The White Rabbit Nixie Clock: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Hej alle

Som du kan se fra mine tidligere opslag, har jeg en fascination af Nixie -rør, deres historie, hvordan de fungerer og det unikke udseende og lys, de afgiver, jeg var så heldig at have adgang til en Epilog -laserskærer til dette projekt og nu forstå, hvor kraftfuldt og fleksibelt værktøj det er for en ingeniør og kunstner.

På grund af en nixies beskaffenhed og levetid ville jeg designe et hus, der giver ejeren mulighed for at lukke det og afbryde strømmen til den 6 tid, der fortæller Nixie's, hvilket giver mulighed for en længere levetid for Nixie -rørene.

Jeg startede med at bruge et kartonmønster af alle komponenterne til at udgøre de mekaniske bevægelige komponenter. Efter at have flyttet drejerne rundt for at få den mest effektive bevægelse uden belastning eller kollision besluttede jeg rækkefølgen af komponenterne og afstandene for deres fælles forbindelser til lad dele bevæge sig inden for eller afrunde andre uden konflikt.

Jeg lavede en laserskåret prototype af en tidlig version til test, min tidlige version skulle betjenes af to servoer, en til hver side, der arbejder sammen for at åbne dækslet. Jeg valgte senere at gøre dette til en manuelt betjent funktion ved at skubbe en stang ned for at åbne og derefter lukke toppen ved at skubbe den lukket, jeg valgte denne rute, fordi den slap af med to servoer, der skulle strømforsynes og kan summe når den er åben eller lukket.

Jeg startede med pap, lavede 2-3 prototyper af de bevægelige komponenter, markerede alle komponenter med problemer, der skulle justeres, og bestilte derefter 0,125”valnødplank fra ebay, den faktiske tykkelse af træet var 0,135”, så nogle mindre justeringer måtte laves til slots i delene. Jeg bestilte også forskellige træpakker i forskellige tykkelser. Andet end træ brugte jeg tykt og tyndt cyanoacrilat med sit kicker. Jeg bestilte hardware fra McMaster Carr.

Bare en hurtig note, jeg designer til livets ophold og har en tendens til at formidle mere information gennem billeder, så der vil være masser af information i både tekst- og fotodele af min instruerbare.

Jeg har forsøgt at dække alle vinkler af bygningen i alle aspekter, jeg kan tænke på, tak fordi du tog dig tid til at kigge igennem den.

Trin 1: PROTOTYPING

Efter at have lavet min papmodel og fundet tilfredsstillende punkter til bevægelse, noterede jeg delene, deres ordrer, hvordan og på hvilke punkter de artikulerede i forhold til hinanden og rækkefølgen af stakken.

Jeg begyndte at modellere hele uret i solidworks, alle komponenter skulle være træ, kornretning og træsort er meget vigtigt for funktionen af alle delene, vigtigst af alt de mekaniske dele, der skulle bevæge sig og tage belastningen af massen og bevægelse.

Solidworks tillod mig at simulere åbning og lukning af dæksler, jeg kunne flytte drejepunkter på samlingerne for at gøre bevægelsen lettere og uhindret. Jeg brugte størstedelen af min tid på at finde ud af Nixie -vognens rotation og binde til dækslerne.

Jeg gennemgik et par flere prototyper, indtil jeg nåede den endelige version af, hvad der skulle laves af træ, der var et par potentielle problemer med prototyper i akryl, der var.125 "tyk til slutmaterialet, som ville være.130" så for tolerancekontroller huskede jeg på.005 forskellen.

Der blev genereret masser af dele, mange gik ind i den forældede mappe, jeg indsnævrede det til en gruppe af dele og begyndte derefter at lege med deres forbindelser, deres drejepunkter, flytte dem og se hvordan hele forsamlingen bevægede sig.

nogle gange ville de binde op og andre gange ville bevægelsen opveje dele, vride dem i underlige retninger. deres er også et forhold, der skulle udarbejdes, svingning af et håndtag 20 grader, hvilket giver dit output en 90 graders bevægelse.

efter et kort stykke tid var jeg sikker nok til at skære en akrylversion af en af åbningssiderne (rød akrylversion) efter at have gennemgået og foretaget ændringer, og træk på den faktiske samling hjælper mig med at huske problemerne, mange har at gøre med hardware, der rydder bevægelige links, Jeg skar et sekund den klare version (se trin før denne for billeder).

