Træ gear ur: 9 trin (med billeder)

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

Jeg har tilføjet video af uret. Jeg vil arbejde med at skære vinduer ud mod uret. Jeg vil uploade billeder og/eller en video af det, når jeg er færdig. Jeg har været i træbearbejdning i et par år nu. Jeg elsker tanken om at kunne lave ting, som jeg kan bruge. For et par år siden stødte jeg på et ur, der var lavet af træ. Ansigt, arme, ramme og gear var alle af træ. Det imponerede mig virkelig, og jeg havde det i tankerne for et fremtidigt projekt. Jeg har besluttet mig for at tage træuret i denne Instructable, og forhåbentlig dele hvad jeg har lært for at hjælpe andre med lignende interesser. Et af mine mål med dette var at bruge fælles værktøjer, der er mere tilgængelige for de fleste. Jeg brugte ikke noget dyrt hårdt til at finde træbearbejdningsmaskiner eller dyre softwarepakker, da jeg designede dette. Den anvendte software er enten open source eller gratis, og de anvendte maskiner er nogle af de mest almindelige, som de fleste træarbejdere ville have.

Trin 1: Hvad du får brug for

Her er en liste over ting, du skal bruge Til design: OpenOffice Calc - Til beregning af gearforholdene free2Design - Til design af geareneGimp- Ændring og redigering af billederBlender - Til grove modeller for at sikre, at der ikke er nogen forstyrrelser mellem gear og aksler.*Bemærk - Du kan sikkert bruge Blender til at lave alt design, men mine Blender -færdigheder er ikke hurtige. Det var lettere at tegne dem dimensionelt nøjagtige i en 2D -pakke og importere det til en blender. Til træbearbejdning: Scroll SawDrill PressMitre -sav (bord eller båndsav vil også fungere) Håndsavklemmer Spraylim (3M Super77)

Trin 2: Hvordan fungerer det?

Uret jeg har designet er et grundlæggende pendulur. Disse har eksisteret siden midten af 1600 -tallet. Den bruger en vægt som energikilde og et pendul til at regulere, hvor hurtigt denne energi undslipper.

Vægten vikles omkring en af akslerne. Når den trækker ned, roterer den gearene, hvilket får minut- og timeviserne til at rotere. Hvis dette kun var vægten og gearene, da vægten blev frigivet, ville gearene dreje i et par sekunder, og vægten ville ramme gulvet. Dette er ikke særlig praktisk, medmindre du vil lade som om du er i en tidsmaskine. Placering af vægten og ledningen er lidt kritisk. Du vil have det længere nede i geartoget, så du ikke snor uret hver 4. time. En eller to gange om dagen er ikke dårligt. Jo længere nede på geartoget, jo langsommere vil det slappe af. Hvis den er placeret på timeviseren, kan du sagtens klare dig med snoede en gang om dagen. Vi har brug for en måde, hvorpå denne energi kan slippe langsomt ud. Det er her, "Escapment" kommer ind. Fra ordet flugt tillader det, at vægtens energi slipper langsomt ud, for ikke at bruge energien på én gang. Denne flugtmekanisme skaber også "Tick Tock", som du hører fra ure. Escapementet er bygget ud af flugtudstyret, flugthåndtaget og pendulet. Pendulet svinger frem og tilbage og flytter løbehåndtaget ind og ud af flugtudstyret, hvilket får gearet til at stoppe med at dreje. Dette gør det muligt for vægten at blive spredt over en periode, så du ikke vikler uret hvert 2. minut.

Trin 3: Pendulet

Pendler er en interessant mekanisme. De er en vægt for enden af en snor eller stang, med en drejning i den modsatte ende af vægten. Perioden for et pendul er den tid, det tager at gå fra den ene side til den anden og tilbage igen. Det pæne ved pendler er, at denne tid, eller periode, ikke er afhængig af vægten eller buelængden, det afhænger af pendulets længde. Så hvis du havde et 2 fod langt pendul med en vægt på 5 pund, trukket til højre ved 90 grader, ville det tage samme tid at svinge henover og tilbage som et 2 fod langt pendul med 2 pund vægt trukket til højre ved 30 grader. Vægten for enden af pendulet påvirker, hvor mange gange pendulet vil svinge. Så pendulet med vægten på 5 pund vil svinge i længere tid end vægten på 2 pund. Dette er nyttigt, fordi vi ønsker at holde pendulet svingende. Du kan dog have for meget vægt. Som vi vil se næste, hjælper eskapementet med at give pendulet et skub. Hvis du har en for tung vægt, har du ikke nok energi til at holde den svingende.

