Fa fogaskerék óra: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Hozzáadtam az óra videóját. Dolgozni fogok az ablakok kivágásán az óra előtt. Feltöltök képeket és/vagy videókat erről. Ha elkészültem. Néhány éve foglalkozom a fafeldolgozással. Szeretem az ötletet, hogy olyan dolgokat készíthetek, amelyeket felhasználhatok. Néhány évvel ezelőtt találkoztam egy fából készült órával. Az arc, a karok, a keret és a fogaskerekek mind fából voltak. Nagyon lenyűgözött, és szem előtt tartottam egy jövőbeli projektnél. Úgy döntöttem, hogy felveszem a fából készült órát ebben az utasításban, és remélhetőleg megosztom, amit megtanultam, hogy segítsek más hasonló érdeklődésű embereknek. Ezzel az egyik célom az volt, hogy olyan közös eszközöket használjak, amelyek a legtöbb ember számára szélesebb körben elérhetők. Ennek tervezésekor nem használtam drága, nehéz famegmunkáló gépeket, vagy költséges szoftvercsomagokat. A használt szoftver vagy nyílt forráskódú, vagy ingyenes, és a használt gépek a leggyakoribbak, amelyekkel a legtöbb faipari dolgozó rendelkezne.

1. lépés: Amire szüksége lesz

Íme egy lista azokról a dolgokról, amelyekre szüksége lesz Tervezéshez: OpenOffice Calc - Az áttételi arányok kiszámításához free2Design - A fogaskerekek tervezéséhez - Valószínűleg a Blender segítségével tervezhet, de a Blender készségeim nem érik el a sebességet. Könnyebb volt méretrajzot rajzolni 2D -s csomagolásban, és importálni a turmixgépbe. Fafeldolgozás esetén: Scroll SawDrill PressMiter Saw (asztali vagy szalagfűrész is működik) Hand SawClampsSpray Adhesive (3M Super77)

2. lépés: Hogyan működik?

Az általam tervezett óra egy alap ingaóra. Ezek az 1600 -as évek közepétől léteznek. Súlyt használ energiaforrásként, és inga szabályozza, hogy ez az energia milyen gyorsan távozik.

A súly az egyik tengely körül van tekerve. Amikor lefelé húzza, forgatja a fogaskerekeket, és a perc- és az óramutató forog. Ha ez csak a súly és a fogaskerekek voltak, a súly elengedésekor a fogaskerekek néhány másodpercig forogtak, és a súly a padlóra csapódott. Ez nem túl praktikus, hacsak nem akarja úgy tenni, mintha egy időgépben lenne. A súly és a zsinór elhelyezése kissé kritikus. Szeretné, ha messzebbre kerülne a fogaskerék, nehogy 4 óránként tekerje az órát. Naponta egyszer vagy kétszer nem rossz. Minél lejjebb van a fogaskerék, annál lassabban teker. Ha az óramutatóra helyezzük, akkor napi egyszeri tekercseléssel könnyen megúszhatja. Szükségünk van valamilyen módon, hogy ez az energia lassan elmeneküljön. Itt jön be a "Menekülés". A menekülés szóból lehetővé teszi a súly energiájának lassú elmenekülését, hogy ne használja fel egyszerre az energiát. Ez a menekülési mechanizmus létrehozza az órákból hallható "kullancscsípést" is. A menekülés a menekülési felszerelésből, a menekülőkarból és az ingaból épül fel. Az inga előre -hátra lendül, és a menekülőkart ki -be mozgatja a menekülési fogaskerékbe, és emiatt a fogaskerék megáll. Ez lehetővé teszi a súly energiájának elosztását egy bizonyos időszakon keresztül, így nem tekercseli az órát 2 percenként.

