שעון הילוכים מעץ: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

הוספתי סרטון של השעון. אעבוד על גילוף חלונות מול השעון. אני אעלה תמונות ו/או סרטון של זה כשאני מסיים. עוסק בעבודות עץ כבר כמה שנים. אני אוהב את הרעיון של להיות מסוגל ליצור דברים שאני יכול להשתמש בהם. לפני כמה שנים נתקלתי בשעון שעשוי מעץ. הפנים, הזרועות, המסגרת וההילוכים היו כולם מעץ. זה ממש הרשים אותי, ושמרתי על זה לפרויקט עתידי. החלטתי לקחת על עצמי את שעון העץ במדריך זה, ובתקווה לשתף את מה שלמדתי כדי לעזור לאחרים בעלי תחומי עניין דומים. אחת המטרות שלי עם זה הייתה להשתמש בכלים נפוצים הזמינים יותר לרוב האנשים. לא השתמשתי בשום עבודה יקרה למצוא מכונות לעיבוד עץ או חבילות תוכנה יקרות בעת עיצוב זה. התוכנה המשמשת היא קוד פתוח או חינמית, והמכונות בהן נעשה שימוש הן חלק מהנפוצות שיש לרוב עובדי העץ.

שלב 1: מה שאתה צריך

להלן רשימת הדברים שתזדקק להם לעיצוב: OpenOffice Calc - לחישוב יחסי ההילוכים free2Design - לעיצוב ההילוכים גימפ- שינוי ועריכת תמונות בלנדר - להילוך דוגמנות מחוספס כדי לוודא שאין הפרעות בין ההילוכים לצירים.*שימו לב - אתה כנראה יכול להשתמש בבלנדר לביצוע כל העיצוב, אבל כישורי הבלנדר שלי אינם מהירים. היה קל יותר לצייר אותם במדויק ממדית בחבילה דו -ממדית ולייבא את זה לבלנדר. לעיבוד עץ: מסור מגרסה PressMitre Saw (שולחן או מסור להקה יעבדו גם) Hand SawClampsSpray Adhesive (3M Super77)

שלב 2: איך זה עובד?

השעון שעיצבתי הוא שעון מטוטלת בסיסי. אלה קיימים מאז אמצע שנות ה- 1600. היא משתמשת במשקל כמקור האנרגיה, ובמטוטלת כדי לווסת את המהירות שבה אנרגיה זו בורחת.

המשקל מתפתל סביב אחד הצירים. כשהוא מושך כלפי מטה, הוא מסובב את ההילוכים וגורם לסיבוב של ידי הדקה והשעה. אם זה היה רק המשקל וההילוכים, כשהמשקל השתחרר, ההילוכים היו מסתובבים לכמה שניות והמשקל היה פוגע ברצפה. זה לא מעשי במיוחד אלא אם אתה רוצה להעמיד פנים שאתה במכונת זמן. מיקום המשקל והחוט הוא מעט קריטי. אתה רוצה אותו רחוק יותר ברכבת ההילוכים, כך שאתה לא מסובב את השעון כל 4 שעות. פעם או פעמיים ביום זה לא רע. ככל שמתרחקת יותר ברכבת ההילוכים, כך היא תירגע לאט יותר. אם הוא מונח על יד השעה, אתה יכול להסתדר בקלות עם סלילה אחת ליום. אנו צריכים דרך כלשהי לאפשר לאנרגיה זו לברוח לאט. כאן נכנסת "הבריחה". מהמילה בריחה היא מאפשרת לאנרגיה של המשקל לברוח בצורה איטית, כדי לא לנצל את האנרגיה בבת אחת. מנגנון בריחה זה יוצר גם את ה"טיק טוק "שאתה שומע משעונים. הבריחה בנויה מתוך ציוד הבריחה, מנוף הבריחה והמטוטלת. המטוטלת מתנדנדת קדימה ואחורה ומניעה את ידית הבריחה פנימה ומחוצה לה מתוך ציוד הבריחה וגורמת להילוך להפסיק להסתובב. זה מאפשר להתפזר אנרגיית המשקל על פני תקופה מסוימת, כך שלא תסובב את השעון כל 2 דקות.

