Ceas cu unelte din lemn: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Am adăugat un videoclip al ceasului. Voi lucra la sculptarea ferestrelor în fața ceasului. Voi încărca imagini și / sau un videoclip cu asta când am terminat. Mă ocup de prelucrarea lemnului de câțiva ani. Îmi place ideea de a putea face lucruri pe care să le pot folosi. Acum câțiva ani am dat peste un ceas din lemn. Fața, brațele, cadrul și uneltele erau toate din lemn. M-a impresionat cu adevărat și am ținut-o în minte pentru un proiect viitor. Am decis să iau ceasul de lemn în acest Instructable și, sperăm, să împărtășesc ceea ce am învățat pentru a-i ajuta pe ceilalți cu interese similare. Unul dintre obiectivele mele cu acesta a fost să folosesc instrumente comune, care sunt disponibile pe scară mai largă pentru majoritatea oamenilor. Nu am folosit mașini de prelucrat lemnul greu de găsit sau pachete software costisitoare când am proiectat acest lucru. Software-ul utilizat este fie open source, fie gratuit, iar mașinile folosite sunt unele dintre cele comune pe care le-ar avea majoritatea lucrătorilor din lemn.

Pasul 1: De ce veți avea nevoie

Iată o listă de lucruri de care aveți nevoie Pentru proiectare: OpenOffice Calc - Pentru calcularea rapoartelor de transmisie free2Design - Pentru proiectarea uneltelor Gimp- Modificarea și editarea imaginilor Blender - Pentru unelte de modelare brute pentru a vă asigura că nu există interferențe între angrenaje și axe. * Notă - Probabil puteți folosi Blender pentru a face toate proiectările, dar abilitățile mele de Blender nu sunt la curent. A fost mai ușor să le trageți cu precizie dimensională într-un pachet 2D și să le importați în blender. Pentru prelucrarea lemnului: ferăstrău ScrollDrill PressMith Saw (ferăstrăul de masă sau cu bandă va funcționa și) Ferăstrău manual ClemeSpray Adhesive (3M Super77)

Pasul 2: Cum funcționează?

Ceasul pe care l-am proiectat este un ceas de bază cu pendul. Acestea au existat de la mijlocul anilor 1600. Folosește o greutate ca sursă de energie și un pendul pentru a regla cât de repede scapă această energie.

Greutatea este înfășurată în jurul uneia dintre osii. Pe măsură ce trage în jos, rotește treptele de viteză, provocând rotirea mâinilor pentru minute și ore. Dacă aceasta ar fi doar greutatea și uneltele, atunci când greutatea a fost eliberată, uneltele ar roti câteva secunde, iar greutatea ar atinge podeaua. Acest lucru nu este foarte practic decât dacă doriți să vă prefaceți că sunteți într-o mașină a timpului. Amplasarea greutății și a cablului este puțin critică. Doriți să mergeți mai departe pe trenul de viteze, astfel încât să nu răsuciți ceasul la fiecare 4 ore. O dată sau de două ori pe zi nu este rău. Cu cât este mai jos pe trenul de viteze, cu atât se va relaxa mai lent. Dacă este așezat pe mâna orelor, puteți trece cu ușurință înfășurându-vă o dată pe zi. Avem nevoie de o modalitate de a permite acestei energii să scape lent. Aici intervine „Evadarea”. Din cuvântul evadare, permite energiei greutății să scape într-un mod lent, pentru a nu consuma energia simultan. Acest mecanism de evacuare creează, de asemenea, „Tick Tock” pe care îl auziți de la ceasuri. Scăparea este construită din dispozitivul de evacuare, maneta de evacuare și pendul. Pendulul se leagănă înainte și înapoi, deplasând maneta de evacuare în interiorul și în afara dispozitivului de evacuare, determinând oprirea rotirii. Acest lucru permite distribuirea energiei greutății pe o perioadă de timp, astfel încât să nu înfășurați ceasul la fiecare 2 minute.

