Die White Rabbit Nixie Clock - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Hallo alle

Wie Sie meinen früheren Postings entnehmen können, bin ich fasziniert von Nixie-Röhren, ihrer Geschichte, ihrer Funktionsweise und dem einzigartigen Aussehen und Licht, das sie abgeben verstehen, wie leistungsstark und flexibel es für einen Ingenieur und Künstler ist.

Aufgrund der Natur und Lebensdauer eines Nixies wollte ich ein Gehäuse entwerfen, das es dem Besitzer ermöglicht, es zu schließen und die 6-Zeiten-Nixies abzuschalten, was eine längere Lebensdauer der Nixie-Röhren ermöglicht.

Ich begann mit der Verwendung eines Kartonmusters aller Komponenten, um die mechanischen beweglichen Komponenten zu bilden, nachdem ich die Drehpunkte bewegt hatte, um die effizienteste Bewegung ohne Belastung oder Kollision zu erzielen, entschied ich die Reihenfolge der Komponenten und die Abstände ihrer gemeinsamen Verbindungen zu Teile konfliktfrei innerhalb oder um andere herum bewegen lassen.

Ich habe einen lasergeschnittenen Prototyp einer frühen Version zum Testen gemacht, meine frühe Version sollte von zwei Servos betrieben werden, einer für jede Seite, die zusammenarbeiten, um die Abdeckung zu öffnen. Ich entschied mich später dafür, dies zu einer manuell betriebenen Funktion zu machen, indem ich eine Stange nach unten drückte, um sie zu öffnen, und dann das Oberteil durch Schließen zu schließen.

Ich begann mit Pappe, fertigte 2-3 Prototypen der beweglichen Komponenten an, markierte alle Komponenten mit Problemen, die angepasst werden mussten, und bestellte dann 0,125 "Walnussplanken bei ebay, die tatsächliche Dicke des Holzes betrug 0,130", also mussten einige kleinere Anpassungen vorgenommen werden zu Schlitzen in den Teilen gemacht werden. Ich habe auch verschiedene Holzpakete in verschiedenen Stärken bestellt. Abgesehen von Holz habe ich dickes und dünnes Cyanoacrilat mit seinem Kicker verwendet. Ich habe Hardware von McMaster Carr bestellt.

Nur eine kurze Anmerkung, ich entwerfe für meinen Lebensunterhalt und neige dazu, mehr Informationen durch Bilder zu vermitteln, so dass sowohl in den Text- als auch in den Fototeilen meines instructable viele Informationen vorhanden sind.

Ich habe versucht, alle Winkel des Builds in jedem Aspekt abzudecken, der mir einfällt, danke, dass Sie sich die Zeit genommen haben, ihn durchzusehen.

Schritt 1: PROTOTYPING

Nachdem ich mein Kartonmodell angefertigt und befriedigende Bewegungspunkte gefunden hatte, notierte ich die Teile, ihre Reihenfolgen, wie und an welchen Stellen sie sich zueinander artikulierten und die Reihenfolge des Stapels.

Ich habe angefangen, die ganze Uhr in Massivwerk zu modellieren, alle Komponenten sollten aus Holz sein, Maserung und Holzart sind sehr wichtig für die Funktion aller Teile, vor allem der mechanischen Teile, die sich bewegen und die Belastung der Masse aufnehmen mussten und Bewegung.

Mit Solidworks konnte ich das Öffnen und Schließen der Abdeckungen simulieren, ich konnte Drehpunkte an den Baugruppen verschieben, um die Bewegung glatt und ungehindert zu machen. Ich verbrachte die meiste Zeit damit, die Rotation des Nixie-Wagens herauszufinden und die Abdeckungen zu befestigen.

Ich ging noch ein paar Prototypen durch, bis ich die endgültige Version dessen erreichte, was aus Holz hergestellt werden sollte für Toleranzprüfungen habe ich den Unterschied von 0,005 im Hinterkopf behalten.