שלב 3: המטוטלת

מטוטלים הם מנגנון מעניין. הם משקל בקצה חוט או מוט, עם ציר בקצה הנגדי של המשקל. התקופה של מטוטלת היא הזמן שלוקח לעבור מצד אחד לשני ולחזור שוב. הדבר המסודר של המטוטלים הוא שהזמן, או התקופה, אינם תלויים בכמות המשקל או אורך הקשת, זה תלוי באורך המטוטלת. אז, אם הייתה לך מטוטלת באורך 2 רגל עם משקל של 5 ק"ג, משכה ימינה ב 90 מעלות, ייקח זמן זהה להתנדנד ולחזור כמו מטוטלת באורך 2 רגל עם משקל 2 ק"ג למשוך עד מימין ב 30 מעלות. המשקל בקצה המטוטלת אכן משפיע על כמה פעמים המטוטלת תתנדנד. אז המטוטלת במשקל 5 קילו תנוע במשך זמן רב יותר, ממשקל 2 קילו. זה מועיל כי אנחנו רוצים לשמור על המטוטלת מתנדנדת. עם זאת, אתה יכול להיות בעל משקל רב מדי. כפי שנראה בהמשך, הבריחה עוזרת לתת לדחיפה של המטוטלת. אם יש לך משקל כבד מדי, לא תהיה לך מספיק אנרגיה כדי להמשיך להתנדנד.

עבור השעון שלנו, אנו רוצים שתהיה לנו תקופה של 2 שניות. בדרך זו, ייקח למטוטלת שנייה אחת להתנדנד לצד אחד. עם כל נדנדה הבריחה תאפשר לציוד הבריחה לסובב שן אחת בכל פעם. אם התקופה היא 2 שניות, זה בעצם יהפוך את ציוד הבריחה ליד שנייה שלנו מכיוון שהוא מסתובב שן אחת בכל שנייה. לתקופה של 2 שניות אנחנו צריכים את זה באורך של מטר. מאחר וידית הבריחה שלנו תהיה בעלת 2 שיניים, אחת לעצירת הילוך הבריחה בכל קצה של תנופת המטוטלת, למטוטלת שלנו יהיה צורך להיות בעל 30 שיניים. הוא יעשה סיבוב אחד כל 60 שניות. לשעוני מטוטלת רבים יש את הילוך הבריחה על ציר היד השנייה. זה מה שאנחנו הולכים לעשות. כשהמטוטלת מתנדנדת קדימה ואחורה, היא מסובבת את ידית הבריחה פנימה ומחוצה לה מתוך ציוד הבריחה. זה גורם להילוך השעונים להפסיק ולהתחיל להסתובב כל שנייה. המנוף מתוכנן כך שכשהוא זז ממחזור הבריחה, ההילוך נותן לו דחיפה קטנה. דחיפה זו מספיקה כדי שהמטוטלת תנוע.

שלב 4: רכבת ההילוכים

מכיוון שציוד הבריחה מסתובב אחת ל -60 שניות, אנו יכולים לגרום לסרן נוסף להסתובב אחת ל -3, 600 שניות. זו תהיה ידנו הדקה. ואז נוכל לגרום לסרן נוסף להסתובב אחת ל -43, 200 שניות (12 שעות). זו תהיה יד השעה שלנו. כאשר אנו מחשבים זאת יהיה לנו שעון מתפקד על הנייר.

הגיליון האלקטרוני מציג את החישובים של יחסי ההילוכים הדרושים. התחלתי ביד של 3 צירים, אבל עברתי לסרן 4 כדי לשמור על גודל ההילוכים למטה. כדי להכין יד אחת, אתה צריך יחס הילוך של 60 בין ציר הבריחה לציר הדקה הדקה. עבור שעה של שעה, תזדקק ליחס הילוך של 12 מהיד לדקה. הגיליון האלקטרוני מציג את הנוסחה והחישובים כדי לקבל את מספר השיניים לכל הילוך. באמצעות הגיליון האלקטרוני הצלחתי לחבר מספר שונה של שיניים עבור כל הילוך וסיכה כדי לנסות להשיג את יחס ההילוכים הדרוש.

