The White Rabbit Nixie Clock - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Hallo allemaal

Zoals je kunt zien aan mijn eerdere berichten, ben ik gefascineerd door Nixie-buizen, hun geschiedenis, hoe ze werken en het unieke uiterlijk en licht dat ze afgeven. Ik had het geluk dat ik voor dit project toegang had tot een Epilog-lasersnijder en nu begrijpen hoe krachtig en flexibel hulpmiddel het is voor een ingenieur en kunstenaar.

Vanwege de aard en de levensduur van een nixie, wilde ik een behuizing ontwerpen waarmee de eigenaar het kan sluiten en de 6 keer dat Nixie's vertellen van energie kan worden voorzien, waardoor de Nixie-buizen langer meegaan.

Ik begon met het gebruik van een kartonnen patroon van alle componenten om de mechanisch bewegende componenten te vormen, nadat ik de draaipunten had verplaatst om de meest efficiënte beweging te krijgen zonder spanning of botsingen, besloot ik de volgorde van de componenten en de afstanden van hun gedeelde verbindingen naar laat delen toe om binnen of rond anderen te bewegen zonder conflict.

Ik maakte een lasergesneden prototype van een vroege versie om te testen, mijn vroege versie moest worden bediend door twee servo's, één voor elke kant die samenwerken om het deksel te openen. Ik heb er later voor gekozen om dit een handmatig bediende functie te maken door een balk naar beneden te duwen om te openen en vervolgens de bovenkant te sluiten door hem dicht te duwen..

Ik begon met karton, maakte 2-3 prototypes van de bewegende componenten, markeerde alle componenten met problemen die moesten worden aangepast, bestelde vervolgens 0,125 "walnootplanken van ebay, de werkelijke dikte van het hout was 0,130", dus er moesten enkele kleine aanpassingen worden gemaakt om sleuven in de onderdelen. Ik bestelde ook diverse pakken hout in verschillende diktes. Behalve hout gebruikte ik dik en dun cyanoacrilaat met zijn kicker. Ik heb hardware besteld bij McMaster Carr.

Gewoon een korte opmerking, ik ontwerp voor de kost en heb de neiging om meer informatie door middel van beeldmateriaal over te brengen, dus er zal veel informatie zijn in zowel de tekst- als de fotogedeelten van mijn instructable.

Ik heb geprobeerd alle hoeken van de build te behandelen in elk aspect dat ik kan bedenken, bedankt dat je de tijd hebt genomen om er doorheen te kijken.

Stap 1: PROTOTYPING

Nadat ik mijn kartonnen model had gemaakt en bevredigende bewegingspunten had gevonden, noteerde ik de onderdelen, hun volgorde, hoe en op welke punten ze articuleerden ten opzichte van elkaar en de volgorde van de stapel.

Ik ben begonnen met het modelleren van de hele klok in solidworks, alle componenten moesten hout zijn, de nerfrichting en het type hout is erg belangrijk voor de functie van alle onderdelen, vooral de mechanische onderdelen die moesten bewegen en de stress van de massa moesten opnemen en beweging.

Met Solidworks kon ik het openen en sluiten van de deksels simuleren, ik kon draaipunten op de assemblages verplaatsen om de beweging soepel en ongehinderd te laten verlopen. Ik besteedde het grootste deel van mijn tijd aan het uitzoeken van de rotatie van de Nixie-wagen en het vastmaken aan de dekens.

Ik ging door nog een paar prototypes totdat ik de definitieve versie bereikte van wat van hout moest worden gemaakt, er waren een paar potentiële problemen met prototyping in acryl dat.125 "dik was voor het eindmateriaal dat.130" zou zijn, dus voor tolerantiecontroles hield ik rekening met het.005-verschil.

Er werden veel onderdelen gegenereerd, veel gingen naar de verouderde map, ik beperkte het tot een groep onderdelen en begon toen te spelen met hun verbindingen, hun draaipunten, ze te verplaatsen en te zien hoe de hele assembly bewoog.

soms zouden ze vastlopen en andere keren zou de beweging delen verschuiven, ze in vreemde oriëntaties verdraaien. er is ook een verhouding die moest worden uitgewerkt, door een hendel 20 graden te zwaaien en je output een beweging van 90 graden te geven.

na een korte tijd was ik zelfverzekerd genoeg om een acrylversie van een van de openingszijden (rode acrylversie) te knippen na het bekijken en aanbrengen van wijzigingen, op basis van de eigenlijke montage, help me de problemen te onthouden, waarvan vele te maken hebben met het verwijderen van bewegende koppelingen door hardware, heb ik de duidelijke versie een tweede geknipt (zie de stap voorafgaand aan deze voor foto's).

