The White Rabbit Nixie Clock: 7 Steps (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Hei alle

Som du kan se fra mine tidligere innlegg, har jeg en fascinasjon for Nixie -rør, deres historie, hvordan de fungerer og det unike utseendet og lyset de avgir. Jeg var så heldig å ha tilgang til en Epilog laser cutter for dette prosjektet og nå forstå hvor kraftig og fleksibelt verktøyet er for en ingeniør og kunstner.

På grunn av naturen og levetiden til en nixie, ønsket jeg å designe et hus som gjør at eieren kan lukke det og slå på strømmen til Nixies seks ganger, noe som gir lengre levetid for Nixie -rørene.

Jeg begynte med å bruke et pappmønster av alle komponentene for å utgjøre de mekaniske bevegelige komponentene. Etter å ha flyttet svingene rundt for å få den mest effektive bevegelsen uten belastning eller kollisjon bestemte jeg meg for rekkefølgen på komponentene og avstandene til deres delte forbindelser til la deler bevege seg innenfor eller rundt andre uten konflikt.

Jeg laget en laserskåret prototype av en tidlig versjon for testing, min tidlige versjon skulle betjenes av to servoer, en for hver side som jobber sammen for å åpne dekselet. Jeg valgte senere å gjøre dette til en manuelt betjent funksjon ved å skyve en stang ned for å åpne den og deretter lukke toppen ved å skyve den lukket. Jeg valgte denne ruten fordi den ble kvitt to servoer som ville kreve strøm og kan surre når den er åpen eller lukket.

Jeg begynte med papp, laget 2-3 prototyper av de bevegelige komponentene, merket alle komponentene med problemer som måtte justeres, og bestilte deretter 0,125”valnøttplanking fra ebay, den faktiske tykkelsen på treverket var 0,130”, så noen mindre justeringer måtte gjøres til spor i delene. Jeg bestilte også diverse pakker med tre i forskjellige tykkelser. Annet enn tre brukte jeg tykt og tynt cyanoakrilat med kickeren. Jeg bestilte maskinvare fra McMaster Carr.

Bare et raskt notat, jeg designer for å leve og har en tendens til å formidle mer informasjon gjennom bilder, så det vil være rikelig med informasjon i både tekst- og fotodelene av mine instruerbare.

Jeg har prøvd å dekke alle vinkler av bygget i alle aspekter jeg kan tenke meg, takk for at du tok deg tid til å se gjennom det.

Trinn 1: PROTOTYPING

Etter å ha laget min pappmodell og funnet tilfredsstillende punkter for bevegelse, noterte jeg delene, deres ordrer, hvordan og på hvilke punkter de artikulerte i forhold til hverandre og rekkefølgen på stabelen.

Jeg begynte å modellere hele klokken i solidworks, alle komponenter skulle være tre, kornretning og treslag er veldig viktig for funksjonen til alle delene, viktigst av alt de mekaniske delene som måtte bevege seg og ta belastningen på massen og bevegelse.

Solidworks tillot meg å simulere åpning og lukking av dekslene, jeg kunne bevege svingpunkter på enhetene for å gjøre bevegelsen jevnere og uhindret. Jeg brukte mesteparten av tiden min på å finne ut Nixie -vognrotasjonen og knytte til dekslene.

Jeg gikk gjennom et par flere prototyper til jeg nådde den endelige versjonen av det som skulle være laget av tre, det var noen potensielle problemer med prototyping i akryl som var.125 "tykt for sluttmaterialet som ville være.130" så for toleranse sjekker jeg husket på.005 forskjellen.

Mange deler ble generert, mange gikk inn i den utdaterte mappen, jeg smalnet den ned til en gruppe deler og begynte å leke med forbindelsene sine, dreiepunktene sine, flytte dem og se hvordan hele forsamlingen beveget seg.

noen ganger ville de binde seg opp og andre ganger ville bevegelsen forskyve deler, vri dem i rare retninger. deres er også et forhold som måtte utarbeides, svingende en spak 20 grader gir utgangen en 90 graders bevegelse.

etter en kort stund var jeg trygg nok til å klippe en akrylversjon av en av åpningssidene (rød akrylversjon) etter å ha gjennomgått og gjort endringer, og tegnet på selve monteringen hjelpe meg med å huske problemene, mange som har å gjøre med maskinvare som fjerner bevegelige lenker, Jeg kuttet et sekund den klare versjonen (se trinnet før denne for bilder).

