Vertikaler Plattenspieler nach Maß - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Ich bin kein Experte in Sachen Audio, geschweige denn Plattenspieler. Daher war es nicht das Ziel dieses Projekts, beste Audioqualität und High-Tech-Ausgabe zu erzeugen. Ich wollte meinen eigenen Plattenspieler kreieren, den ich für ein interessantes Designstück halte. Zwei Hauptziele waren:

- Vertikale Position des Vinyls und eine klare Sicht auf die Schallplatte selbst. - Möglichkeit, beide Seiten der Schallplatte ohne zusätzliche Aktionen automatisch nacheinander abzuspielen.

Schritt 1: Überblick über das Design

Ich begann mit dem Design des Drehtellers, indem ich einige 2D-Vorder- und Seitenansichten der Hauptform zeichnete. Da ich das Vinyl vertikal anzeigen und drehen wollte, ohne es herauszunehmen, hat das Design eine Drehfunktion. Das Vinyl kann sich um 180 Grad um die vertikale Achse drehen. Ich wollte nicht mehrere Tonarme oder ein kompliziertes Design davon verwenden. Das Konzept besteht darin, dass sich der Tonarm aus dem Weg bewegt, damit sich das Vinyl drehen kann. Ich habe eine einfache Dreiecksform gewählt, um das Design fortzusetzen.

Ich habe ein Papiermodell im Maßstab 1: 1 gemacht. So konnte ich die groben Maße ermitteln. Das dritte Bild zeigt dieses Modell. Die Hauptform besteht aus zwei Hauptteilen. Die Basis, die den Controller und die Tasten beherbergen und das Oberteil. Dieser obere Teil kann sich um eine vertikale Achse drehen und hält das Vinyl in seiner Mitte. Das Design ist nicht vollständig vertikal. Es ist 5 Grad nach hinten geneigt. Auf diese Weise kann der zukünftige Tonarm durch die Schwerkraft noch einen gewissen Druck auf das Vinyl ausüben.

Der nächste Schritt bestand darin, zu bestimmen, welche Komponenten benötigt wurden und wie das allgemeine Layout des Systems aussehen wird. Das dritte Bild zeigt diese Übersicht. Ich habe einen Tonarm von einem gebrauchten Plattenspieler verwendet, ein solides AKAI-Modell. Auch der Gleichstrommotor wurde von einem alten Plattenspieler gesäubert.

Die Übersicht zeigt einen Motor zum Drehen der Schallplatte, einen Schrittmotor zum Drehen der Schallplatte und einige Komponenten zur Steuerung und Automatisierung des Gerätes. Der endgültige Prototyp ist noch nicht automatisiert. Ich muss noch etwas Zeit damit verbringen, mit der Arduino IDE zu programmieren. Im Moment dreht sich die Schallplatte und spielt Audio ab, aber der Tonarm und das Umdrehen der Schallplatte werden vorerst von Hand gesteuert.

Da ich einige Teile verwendet habe, die von alten Plattenspielern gerissen wurden, ist dieses Design nicht für alle geeignet. Wenn Sie Ihre eigene Version erstellen möchten, müssen Sie in der Lage sein, Ihre eigene Version davon zu erstellen. Andere Hardware erfordert andere Designs. Es ist wichtig, eigene CAD-Dateien erstellen zu können.

Schritt 2: 3D-CAD-Design

Nachdem ich eine Vorstellung von den benötigten Funktionen und der Hardware hatte, fing ich an, alles in CAD zu konstruieren. Da ich mich selbst herausfordern wollte, habe ich viele benutzerdefinierte Teile für meinen 3D-Drucker erstellt. Das Design ist kompakt und vollgepackt mit Komponenten. Es ist praktisch, Hardware wie Motoren in der Baugruppe zu modellieren, um sicherzustellen, dass alles passt.

