Hodiny bílého králíka Nixie: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Ahoj všichni

Jak můžete říci z mých dřívějších příspěvků, fascinuje mě trubice Nixie, jejich historie, způsob fungování a jedinečný vzhled a světlo, které vydávají. Měl jsem to štěstí, že jsem měl přístup k laserové řezačce aN Epilog pro tento projekt a nyní pochopit, jak mocný a flexibilní nástroj to pro inženýra a umělce je.

Vzhledem k povaze a životnosti nixie jsem chtěl navrhnout bydlení, které umožní majiteli zavřít jej a odpojit 6krát vyprávění Nixie’s, což umožní delší životnost trubek Nixie.

Začal jsem pomocí lepenkového vzoru všech komponent k vytvoření mechanicky se pohybujících komponent, poté, co jsem se pohyboval, abych dosáhl nejefektivnějšího pohybu bez namáhání nebo kolize, jsem rozhodl o pořadí komponent a vzdálenosti jejich sdílených spojení umožnit pohyb částí uvnitř nebo kolem ostatních bez konfliktu.

Pro testování jsem vyrobil laserem vyřezaný prototyp rané verze, moje raná verze měla být obsluhována dvěma servy, jedním pro každou stranu, které společně otevírají kryt. Později jsem se rozhodl, že z toho učiním ručně ovládanou funkci, a to tak, že zatlačím lištu dolů a poté zavřu horní část tím, že ji zavřu, vybral jsem si tuto trasu, protože se zbavil dvou serv, která by vyžadovala napájení a při otevření nebo zavření by mohla bzučet.

Začal jsem lepenkou, vyrobil 2–3 prototypy pohybujících se součástí, označil všechny součásti problémy, které bylo třeba upravit, a poté jsem z ebay objednal prkno z vlašských ořechů 0,125 “, skutečná tloušťka dřeva byla 0,130”, takže bylo nutné provést drobné úpravy. provést do drážek v dílech. Také jsem si objednal různé balíčky dřeva v různých tloušťkách. Kromě dřeva jsem použil tlustý a tenký kyanoakrylát s jeho nakopávačem. Objednal jsem si hardware u McMaster Carr.

Jen krátká poznámka, navrhuji pro život a mám tendenci přenášet více informací prostřednictvím snímků, takže v textové i fotografické části mého instruktu bude spousta informací.

Pokusil jsem se pokrýt všechny úhly stavby v každém aspektu, na který si vzpomenu, díky, že jste si našli čas ji prohlédnout.

Krok 1: PROTOTYPING

Poté, co jsem vytvořil svůj lepenkový model a našel uspokojivé body pro pohyb, jsem si všiml částí, jejich pořadí, jak a v jakých bodech artikulovali vůči sobě navzájem a pořadí hromádky.

Začal jsem modelovat celé hodiny v Solidworks, všechny komponenty měly být dřevo, směr zrna a druh dřeva je velmi důležitý pro funkci všech částí, hlavně mechanické části, které se musely pohybovat a snášet napětí hmoty a hnutí.

Solidworks mi umožnil simulovat otevírání a zavírání krytů, mohl jsem přesouvat otočné body na sestavách, aby byl pohyb plynulý a neomezený. Strávil jsem většinu času zjišťováním rotace vozíku Nixie a připoutáním ke krytům.

Prošel jsem pár dalších prototypů, dokud jsem nedosáhl konečné verze toho, co mělo být vyrobeno ze dřeva, došlo k několika potenciálním problémům s prototypováním v akrylátu, který měl tloušťku 0,125 palce pro koncový materiál, což by bylo 0,130 palce, takže pro kontroly tolerance jsem měl na paměti rozdíl 0,005.

Bylo vygenerováno mnoho dílů, mnoho šlo do zastaralé složky, zúžil jsem to na skupinu dílů a pak si začal hrát s jejich spojením, jejich otočnými body, posouvat je a sledovat, jak se celá sestava pohybovala.

někdy by se svazovaly a jindy by pohyb kompenzoval části, zkroutil je v podivných orientacích. je to také poměr, který bylo nutné vypracovat, otočením páky o 20 stupňů, aby váš výstup měl pohyb 90 stupňů.

po krátké době jsem byl natolik sebejistý, že jsem po revizi a provedení úprav mohl vyříznout akrylovou verzi jedné z otevíracích stran (červená akrylová verze), kresba na skutečné sestavě mi pomohla vzpomenout si na problémy, mnoho z nich mělo co do činění s hardwarovým vymazáním pohyblivých odkazů „Odstranil jsem vteřinu v čiré verzi (obrázky viz krok před tímto).