Stap 2: DEKSELS

De meeste vlakke componenten zijn donkere walnootplanken, de mechanica bestaat voornamelijk uit componenten gemaakt van Cocobolo en de rest is een mix van esdoorn, Afrikaanse Paduk, kersen, russische ply en sparren, maten zijn.125" en.25" dik.

De covers bestaan uit vijf delen, zoals afgebeeld. De onderdelen waren lasergesneden met reliëfgaten waarmee ik experimenteerde, de donkere walnoot was.130 dik en hield niet van buigen, dus het snijden van deze openingen en het stomen van het hout zal me de rondingen geven die ik nodig heb in dit materiaal, ik kookte water in een ketel, hing de onderdelen over de bodem van een kleinere pan, goot het water erin en bedekte het geheel met een grotere pan die de stoom erin verzegelde. Na een paar minuten zou ik de onderdelen voorzichtig naar buiten trekken, de onderdelen buigen en opnieuw stomen, ik herhaalde dit proces ongeveer 4 keer en bond het buigzame hout vervolgens vast aan een buis nadat ik de rondingen tegen de klokoppervlakken had gecontroleerd.

Na afkoeling behielden de onderdelen hun vorm enigszins, ik vond buizen van verschillende diameters en bond de onderdelen aan de buitenkant of de binnenkant van de buizen vast.

Ik wilde wat licht hout in het donker inleggen, dus ik gebruikte dezelfde snijvijl voor de donkere walnoot omslagen, en sneed een andere set in een licht sparren- of esdoornblad. Nadat de walnootkappen waren gestoomd en gebogen, begon ik met het installeren van de uitsparingen van het lichtere hout, het walnootequivalent van deze lichte houten stukken werd weggegooid voor flexibiliteit, nu het hout zijn vorm behoudt, deze in de openingen te plaatsen en ze van achteren te lijmen maakte de stukken van donkere walnoot zien er echt goed uit, dus ik ging verder met het dupliceren van het proces voor de twee onderste en twee bovenste voor- en achterkant. Ik heb de stukken licht geschuurd en in een latere stap heb ik de fronten gemaskeerd en de binnenkant mat zwart geverfd.

The Rabbit, ik wilde de uiteinden meer dimensionaal maken zodat ze opvallen, dus ik volgde de contouren van de kop en de staart van het konijn op een prachtig stuk esdoorn, een stuk overgebleven van mijn eerste instructable, met behulp van een lintzaag, ik ruw sneed de omtrek van de onderdelen en vormde vervolgens op een bandschuurmachine, na een korte tijd had ik de profielen die in elkaar nestelden en er goed uitzagen toen ik ze op de klokmontage monteerde, zorgde ik ervoor dat toen het konijn zat het onderdeel onder de "oren" genesteld op zijn rug, na het testen verwijderde ik de componenten en ging verder met het geven van een paar lagen blanke lak.

Stap 3: NIXIE BUIZEN EN VERVOER

De buizen zijn lang en moeten naar voren liggen wanneer ze worden opgeborgen, dus het vinden van de juiste draaias en koppeling die de buisconstructie aan het openingsdeksel verbindt, was belangrijk om dit allemaal te laten werken, met behulp van solide werk, ik was in staat om de as en de verbindingsstang virtueel rond om de optimale posities voor beide te vinden. Onthoud dat dit geheel 90 graden moet draaien en ongeveer 20 draden mee moet slepen.

De zes nixies in mijn project zijn van Russische makelij IN-18.2.

Ik vond wat printplaten op eBay voor het monteren van de Nixie-buizen, ik maakte een buisafstandhouder van EMA-buizen en een halve bol, ik stelde de hoogte op die ik wilde dat de buis uit de wagen zou steken, markeerde de diepte en bevestigde vervolgens de halve bol aan de buis voordat je de gemarkeerde nixie erin laat vallen en zien hoeveel er moet worden verwijderd om een consistente afstand tussen nixie en zijn printplaat te krijgen, dit zorgde ervoor dat de Nixie's allemaal op dezelfde afstand van de printplaat werden gesoldeerd, deze afstand toegestaan voor het cijfer om de wagenconstructie vrij te maken en ruimte onder te laten voor de 3 mm blauwe led. Ik controleerde de uitlijning en ging vervolgens verder met het solderen van de Nixie's met behulp van de afstandsbuis. Ik testte hun pasvorm in de slede, toen ik begon met bedrading, een fout die ik maakte was geen bedrading terwijl de buizen in de slede zaten, ik gebruikte een draadgeleider om mijn draden te strippen, om het consistent te houden, maar siliconen zijn flexibel en sommige draden eindigde strak, dus ik wicked al het soldeer en begon opnieuw. soldeer terwijl de nixies zijn gemonteerd, stelde me in staat om nauwkeurige lengtes te maken voor elke pool op elke nixie, waardoor extra draad werd verminderd die in de weg zou kunnen zitten.