3. lépés: Az inga

Az inga érdekes mechanizmus. Ezek egy súly a zsinór vagy a pólus végén, egy csuklóval a súly ellenkező végén. Az inga időszaka az az idő, amely az egyik oldalról a másikra, majd visszafelé haladáshoz szükséges. Az inga ügyessége az, hogy ez az idő vagy időszak nem függ az ív súlyától vagy hosszától, hanem az inga hosszától. Tehát, ha volt egy 2 láb hosszú, 5 font súlyú inga, amelyet 90 fokban jobbra húztak, ugyanannyi időbe telne az át- és hátralendítés, mint egy 2 láb hosszú inga esetén, amelynek súlya 2 kg. jobbra 30 fokon. Az inga végén lévő súly befolyásolja, hogy hányszor leng az inga. Tehát az 5 kilós inga hosszabb ideig lendül, mint a 2 kilós súly. Ez azért hasznos, mert meg akarjuk tartani az inga lengését. Azonban túl sok súlya lehet. Amint a következőkben látni fogjuk, a menekülés segít az inga lökésében. Ha túl nehéz a súlya, nem lesz elég energiája a lengéshez.

Az óránkhoz 2 másodpercet szeretnénk adni. Így az inga 1 másodpercbe telik, hogy az egyik oldalra lendüljön. Minden lengésnél a menekülés lehetővé teszi, hogy a menekülési felszerelés egy -egy fogát forgassa. Ha a periódus 2 másodperc, akkor a menekülő felszerelés alapvetően a második kezünk lesz, mivel másodpercenként egy fogat forog. 2 másodpercig szükségünk van 1 méter hosszúságra. Mivel a menekülőkarunknak két foga lesz, az egyik leállítja a menekülő fogaskereket az inga lengésének mindkét végén, az inganknak 30 foggal kell rendelkeznie. 60 másodpercenként egyet forgat. Sok ingaórának van menekülő fogaskereke a használt tengelyen. Ezt fogjuk tenni. Ahogy az inga előre -hátra leng, forgatja a menekülőkart a menekülő fogaskerékben. Emiatt az óra fogaskerekek leállnak, és másodpercenként forogni kezdenek. A kar úgy van kialakítva, hogy amikor kilép a menekülési fogaskerékből, a fogaskerék egy kis lökést ad neki. Ez az ütés elegendő ahhoz, hogy az inga lengjen.

4. lépés: A fogaskerék

Mivel a menekülő fogaskerék 60 másodpercenként egyszer forog, 3-600 másodpercenként egy másik tengelyt forgathatunk. Ez lesz a mi percmutatónk. Ezután 43, 200 másodpercenként (12 óránként) elforgathatjuk egy másik tengelyt. Ez lesz a mi óramutatónk. Ha ezt kiszámítjuk, akkor működő óra lesz a papíron.

A táblázat a szükséges áttételszámításokat mutatja. Három tengelyes percmutatóval kezdtem, de áttértem egy 4 tengelyesre, hogy a fogaskerekek mérete ne csökkenjen. A percmutató készítéséhez 60 sebességfokozatra van szüksége az Escapement tengely és a Perckézi tengely között. Egy órás mutató esetén 12 sebességfokozatra lesz szüksége a percmutató és az óramutató között. A táblázat a képletet és a számításokat mutatja az egyes fogaskerekek fogainak számához. A táblázat használatával minden fogaskerékhez és fogaskerékhez különböző számú fogat tudtam csatlakoztatni, hogy megpróbáljam elérni a szükséges áttételi arányt.

5. lépés: A fogaskerekek tervezése

A fogaskerekek tervezésekor számos paraméter befolyásolhatja a méretet. A számítások során elvettem a változók standard értékeinek egy részét. 20 fokos nyomószöget és 8 -as átmérőjű szöget használtam. Ezeket az egyes fogaskerekek fogainak számával kombinálva kiszámíthattam a menetátmérőt, a gyökérátmérőt, a külső átmérőt és az alapkör átmérőjét.