Krok 2: KRYTY

Většinu plochých komponent tvoří prkna z tmavého ořechu, mechanika se skládá převážně z komponentů vyrobených z Cocobolo a zbytek tvoří směs javorů, afrických paduků, třešní, ruských vrstev a smrků, jejichž tloušťka je 0,125 "a 0,25".

Kryty se skládají z pěti částí, jak je znázorněno. Díly byly řezány laserem s reliéfními otvory, se kterými jsem experimentoval, tmavý ořech byl tlustý.130”a nerad se ohnul, takže řezání těchto otvorů a napařování dřeva mi poskytne křivky, které v tomto materiálu potřebuji, převařil jsem vodu v konvici zavěsil díly na dno menší pánve, nalil vodu a celé to přikryl větší pánví utěsňující páru uvnitř. Po několika minutách jsem díly vytáhl opatrně ohnul části a znovu je napařil, tento postup jsem opakoval asi 4krát a poté jsem ohebné dřevo připnul na trubku po kontrole křivek proti povrchům hodin.

Po ochlazení části poněkud držely svůj tvar, našel jsem trubičky různých průměrů a buď jsem připásal díly na vnější strany vnitřků trubek.

Chtěl jsem do tmy vyložit trochu světlého dřeva, a tak jsem použil stejný řezaný pilník na potahy z tmavého ořechu a další sadu jsem nařezal do světlého smrkového nebo javorového listu. Poté, co byly kryty vlašských ořechů napařeny a ohnuty, jsem začal instalovat výřezy lehčího dřeva, ořechový ekvivalent těchto kusů lehkého dřeva byl z důvodu flexibility vyřazen, nyní, když si dřevo zachovává svůj tvar, vkládá je do otvorů a lepí je zezadu. kousky tmavého vlašského ořechu vypadají opravdu dobře, a tak jsem postupoval duplikováním dvou dolních a dvou horních krytů vpředu a vzadu. Kousky jsem lehce obrousil a v pozdějším kroku jsem maskoval čela a vnitřky natřel matnou černou.

Králíku, chtěl jsem, aby byly konce dimenzionálnější, aby vynikly, a tak jsem obrysy králičí hlavy a ocasu vysledoval na krásný kus tvarovaného javoru, kus, který zbyl z mého prvního instruktážního, pomocí pásové pily jsem hrubě ořízl obrys dílů a pokračoval ve tvarování, pak na pásové brusce, po krátké době jsem měl profily, které se vnořily dohromady a vypadaly dobře, když jsem je namontoval na sestavu hodin, ujistil jsem se, že když králík seděl část pod „ušima“vnořenými na zádech jsem po testování odstranil součásti a pokračoval v tom, abych jim dal několik vrstev čirého laku.

Krok 3: NIXIE TUBES A PŘEPRAVA

Trubky jsou vysoké a při uložení musí ležet dopředu, takže nalezení správné osy otáčení a spojení, které spojuje sestavu trubek s otevíracím krytem, bylo důležité, aby to všechno fungovalo, pomocí solidních prací jsem dokázal osu a virtuálním propojením propojení a nalezení optimálních poloh pro oba. Pamatujte, že tato sestava se musí otočit o 90 stupňů a táhnout s sebou asi 20 drátů.

Šest nixies v mém projektu je ruské výroby IN-18.2.