שלב 5: עיצוב ההילוכים

בעת עיצוב הילוכים, ישנם פרמטרים רבים שיכולים להשפיע על הגודל. לקחתי כמה מערכי התקן עבור המשתנים בעת ביצוע החישובים. השתמשתי בזווית לחץ של 20 מעלות ובמגרש קוטר של 8. אלה בשילוב עם מספר השיניים של כל הילוך, הצלחתי לחשב את קוטר המגרש, קוטר השורש, קוטר החוץ וקוטר מעגל הבסיס.

עכשיו כשיש לי את קוטר ההילוכים, אני יכול להתחיל לצייר אותם. מצאתי הוראות על ציור הילוכים עם CAD ועקבתי אחריהם כדי לצייר את ההילוכים האלה. זה נכתב על ידי ניק קרטר. קישור לדף שלו נמצא בשלב האחרון בפרק ההפניות. בקובץ free2Design יש Gears and Pinions עם שכבה המציגה את הקווים המצוירים ליצירת השיניים. בזמן שחקרתי שעונים, נתקלתי בשעונים של גרי. הוא הזכיר שיש הבדל גדול במה שאתה יכול לצייר עם CAD ובמה שאתה יכול למעשה לחתוך באמצעות מסור גלילה. למדתי את זה בדרך הקשה. חיתוך השקוע בין השיניים קצת מייגע. כדי לנסות להאיץ את ההחלטות החלטתי להוסיף עיגולים בין כל שיניים כדי לקדוח אותן בעזרת מכבש המקדחה. זה חסך זמן בניסיון לעגל את העמק בין השיניים, אבל אני חושב שזה גרם לבעיות מסוימות בשיניים שהשתלבו זו בזו. יחד עם ההילוכים נמצאים הבריחה ומנגנון המחגר. כפי שנאמר קודם לכן הבריחה היא מנגנון המאפשר לאנרגיה לברוח לאט. הדבר נעשה באמצעות הילוך, מנוף ומטוטלת. מה שעוד לא דיברו עליו הוא הרייצ'ט. אמרנו שמשקל כרוך סביב ציר עם חוט, והוא לאט לאט יוצא להניע את השעון. אנחנו צריכים דרך להגדיר את זה מחדש או לסובב את השעון. ה- Ratchet יאפשר לנו לעשות זאת. הוא מתאים באופן רופף על ציר אחד ההילוכים, ודוחף את ההילוך בעזרת סיכה וידית. כאשר צריך לפתוח את השעון, ניתן לסובב את המחגר נגד כיוון השעון מבלי להזיז את ההילוך. ואז כשהמשקל מושך אותו שוב בכיוון השעון, הוא תופס את הסיכה המקובעת להילוך, וממשיך להניע את השעון.

שלב 6: חיתוך ההילוכים

עכשיו הגיע הזמן להעמיד את תהליך העיצוב הקשה במבחן. חיתוך ההילוכים. לאחר שהדפסתי את הציורים בגודל מלא, גזרתי אותם והדבקתי אותם על העץ. דבק ריסוס עובד מצוין. אני משתמש ב- 3M Super77, והוא מתייבש די מהר. לפחות תוך מספר דקות לאחר ההדבקה, אני מוכן להתחיל לחתוך מבלי שיתקלף.

אני קודם כל קודח את כל החורים. קל יותר לטפל בלוח בגודל מלא עם מכונת הקידוח מאשר לנסות להדק חומר ריק בעל קוטר של 1.5 סנטימטר מבלי לפצל אותו. כמו כן, אם משהו משתבש, לא בזבזת את כל הזמן הזה כדי לחתוך אותו רק כדי לפצל את הלוח. לאחר קידוח החורים, אני חותך את ההילוכים סביב הקוטר החיצוני, ואז אני מתחיל לחתוך את השיניים.

שלב 7: מיקום ציוד

ציירתי הילוכים גסים בבלנדר עם הקוטר החיצוני וקוטר המגרש כדי להבין מיקום במסגרת. זה אמר לי אם תהיה לי הפרעה בין הילוך לציר, ותיתן לי מושג גס היכן יוצבו הצירים שלי. לאחר שיצרתי 'תבנית' היכן לקדוח את החורים, קידחתי את הראשון שמתחיל בציר הבריחה. לאחר שנקדח, החלקתי את ההילוך על ציר, הנחתי אותו בחור, הנחתי את ציוד ההתאמה על ציר והחזקתי אותו במיקום המשוער. לאחר מכן שיניתי את מיקום ההילוך הבא, סימנתי אותו וקידחתי את החור. לאחר מכן הייתי בודק מחדש את ההתאמה עם שני ההילוכים על התאמת הציר בחור. אם זה מתאים, עשיתי לעשות זאת שוב עם ההילוך הבא. זה נמשך עד שכל החורים נחתכו וההילוכים התאימו.