For vores ur ønsker vi at have en periode på 2 sekunder. På den måde vil det tage pendulet 1 sekund at svinge til den ene side. Med hvert sving vil undslippningen give flugtudstyret mulighed for at dreje en tand ad gangen. Hvis perioden er 2 sekunder, vil dette dybest set gøre flugtudstyret til vores anden hånd, da det roterer en tand hvert sekund. I en periode på 2 sekunder har vi brug for det til at have en længde på 1 meter. Da vores flugthåndtag vil have 2 tænder, en til at stoppe flugtudstyret i hver ende af pendelsvinget, skal vores pendul have 30 tænder. Det vil foretage en rotation hvert 60 sekund. Mange pendulure har flugtudstyret på den anden håndsaksel. Det er det, vi skal gøre. Når pendulet svinger frem og tilbage, drejer det flugthåndtaget ind og ud af flugtudstyret. Dette får uret til at stoppe og begynde at rotere hvert sekund. Håndtaget er designet således, at når det bevæger sig ud af flugtgearet, giver gearet det et lille skub. Dette skub er nok til at holde pendulet svingende.

Trin 4: Geartoget

Da undslippningsgearet roterer hver 60. sekund, kan vi få en anden aksel til at rotere hver 3., 600 sekund. Dette vil være vores minuthånd. Derefter kan vi få en anden aksel til at rotere en gang hvert 43, 200 sekund (12 timer). Dette vil være vores timehånd. Når vi beregner dette, vil vi have et fungerende ur på papir.

Regnearket viser beregningerne af de nødvendige gearforhold. Jeg startede med en 3 akslet minuts hånd, men flyttede til en 4 aksel for at holde gearstørrelsen nede. For at lave en minuts hånd har du brug for et gearforhold på 60 mellem Escapement -akslen og Minute -håndakslen. For en times hånd skal du bruge et gearforhold på 12 fra minutviseren til timeviseren. Regnearket viser formlen og beregningerne for at få antallet af tænder for hvert gear. Ved at bruge regnearket kunne jeg tilslutte forskellige tænder for hvert gear og tandhjul for at forsøge at få det nødvendige gearforhold.

Trin 5: Design af gearene

Ved design af gear er der mange parametre, der kan påvirke størrelsen. Jeg tog nogle af standardværdierne for variablerne, når jeg foretog beregningerne. Jeg brugte en trykvinkel på 20 grader og en diametral afstand på 8. Disse kombineret med antallet af tænder i hvert gear var jeg i stand til at beregne pitchdiameter, roddiameter, udvendig diameter og bundcirkeldiameter.

Nu hvor jeg har gearens diametre, kan jeg begynde at tegne dem. Jeg fandt instruktioner om tegning af tandhjul med CAD og fulgte dem for at tegne disse gear. Det blev skrevet af Nick Carter. Et link til hans side er i det sidste trin i afsnittet Referencer. Free2Design -filen har tandhjul og tandhjul med et lag, der viser de linjer, der er tegnet for at skabe tænderne. Mens jeg undersøgte ure, stødte jeg på Garys ure. Han nævnte, at der er stor forskel på, hvad du kan tegne med CAD, og hvad du rent faktisk kan klippe ved hjælp af en rullesav. Jeg lærte dette på den hårde måde. Det er lidt kedeligt at skære spiserøret mellem tænderne. For at forsøge at fremskynde tingene besluttede jeg at tilføje cirkler mellem hver tænder, der skulle bores ud med boremaskinen. Det sparede tid på at forsøge at runde dalen mellem tænderne, men jeg tror, det forårsagede nogle problemer med, at tænderne flettede ind i hinanden. Sammen med gearene er Escapement og Ratchet Mechanism. Som nævnt tidligere er Escapement en mekanisme, der gør det muligt for energien at slippe langsomt. Dette gøres ved hjælp af et gear, håndtag og pendul. Det, der ikke er blevet talt om endnu, er Ratchet. Vi sagde, at en vægt er viklet rundt om en aksel med snor, og den slipper langsomt ud for at køre uret. Vi har brug for en måde at genindstille dette på eller sno uret. Ratchet vil tillade os at gøre det. Den sidder løst over akslen på et af gearene og skubber mod gearet med en nål og håndtag. Når uret skal vikles, kan skralden drejes mod uret uden at flytte gearet. Når vægten derefter trækker den med uret igen, fanger den fast på tappen, der er fastgjort til gearet, og fortsætter med at drive uret.

Trin 6: Skæring af gearene

Nu er det tid til at sætte den hårde designproces på prøve. Skæring af gearene. Efter at have printet tegningerne i fuld størrelse, skar jeg dem ud og limede dem på træet. Et sprayklæbemiddel fungerer godt. Jeg bruger 3M Super77, og det tørrer ret hurtigt. I hvert fald inden for et par minutter efter limning er jeg klar til at begynde at skære, uden at det skræller af.