Na eBay jsem našel nějaké desky s obvody pro montáž trubek Nixie, vyrobil jsem distanční trubku z trubek EMA a polokoule, zarovnal jsem výšku, kterou jsem chtěl, aby trubka trčela z vozíku, označil hloubku a poté připojil polokouli k trubice předtím, než do ní vložila označenou nixie a zjistila, kolik je třeba odstranit, aby se dosáhlo konzistentní vzdálenosti mezi nixie a její deskou s obvody, to zajistilo, že Nixie jsou všechny pájeny ve stejné vzdálenosti od desky s plošnými spoji, tato vzdálenost je povolena pro číslice pro vymazání sestavy vozíku a ponechání prostoru pod 3 mm modrou LED. Zkontroloval jsem zarovnání a poté pokračoval v pájení Nixie pomocí distanční trubice. Vyzkoušel jsem jejich uchycení ve vozíku, když začnu s kabeláží, chybou, kterou jsem udělal, nebylo zapojení, když byly trubky v sestavě vozíku, použil jsem vodítko k odizolování vodičů, aby bylo konzistentní, ale silikon je pružný a některé dráty Skončil těsně, takže jsem nasákl všechnu pájku a začal znovu. pájka, zatímco jsou nixies namontovány, mi umožnilo vytvořit přesné délky pro každý pól na každé nixie, což snižuje další drát, který by mohl překážet.

Skončil jsem dvakrát pájením a knotem, úplně jsem propojil trubky. Můj první krok mě naučil, že silikon má tukovou izolaci a trubky, které nebyly namontovány na místě, způsobily, že některé prameny byly těsné. Používal jsem 24 AWG silikonem izolovaný drát.

můj druhý pokus byl 28 AWG silikonem izolovaný drát, tentokrát s namontovanými nixies. Všiml jsem si, že tlustá izolace zabírala spoustu bočního prostoru, to byl problém, protože tato sestava se otáčí, takže jsem nasákl veškerou pájku a začal znovu.

Moje třetí cesta byla s 28 AWG plochým kabelem, to fungovalo, protože prameny jsou tenké, skončil jsem roztržením drátů od sebe, abych je mohl seskupit těsněji a fungovalo to opravdu dobře.

Později jsem vešel dovnitř a upravil dráty pinzetou, aby seděly co nejrovněji.

Krok 4: Elektronika

Slovo varování před pokračováním …

NEBEZPEČÍ: Deska hodin obsahuje spínací obvod pro zvýšení napětí. To generuje nominálně 170 voltů DC, ale je schopno generovat až 300 voltů před úpravou. Montáž mohou provádět pouze osoby s odpovídající kvalifikací a zkušenostmi s montáží elektroniky, které jsou obeznámeny s bezpečnými postupy pro práci s vysokým napětím. Pokud máte pochybnosti, obraťte se na vhodně kvalifikovaného inženýra, než budete pokračovat

Napětí generovaná tímto obvodem může způsobit potenciálně LETÁLNÍ ELEKTRICKÝ VÝboj

Nejedná se o hotový výrobek a osoba, která sestavu sestavuje, odpovídá za to, že hotový výrobek vyhovuje jakýmkoli platným místním předpisům upravujícím elektrická zařízení, např. UL, CE, VDE.

Pete ze společnosti PV Electronics mi dodává všechny mé potřeby pro nixie, pokud vím, je jediným výrobcem prototypové desky nixie speciálně vyrobené pro umělce a inženýry, která vám umožňuje vzdáleně montovat elektronky a propojovat je pomocí svorkovnic. najdete ho zde https://www.pvelectronics.co.uk/. Nebudu ukazovat sestavu desky, protože to je další instruktáž sama o sobě a měl jsem poskládanou desku plošných spojů a chtěl jsem ji použít pro tyto hodiny, kontaktoval jsem ho ohledně vypínání a zapínání elektronek, ale stále mě čas, Poslal mi obrázkový diagram (viz obrázky), jak toho dosáhnout pomocí přepínače diody a připojení k jednomu z desek integrovaných obvodů.

Deska s obvody je namontována na spodní desce, která má nylonové podpěry, které udržují pájecí body mimo dřevo, štěrbiny v této spodní desce pojmou svislou zadní desku s otvory pro tlačítka, LED a napájecí port. tato zadní deska se zachytí mezi oběma stranami, horní a spodní deskou, obrousil jsem záložky na bocích spodní desky, takže pokud bych potřeboval získat přístup k hlavní kartě, stačilo by uvolnit boční sestavy a odhodit desku a spodní deska ven. Dráty, které jsem se rozhodl použít na všechny nixie desky, použil velmi měkký pružný silikonový drát 28awg. to umožní menší namáhání vozíku nixie, když se otáčí.

výkon dodávaný do „show LED“je 12 V, pomocí online kalkulačky odporů můžete snadno zjistit hodnoty odporu, které potřebujete, a některé vám poskytnou schéma, které vám usnadní život … LEDky můžete procházet zde …

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

a tady jen pár náhodných kalkulaček …

ledcalculator.net/

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

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

pokud se rozhodnete použít předem vyrobené desky nixie z ebay, deska je dodávána s pinovými konektory a modrými LED diodami, desky najdete zde …

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

Mám schéma rozložení LED/odporu, se kterým jsem šel na obrázcích výše … Šel jsem se dvěma 120 ohmovými odpory barevnými hnědými/červenými/hnědými a zlatými.