Trinn 2: DEKSLER

Majoriteten av de flate komponentene er mørke valnøttplanker, mekanikken består hovedsakelig av komponenter laget av Cocobolo, og resten er en blanding av lønn, afrikansk Paduk, kirsebær, russisk ply og gran, størrelsene er.125 "og.25" i tykkelse.

Omslagene består av fem deler, som vist. Delene ble laserskåret med avlastningshull som jeg eksperimenterte med, den mørke valnøtten var.130”tykk og likte ikke å bøye, så å kutte disse åpningene og dampe veden vil gi meg kurvene jeg trenger i dette materialet, jeg kokte vann i en vannkoker, heng delene over bunnen av en mindre panne, helles i vannet og dekker det hele med en større panne som forsegler dampen inni. Etter noen minutter ville jeg trekke delene forsiktig ut, bøye delene og dampe dem igjen. Jeg gjentok denne prosessen omtrent 4 ganger og festet det smidige treet til et rør etter å ha sjekket kurvene mot klokkeoverflatene.

Etter avkjøling holdt delene noe i formen, jeg fant rør med forskjellige diametre og festet delene på utsiden av innsiden av rørene.

Jeg ønsket å legge inn litt lyst tre i mørket, så jeg brukte den samme kuttet filen for de mørke valnøttdekslene, og kuttet et annet sett i en lys gran eller lønn. Etter at valnøttdekslene var dampet og bøyd begynte jeg å installere utskjæringene til det lettere treet, og valnøttekvivalenten til disse lyse trebitene ble kastet for fleksibilitet, nå som treet beholder sin form ved å sette disse inn i åpningene og lime dem bakfra, gjorde mørke valnøttstykker ser veldig bra ut, så jeg fortsatte med å duplisere prosessen for de to nedre og to øvre dekslene foran og bak. Jeg ga bitene en lett sliping, så i et senere trinn maskerte jeg frontene og malte innsiden en matt svart.

Kaninen, jeg ønsket å gjøre endene mer dimensjonale slik at de skiller seg ut, så jeg sporet konturene av kaninhodet og halen på et vakkert stykke lønn, et stykke igjen fra min første instruerbare, ved hjelp av en båndsag, jeg grov kutt omrisset av delene og fortsatte å forme deretter på en beltemaskin, etter kort tid hadde jeg profilene som hekket sammen og så bra ut da jeg monterte dem på klokkenheten, så sørget jeg for at når kaninen ble sittende på delen under "ørene" nestet på ryggen, etter testing fjernet jeg komponentene og ga dem et par strøk klar lakk.

Trinn 3: NIXIE TUBES AND CARRIAGE

Rørene er høye og må legge seg fremover når de er stuvet, så det var viktig å finne riktig svingakse og kobling som binder rørmonteringen til åpningsdekselet, ved bruk av solide arbeider kunne jeg forskyve aksen og koble koblingen rundt praktisk talt for å finne de optimale posisjonene for begge. Husk at denne enheten må rotere 90 grader og dra omtrent 20 ledninger med den.

De seks nixies i prosjektet mitt er russisk laget IN-18.2.