Es wurden viele Teile generiert, viele wanderten in den veralteten Ordner, ich grenzte es auf eine Gruppe von Teilen ein und begann dann mit ihren Verbindungen, ihren Drehpunkten zu spielen, sie zu verschieben und zu sehen, wie sich die gesamte Baugruppe bewegte.

manchmal verknoteten sie sich und manchmal versetzte die Bewegung Teile, verdrehte sie in seltsame Richtungen. Es ist auch ein Verhältnis, das ausgearbeitet werden musste, indem Sie einen Hebel um 20 Grad schwenken, um Ihrem Ausgang eine 90-Grad-Bewegung zu geben.

Nach kurzer Zeit war ich zuversichtlich genug, eine Acrylversion einer der Öffnungsseiten (rote Acrylversion) zu schneiden, nachdem ich sie überprüft und modifiziert hatte, ich schneide eine zweite die klare Version (siehe den Schritt vor diesem für Bilder).

Schritt 2: ABDECKUNGEN

Der Großteil der flachen Bauteile sind dunkle Walnussplanken, die Mechanik besteht hauptsächlich aus Bauteilen aus Cocobolo und der Rest ist ein Mix aus Ahorn, afrikanischem Paduk, Kirsche, russischem Sperrholz und Fichte in den Größen.125" und.25" in der Stärke.

Die Abdeckungen bestehen wie abgebildet aus fünf Teilen. Die Teile wurden lasergeschnitten mit Relieflöchern, mit denen ich experimentierte, die dunkle Walnuss war 0,130 Zoll dick und mochte sich nicht biegen in einen Wasserkocher, hängte die Teile über den Boden einer kleineren Pfanne, goss das Wasser hinein und bedeckte das Ganze mit einer größeren Pfanne, die den Dampf im Inneren abdichtete. Nach ein paar Minuten würde ich die Teile vorsichtig herausziehen, die Teile biegen und erneut dämpfen. Ich wiederholte diesen Vorgang etwa 4 Mal und schnallte dann das biegsame Holz an ein Rohr, nachdem ich die Kurven gegen die Uhrenoberflächen überprüft hatte.

Nach dem Abkühlen behielten die Teile etwas ihre Form, ich fand Rohre mit verschiedenen Durchmessern und schnallte die Teile entweder an den Außenseiten der Innenseiten der Rohre fest.

Ich wollte etwas helles Holz in die Dunkelheit einlegen, also habe ich die gleiche Schnittdatei für die dunklen Walnussabdeckungen verwendet und ein weiteres Set in ein helles Fichten- oder Ahornblatt geschnitten. Nachdem die Walnussabdeckungen gedämpft und gebogen wurden, begann ich, die Ausschnitte des helleren Holzes zu installieren dunkle Walnussstücke sehen wirklich gut aus, also habe ich den Prozess für die beiden unteren und zwei oberen Abdeckungen vorne und hinten dupliziert. Ich habe die Teile leicht geschliffen, dann in einem späteren Schritt die Fronten maskiert und die Innenseiten mattschwarz lackiert.

Das Kaninchen, ich wollte die Enden dimensionaler machen, damit sie sich abheben, also habe ich die Umrisse des Kaninchenkopfes und -schwanzes auf ein schönes Stück Ahorn gezogen, ein Stück, das von meinem ersten instructable übrig geblieben ist, mit einer Bandsäge, ich raue Schneiden Sie die Umrisse der Teile und fuhren Sie dann mit dem Formen fort, dann auf einem Bandschleifer, nach kurzer Zeit hatte ich die Profile, die ineinander verschachtelt waren und gut aussahen, als ich sie an der Uhrbaugruppe montierte unter den "Ohren" auf der Rückseite, nach dem Testen entfernte ich die Komponenten und fuhr fort, ihnen ein paar Schichten Klarlack zu geben.