Pasul 3: Pendulul

Pendulele sunt un mecanism interesant. Sunt o greutate la capătul unui șir sau stâlp, cu un pivot la capătul opus al greutății. Perioada unui pendul este timpul necesar pentru a merge dintr-o parte în alta și înapoi. Lucrul îngrijit al pendulelor este că această dată sau perioadă nu depinde de greutatea sau lungimea arcului, ci de lungimea pendulului. Deci, dacă ați avea un pendul lung de 2 picioare cu o greutate de 5 kilograme, tras la dreapta la 90 de grade, ar fi nevoie de aceeași perioadă de timp pentru a vă balansa peste și înapoi ca un pendul lung de 2 picioare cu 2 kilograme de greutate trase la dreapta la 30 de grade. Greutatea de la capătul pendulului afectează de câte ori va pendula pendulul. Deci, pendulul cu greutatea de 5 kilograme va oscila pentru o perioadă mai lungă de timp decât greutatea de 2 kilograme. Acest lucru este util deoarece vrem să menținem pendulul oscilant. Cu toate acestea, puteți avea o greutate prea mare. După cum vom vedea în continuare, evadarea ajută la împingerea pendulului. Dacă aveți o greutate prea grea, nu veți avea suficientă energie pentru ao menține oscilând.

Pentru ceasul nostru, vrem să avem o perioadă de 2 secunde. În acest fel, pendulul va dura 1 secundă pentru a se balansa într-o parte. Cu fiecare leagăn, evacuarea va permite uneltelor de evacuare să se întoarcă câte un dinte. Dacă perioada este de 2 secunde, acest lucru va face din esență roata de evacuare mâna noastră secundară, deoarece se rotește cu un dinte în fiecare secundă. Pentru o perioadă de 2 secunde avem nevoie să aibă o lungime de 1 metru. Deoarece pârghia noastră de evacuare va avea 2 dinți, unul pentru a opri dispozitivul de evacuare la fiecare capăt al oscilației pendulului, pendulul nostru va trebui să aibă 30 de dinți. Se va face o rotație la fiecare 60 de secunde. Multe ceasuri cu pendul au uneltele de evacuare pe axa mâinii a doua. Asta vom face. Pe măsură ce pendulul se leagănă înainte și înapoi, rotește pârghia de evacuare în interiorul și în afara dispozitivului de evacuare. Acest lucru face ca ceasurile să se oprească și să înceapă să se rotească în fiecare secundă. Pârghia este proiectată astfel încât, pe măsură ce se deplasează afară din treapta de evacuare, treapta de viteză îi dă puțină împingere. Această împingere este suficientă pentru a menține pendulul oscilant.

Pasul 4: Trenul Gear

Deoarece angrenajul de evacuare se rotește o dată la 60 de secunde, putem face o altă osie să se rotească o dată la 3, 600 de secunde. Aceasta va fi minutul nostru. Apoi putem face o altă osie să se rotească o dată la 43, 200 de secunde (12 ore). Aceasta va fi mâna noastră orară. Când vom calcula acest lucru, vom avea un ceas funcțional pe hârtie.

Foaia de calcul arată calculele raporturilor de transmisie necesare. Am început cu o aripă cu 3 axe, dar m-am mutat pe o 4 punte pentru a menține dimensiunea treptelor în jos. Pentru a face o mână de minute, aveți nevoie de un raport de transmisie de 60 între axa de evacuare și axa Minute. Pentru o oră de oră, veți avea nevoie de un raport de transmisie de 12 de la mâna Minutelor la ora orară. Foaia de calcul arată formula și calculele pentru a obține numărul de dinți pentru fiecare angrenaj. Folosind foaia de calcul am reușit să introduc un număr diferit de dinți pentru fiecare angrenaj și pinion pentru a încerca să obțin raportul de transmisie necesar.