Uiteindelijk heb ik twee keer gesoldeerd en gevochten, de buizen volledig opnieuw bedraden. Mijn eerste poging leerde me dat siliconen vetisolatie hebben en dat de buizen die niet op hun plaats werden gemonteerd, ervoor zorgden dat sommige strengen strak zaten. ik gebruikte 24 awg siliconen geïsoleerde draad.

mijn tweede poging was 28 awg siliconen geïsoleerde draad, deze keer met nixies gemonteerd. Ik merkte dat de dikke isolatie veel zijdelingse ruimte in beslag nam, dit was een probleem omdat dit geheel roteert, dus ik heb al het soldeer opgezogen en opnieuw begonnen.

Mijn derde poging was met 28 awg lintkabel, dit werkte omdat de strengen dun zijn, ik eindigde met het uit elkaar halen van de draden zodat ik ze strakker kan groeperen en het werkte heel goed.

Ik ging later naar binnen en rangschikte de draden met een pincet zodat ze zo plat mogelijk zitten.

Stap 4: Elektronica

Een woord van waarschuwing alvorens verder te gaan….

GEVAAR: De klokprint bevat een geschakelde spanningsverhoger. Deze genereert nominaal 170 volt gelijkstroom, maar kan vóór afstelling tot 300 volt genereren. De montage mag alleen worden uitgevoerd door personen die voldoende gekwalificeerd en ervaren zijn in het monteren van elektronica en bekend zijn met veilige procedures voor het werken met hoge spanningen. Raadpleeg bij twijfel een gekwalificeerd technicus voordat u verder gaat

De spanningen die door dit circuit worden gegenereerd, kunnen een potentieel dodelijke ELEKTRISCHE SCHOK geven

Dit is geen afgewerkt product en de persoon die de kit monteert, is verantwoordelijk om ervoor te zorgen dat het eindproduct voldoet aan alle toepasselijke lokale voorschriften met betrekking tot elektrische apparatuur, bijv. UL, CE, VDE.

Pete van PV Electronics voorziet me van al mijn nixie-behoeften, voor zover ik weet is hij de enige producent van het nixie-prototypebord dat speciaal is gemaakt voor artiesten en ingenieurs, waarmee je je buizen op afstand kunt monteren en aansluiten via klemmenblokken. je kunt hem hier vinden https://www.pvelectronics.co.uk/. Ik ga de montage van het bord niet laten zien, want dat is op zich nog een instructie en ik had een geassembleerde dink-printplaat rondslingeren en wilde het voor deze klok gebruiken, ik nam contact met hem op over het uit- en inschakelen van de buizen, maar blijf toch keer stuurde hij me een fotodiagram (zie foto's) van hoe dit te bereiken met behulp van een schakelaar, een diode en een verbinding met een van de IC's van het bord.

De printplaat is gemonteerd op de bodemplaat met nylon afstandhouders die de soldeerpunten van het hout houden, sleuven in deze bodemplaat bieden plaats aan de verticale achterplaat met de knop, led en voedingspoortopeningen. deze achterplaat komt vast te zitten tussen de twee zijkanten, boven- en onderplaten, ik heb de lipjes aan de zijkanten van de bodemplaat geschuurd, dus als ik toegang moet krijgen tot de hoofdkaart, moet ik gewoon de zijmontages losmaken en het bord laten vallen en bodemplaat eruit. De draden Ik koos ervoor om zeer zachte, flexibele, met siliconen bedekte 28awg-draad te gebruiken voor alle nixieplaten. dit zorgt voor minder belasting van de nixie-wagen wanneer deze draait.

het vermogen dat wordt geleverd aan de "show LED's" is 12v, met behulp van een online weerstandscalculator kun je gemakkelijk de weerstandswaarden berekenen die je nodig hebt en sommige zullen je een schema geven om het leven gemakkelijker te maken … je kunt hier naar leds bladeren …

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

en slechts een paar willekeurige rekenmachines hier …

ledcalculator.net/

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

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

als je besluit om de premade nixie-borden van ebay te gebruiken, wordt het bord geleverd met pinconnectoren en blauwe leds, je kunt de borden hier vinden …

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

Ik heb een schema van de led-/weerstandslay-out waarmee ik in de bovenstaande foto's ben gegaan … Ik ging met twee 120 ohm-weerstanden in de kleuren bruin / rood / bruin en goud.