Schritt 3: NIXIE-ROHRE UND WAGEN

Die Rohre sind groß und müssen beim Verstauen nach vorne liegen. Daher war es wichtig, die richtige Schwenkachse und das richtige Gestänge zu finden, das die Rohrbaugruppe mit der Öffnungsabdeckung verbindet, damit dies alles funktioniert. Mit soliden Werken konnte ich die Achse verschieben und die Verbindungsgestänge virtuell herum, um für beide die optimale Position zu finden. Denken Sie daran, dass diese Baugruppe um 90 Grad gedreht und etwa 20 Drähte mitgezogen werden muss.

Die sechs Nixen in meinem Projekt sind in Russland hergestellt IN-18.2.

Ich habe bei eBay einige Platinen gefunden, um die Nixie-Röhren zu montieren, ich habe einen Röhrenabstandshalter aus EMA-Rohr und einer Halbkugel gemacht, ich habe die Höhe aufgereiht, in der das Rohr aus dem Wagen ragen soll, die Tiefe markiert und dann die Halbkugel daran befestigt das Rohr, bevor Sie das markierte Nixie hineinlegen und sehen, wie viel entfernt werden muss, um einen einheitlichen Abstand zwischen Nixie und seiner Platine zu erhalten die Ziffer, um die Wagenbaugruppe freizugeben und darunter Platz für die 3 mm blaue LED zu lassen. Ich überprüfte die Ausrichtung und fuhr dann mit dem Löten der Nixie mit dem Distanzrohr fort. Ich habe ihren Sitz im Wagen getestet, als ich mit der Verkabelung begann, war ein Fehler, den ich gemacht habe, nicht zu verdrahten, während die Rohre in der Wagenbaugruppe waren. Ich habe eine Drahtführung verwendet, um meine Drähte abzuisolieren, um sie konsistent zu halten, aber Silikon ist flexibel und einige Drähte endete eng, so dass ich das ganze Lötmittel abtrug und von vorne begann. Löten, während die Nixies montiert sind, ermöglichte es mir, an jedem Nixie genaue Längen zu jedem Pol zu erstellen, wodurch zusätzliche Drähte reduziert werden, die im Weg stehen könnten.

Am Ende lötete und saugte ich zweimal, wobei ich die Rohre komplett neu verkabelte. Mein erster Versuch lehrte mich, dass Silikon eine fette Isolierung hat und die Rohre, die nicht montiert wurden, dazu führten, dass einige Stränge fest waren. Ich habe 24 AWG silikonisoliertes Kabel verwendet.

mein zweiter Versuch war 28 awg silikonisolierter Draht, diesmal mit montierten Nixen. Ich bemerkte, dass die dicke Isolierung viel seitlichen Platz einnahm. Dies war ein Problem, da sich diese Baugruppe dreht, sodass ich das gesamte Lötmittel aufsaugte und wieder anfing.

Mein dritter Versuch war mit 28 awg Flachbandkabel, das hat geklappt, da die Stränge dünn sind, ich habe die Drähte auseinandergezogen, damit ich sie enger gruppieren kann und es hat wirklich gut geklappt.

Später ging ich hinein und ordnete die Drähte mit einer Pinzette so, dass sie so flach wie möglich sitzen.

Schritt 4: Elektronik

Ein Wort der Warnung, bevor Sie fortfahren….

GEFAHR: Die Clock-Platine enthält eine getaktete Spannungserhöhungsschaltung. Dieser erzeugt nominell 170 Volt Gleichstrom, kann aber vor der Einstellung bis zu 300 Volt erzeugen. Die Montage darf nur von Personen vorgenommen werden, die über eine entsprechende Qualifikation und Erfahrung in der Elektronikmontage verfügen und mit sicheren Verfahren zum Arbeiten mit Hochspannung vertraut sind. Wenden Sie sich im Zweifelsfall an einen entsprechend qualifizierten Techniker, bevor Sie fortfahren

Die von dieser Schaltung erzeugten Spannungen können einen potenziell LETHALEN STROMSCHLAG verursachen

Dies ist kein fertiges Produkt, und die Person, die den Bausatz zusammenbaut, ist dafür verantwortlich sicherzustellen, dass das fertige Produkt allen geltenden lokalen Vorschriften für elektrische Geräte entspricht, z. UL, CE, VDE.