Pasul 5: Proiectarea Gears

La proiectarea angrenajelor, există mulți parametri care pot afecta dimensiunea. Am luat câteva dintre valorile standard pentru variabile la efectuarea calculelor. Am folosit un unghi de presiune de 20 de grade și un pas diametral de 8. Acestea combinate cu numărul de dinți din fiecare angrenaj, am putut calcula diametrul pasului, diametrul rădăcinii, diametrul exterior și diametrul cercului de bază.

Acum, că am diametrele uneltelor, pot începe să le desenez. Am găsit instrucțiuni privind desenarea uneltelor cu CAD și le-am urmat pentru a desena aceste unelte. A fost scris de Nick Carter. Un link către pagina sa se află în ultimul pas din secțiunea Referințe. Fișierul free2Design are Gears and Pinions cu un strat care arată liniile trasate pentru a crea dinții. În timp ce cercetam ceasurile, am dat peste Ceasurile lui Gary. El a menționat că există o mare diferență în ceea ce puteți desena cu CAD și ceea ce puteți efectiv tăia cu ajutorul unui ferăstrău cu role. Am învățat asta greu. Tăierea esofagului între dinți este cam obositoare. Pentru a încerca să grăbesc lucrurile, am decis să adaug cercuri între fiecare dinți pentru a fi găurite cu ajutorul burghiului. Asta a economisit timp încercând să rotunjească valea dintre dinți, dar cred că a cauzat unele probleme cu dinții care se unesc între ei. Împreună cu treptele de viteză sunt Scaparea și Mecanismul cu clichet. După cum sa menționat mai devreme, Escaparea este un mecanism care permite energiei să scape lent. Acest lucru se face folosind un angrenaj, pârghie și pendul. Despre ce nu s-a vorbit încă este Ratchet. Am spus că o greutate este înfășurată în jurul unei axe cu șnur și se lasă încet să conducă ceasul. Avem nevoie de o modalitate de a restabili acest lucru sau de a întoarce ceasul. Ratchet ne va permite să facem asta. Se potrivește ușor peste axa unuia dintre angrenaje și împinge împotriva angrenajului cu un știft și o manetă. Atunci când ceasul trebuie să fie înfășurat, clichetul poate fi rotit în sens invers acelor de ceasornic fără a muta treapta de viteză. Apoi, când greutatea îl trage din nou în sensul acelor de ceasornic, se prinde de știftul fixat de angrenaj și continuă să alimenteze ceasul.

Pasul 6: Tăierea uneltelor

Acum vine timpul să punem la încercare procesul dificil de proiectare. Tăierea uneltelor. După ce am tipărit desenele la dimensiune completă, le-am decupat și le-am lipit de lemn. Un adeziv spray funcționează excelent. Folosesc 3M Super77 și se usucă destul de repede. Cel puțin în câteva minute după lipire, sunt gata să încep tăierea fără ca aceasta să se desprindă.

Fac mai întâi toate găurile. Este mai ușor să manevrați o placă de dimensiuni complete cu presa de găurit decât să încercați să fixați un martor cu un diametru de numai 1,5 inci fără a-l împărți. De asemenea, dacă ceva nu merge bine, nu ați pierdut tot timpul tăindu-l doar pentru a împărți placa. După găurirea găurilor, am tăiat angrenajele în jurul diametrului exterior, apoi încep să tai dinții.

Pasul 7: Amplasarea uneltelor

Am desenat unelte aspre în Blender cu diametrul exterior și diametrul pasului pentru a-mi da seama de plasarea în cadru. Acest lucru mi-a spus dacă voi avea interferențe între o treaptă de viteză și o axă și îmi oferă o idee aproximativă unde vor fi plasate axele mele. După ce am creat un „șablon” pe unde să găuresc găurile, l-am forat pe primul începând cu axa de evacuare. Odată ce a fost forat, am alunecat uneltele pe o axă, l-am așezat în gaură, am așezat angrenajul de împerechere pe o axă și l-am ținut în locația aproximativă. Apoi am modificat amplasamentul următorului angrenaj, l-am marcat și am forat gaura. Apoi aș verifica din nou ajustarea cu ambele trepte de viteză pe o axă care se încadrează în gaură. Dacă s-ar potrivi, eram pe cale să fac asta din nou cu următoarea treaptă. Acest lucru a continuat până când toate găurile au fost tăiate și uneltele se potrivesc.