Het is erg belangrijk om de bedradingskleuren en de bijbehorende nummers bij te houden, in deze situatie zijn de cijfers allemaal in serie geschakeld, de anodedraden zijn gescheiden, uur uur, minuut minuut, tweede seconde.

Ik begon uit te zoeken waar de microschakelaar zou moeten komen, dus met een pincet de schakelaar vasthoudend, fietste ik de wagen en hield de schakelaar op verschillende locaties vast om te zien waar de beste plaats was om hem te plaatsen, zodat de wagen erop drukt als hij volledig open is. hierdoor worden de buizen ingeschakeld, wanneer de rote gesloten is, wordt de schakelaar losgelaten en gaan de buizen slapen.

Stap 5: Openingsmechanisme

Zoals gezegd was ik van plan om twee servo's te gebruiken om het openen en sluiten van het deksel te bedienen. Ik heb ervoor gekozen om hier een operatie van te maken waarbij een hendel over de hele breedte naar beneden wordt geduwd om het deksel omhoog te brengen en de buizen te draaien.

Klok werd het witte konijn genoemd omdat de zijkant lijkt op een wit konijn in staande en zittende positie (zie laatste foto), er is een centrale nok die verbindt en draait rond de centrale gemeenschappelijke as, gevolgd door nog een walnootschijfafstandsstuk en de opening hefboom, twee koppelingen strekken zich uit, één naar de achterklep en de andere naar een gebogen zwenkbare bedieningsarm die op zijn beurt een driehoekig stuk roteert waarvan de midden- en voorklep ervan af draaien. het is een ingewikkelde beweging van de componenten. Ik zal proberen een video van de opening toe te voegen, tot nu toe heb ik geen geluk gehad, dus het kan zijn dat ik een reeks foto's laat zien die de opening laten zien. klik door de foto's, ik zal proberen dit allemaal wat meer te verduidelijken …

het gebruik van de juiste hout- en nerfrichting voor het einddoel is erg belangrijk, sommige onderdelen worden mechanisch belast bij het openen en een stuk in het mechanische samenstel dat de verkeerde kant op drukt, zal breken, ik heb in een vorige stap laten zien hoe het weken van de houten deel in cyanoacrylaat dun, laat het weken en uitharden, en schuur het vervolgens terug naar de juiste maat om het hout te versterken, het kan zijn dat u de gaten in de stukken na dit proces opnieuw moet tappen.

Stap 6: Testen en afdekplaten

nu komen we bij het leuke deel, twee schouderbouten aan elk uiteinde van de Nixie-wagen fungeren als scharnieren, de wagen draait 90 graden naar voren op deze assen, deze assen gaan door twee sets lagers aan elke kant en worden vastgemaakt aan de eerste van de zijplaten, met behulp van dicht hout zoals cocobolo maakt boren en tikken mogelijk, ik gebruik een kleine druppel cyanoacrilaatlijm en draai het schroefdraaduiteinde van de schouderschroef in, laat het zetten en losdraaien, de lijm versterkt de schroefdraadgaten en fungeert als slot -tite zou, het houdt zich stevig vast aan het draadeinde en laat het niet toe om zichzelf vrij te werken tijdens het fietsen.

Een lange gleuf in de basistop zorgt ervoor dat de kabelboom kan worden opgeborgen tijdens het draaien van de koets, het kan moeilijk zijn om de kabelboom mooi en strak tegen de koets aan te brengen, maar het werkt. Ik ontdekte na het testen dat het scheiden van de strengen in het lint het gemakkelijker maakt om het harnas compact en flexibeler te maken.

Eerst moest ik alle Nixie's uit de koets halen omdat de schouderbouten vanwege hun lengte niet kunnen worden geïnstalleerd. Ik installeerde het vervolgens tijdelijk opnieuw nadat ik de bouten door de verticale steunen van de basis had gehaald, ik testte de rotatie en zorgde ervoor dat de nixies vrij waren van alles wanneer de wagen in de open en gesloten posities stond, en verwijderde toen de buizen weer omdat de schouderbout niet met de buizen kan worden vastgemaakt in situ.