Jeg borer først alle hullerne. Det er lettere at håndtere et bræt i fuld størrelse med borepressen end at forsøge at klemme et tandhjul, der kun er 1,5 tommer i diameter uden at splitte det. Hvis noget går galt, har du ikke spildt al den tid på at skære det ud bare for at få brættet delt. Efter at have boret hullerne, skar jeg gearene ud omkring den udvendige diameter, derefter begynder jeg at skære tænderne.

Trin 7: Gearplacering

Jeg tegnede uslebne gear i blender med den ydre diameter og pitchdiameter for at finde ud af placering i rammen. Dette fortalte mig, om jeg vil have interferens mellem et gear og en aksel, og give mig en grov ide om, hvor mine aksler skal placeres. Efter at have oprettet en 'skabelon' om, hvor hullerne skulle bores, borede jeg den første, der startede med Escapement Axle. Da det var boret, gled jeg gearet på en aksel, placerede det i hullet, placerede parringsudstyret på en aksel og holdt det på det omtrentlige sted. Jeg ændrede derefter placeringen af det næste gear, markerede det og borede hullet. Så ville jeg tjekke pasformen igen med begge gear på en akselpasning i hullet. Hvis det passede, var jeg ved at gøre dette igen med det næste gear. Dette fortsatte, indtil alle hullerne blev skåret, og gearene passede.

Tre aksler vil gå hele vejen igennem rammen, og tre aksler vil have blinde huller. Jeg har nu boret den ene side af rammen, men jeg har brug for en matchende ramme. For at få et spejlbillede af hullerne, skar jeg en halv tommer længde på 1/2 dyvel til at placere i hvert hul. Jeg kørte en brad søm ind i midten af hvert stykke dyvel og klippede neglens ende af med et par snippers. Jeg placerede parringsbrættet oven på neglene og pressede fast. Dette efterlod en indrykning, hvor hvert af hullernes centre skulle bores. Efter at hullerne var boret, var det tid til at samle uret.

Trin 8: Montering og afslutning af uret

Jeg glider gearene på akslerne og placerer dem i deres åbninger. Placer ansigtet over akslerne og fastgør det med 1/4 "dyvlerne. Escape Gear og håndtagene går på bagsiden med pendlen. Jeg lavede 2 firkantede stænger på tværs af bagsiden for at hænge det på væggen. Disse er hævet væk fra bagsiden af uret ved hjælp af 1/4 "dyvler og lad et sted fastgøre pendulet.

Her er nogle billeder af det samlede ur. Jeg har brug for at slibe lidt her og der, og tilføje en finish samt tal, men den er for det meste færdig. Da dette var mit første ur, blev jeg ikke for kompliceret og forlod time- og minutviseren på hver sin akse. For at kombinere dem, som på de fleste ure, ville der være mere gearing og aksler, der glider over det ene og det andet. Der er et par ting, jeg planlægger at forbedre. Først er udseendet. Jeg ved, at det ikke er det mest tiltalende ur, men jeg var mere fokuseret på funktion. Udskiftning af frontpladen med plexiglas er en idé. Gearene ser godt ud, og jeg vil gerne vise dem mere frem. Den anden ting, jeg gerne vil forbedre, er mine rullesavefærdigheder. Jeg skar en masse gear, der gjorde det til tændingsboksen.

Trin 9: Endelige tanker og referencer

Jeg kan altid lide at starte projekter, der kræver, at jeg forsker og lærer nyt eller forbedrer mine færdigheder og evner. Jeg ramte flere områder med disse projekter. Da jeg så mit første træur for mange år siden. Jeg indså aldrig, at da jeg begyndte at oprette en, ville jeg lære så meget om, hvordan de fungerer. Jeg ser nu på ure og ure fra et nyt perspektiv. Jeg begynder nu at kigge efter flugten og følge gearene. Som sagt sagde jeg, at jeg lærte meget, og jeg ville dele de websteder, hvor jeg fik nogle ideer. Jeg tror, de hjalp mig, og de kunne muligvis hjælpe andre. Gary's træure - et meget nyttigt websted med flere seje designs indsendt af forskellige mennesker. Sådan fungerer ting - et anstændigt overblik over dele af et pendul ClockNick Carter - en detaljeret instruktion i, hvordan man tegner gear i et CAD -program. Det gode er, at det ikke er specifikt for et enkelt program. Det er generisk nok til at ethvert CAD -program vil fungere Og endelig ville det ikke være komplet at arbejde med gear uden at bruge den praktiske dandy Machinery's Handbook 24. udgave. Dette er kilden til mine formler og beregninger.