky, pretože to je ďalší inštrukcia sama o sebe a nechal som ležať zmontovanú dosku plošného spoja a chcel som ju použiť pre tieto hodiny. Kontaktoval som ho ohľadom vypínania a zapínania trubíc, ale stále držal. času, Poslal mi obrázkový diagram (viď obrázky), ako to dosiahnuť pomocou prepínača diódy a pripojenia k jednému z integrovaných obvodov dosky.

Doska plošných spojov je namontovaná na spodnej doske, ktorá má nylonové podpery, ktoré udržujú spájkovacie body mimo dreva, sloty v tejto spodnej doske slúžia na zvislú zadnú dosku s otvormi na gombíky, diódy a napájací port. táto zadná doska sa zachytí medzi dve strany, hornú a dolnú dosku, obrúsil som jazýčky na stranách spodnej dosky, takže ak by som potreboval získať prístup k hlavnej karte, stačilo by uvoľniť bočné zostavy a odhodiť dosku a spodná doska von. Drôty, ktoré som sa rozhodol použiť na všetky nixie dosky, použil veľmi mäkký flexibilný silikónový drôt pokrytý 28 ug. to umožní menšie namáhanie vozíka Nixie pri jeho otáčaní.

výkon dodávaný do „show LED“je 12 V, pomocou online kalkulačky odporov môžete ľahko zistiť požadované hodnoty odporu a niektoré vám poskytnú schému na uľahčenie života … LED diódy môžete vyhľadávať tu …

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

a tu je len pár náhodných kalkulačiek …

ledcalculator.net/

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

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

Ak sa rozhodnete použiť vopred pripravené dosky nixie z ebay, doska je dodávaná s pinovými konektormi a modrými LED diódami, dosky nájdete tu …

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

Mám schému rozloženia LED/rezistora, s ktorou som išiel na vyššie uvedených obrázkoch … Išiel som s dvoma 120 ohmovými odpormi farebnými hnedou/červenou/hnedou a zlatou.

Je veľmi dôležité sledovať farby vodičov a súvisiace čísla. V tejto situácii sú číslice zapojené do série, anódové vodiče sú oddelené, hodina, minúta, minúta, sekunda.

Začal som zisťovať, kam by mal ísť mikrospínač, a tak som pomocou pinzety držiacej vypínač prepol na vozíku a držal vypínač na rôznych miestach, aby som zistil, kde je najlepšie miesto, aby naň kočík tlačil, keď je úplne otvorený. tým sa trubice zapnú, keď sa diaľkový spínač zatvorí, spínač sa uvoľní a trubice prejdú do režimu spánku.

Krok 5: Mechanizmus otvárania

Ako som už uviedol, začal som plánovať použitie dvoch servo na ovládanie otvárania a zatvárania veka. Rozhodol som sa urobiť z toho operáciu, ktorá zahŕňa stlačenie páčky pokrývajúcej šírku nadol, aby sa zdvihol kryt a rotovali rúrky.

Hodiny dostali názov biely králik, pretože strana v stoji a v sede pripomína bieleho králika (pozri posledný obrázok), je tam stredová vačka, ktorá sa spája a otáča okolo stredovej spoločnej osi, za ktorou nasleduje ďalšia rozpera kotúča z orecha a otvor. páčka, siahajú od nej dve spojky, jedna k zadnému krytu a druhá k zakrivenému otočnému ovládaciemu ramenu, ktoré zase otáča trojuholníkový kus, z ktorého sa otáča stredný a predný kryt. je to komplikovaný pohyb súčiastok. Pokúsim sa pridať video z jeho otvárania, zatiaľ som nemal šťastie, takže možno nakoniec ukážem sekvenciu obrázkov zobrazujúcich otvorenie. preklikajte obrázky, pokúsim sa to všetko trochu viac objasniť …

použitie správneho smeru dreva a zrna na konečný účel je veľmi dôležité, niektoré diely pri otváraní preberajú mechanické zaťaženie a kus v mechanickej zostave vyvíjajúci tlak nesprávnym spôsobom praskne, ukázal som v predchádzajúcom kroku, ako namáčanie Drevená časť v kyanoakryláte je tenká, nechá sa vsiaknuť a stuhnúť a potom sa brúsi späť na správnu veľkosť, čím sa drevo spevní, budete musieť po tomto procese znova poklepať na otvory v kusoch.

Krok 6: Testovanie a krycie platne

Teraz sa dostávame k zábavnej časti, dve skrutky na ramene na oboch koncoch vozíka Nixie pôsobia tak, ako sa otáčajú, vozík sa na týchto hriadeľoch otáča o 90 stupňov dopredu, uvedené hriadele prechádzajú dvoma sadami ložísk na každej strane a pripevňujú sa k prvému z nich. bočné dosky, pomocou hustého dreva, ako je cocobolo, umožňujú vŕtanie a rezanie závitov, použijem malú kvapku kyanoakrylátového lepidla a zaskrutkujem závitový koniec ramennej skrutky, nechám ho zaskrutkovať a odskrutkovať, lepidlo spevní otvory so závitom a funguje ako zámok -áno, drží pevne na závitovom konci a nedovoľuje mu, aby sa počas bicyklovania voľne pohyboval.