Je velmi důležité sledovat barvy kabelů a související čísla, v této situaci jsou číslice zapojeny do série, anodové vodiče jsou odděleny, hodina, minuta, sekunda.

Začal jsem zjišťovat, kam by měl mikrospínač směřovat, a tak jsem pomocí pinzety držící spínač projížděl vozíkem a držel vypínač na různých místech a snažil se zjistit, kam je nejlépe umístit, aby na něj kočárek při plném otevření tlačil. tím se trubice zapnou, když se zavře na dálku, spínač se uvolní a elektronky usnou.

Krok 5: Mechanismus otevírání

Jak bylo uvedeno, začal jsem plánovat použití dvou serv k ovládání otevírání a zavírání víka. Rozhodl jsem se z toho udělat operaci, která zahrnuje zatlačení páky přesahující šířku dolů, zvednutí krytu a otočení trubek.

Hodiny byly pojmenovány jako bílý králík, protože strana připomíná bílého králíka ve stoje a v sedě (viz poslední obrázek), je zde středová vačka, která se spojuje a otáčí kolem středové společné osy, následuje další distanční podložka disku z ořechu a otvor páka, dva páky od ní sahají, jeden k zadnímu krytu a druhý k zakřivenému výkyvnému ovládacímu ramenu, které zase otáčí trojúhelníkový kus, který má střední a přední kryt výkyvný z něj. je to komplikovaný pohyb součástí. Pokusím se přidat video z jeho otevírání, zatím jsem neměl štěstí, takže mohu nakonec ukázat sekvenci obrázků zobrazujících otevření. klikněte na obrázky, pokusím se to všechno ještě trochu objasnit …

použití správného směru dřeva a zrna pro konečný účel je velmi důležité, některé části na sebe při otevírání působí mechanickým zatížením a kus v mechanické sestavě vyvíjející tlak nesprávným způsobem praskne, ukázal jsem v předchozím kroku, jak namáčení dřevěná část v kyanoakrylátu tenká, nechte ji vsáknout a tuhnout, poté ji obrousíte zpět na správnou velikost, čímž se dřevo zpevní, možná budete muset po tomto procesu otvory v dílcích znovu poklepat.

Krok 6: Testování a krycí desky

nyní se dostáváme k zábavné části, dva ramenní šrouby na obou koncích vozíku Nixie fungují tak, jak se otáčejí, vozík se na těchto hřídelích otáčí o 90 stupňů dopředu, uvedené hřídele procházejí dvěma sadami ložisek na každé straně a připevňují se k prvnímu boční desky, pomocí hustého dřeva, jako je cocobolo, umožňují vrtání a řezání závitů, použiji malou kapku kyanoakrylátového lepidla a zašroubuji závitový konec ramenního šroubu dovnitř, nechám jej zasunout a odšroubovat, lepidlo zpevní závitové otvory a funguje jako zámek -ano, drží pevně na závitovém konci a nedovoluje mu, aby se během cyklu sám volně pohyboval.

Dlouhá štěrbina v horní části základny umožňuje uložení kabelového svazku během otáčení vozíku, získání pěkného a pevného postroje proti vozíku může být obtížné, ale funguje to. Po testování jsem zjistil, že oddělování pramenů na pásu usnadňuje kompaktnost a flexibilitu postroje.

Nejprve jsem musel odstranit všechny Nixie z vozíku, protože ramenní šrouby nelze instalovat kvůli jejich délce. Poté, co jsem šrouby provlékl základními svislými podpěrami, jsem je dočasně přeinstaloval, vyzkoušel jsem rotaci a ujistil jsem se, že když je vozík v otevřené a zavřené poloze, nejsou v něm žádné body, pak jsem trubky opět odstranil, protože šroub s ramenem nelze připevnit trubkami na místě.