Pete von PV Electronics versorgt mich mit allen meinen Nixie-Bedürfnissen, er ist meines Wissens der einzige Hersteller des Nixie-Prototyper-Boards speziell für Künstler und Ingenieure, mit dem Sie Ihre Röhren aus der Ferne montieren und über Klemmleisten anschließen können. Sie finden ihn hier https://www.pvelectronics.co.uk/. Ich werde die Montage der Platine nicht zeigen, da dies an sich ein weiteres anweisbares ist und ich eine zusammengebaute Dink-Platine herumliegen hatte und sie für diese Uhr verwenden wollte Mal schickte er mir ein Bilddiagramm (siehe Bilder), wie man dies mit einem Schalter, einer Diode und einer Verbindung zu einem der Platinen-ICs erreicht.

Die Platine ist auf der Bodenplatte montiert, die Nylon-Abstandshalter hat, die die Lötpunkte vom Holz fernhalten. Schlitze in dieser Bodenplatte nehmen die vertikale Rückplatte mit dem Knopf, der LED und den Öffnungen für den Stromanschluss auf. Diese Rückplatte wird zwischen den beiden Seiten, der oberen und der unteren Platte, eingeklemmt. Ich habe die Laschen an den Seiten der unteren Platte abgeschliffen Bodenplatte heraus. Die Drähte Ich habe mich entschieden, für alle Nixie-Platten einen sehr weichen, flexiblen, silikonbeschichteten 28awg-Draht zu verwenden. Dadurch wird der Nixie-Schlitten beim Drehen weniger belastet.

Die Stromversorgung der "Show-LEDs" beträgt 12 V. Mit einem Online-Widerstandsrechner können Sie leicht die benötigten Widerstandswerte ermitteln und einige geben Ihnen einen Schaltplan, um das Leben zu erleichtern … Sie können hier nach LEDs suchen …

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

und nur ein paar zufällige Rechner hier…

ledcalculator.net/

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

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

Wenn Sie sich für die vorgefertigten Nixie-Boards von ebay entscheiden, das Board wird mit Pin-Anschlüssen und blauen LEDs geliefert, finden Sie die Boards hier…

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

Ich habe einen Schaltplan des LED- / Widerstands-Layouts, mit dem ich in den obigen Bildern gegangen bin … Ich habe zwei 120-Ohm-Widerstände in den Farben Braun / Rot / Braun und Gold verwendet.

Es ist sehr wichtig, die Kabelfarben und die zugehörigen Zahlen im Auge zu behalten. In dieser Situation sind die Ziffern alle in Reihe geschaltet, die Anodendrähte sind getrennt, Stunde Stunde, Minute Minute, Sekunde Sekunde.

Ich fing an, herauszufinden, wo der Mikroschalter hingehen sollte, also habe ich mit einer Pinzette, die den Schalter hält, den Wagen zykliert und den Schalter an verschiedenen Stellen gehalten, um zu sehen, wo der beste Platz ist, um ihn zu platzieren, damit der Wagen bei voller Öffnung darauf drückt. Dadurch werden die Röhren eingeschaltet, wenn die Rote geschlossen ist, wird der Schalter losgelassen und die Röhren gehen in den Ruhezustand.

Schritt 5: Öffnungsmechanismus

Wie gesagt, begann ich mit der Planung, zwei Servos zum Öffnen und Schließen des Deckels zu verwenden. Ich entschied mich, dies zu einem Vorgang zu machen, bei dem ein Hebel über die Breite gedrückt wird, um die Abdeckung anzuheben und die Rohre zu drehen.