Dlhý otvor v hornej časti základne umožňuje uloženie káblového zväzku počas otáčania vozíka, pričom získanie pekného a pevného postroja voči vozíku môže byť náročné, ale funguje to. Po testovaní som zistil, že oddelenie prameňov na stužke uľahčuje kompaktnosť a flexibilitu postroja.

Najprv som musel odstrániť všetky Nixie z vozíka, pretože ramenné skrutky nie je možné nainštalovať kvôli ich dĺžke. Potom som dočasne preinštaloval potom, čo som skrutky previedol cez zvislé podpery základne, vyskúšal som rotáciu a uistil som sa, že v otvorenej a zatvorenej polohe vozíka nie sú nič jasné, a potom som trubice opäť odstránil, pretože skrutku na pleci nemožno upevniť rúrkami. na mieste.

Umiestnil som vozík do polohy medzi dva základné držiaky zvislých líšt a previedol som skrutky s ramenami cez zvislice, vložky a ložiská do prvých bočných dosiek. Skontroloval som, či sa vozík otáča hladko bez rušenia. Potom pripevnite samostatné zostavy bočných otvorov, samotná základná doska má na oboch koncoch dve ploché úchytky, jednu úzku a jednu širokú. Tieto úchytky slúžia na zarovnanie všetkých častí, ktoré sa majú namontovať na obidve strany, do širokých a úzkych štrbín sa narezali zostavy, takže nič nie je možné nainštalovať späť. niektoré skrutky nie je možné dotiahnuť, pretože bránia voľnému pohybu, preto používajte kyanoakrylát s tenkými dýzami, aby ste ho použili iba tam, kde ho potrebujete, a nie poistili pohybujúce sa zostavy.

Potom, čo sú ramenné skrutky zasunuté a zostava vozíka sa voľne otáča, je možné rúrky poslednýkrát znova nainštalovať, keď je vozík naklonený dopredu, čím získate prístup zo spodnej časti vozíka, v tomto kroku nie je možné zapnúť kryty..

išiel najskôr spodný kryt, potom horný predný a zadný kryt a posledný bol horný flexibilný kryt.

Nezabudnite otestovať svoje nixie hodiny na každom kroku, opraviť zlomený drôt na začiatku montáže bude jednoduchšie ako neskôr.

Krok 7: KONEČNÁ MONTÁŽ

Poslednými komponentmi, ktoré treba nechať pokračovať, sú bočné kryty mechanizmu, páky a posuvná tyč.

kryty držia predmety mimo činnosti otváracieho mechanizmu, nad tým je umiestnená ďalšia doska, ktorá obmedzuje pohyb páky, v podstate má prerušenie extrémov pohybu pák, všetky tieto platne sú sendvičové spolu so sériou hlavice 2 56 skrutiek a niekoľko rozperiek medzi koncovou doskou a vonkajšou dokončovacou doskou, životnosť je jednoduchšia, ak urobíte podzostavu vonkajších krycích dielov.

(7) 2-56 SHCS (skrutky s vnútorným šesťhranom) sú namontované cez vonkajšiu dosku, medzi ňou a koncovou doskou je vložených 7 rozperiek, ktoré zachytávajú rozpery. túto podzostavu je potom možné namontovať na namontovanú páku. upevnite hardvér a potom na druhú stranu.

Našiel som trochu poškvrnenú štvorcovú mosadznú pažbu. Použil som brúsnu podložku, aby tieto rúrky získali ľahký brúsený vzhľad, a potom im dal ľahký lak, aby boli leštené. páčky sú vyrobené z dvoch častí, dlhého tela páky a menšieho koncového dielu, ktorý sa k dlhej páke upevní po nasadení tyčí, na oboch častiach sú rovnaké štvorcové otvory, rozdiel je malý posun. štvorcových výrezov na menšom kuse sa tyče voľne pohybujú oboma časťami, ak nie sú priskrutkované, po nastavení pozícií tyčí sa menšia súčasť páky utiahne, ofset vyvinie tlak a zaistí trubicu na mieste bez lepidla.

Po stranách som musel pridať dva mosadzné gombíky, pretože hodiny majú veľmi malú hmotnosť a tieto gombíky vám umožňujú používať gombíky na tlačenie namiesto spoliehania sa na hmotnosť hodín na povrchu.

Bicykloval som hodiny a fungovali dobre, drôt spôsobuje menšie napätie, ale dobre sa otáča, počas pohybu trochu vŕzga, ďalším problémom bol predný roh vozíka nixie, ktorý pri otváraní vypínal mikrospínač, takže číslica sú vypnuté, keď sú zatvorené, počas otáčania predný roh vozíka ťukne na mikrospínač blikajúci číslice zlomok sekundy pred tým, ako sa rozsvietia do otvorenej polohy, to sa vyriešilo oholením spodnej časti predného vozíka časťou, ktorá nie je viditeľná.

hodiny fungujú dobre, hodiny majú asi 25 funkcií, milujem blednutie číslic, otáčanie lota (všetky číslice cyklujú krátke obdobie v stanovených intervaloch) a zobrazenie nuly namiesto medzery v sérii hodín nixies.

Dúfam, že ste to považovali za poučné a inšpirujúce.

ďakujem, že si tam vydržal …

Jack Edjourian

Druhé miesto v výzve Epilog 9