Die größte Herausforderung für mich bestand darin, die Drehzahlen vom Gleichstrommotor zur Antriebsachse zu reduzieren. Wie Sie teilweise auf dem zweiten Bild sehen können, habe ich von 2000 auf 33, 3 RPM reduziert, indem ich zwei Reduzierungen erstellt habe. Auch das Absenken der Spannung am Motor hat geholfen.

Alle von mir entworfenen Teile sind im STL-Format auf thingiverse verfügbar:

STL-Modelle

Vorerst werde ich den DC-Motor nur mit einem Arduino / Motorshield-Modul aktiv antreiben. Eine zukünftige Version meines Designs wird einen automatisierten Drehmechanismus und einen automatisierten Tonarm haben. Zuerst wollte ich den Kern des Designs, bevor ich zur Programmierung verschiedener Komponenten überging.

Schritt 3: 3D-Druckteile, Grundierung, Lackierung

Da der 3D-Druck mit Kunststofffilamenten keine glatte und schöne Oberfläche bietet, ist es sehr zufriedenstellend, die sichtbaren Teile zu bearbeiten. Es erfordert etwas Mühe und Geduld, aber es lohnt sich.

Ich habe meine Außenteile mit Gitter 120 geschliffen, bevor ich den Holzspachtel hineingegeben habe. Spachtel glätten, trocknen lassen, schleifen, grundieren, schleifen und wieder machen. Es hängt von der gewünschten Verarbeitung ab. Ich habe die Hauptteile auf 600er Raster geschliffen, bevor ich die endgültige, gelbe Farbe aufgetragen habe. Ich habe eine kleine Walzenbürste verwendet, um ein schönes Finish zu erzielen. Da Gelb eine helle Farbe ist, musste ich mindestens 4 Schichten auftragen, bevor es gut aussah.

Stellen Sie sicher, dass Sie Lack auf Wasserbasis verwenden, wenn Ihre Grundierung auf Wasserbasis ist.

Schritt 4: Übersicht über die Hardware

A. Antivibrationsfüße aus Gummi. *B. 80 mm langes Kupferrohr mit 12 mm Durchmesser. Dieses Rohr wird als vertikale Achse im Bodenfach verwendet. C. 1 Lager, 3 mm Bohrung, 10 mm Durchmesser. 3 Lager, 8 mm Bohrung, 22 mm Durchmesser. m8 muttern und schrauben. D. Eine ausreichende Menge an m3 Schrauben und Muttern. Die meisten von ihnen erfordern eine kurze Länge wie 9mm Gewinde. E. Gleichspannungs Motor. Ein leiser Motor ist ein Muss. Dieser Motor läuft mit max. 8V bei 2000 U/min.*F. Schrittmotor Nema 16 Wird verwendet, um den Vinyl-Drehmechanismus anzutreiben. Jeder Schrittmotor mit einem gewissen Abstiegsdrehmoment reicht aus. Der Schrittmotor ist mit einer GT2 20-Zahn-Riemenscheibe ausgestattet, um ihn mit dem GT2-Riemen zu verbinden. G. Achse mit Feder ausgestattet. Diese Achse kam von der Mittelachse eines Drehtellers.*H. Montage des Tonarms. Der Tonarm, den ich von einem AKAI-Plattenspieler gerettet habe, hat eine schöne Kurve, die für mein Design erforderlich war. Alle Drähte sind noch befestigt. Wenn die Tulpen an einen Verstärker angeschlossen sind, wird der Sound erzeugt. Der Tonarm hat einen relativ neuen Tonabnehmer.*I. Eingabetasten. Zur Bedienung des Plattenspielers sind einige Tasten praktisch. Für mein Design habe ich zwei Taster und ein Potentiometer für den Analogeingang ausgewählt. J. 280 mm GT2 Gürtel und zwei elastische Gürtel. Diese Teile werden verwendet, um bestimmte Teile anzutreiben. Ein Gummigürtel ist eigentlich ein Lego-Riemen. Solche Riemen wurden oft in Kassettendecks verwendet. K. Arduino mit adafruit motorshield V2 ausgestattet und mit einem drv8825 stepper driver. L. Energieversorgung. Ich habe ein 12-V-Netzteil verwendet, das maximal 1,5 A liefern kann. Ich betreibe meinen Schrittmotor mit etwa 1A und der Gleichstrommotor verbraucht nicht so viel Strom, daher reicht dieses kleine Netzteil. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Hardware niemals überspannen. Mein Gleichstrommotor bekommt durch den programmierten Motorschutz nur etwa 6V.