Trei osii vor parcurge tot drumul prin cadru, iar trei osii vor avea găuri oarbe. Acum am o parte a cadrului găurită, dar am nevoie de un cadru asortat. Pentru a obține o imagine oglindă a găurilor, am tăiat o lungime de jumătate de inch de diblă de 1/2 pentru a o așeza în fiecare gaură. Am condus un cui negru în centrul fiecărei bucăți de diblă și am tăiat capătul unghiei cu o pereche de șlapi. Am așezat placa de împerechere deasupra unghiilor și am apăsat ferm. Aceasta a lăsat o indentare în care să fie găurite fiecare dintre centrele găurilor. După ce găurile au fost găurite, a venit timpul să asamblăm ceasul.

Pasul 8: Asamblarea și finisarea ceasului

Glisez roțile dințate pe axe și le așez în sloturile lor. Așezați fața deasupra axelor și fixați-o cu diblurile de 1/4 ". Echipamentul de scăpare și manetele merg pe spate cu pendulul. Am creat 2 bare pătrate peste spate pentru ao agăța de perete. Acestea sunt ridicate departe de partea din spate a ceasului folosind dibluri de 1/4 "și permiteți un loc pentru atașarea pendulului.

Ei bine, iată câteva imagini cu ceasul asamblat. Trebuie să fac puțină șlefuire ici și colo și să adaug un finisaj, precum și numere, dar este terminat în cea mai mare parte. Fiind că acesta a fost primul meu ceas, nu m-am complicat prea mult și am lăsat orele și minutele pe axe separate. Pentru a le combina, ca la majoritatea ceasurilor, ar exista mai multe angrenaje și osii care alunecă peste una și alta. Există câteva lucruri pe care intenționez să le îmbunătățesc. În primul rând este aspectul. Știu că nu este cel mai atrăgător ceas, dar eram mai concentrat pe funcții. Înlocuirea plăcii frontale cu Plexiglas este o idee. Angrenajele arată grozav și aș vrea să le arăt mai mult. Celălalt lucru pe care aș dori să îl îmbunătățesc este abilitățile mele de ferăstrău cu role. Am tăiat o mulțime de unelte care au introdus-o în cutia de aprindere.

Pasul 9: Gânduri finale și referințe

Îmi place întotdeauna să încep proiecte care îmi impun să fac cercetări și să învăț noi sau să-mi îmbunătățesc abilitățile și abilitățile. Am lovit mai multe domenii cu aceste proiecte. Când am văzut primul meu ceas de lemn cu ani în urmă. Nu mi-am dat seama niciodată că, atunci când am început să creez una, aș învăța atât de multe despre modul în care funcționează. Acum privesc ceasurile și ceasurile dintr-o nouă perspectivă. Acum încep să caut evadarea și să urmez treptele. După cum am spus, am învățat multe și am vrut să împărtășesc site-urile în care am primit câteva idei. Cred că m-au ajutat și ar putea să-i ajute pe ceilalți. Ceasurile din lemn ale lui Gary - un site foarte util, cu mai multe modele interesante prezentate de diferite persoane. Cum funcționează lucrurile - o imagine de ansamblu decentă a părților unui ceas Pendulum Nick Carter - o instrucțiune detaliată despre cum să desenezi unelte într-un program CAD. Lucrul frumos este că nu este specific niciunui program. Este suficient de generic pentru ca orice program CAD să funcționeze și, în cele din urmă, lucrul cu angrenaje nu ar fi complet fără utilizarea Handy dandy Machinery's Handbook ediția a 24-a. Aceasta este sursa pentru formulele și calculele mele.