Trin 2: DÆKNINGER

Størstedelen af de flade komponenter er mørke valnøddeplanker, mekanikerne består hovedsageligt af komponenter lavet af Cocobolo, og resten er en blanding af ahorn, afrikansk Paduk, kirsebær, russisk lag og gran, størrelser er.125 "og.25" i tykkelse.

Coverene består af fem dele, som vist. Delene blev laserskåret med reliefhuller, som jeg eksperimenterede med, den mørke valnød var.130”tyk og kunne ikke lide at bøje, så at skære disse åbninger og dampe træet vil give mig de kurver, jeg har brug for i dette materiale, jeg kogte vand i en kedel, suspenderede delene over bunden af en mindre gryde, hældtes i vandet og dækkede det hele med en større gryde, der forseglede dampen indeni. Efter et par minutter ville jeg trække delene forsigtigt ud, bøje delene og dampe dem igen, jeg gentog denne proces cirka 4 gange og spændte det bøjelige træ fast i et rør efter at have kontrolleret kurverne mod urets overflader.

Efter afkøling holdt delene noget i deres form, jeg fandt rør med forskellige diametre og spændte enten delene til ydersiden af rørene.

Jeg ville indlægge noget lyst træ i mørket, så jeg brugte den samme snittfil til de mørke valnøddæksler og skar et andet sæt i en lys gran eller ahorn. Efter at valnøddækslerne var dampet og bøjet begyndte jeg at installere udskæringerne af det lettere træ, valnødækvivalenten til disse lyse træstykker blev kasseret for fleksibilitet, nu hvor træet bevarer sin form ved at indsætte disse i åbningerne og lime dem bagfra, gjorde mørke valnødder ser virkelig godt ud, så jeg fortsatte med at kopiere processen for de to nederste og to øvre dæksler for og bag. Jeg gav stykkerne en let slibning, så i et senere trin maskerede jeg fronterne og malede indersiden en mat sort.

Kaninen, jeg ville gøre enderne mere dimensionelle, så de skiller sig ud, så jeg sporede konturerne af kaninhoved og hale på et smukt stykke ahorn, et stykke tilovers fra min første instruerbare, ved hjælp af en båndsav, jeg ru skære omridset af delene og fortsatte med at forme derefter på en båndsliber, efter kort tid havde jeg de profiler, der rækkede sammen og så godt ud, da jeg monterede dem på urmonteringen, jeg sørgede for, at når kaninen sad på delen under "ørerne" indlejret på ryggen, efter test fjernede jeg komponenterne og gav dem et par lag klar lak.

Trin 3: NIXIE TUBES AND CARRIAGE

Rørene er høje og skal lægges fremad, når de er stuvet, så det var vigtigt at finde den korrekte svingakse og forbindelse, der binder rørmonteringen til åbningsdækslet, ved hjælp af solide værker, jeg kunne forskyde aksen og forbinder ledning næsten for at finde de optimale positioner for begge. Husk, at denne samling skal rotere 90 grader og trække omkring 20 ledninger med den.

De seks nixies i mit projekt er russisk fremstillet IN-18.2.