* Teil geborgen von verschiedenen, alten Plattenspielern.

Schritt 5: Übersicht über 3D-gedruckte Teile

A. Die Basis. B. Seite B. C. Seite A. hält die Untersetzung und den Gleichstrommotor, um das Vinyl zu drehen. D. Tonarmachse. Der Tonarm ist an diesem Teil angelenkt, um sich nach oben und unten zu bewegen. E. Aufnahme der Tonarmachse. Dieser Teil verbindet die Tonarmachse mit der Basis. Außerdem kann sich der Tonarm um die Achse drehen. F. Schrittmotorhalterung. G. Seite A Vinylhalter. Sowohl die Vinylhalter der Seite A als auch der Seite B sind mit Magneten ausgestattet, die sich gegenseitig anziehen. Dazwischen wird die Schallplatte eingeklemmt. Der Halter von Seite A ist der angetriebene. H. Seite B Vinylhalter. I. Koppler. Dieses Teil klemmt die Seiten an die Basis und kann sich um seine Achse drehen. J. Motorhalterung. Dieser Teil schiebt sich über den Gleichstrommotor, um ihn mit der Seite A. K zu verbinden. Großes Zahnrad. Reduziert die Drehzahlen vom Motor zur Antriebsachse. L. Große Riemenscheibe und das kleine Zahnrad. Dies ist Teil der Antriebsreduzierung. Es hat ein Lager mit 22 mm Durchmesser, damit es sich frei drehen kann. M. Zahnriemenscheibe. Diese Riemenscheibe klemmt die Kupplung und die Seiten mit 10 m3 Schraubeneinsätzen an der Basis fest. Der Antrieb erfolgt über den GT2-Riemen des Schrittmotors. Dieser Teil kann die Seite des Vinyls drehen. N. Side B Achsabdeckung. Deckt das Achsende auf Seite B. O. Vorderer Knopf, der mit dem Potentiometer verbunden ist. P. Achsabdeckung Seite A. Deckt das Achsende auf Seite A ab.

Ich verwende in meinem Design insgesamt 14 Neodym-Magnete, um Teile zusammenzuhalten. Stellen Sie sicher, dass Sie die Stangen richtig machen! Sie müssen in der gleichen Richtung der horizontalen und vertikalen Achse des Gesamtdesigns liegen. Meine Magnete sind 8 x 2 mm groß.

Schritt 6: Bereiten Sie die Basis vor

Ich begann mit der Basis des vertikalen Plattenspielers. Beginnen Sie mit dem Einkleben der Magnete. Jeder Kunststoff-Modellierkleber ist in Ordnung. Stellen Sie sicher, dass die Stangen auf der vertikalen Achse in die gleiche Richtung weisen.

Zweitens schieben Sie alle erforderlichen m3-Muttern an Ort und Stelle. Diese werden funktionieren, wenn wir später den Tonarm installieren.

Der Schrittmotor kann an der Unter- und Oberseite des Sockels eingeschoben und lose verschraubt werden.

Platzieren Sie die Knöpfe an der Vorderseite der Basis. Meine Tasten funktionieren noch nicht, also werde ich sie herausnehmen und einige Drähte an sie löten, wenn mein Design die nächste Stufe erreicht.