Umístil jsem vozík do polohy mezi dvěma základními svislými úchyty a protáhl ramenní šrouby svislicemi, podložkami a ložisky do prvních bočních desek. Zkontroloval jsem, zda se vozík otáčí hladce bez rušení. Poté připojte samostatné sestavy bočních otvorů, samotná základní deska má na obou koncích dva ploché jazýčky, jeden úzký a jeden široký, tyto jazýčky slouží k zarovnání všech částí, které mají být namontovány na obou stranách, široké a úzké štěrbiny byly vyřezány do sestav, takže nic nelze instalovat zpět. některé šrouby nelze utáhnout, protože brání volnému pohybu, proto používejte kyanoakrylát s tenkými tryskami, takže jej použijete pouze tam, kde ho potřebujete, a ne pojistíte pohyblivé sestavy.

Poté, co jsou osazeny šrouby s ramenem a sestava vozíku se volně otáčí, mohou být trubky naposledy znovu nainstalovány, zatímco vozík je nakloněn dopředu, což vám umožní přístup ze spodní části vozíku, v tomto kroku nelze zapnout kryty.

nejprve se spustil spodní kryt, potom horní přední a zadní kryty a poslední byl horní flex kryt.

Ujistěte se, že otestujete své nixie hodiny na každém kroku, bude snazší opravit zlomený vodič na začátku sestavy než později.

Krok 7: KONEČNÁ MONTÁŽ

Posledními součástmi, které zbývají, jsou boční kryty mechanismu, páčky a tlačná tyč.

kryty udržují předměty mimo fungování otevíracího mechanismu, nad tím je další deska, která omezuje pohyb páky, v podstatě má výřez extrémů pohybu páček, všechny tyto desky jsou sendvičové společně s řadou hlavice 2 56 šroubů a několik mezikusů mezi mezní deskou a vnější dokončovací deskou, životnost je jednodušší, pokud provedete podsestavu kusů vnějšího krytu.

(7) 2-56 SHCS (šrouby s válcovou hlavou) jsou namontovány skrz vnější desku, mezi ní a mezní deskou je vloženo 7 distančních podložek, které zachycují distanční vložky. tuto podsestavu pak lze namontovat přes namontovanou páku. upevněte hardware a poté na druhou stranu.

Našel jsem trochu zašpiněnou čtvercovou mosaznou pažbu, použil jsem brusnou podložku, abych těmto trubkám poskytl lehký kartáčovaný vzhled, a pak jim dal lehký lak, aby byly vyleštěné. páčky jsou vyrobeny ze dvou částí, dlouhého těla páky a menšího koncového dílu, který se k dlouhé páce připevní poté, co jsou tyče usazeny na místě, obě části mají v sobě stejné čtvercové otvory, rozdíl je malý posun ze čtvercových výřezů na menším kusu se tyče volně pohybují oběma částmi, když nejsou sešroubovány, po nastavení pozic tyčí se menší součást páky utáhne, offset vyvíjí tlak a bez lepidla zajistí trubku na místě.

Po stranách jsem musel přidat dva mosazné knoflíky, protože hodiny mají velmi malou hmotnost a tyto knoflíky vám umožňují použít knoflíky k přitlačení proti spoléhání se na hmotnost hodin na povrchu.

Cykloval jsem hodiny a fungovaly dobře, drát způsobuje menší namáhání, ale otáčí se dobře, během pohybu trochu skřípe, dalším problémem byl přední roh vozíku nixie, který při otáčení rozepnul mikrospínač, takže číslice jsou vypnuté, když jsou zavřené, během otáčení přední roh vozíku klepne na mikrospínač blikající číslice zlomek sekundy, než se rozsvítí do otevřené polohy, to bylo vyřešeno oholováním spodní části předního vozíku částí, která není vidět.

hodiny fungují dobře, hodin má asi 25 funkcí, miluji blednutí číslic, losování loterie (všechny číslice cyklují krátkou dobu v nastavených intervalech) a zobrazení nuly místo prázdného místa v hodinové sadě nixies.

Doufám, že jste to našli informativní a inspirativní.

díky, že jsi tam zůstal…

Jack Edjourian

Vítěz soutěže Epilog 9