Jeg fandt nogle printkort på eBay til montering af Nixie -rørene, jeg lavede et rørafstandsstykke ud af EMA -slanger og en halvkugle, jeg stillede den højde op, jeg ville have, at røret skulle stikke ud af vognen, markerede dybden og derefter fastgjorde halvkuglen til røret, før du taber den markerede nixie i det og ser, hvor meget der skal fjernes for at få en ensartet afstand mellem nixie og dets printkort, dette forsikrede, at Nixies alle er loddet i samme afstand fra kredsløbskortet, denne afstand tillod cifret for at rydde vognen og give plads til under den 3 mm blå lysdiode. Jeg kontrollerede justeringen og fortsatte med at lodde Nixie’erne ved hjælp af afstandsrøret. Jeg testede deres pasform i vognen, da jeg startede med ledninger, var en fejl, jeg lavede, ikke ledninger, mens rørene var i vognen, jeg brugte en trådleder til at fjerne mine ledninger, for at holde det konsekvent, men silikone er fleksibelt og nogle ledninger endte tæt, så jeg onde alt loddet og begyndte forfra. lodning, mens nixies er monteret, tillod mig at oprette nøjagtige længder til hver stang på hver nixie, hvilket reducerede ekstra ledning, der kunne komme i vejen.

Jeg endte med at lodde og transportere to gange, fuldstændigt ombygning af rørene. Min første gang lærte mig, at silikone har fedtisolering, og at rørene ikke blev monteret på plads, fik nogle tråde til at være stramme. Jeg brugte 24 AWG silikoneisoleret ledning.

min anden gang var 28 awg silikoneisoleret ledning, denne gang med nixies monteret. Jeg lagde mærke til, at den tykke isolering fyldte meget sideværts, dette var et problem, fordi denne samling roterer, så jeg ødelagde alt loddet og startede igen.

Min tredje gang var med 28 awg båndkabel, dette fungerede, da trådene er tynde, jeg endte med at trække ledningerne fra hinanden, så jeg kan gruppere dem strammere, og det fungerede rigtig godt.

Jeg gik senere ind og arrangerede ledningerne med en pincet, så de sidder så fladt som muligt.

Trin 4: Elektronik

Et advarselsord, inden du fortsætter….

FARE: Urkortet indeholder et spændingsforstærkerkredsløb med switchet tilstand. Dette genererer nominelt 170 volt DC, men er i stand til at generere op til 300 volt før justering. Montering må kun foretages af personer, der er passende kvalificerede og erfarne inden for elektronikmontering, og som er bekendt med sikre procedurer for arbejde med høje spændinger. Hvis du er i tvivl, skal du kontakte en passende kvalificeret ingeniør, inden du fortsætter

De spændinger, der genereres af dette kredsløb, kan give et potentielt LETHAL ELEKTRISK STØD

Dette er ikke et færdigt produkt, og den, der samler sættet, er ansvarlig for at sikre, at det færdige produkt overholder alle gældende lokale forskrifter for elektrisk udstyr, f.eks. UL, CE, VDE.

Pete fra PV Electronics forsyner mig med alle mine nixie -behov, så vidt jeg ved, er han den eneste producent af nixie prototyper -kortet specielt fremstillet til kunstnere og ingeniører, giver dig mulighed for at fjernmontere dine rør og forbinde dem via terminalblokke. du kan finde ham her https://www.pvelectronics.co.uk/. Jeg vil ikke vise samlingen af tavlen, da det er en anden instruerbar i sig selv, og jeg havde et samlet dink -printkort liggende og ville bruge det til dette ur, jeg kontaktede ham om at lukke rørene af og på, men stadig beholde gang, Han sendte mig et billeddiagram (se billeder) af, hvordan man opnår dette ved hjælp af en switch en diode og en forbindelse til en af kortene IC'er.

Kretskortet er monteret på bundpladen, der har nylonstandarder, der holder loddepunkterne væk fra træet, slidser i denne bundplade rummer den lodrette bagplade med knappen, LED og strømportåbninger. denne bagplade bliver fanget mellem de to sider, top og bundplader, jeg slibede fanerne på bundpladens sider, så skulle jeg få adgang til hovedkortet, ville jeg bare skulle løsne sidesamlingerne og tabe brættet og bundplade ud. Ledningerne valgte jeg at bruge meget blød fleksibel silikone dækket 28awg wire til alle nixie pladerne. dette giver mulighed for mindre belastning af nixie -vognen, når den roterer.

strømmen til "vis LED'erne" er 12v, ved hjælp af en online modstandsberegner kan du nemt finde ud af de modstandsværdier, du har brug for, og nogle vil give dig en skematisk oversigt for at gøre livet lettere … du kan søge efter lysdioder her …

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

og bare et par tilfældige lommeregnere her …

ledcalculator.net/

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

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

hvis du beslutter dig for at bruge de præfabrikerede nixie -tavler fra ebay, leveres brættet med stikkontakter og blå lysdioder, du kan finde tavlerne her …

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

Jeg har en skematisk oversigt over led/modstandslayoutet, jeg gik med på billederne ovenfor … Jeg gik med to 120 ohm modstande farvet brun/rød/brun og guld.