Schritt 7: Tonarm vorbereiten

Der Tonarm ist das Herzstück eines Plattenspielers. Dies "liest" die Schallplatte, die den Ton erzeugt. Daher ist es wichtig, es zu verstehen. Der folgende Link bietet schöne und klare Informationen, wie sich eine Nadel auf dem Vinyl verhält und wie man sie richtig einstellt:

Wie man einen Tonarm balanciert

Die Nadel darf nur einige Gramm Kraft auf das Vinyl ausüben, sonst können beide beschädigt werden. Das Ausbalancieren eines fast vertikal positionierten Tonarms ist schwer, aber pass auf! Die meisten Tonarme sind horizontal positioniert. Da mein Tonarm eine Biegung hat, habe ich die Rückseite des Tonarms so angepasst, dass sie einen Winkel hat, um einen besseren Massenschwerpunkt in der vertikalen Achse zu erzielen.

Achten Sie auch hier darauf, den Tonarm richtig einzustellen.

Schritt 8: Bereiten Sie Seite A vor, die DC-Motorbetriebene Seite

Seite A fährt die Vinyl-Schallplatte, sobald sie fertig ist. Es ist eine wichtige Baugruppe und es hilft, wenn alle Teile die richtigen Abmessungen haben und nicht aneinander schleifen.

Zu Beginn muss eine geeignete Metallachse ausgewählt und in das obere Lager auf Seite A gesteckt werden. Auf dieser Achse wird eine kleine Riemenscheibe mit dem ersten, kleineren Gummiriemen platziert. Stellen Sie sicher, dass das Band um die Riemenscheibe herum installiert ist, bevor Sie die Achse befestigen. Dies ist ein Teil, den Sie mit Teilen, die Sie haben, kreativ sein müssen. Stellen Sie sicher, dass es leichtgängig mit etwas Fett läuft und die Achse gerade läuft. Eine wackelnde Achse kann beim Abspielen einer Schallplatte zu Problemen führen.

Installieren Sie danach die Magnete. Stellen Sie diesmal sicher, dass sie an der Basis kleben möchten, wenn Sie Seite A auf die Basis legen.

Bringen Sie die M3-Muttern an und sichern Sie den Gleichstrommotor. Abhängig von Ihrem Motor möchten Sie möglicherweise etwas gummiartiges Material zwischen dem Motor und dem Seitenteil installieren. Dies kann Vibrationsgeräusche reduzieren, die der Motor erzeugen könnte.

Schrauben Sie die beiden M8-Schrauben mit den entsprechenden Zahnrädern fest. Stellen Sie sicher, dass die Riemenscheibe unter dem großen Zahnrad greift und mit dem Gummiriemen verbunden ist, der mit der oberen Achse verbunden ist. Montieren Sie den letzten Riemen am Gleichstrommotor.

Schritt 9: Achsen- und Gleichstrommotorleitungen zusammenbauen

Ein gerades Stück Kupferrohr kann verwendet werden, um eine Drehachse in der Basis zu schaffen. Es schafft einen Drehpunkt für die beiden verbundenen Seiten durch das graue Kupplungsteil. Ich bohrte zwei Löcher in die Seiten, um die DC-Motordrähte durchzuführen.

Die große, gezahnte Riemenscheibe muss vor dem Verlegen der Drähte über das Kupferrohr gelegt werden. Der GT2-Riemen passt um die Riemenscheibe.

Es kann etwas Fummelei erfordern, aber es hilft, einen dünnen Metalldraht von unten zu ziehen, der mit diesen Drähten verbunden ist.

Nachdem alles an seinem Platz ist, kann die Kupplung von oben mit 10 m3 Muttern beladen werden. Kippen Sie die Baugruppe noch nicht, sonst fallen sie heraus.

Schritt 10: Montieren Sie Seite B

Die Montage von Seite B ist wirklich einfach. Die Achse ist mit einer Feder ausgestattet, die den Vinylhalter B nach vorne drückt.