Most, hogy megvan a fogaskerekek átmérője, elkezdhetem rajzolni őket. Találtam utasításokat a fogaskerekek CAD segítségével történő rajzolásához, és követtem őket a rajtuk. Nick Carter írta. Az oldalára mutató hivatkozás a Hivatkozások szakasz utolsó lépésében található. A free2Design fájlban vannak a fogaskerekek és a fogaskerekek egy réteggel, amely megmutatja a fogak létrehozásához rajzolt vonalakat. Az órák kutatása közben találkoztam Gary óráival. Megemlítette, hogy nagy különbség van abban, hogy mit lehet rajzolni a CAD segítségével, és mit lehet ténylegesen vágni egy görgetőfűrész segítségével. Ezt nehezen tanultam meg. A nyelőcső vágása a fogak között kissé unalmas. Hogy felgyorsítsam a dolgokat, úgy döntöttem, hogy köröket adok az egyes fogak közé, amelyeket a fúrógéppel ki kell fúrni. Ez időt takarított meg a fogak közötti völgy kerekítésével, de úgy gondolom, hogy ez némi problémát okozott a fogak egymásba fonásával. A fogaskerekekkel együtt az Escapement és a racsnis mechanizmus. Amint azt korábban említettük, az Escapement olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi az energia lassú távozását. Ez fogaskerék, kar és inga segítségével történik. Amiről még nem esett szó, az a racsnis. Azt mondtuk, hogy egy súlyt tekercselnek egy tengely köré, és lassan kiengedi az órát. Szükségünk van arra, hogy ezt újra be lehessen állítani, vagy fel kell tekerni az órát. A Ratchet lehetővé teszi számunkra, hogy ezt megtegyük. Lazán illeszkedik az egyik fogaskerék tengelyére, és csapszeggel és karral a fogaskeréknek nyomódik. Ha az órát fel kell tekerni, akkor a racsnit az óramutató járásával ellentétes irányba lehet forgatni a sebességváltó mozgatása nélkül. Aztán amikor a súly ismét az óramutató járásával megegyező irányba húzza, akkor a fogaskerékhez rögzített csaphoz tapad, és továbbra is táplálja az órát.

6. lépés: A fogaskerekek vágása

Eljött az idő, hogy próbára tegyük a nehéz tervezési folyamatot. A fogaskerekek vágása. A teljes méretű rajzok kinyomtatása után kivágtam és a fához ragasztottam. A spray ragasztó nagyszerűen működik. 3M Super77 -et használok, és elég gyorsan szárad. A ragasztás után legalább néhány percen belül kész vagyok vágni, anélkül, hogy leválna.

Először fúrok minden lyukat. Könnyebb kezelni a teljes méretű táblát a fúróprésszel, mint megpróbálni rögzíteni egy fogaskerék -nyersdarabot, amely csak 1,5 hüvelyk átmérőjű, anélkül, hogy feldarabolná. Továbbá, ha valami baj történik, akkor nem vesztegette el azt az időt azzal, hogy levágja, csak azért, hogy a tábla kettéhasadjon. A lyukak fúrása után kivágom a fogaskerekeket a külső átmérő körül, majd elkezdem vágni a fogakat.

7. lépés: A fogaskerék elhelyezése

Durva fogaskerekeket rajzoltam a Blenderben a külső átmérővel és a pálya átmérővel, hogy kitaláljam a keretben való elhelyezést. Ez megmondta, hogy interferenciát fogok okozni a fogaskerék és a tengely között, és nagyjából sejthetem, hol fogják elhelyezni a tengelyeimet. Miután létrehoztam egy „sablont” a lyukak fúrására, az elsőt a menekülési tengelytől kezdve fúrtam. Miután ezt megfúrták, a tengelyre csúsztattam a fogaskereket, a lyukba helyeztem, a párosító fogaskereket egy tengelyre helyeztem, és a hozzávetőleges helyen tartottam. Ezután módosítottam a következő sebességfokozat elhelyezését, megjelöltem és fúrtam a lyukat. Ezután újra ellenőrizném az illeszkedést mindkét fogaskerékkel a lyukba illeszkedő tengelyre. Ha belefért, a következő sebességváltóval újra ezt akartam csinálni. Ez addig folytatódott, amíg az összes lyukat ki nem vágták, és a fogaskerekek nem illeszkedtek.