שלושה צירים יעברו את כל המסגרת, ולשלושה צירים יהיו חורים עיוורים. עכשיו יש לי צד אחד של המסגרת קדוח, אבל אני צריך מסגרת תואמת. על מנת לקבל תמונת מראה של החורים, חתכתי אורך של חצי סנטימטר של קוטר 1/2 למקם בכל חור. הכנסתי מסמר מבריק למרכז כל פיסת דיבל והצמדתי את קצה הציפורן עם זוג צלפים. הנחתי את לוח ההזדווגות על גבי הציפורניים ולחצתי בחוזקה. זה השאיר חריץ שבו צריך לקדוח כל אחד ממרכזי החורים. לאחר שהחורים נקדחו, הגיע הזמן להרכיב את השעון.

שלב 8: הרכבת וגימור השעון

אני מחליק את ההילוכים על הצירים ומניח אותם בחריצים שלהם. מניחים את הפנים מעל הצירים ומאבטחים אותו עם הפמלים בגודל 1/4 אינץ '. ציוד הבריחה והנופים הולכים על הגב עם המטוטלת. יצרתי 2 מוטות מרובעים לרוחב האחורי כדי לתלות אותו על הקיר. אלה מורמים משם חלקו האחורי של השעון בעזרת דיבלים בגודל 1/4 אינץ 'ואפשר מקום להצמיד את המטוטלת.

הנה כמה תמונות של השעון המורכב. אני צריך לעשות קצת שיוף פה ושם, ולהוסיף גימור כמו גם מספרים, אבל הוא סיים ברובו. מכיוון שזהו השעון הראשון שלי, לא הסתבכתי יותר מדי והשארתי את שעת הדקה והציר על ציר נפרד. כדי לשלב אותם, כמו ברוב השעונים, יהיו יותר הילוכים וצירים שמחליקים אחד על השני. יש כמה דברים שאני מתכנן לשפר. ראשית המראה. אני יודע שזה לא השעון הכי מושך, אבל התמקדתי יותר בפונקציה. החלפת הלוח הקדמי בפרספקס היא רעיון אחד. ההילוכים נראים נהדר, והייתי רוצה להשוויץ בהם יותר. הדבר השני שהייתי רוצה לשפר הוא כישורי מסור הגלילה שלי. חתכתי הרבה הילוכים שהפכו את זה לקופסת ההדלקה.

שלב 9: מחשבות והפניות אחרונות

אני תמיד אוהב להתחיל פרויקטים הדורשים ממני מחקר, ולומד חדש או משפר את כישורי ויכולותיי. הגעתי למספר תחומים עם הפרויקטים האלה. כשראיתי את שעון העץ הראשון שלי לפני שנים. מעולם לא הבנתי שכאשר אתחיל ליצור אחד, אלמד כל כך הרבה על אופן הפעולה שלהם. עכשיו אני מסתכל על שעונים ושעונים מנקודת מבט חדשה. עכשיו אני מתחיל לחפש את הבריחה, ועוקב אחר ההילוכים. כפי שאמרתי למדתי הרבה, ורציתי לשתף את האתרים שבהם קיבלתי כמה רעיונות. אני מניח שהם עזרו לי, ואולי הם יכולים לעזור לאחרים. שעוני העץ של גרי - אתר מועיל מאוד עם כמה עיצובים מגניבים שהוגשו על ידי אנשים שונים. איך דברים עובדים - סקירה מכובדת של החלקים של שעון מטוטלת ניק קרטר - הוראה מפורטת כיצד לצייר הילוכים בתוכנית CAD. הדבר הטוב הוא שזה לא ספציפי לתוכנית אחת. זה מספיק גנרי כדי שכל תוכנית CAD תעבוד ולבסוף, עבודה עם הילוכים לא תהיה שלמה בלי להשתמש במדריך הנדנדים המכשירי של מכונות דנדי. זהו המקור לנוסחאות ולחישובים שלי.