Achten Sie darauf, dass die Innenseiten der Magnete den gegenüberliegenden Vinylhalter A anziehen.

Nachdem die Achse mit einer Klemme gesichert war, klebte ich den hinteren Knopf an die Achse (!und nur die Achse!) mit etwas Zweikomponentenkleber, der Metall auf Kunststoff kleben kann.

Leichtgängigkeit der beweglichen Teile prüfen und ggf. schleifen und/oder fetten.

Schritt 11: Seite B auf die Basis legen und alles sichern

Sobald beide Seiten fertig sind, kann Seite B in die Hauptbaugruppe aufgenommen werden.

Ziehen Sie den GT2-Riemen fest, sichern Sie den Schrittmotor und setzen Sie M3-Schrauben in die Unterseite der großen Riemenscheibe ein. Sobald diese in den Muttern im Kupplungsteil verschraubt sind, sollte alles fest gehalten werden, aber die Seiten sollten sich um die kupferne Achsachse drehen können.

Schritt 12: Beenden von Seite A

Beenden Sie Seite A, indem Sie den Vinylhalter anbringen. Auch dieser Teil hält Magnete, deren Pole in die gleiche Richtung weisen müssen. Dieser Teil muss nicht verklebt werden. Es sollte eng an der Antriebsachse anliegen.

Schritt 13: Elektronik vorbereiten

Da ich immer noch überlege, wie ich das Arduino in diesem Design am besten einsetze, werde ich nicht auf die Komponenten eingehen, die benötigt werden könnten. Tasten sind noch nicht verdrahtet und es gibt keine Rückkopplungsschleife. Das ist etwas Arbeit für die nahe Zukunft. Die einzige Komponente, die ich zum Antrieb des Gleichstrommotors verwende, ist jedoch das Adafruit-Motorschild V2. Eine sehr ausführliche Informationsseite ist auf ihrer Website verfügbar:

Motorschild V2

Ich habe auch eine DRV8825-Treiberplatine an das Arduino gekoppelt, um den Schrittmotor zu steuern. Diese sind ideal, um einen Stepper sicher und präzise zu steuern. Man könnte den Motorschild verwenden, um den Schrittmotor zu steuern, aber es hängt von der Stromstärke ab, die der Schrittmotor zieht. Ich selbst habe die Hälfte des Motorschildes gesprengt, weil mein Schrittmotor zu viel Strom gezogen hat. Informieren Sie sich immer darüber, was Ihre Hardware benötigt und wozu sie in der Lage ist.

Abstiegsinformationen zum Schrittmotortreiber finden Sie unter:

Polulu drv8825-Treiber

Schritt 14: Abschließende Teile zusammenbauen

Schließen Sie zum Abschluss einige Gummifüße an der Basis an. Das Dämpfen von Vibrationen von der Oberfläche, auf der es steht, kann dazu beitragen, Rauschen in Ihrem Audiosignal zu reduzieren.

Stellen Sie sicher, dass sich der Tonarm innerhalb der Basis frei bewegen kann und entfernen Sie unnötige Kabel.

Sobald Sie alles aufgeräumt haben, schrauben Sie das hintere Teil an der Basis fest. Führen Sie die Strom- und Audiokabel durch den Boden oder erstellen Sie bei Bedarf ein neues Loch.

Passen Sie die letzten Teile an, um Augenwunden zu verdecken und fertig!

Schritt 15: Genießen Sie Ihr Vinyl auf eine ausgefallene Art und Weise

Genießen Sie Ihr Vinyl endlich auf eine neue Art!

Seien Sie vorsichtig mit Ihren Aufzeichnungen. Ein unausgeglichener Tonarm kann Ihr Vinyl beim Spielen beschädigen. Stellen Sie immer sicher, dass Ihr Tonarm richtig ausbalanciert ist und die Schallplatte nicht irgendwo auf Ihr Gerät trifft!

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