Jeg fant noen kretskort på eBay for montering av Nixie -rørene, jeg lagde et røravstandsstykke av EMA -rør og en halvkule, jeg stilte opp høyden jeg ville at røret skulle stikke ut av vognen, merket dybden og deretter festet halvkule til røret før du slipper den merkede nixien inn i det og ser hvor mye som må fjernes for å få en jevn avstand mellom nixie og kretskortet, dette forsikret at Nixies alle er loddet i samme avstand fra kretskortet, denne avstanden tillot sifferet for å fjerne vognen og gi rom under for den 3 mm blå ledningen. Jeg sjekket justeringen og fortsatte med lodding av Nixie's med avstandsrøret. Jeg testet passformen i vognen, da jeg begynte å koble til, var en feil jeg gjorde ikke ledninger mens rørene var i vognen, jeg brukte en trådleder for å fjerne ledningene, for å holde den jevn, men silikon er fleksibel og noen ledninger endte opp stramt, så jeg ødela alt loddetinn og begynte på nytt. loddetinn mens nixies er montert tillot meg å lage nøyaktige lengder til hver pol på hver nixie, noe som reduserer ekstra ledning som kan komme i veien.

Jeg endte med å lodde og transportere to ganger, fullstendig omkobling av rørene. Min første tur lærte meg at silikon har fettisolering og at rørene ikke ble montert på plass førte til at noen tråder strammet. Jeg brukte 24 AWG silikonisolert ledning.

min andre tur var 28 awg silikonisolert ledning, denne gangen med nixies montert. Jeg la merke til at den tykke isolasjonen tok mye lateral plass, dette var et problem fordi denne monteringen roterer, så jeg ødela alt loddetinn og begynte igjen.

Min tredje tur var med 28 awg båndkabel, dette fungerte som trådene er tynne, jeg endte med å kutte ledningene fra hverandre, så jeg kan gruppere dem strammere og det fungerte veldig bra.

Jeg gikk senere inn og ordnet ledningene med pinsett slik at de sitter så flatt som mulig.

Trinn 4: Elektronikk

Et advarsel før du fortsetter ….

FARE: Klokke-kretskortet inkluderer en spenningsforsterkerkrets med svitsjet modus. Dette genererer nominelt 170 volt likestrøm, men er i stand til å generere opptil 300 volt før justering. Montering kan bare utføres av personer som er kvalifiserte og erfarne innen elektronikkmontering, og som er kjent med sikre prosedyrer for arbeid med høyspenninger. Hvis du er i tvil, må du kontakte en kvalifisert ingeniør før du fortsetter

Spenningene som genereres av denne kretsen kan gi et potensielt LETHAL ELEKTRISK STØT

Dette er ikke et ferdig produkt, og personen som monterer settet er ansvarlig for at det ferdige produktet er i samsvar med gjeldende lokale forskrifter for elektrisk utstyr, f.eks. UL, CE, VDE.

Pete fra PV Electronics forsyner meg med alle mine nixie -behov, så vidt jeg vet, er han den eneste produsenten av nixie -prototyper -kortet som er spesielt laget for kunstnere og ingeniører, slik at du kan montere rørene dine eksternt og koble dem til via rekkeklemmer. du finner ham her https://www.pvelectronics.co.uk/. Jeg kommer ikke til å vise monteringen av brettet, da det er et annet instruerbart i seg selv, og jeg hadde et montert dink -kretskort liggende og ønsket å bruke det til denne klokken. Jeg kontaktet ham for å slå av og på rørene, men beholder det fortsatt gang, Han sendte meg et bildediagram (se bilder) av hvordan du oppnår dette ved hjelp av en bryter en diode og en tilkobling til en av tavlene IC.

Kretskortet er montert på bunnplaten som har nylonavstand som holder loddepunktene utenfor treet. Sporene i denne bunnplaten har plass til den vertikale bakplaten med knappen, LED og strømportåpninger. denne bakplaten blir fanget mellom de to sidene, topp og bunnplater, jeg pusset ned tappene på bunnplatesidene, så skulle jeg trenge å få tilgang til hovedkortet, ville jeg bare måtte løsne sidene og slippe brettet og bunnplaten ut. Ledningene jeg valgte å bruke veldig myk, fleksibel silikondekket 28awg ledning til alle nixie -platene. Dette gir mindre belastning på nixie -vognen når den roterer.