Det er meget vigtigt at holde styr på ledningsfarver og de tilhørende numre, i denne situation er tallene alle forbundet i serie, anodetrådene er adskilt, time time, minut minut, sekund sekund.

Jeg begyndte at finde ud af, hvor mikrokontakten skulle gå, så ved hjælp af en pincet, der holdt kontakten, cyklede jeg vognen og holdt kontakten forskellige steder for at se, hvor det bedste sted var at placere den, så vognen trykker på den, når den er helt åben. dette vil tænde rørene, når kontakten lukkes, slukkes kontakten, og rørene går i dvale.

Trin 5: Åbningsmekanisme

Som nævnt begyndte jeg at planlægge at bruge to servoer til at betjene åbning og lukning af låget. Jeg valgte at gøre dette til en operation, der involverer at skubbe et håndtag, der spænder over bredden, ned for at hæve dækslet og rotere rørene.

Uret blev navngivet den hvide kanin, fordi siden lignede en hvid kanin i stående og siddende stilling (se sidste billede), der er en midterkamera, der forbinder og drejer om den midterste fællesaksel, efterfulgt af en anden valnødskiveafstandsstykker og åbningen håndtag, to forbindelser spænder fra den, den ene til bagdækslet og den anden til en buet drejelig kontrolarm, der igen roterer et trekantet stykke, der har midten og frontdækslet svingende af det. det er en kompliceret bevægelse af komponenterne. Jeg vil prøve at tilføje en video af den åbning, indtil videre har jeg ikke haft held, så jeg kan ende med at vise en billedsekvens, der viser åbningen. klik gennem billederne, jeg vil forsøge at præcisere alt dette lidt mere …

at bruge den korrekte træ- og kornretning til slutformålet er meget vigtig, nogle dele tager en mekanisk belastning ved åbning, og et stykke i den mekaniske samling, der tager pres den forkerte vej, klikker, jeg viste i et tidligere trin, hvordan gennemblødning af trædel i cyanoacrylat tynd, lad det trække og hærde og derefter slibe det tilbage til sin korrekte størrelse forstærker træet, du skal muligvis trykke igen på hullerne i stykkerne efter denne proces.

Trin 6: Test og dækplader

nu kommer vi til den sjove del, to skulderbolte i hver ende af Nixie -vognen fungerer, når den drejer, vognen roterer 90 grader fremad på disse aksler, de nævnte aksler passerer gennem to sæt lejer på hver side og fastgøres til den første af sidepladerne ved hjælp af tæt træ som cocobolo gør det muligt at bore og tappe, jeg bruger en lille dråbe cyanoakrilatlim og driver den gevindskårne ende af skulderskruen ind, lader den sætte sig og skrues af, limet styrker gevindhullerne og fungerer som lås -tite ville, den holder fast i gevindenden og tillader den ikke at arbejde frit under sin cykling.

En lang slids i bunden giver mulighed for, at ledningsnettet kan stuves under vognens rotation, og det kan vise sig svært at få selen pæn og tæt mod vognen, men det virker. Jeg fandt efter test, at adskillelse af trådene i båndet gør det lettere at gøre selen kompakt og mere fleksibel.

Først måtte jeg fjerne alle Nixie’erne fra vognen, da skulderboltene ikke kan installeres på grund af deres længde. Jeg geninstallerede derefter midlertidigt efter at have kørt boltene gennem de lodrette basestøtter, jeg testede rotationen for at sikre, at nixies var fri for alt, når vognen var i åben og lukket position, og fjernede derefter rørene igen, da skulderbolten ikke kan fastgøres med rørene på plads.