Három tengely fog végigmenni a kereten, három tengelyen pedig vakfuratok lesznek. Most a keret egyik oldalát fúrtam, de szükségem van egy megfelelő keretre. Annak érdekében, hogy a lyukakról tükörképet kaphassak, fél hüvelyk hosszúságú 1/2 hüvelykes dübelt vágtam minden lyukba. Egy brad szöget ütöttem be minden tipli közepébe, és levágtam a köröm végét egy pár mesterlövésszel. A párosító táblát a körmök tetejére helyeztem és erősen lenyomtam. Ez mélyedést hagyott, ahol a lyukak mindegyik központját ki kell fúrni. A lyukak fúrása után ideje összeszerelni az órát.

8. lépés: Az óra összeszerelése és befejezése

A fogaskerekeket a tengelyekre csúsztatom, és a résükbe helyezem. Helyezze az arcot a tengelyek fölé, és rögzítse az 1/4 "-es dübelekkel. Az Escape Gear és a karok az inga hátulján mennek. A hátulján 2 négyzet alakú rudat készítettem a falra akasztáshoz. Ezeket távolítják el az óra hátulját 1/4 "-os dübellel, és hagyjon egy helyet az inga rögzítésére.

Nos, itt van néhány kép az összeszerelt óráról. Itt -ott egy kis csiszolást kell végeznem, és hozzá kell adnom a befejezést és a számokat, de ez nagyrészt kész. Mivel ez volt az első órám, nem lettem túl bonyolult, és az órát és a percmutatót külön tengelyen hagytam. Kombinálásukhoz, mint a legtöbb órához, több áttétel és tengelyek csúsznak az egyik és a másik felett. Van néhány dolog, amit fejleszteni szeretnék. Az első a megjelenés. Tudom, hogy nem ez a legvonzóbb óra, de inkább a funkcióra koncentráltam. Az egyik ötlet az előlap cseréje plexiüvegre. A fogaskerekek jól néznek ki, és szeretném még megmutatni őket. A másik dolog, amit fejleszteni szeretnék, az a görgetőfűrész -készségem. SOK olyan fogaskereket vágtam, amelyek bejutottak a gyújtószekrénybe.

9. lépés: Utolsó gondolatok és hivatkozások

Mindig szeretek olyan projekteket indítani, amelyek megkövetelik, hogy kutassak, új dolgokat tanuljak, vagy fejlesszem készségeimet és képességeimet. Számos területet érintettem ezekkel a projektekkel. Amikor évekkel ezelőtt megláttam az első faórámat. Soha nem tudtam, hogy amikor elkezdek egyet létrehozni, akkor sokat fogok tanulni a működésükről. Most új szemszögből nézem az órákat. Most elkezdem keresni a menekülési lehetőséget, és követem a fogaskerekeket. Mint mondtam, sokat tanultam, és meg akartam osztani azokat a webhelyeket, ahol ötleteket kaptam. Úgy gondolom, hogy segítettek nekem, és talán segíthetnek másoknak is. Gary fából készült órái - egy nagyon hasznos webhely, ahol számos, különböző emberek által beküldött remek design található. Hogyan működnek a dolgok - tisztességes áttekintés az ingaóra óráirólNick Carter - részletes utasítás a fogaskerekek rajzolásához CAD programban. Az a szép, hogy nem specifikus egyetlen programra sem. Elég általános, hogy bármely CAD program működni fog. És végül, a fogaskerekekkel való munka nem lenne teljes a praktikus dandy Machinery kézikönyve 24. kiadása nélkül. Ez a képleteim és számításaim forrása.