Strømmen som er levert til "vis lysdiodene" er 12v, ved hjelp av en online motstandskalkulator kan du enkelt finne ut hvilke motstandsverdier du trenger, og noen vil gi deg en skjematisk oversikt for å gjøre livet enklere … du kan søke etter lysdioder her …

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

og bare et par tilfeldige kalkulatorer her …

ledcalculator.net/

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

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

Hvis du bestemmer deg for å bruke de forhåndsdefinerte nixie -brettene fra ebay, kommer brettet med pin -kontakter og blå lysdioder, du kan finne brettene her …

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

Jeg har en skjematisk oversikt over led/motstandsoppsettet jeg gikk med på bildene ovenfor … Jeg gikk med to 120 ohm motstander farget brun/rød/brun og gull.

Det er veldig viktig å holde oversikt over ledningsfarger og tilhørende tall. I denne situasjonen er tallene alle seriekoblede, anodetrådene er atskilt, time time, minutt minutt, sekund sekund.

Jeg begynte å finne ut hvor mikrobryteren skulle gå, så ved hjelp av pinsett som holdt bryteren syklet jeg vognen og holdt bryteren på forskjellige steder for å se hvor det beste stedet var å plassere den, så vognen trykker på den når den er helt åpen. Dette vil slå rørene på, når bryteren lukkes, slippes bryteren og rørene går i dvale.

Trinn 5: Åpningsmekanisme

Som nevnt begynte jeg å planlegge å bruke to servoer for å betjene åpning og lukking av lokket. Jeg valgte å gjøre dette til en operasjon som innebærer å skyve en spak som strekker seg over bredden, ned for å heve lokket og rotere rørene.

Klokken ble kalt den hvite kaninen fordi siden ligner en hvit kanin i stående og sittende stilling (se siste bilde). spak, to koblinger strekker seg fra den, en til bakdekselet og den andre til en buet svingbar kontrollarm som igjen roterer et trekantet stykke som har midten og frontdekselet svingende av det. det er en komplisert bevegelse av komponentene. Jeg skal prøve å legge til en video av åpningen, så langt har jeg ikke hatt hell, så jeg kan ende opp med å vise en sekvens av bilder som viser åpningen. klikk gjennom bildene, jeg skal prøve å avklare alt dette litt mer …

å bruke riktig tre- og kornretning for sluttformålet er veldig viktig, noen deler tar på seg en mekanisk belastning når de åpnes og et stykke i den mekaniske enheten som tar trykk på feil måte vil snappe, jeg viste i et tidligere trinn hvordan bløtlegging av tredel i cyanoakrylat tynn, la det trekke og stivne, og deretter slipe det tilbake til riktig størrelse, forsterker treet. Du må kanskje trykke på hullene i bitene igjen etter denne prosessen.

Trinn 6: Test- og dekkplater

nå kommer vi til den morsomme delen, to skulderbolter i hver ende av Nixie -vognen virker som den svinger, vognen roterer 90 grader fremover på disse akslene, sa akslene passerer gjennom to sett med lagre på hver side og festes til den første av sideplatene, ved hjelp av tett tre som cocobolo gir mulighet for boring og tapping, bruker jeg en liten dråpe cyanoakrilatlim og driver den gjengede enden av skulderskruen inn, lar den sette seg og skru ut, limet styrker gjengede hull og fungerer som lås -tite ville, den holder godt fast til gjenget enden og lar den ikke jobbe seg fri under sykling.

En lang spalte i bunnen gjør at ledningsnettet kan stuve seg under vognrotasjon, det kan være vanskelig å få selen fin og tett mot vognen, men det fungerer. Jeg fant ut etter å ha testet at separering av trådene i båndet gjør det lettere å gjøre selen kompakt og mer fleksibel.

Først måtte jeg fjerne alle Nixie’ene fra vognen, da skulderboltene ikke kan installeres på grunn av lengden. Jeg installerte den på nytt midlertidig etter å ha kjørt boltene gjennom de vertikale basestøttene, jeg testet rotasjonen og sørget for at nixies var fri for alt når vognen var i åpen og lukket posisjon, og fjernet deretter rørene igjen da skulderbolten ikke kan festes med rørene på plass.