Jeg anbragte vognen på plads mellem de to lodrette bundbeslag, og førte skulderboltene gennem lodret, mellemlæg og lejer ind i de første sideplader, jeg kontrollerede, om vognen roterer jævnt uden forstyrrelser. Monter derefter de selvstændige sideåbningsenheder, selve bundpladen har to flade faner i begge ender, en smal og en bred, disse faner bruges til justering af alle dele, der skal monteres på hver side, brede og smalle åbninger er skåret i samlingerne, så intet kan installeres baglæns. nogle bolte kan ikke strammes, da de hæmmer fri bevægelighed, så brug cyanoacrylat med tynde dyser, så du kun anvender det, hvor du har brug for det og ikke smelter bevægelige enheder.

Når skulderboltene er sat i, og vognenheden svinger frit, kan rørene geninstalleres for sidste gang, mens vognen er vippet fremad, hvilket giver dig adgang fra bunden af vognen, dæksler kan ikke være tændt for dette trin.

bunddækslet gik først på, derefter det øverste for- og bagdæksel, og sidst var det øverste flexdæksel.

Sørg for at testkøre dit nixie -ur ved hvert trin, det bliver lettere at reparere en brudt ledning tidligt i samlingen end senere.

Trin 7: SLUTMONTERING

De sidste komponenter, der skal bruges, er mekanismens sidedæksler, håndtag og skubberstangen.

dækslerne holder genstande ude af åbningsmekanismens virke, der er en anden plade over denne, der begrænser håndtagets bevægelse, i det væsentlige har den en afbrydelse af håndtagets ekstreme bevægelser, alle disse plader sandwiches sammen med en række fatningshoved 2- 56 skruer og nogle afstandsstykker mellem grænsepladen og den ydre finishplade, livet er lettere, hvis du laver en undersamling af de ydre dækstykker.

(7) 2-56 SHCS (skruer med sokkelhætte) monteres gennem den ydre plade, 7 afstandsstykker er klemt ind mellem den og grænsepladen, og holder afstandsstykkerne i klemme. denne undersamling kan derefter monteres over det monterede håndtag. fastgør hardware og derefter videre til den anden side.

Jeg fandt noget let plettet firkantet messingmateriale, jeg brugte en slibepude til at give disse rør et let børstet udseende og gav dem derefter et let lag lak for at holde dem poleret. håndtagene er lavet af to dele, håndtagets lange krop og et mindre endestykke, der bliver fastgjort til det lange håndtag, efter at tønderne er sat på plads, begge dele har de samme firkantede huller i dem, forskellen er en lille forskydning af de firkantede udskæringer på det mindre stykke, bevæger stængerne sig frit gennem begge dele, når de ikke er skruet sammen, efter indstilling af stangpositioner strammes håndtagets mindre komponent, forskydningen påfører tryk og låser røret på plads uden lim.

Jeg var nødt til at tilføje to messingknapper på siderne, da uret har meget lille vægt, og disse knapper giver dig mulighed for at bruge knapperne til at trykke mod i stedet for at stole på urets masse på en overflade.

Jeg cyklede uret, og det fungerede fint, tråden forårsager mindre belastning, men den roterer fint, den knirker lidt under flytningen, et andet problem var det forreste hjørne af nixie -vognen, der udløste mikrokontakten, når den drejes åben, så tallet er slukket, når de er lukket, under rotation drejer det forreste hjørne af vognen på mikrokontakten, der blinker cifrene et splitsekund, før de tændes for den åbne position, dette blev løst ved at barbere undersiden af den forreste vogn en del, der ikke var synlig.

uret fungerer godt, der er omkring 25 funktioner til uret, jeg elsker cifrene falme, lotto -rullen (alle tal cykler i en kort periode med indstillede intervaller) og har et nul synligt i stedet for et tomt på timersættet nixies.

Håber du fandt dette informativt og inspirerende.

tak fordi du hang der …

Jack Edjourian

Runner Up i Epilog Challenge 9