Ik plaatste de wagen in positie tussen de twee verticale steunen van de basis, en steek de schouderbouten door de verticale lijnen, shims en lagers in de eerste zijplaten, ik controleerde om te zien of de wagen soepel draait zonder interferentie. Bevestig vervolgens de zelfstandige zijopeningsconstructies, de basisplaat zelf heeft twee platte lipjes aan beide uiteinden, een smal en een breed, deze lipjes worden gebruikt voor het uitlijnen van alle onderdelen die aan beide zijden moeten worden gemonteerd, brede en smalle sleuven zijn ingesneden de assemblages, zodat niets achterstevoren kan worden geïnstalleerd. sommige bouten kunnen niet worden vastgedraaid omdat ze de vrije beweging belemmeren, dus gebruik cyanoacrylaat met dunne spuitmonden, zodat u het alleen aanbrengt waar u het nodig hebt en bewegende delen niet vastsmelt.

Nadat de schouderbouten zijn geplaatst en de slede vrij kan zwaaien, kunnen de buizen voor de laatste keer opnieuw worden geïnstalleerd terwijl de slede naar voren gekanteld is, zodat u toegang hebt vanaf de onderkant van de slede..

base cover ging eerst op, dan de bovenste voor- en achtercovers, en als laatste was de bovenste flexcover.

Zorg ervoor dat je je nixie-klok bij elke stap test, het zal gemakkelijker zijn om een gebroken draad vroeg in de montage te repareren dan later.

Stap 7: LAATSTE MONTAGE

De laatste onderdelen die nog moeten worden uitgevoerd, zijn de zijpanelen van het mechanisme, de hendels en de duwstang.

de deksels houden voorwerpen uit de werking van het openingsmechanisme, er is nog een plaat erboven die de beweging van de hendel beperkt, in wezen heeft het een uitsparing van de uitersten van de beweging van de hendels, al deze platen zitten samen met een reeks inbuskoppen 2- 56 schroeven en enkele afstandhouders tussen de limietplaat en de buitenste afwerkplaat, het leven is gemakkelijker als u een submontage maakt van de buitenste afdekstukken.

De (7) 2-56 SHCS (inbusbouten) zijn door de buitenplaat gemonteerd, 7 afstandhouders zijn tussen de plaat en de limietplaat geklemd, waardoor de afstandhouders worden opgesloten. dit subsamenstel kan dan over de gemonteerde hendel worden gemonteerd. bevestig de hardware en vervolgens aan de andere kant.

Ik vond wat licht aangetaste vierkante koperen voorraad, ik gebruikte een schuursponsje om deze buizen een licht geborsteld uiterlijk te geven en gaf ze vervolgens een lichte laklaag om ze gepolijst te houden. de hendels zijn gemaakt van twee delen, het lange lichaam van de hendel en een kleiner eindstuk dat aan de lange hendel wordt bevestigd nadat de bares op hun plaats zijn gezet, beide delen hebben dezelfde vierkante gaten erin, het verschil is een kleine offset van de vierkante uitsparingen op het kleinere stuk bewegen de staven vrij door beide delen wanneer ze niet aan elkaar zijn geschroefd, na het instellen van de staafposities wordt het kleinere onderdeel van de hendel vastgedraaid, de offset oefent druk uit en vergrendelt de buis op zijn plaats zonder lijm.

Ik moest twee koperen knoppen aan de zijkanten toevoegen omdat de klok heel weinig gewicht heeft en met deze knoppen kun je de knoppen gebruiken om tegenaan te drukken in plaats van te vertrouwen op de massa van de klok op een oppervlak.

Ik heb de klok gefietst en het werkte prima, de draad veroorzaakt een lichte belasting maar hij draait prima, hij kraakt een beetje tijdens het verplaatsen, een ander probleem was dat de voorste hoek van de nixie-wagen de microschakelaar uitschakelde bij het opendraaien, dus het cijfer zijn uitgeschakeld wanneer gesloten, tijdens de rotatie tikt de voorste hoek van de wagen op de microschakelaar en knipperen de cijfers een fractie van een seconde voordat ze aan gaan voor de open positie, dit werd opgelost door de onderkant van de voorwagen een niet zichtbaar deel af te scheren.

de klok werkt goed, de klok heeft ongeveer 25 functies, ik hou van de cijfers die vervagen, de lotto-rol (alle cijfers circuleren een korte periode met vaste tussenpozen) en een nul zichtbaar in plaats van een blanco op de urenreeks van nixen.

Ik hoop dat je dit informatief en inspirerend vond.

bedankt voor het volhouden…

Jack Edjourian

Tweede plaats in de Epilog Challenge 9