Jeg plasserte vognen på plass mellom de to fotene for de vertikale basene, og førte skulderboltene gjennom vertikalene, mellomleggene og lagrene inn i de første sideplatene. Jeg sjekket om vognen roterer jevnt uten forstyrrelser. Fest deretter de frittstående sideåpningsenhetene, selve bunnplaten har to flate tapper i begge ender, en smal og en bred, disse tappene brukes til justering for alle deler som skal monteres på hver side, brede og smale spor er skåret i enhetene, så ingenting kan installeres bakover. Noen bolter kan ikke strammes, da de hemmer fri bevegelse, så bruk cyanoakrylat med tynne dyser, slik at du bare bruker den der du trenger det og ikke smelter sammen bevegelige enheter.

Etter at skulderboltene er satt inn og vognen svinger fritt, kan rørene installeres på nytt for siste gang mens vognen er i vippet forover, noe som gir deg tilgang fra bunnen av vognen, deksler kan ikke være på for dette trinnet.

bunndekselet gikk på først, deretter toppdekselet foran og bak, og sist var det øverste flexdekselet.

Sørg for å prøvekjør nixie -klokken din ved hvert trinn, det blir lettere å fikse en ødelagt ledning tidlig i monteringen enn senere.

Trinn 7: SLUTTMONTERING

De siste komponentene som gjenstår å gå på er mekanismens sidedeksler, spaker og skyvstangen.

dekslene holder gjenstander utenfor virkemåten til åpningsmekanismen, det er en annen plate over dette som begrenser spaken bevegelse, i hovedsak har den en utskjæring av spakene bevegelse ekstremer, alle disse platene smelter sammen med en serie med sokkelhode 2- 56 skruer og noen avstandsstykker mellom grenseplaten og den ytre finishplaten, livet blir lettere hvis du lager en undersamling av de ytre dekselbitene.

(7) 2-56 SHCS (skruer med sokkelhode) er montert gjennom den ytre platen, 7 avstandsstykker er plassert mellom den og grenseplaten, slik at de holdes fast. denne underenheten kan deretter monteres over den monterte spaken. fest maskinvaren og deretter til den andre siden.

Jeg fant en litt flekkete firkantet messing, jeg brukte en slipende pute for å gi disse rørene et lett børstet utseende og ga dem et lett lag med lakk for å holde dem polert. spakene er laget av to deler, den lange delen av spaken og et mindre endestykke som festes til den lange spaken etter at barene er satt på plass, begge deler har de samme firkantede hullene i dem, forskjellen er en liten forskyvning av de firkantede utskjæringene på det mindre stykket, beveger stengene seg fri gjennom begge delene når de ikke er skrudd sammen. Etter å ha satt stangposisjoner blir den mindre delen av spaken strammet, forskyvningen påfører trykk og låser røret på plass uten lim.

Jeg måtte legge til to messingknotter på sidene ettersom klokken har veldig liten vekt, og disse knappene lar deg bruke knappene til å trykke mot i stedet for å stole på klokkemassen på en overflate.

Jeg syklet klokken og det fungerte fint, ledningen forårsaker mindre belastning, men den roterer fint, den knirker litt under flyttingen, et annet problem var det fremre hjørnet på nixie -vognen som snublet mikrobryteren når den roterte åpen, så tallet er av når de er lukket, under rotasjonen tapper det fremre hjørnet av vognen på mikrobryteren og blinker sifrene et splitsekund før de tennes for åpen stilling, dette ble løst ved å barbere undersiden av den fremre vognen en del som ikke er synlig.

klokken fungerer bra, det er rundt 25 funksjoner på klokken, jeg elsker sifrene som falmer, lotto -rullen (alle tallene sykluser for en kort periode med angitte intervaller) og å ha en null synlig i stedet for et tomt på timesettet med nixies.

Håper du fant dette informativt og inspirerende.

takk for at du henger der …

Jack Edjourian

Runner Up i Epilog Challenge 9