Die Uhr wurde das weiße Kaninchen genannt, weil die Seite einem weißen Kaninchen in stehender und sitzender Position ähnelt (siehe letztes Bild), es gibt einen mittleren Nocken, der sich verbindet und um die gemeinsame Mittelachse schwenkt, gefolgt von einem weiteren Walnussscheiben-Distanzstück und der Öffnung Hebel, zwei Gestänge spannen sich von ihm, eines zur hinteren Abdeckung und das andere zu einem gebogenen schwenkbaren Steuerarm, der wiederum ein dreieckiges Stück dreht, von dem die mittlere und die vordere Abdeckung abschwenken. es ist eine komplizierte Bewegung der Komponenten. Ich werde versuchen, ein Video von der Eröffnung hinzuzufügen, bis jetzt hatte ich kein Glück, also kann es sein, dass ich am Ende eine Reihe von Bildern zeige, die die Eröffnung zeigen. Klicken Sie sich durch die Bilder, ich werde versuchen, das alles noch ein wenig zu verdeutlichen…

Die richtige Holz- und Maserungsrichtung für den Endzweck zu verwenden ist sehr wichtig, einige Teile nehmen beim Öffnen eine mechanische Belastung auf und ein Teil in der mechanischen Baugruppe, das falsch Druck ausübt, wird brechen, ich habe in einem vorherigen Schritt gezeigt, wie das Einweichen der Holzteil in Cyanacrylat dünn, einweichen und aushärten lassen, dann wieder auf die richtige Größe schleifen verstärkt das Holz, möglicherweise müssen Sie die Löcher nach diesem Vorgang erneut klopfen.

Schritt 6: Test- und Abdeckplatten

Jetzt kommen wir zum lustigen Teil, zwei Schulterbolzen an jedem Ende des Nixie-Schlittens wirken als Drehpunkte, der Wagen dreht sich auf diesen Wellen um 90 Grad nach vorne, die Wellen laufen durch zwei Lagersätze auf jeder Seite und werden an der ersten befestigt die Seitenplatten, mit dichtem Holz wie Cocobolo, ermöglicht das Bohren und Gewindeschneiden, ich verwende einen kleinen Tropfen Cyano-Akrilat-Kleber und treibe das Gewindeende der Ansatzschraube ein, lasse es fest und schraube es ab, der Kleber verstärkt die Gewindelöcher und wirkt als Verschluss -tite würde, hält es sich am Gewindeende fest und lässt es sich beim Radfahren nicht frei arbeiten.

Ein langer Schlitz in der Basisoberseite ermöglicht das Verstauen des Kabelbaums während der Schlittendrehung. Ich habe nach dem Testen festgestellt, dass das Trennen der Stränge im Band es einfacher macht, den Gurt kompakter und flexibler zu machen.

Zuerst musste ich alle Nixies aus dem Schlitten entfernen, da die Schulterschrauben aufgrund ihrer Länge nicht montiert werden können. Ich habe die Schrauben dann vorübergehend wieder installiert, nachdem ich die Bolzen durch die vertikalen Stützen der Basis gefahren hatte, ich habe die Drehung getestet, um sicherzustellen, dass die Nixen in der offenen und geschlossenen Position des Wagens frei waren, und dann die Rohre wieder entfernt, da die Schulterschraube nicht mit den Rohren befestigt werden kann an Ort und Stelle.

Ich platzierte den Schlitten zwischen den beiden vertikalen Basishalterungen und führte die Ansatzschrauben durch die Vertikalen, Unterlegscheiben und Lager in die ersten Seitenplatten. Ich überprüfte, ob sich der Schlitten reibungslos ohne Störung dreht. Befestigen Sie dann die eigenständigen Seitenöffnungsbaugruppen, die Grundplatte selbst hat an beiden Enden zwei flache Laschen, eine schmale und eine breite, diese Laschen dienen zur Ausrichtung aller an beiden Seiten zu montierenden Teile, breite und schmale Schlitze wurden eingeschnitten die Baugruppen, so kann nichts verkehrt herum eingebaut werden. Einige Schrauben können nicht festgezogen werden, da sie die freie Bewegung behindern. Verwenden Sie daher Cyanacrylat mit dünnen Düsen, damit Sie es nur dort auftragen, wo Sie es benötigen, und keine beweglichen Baugruppen verschmelzen.

Nachdem die Ansatzschrauben eingesetzt sind und die Schlittenbaugruppe frei schwingt, können die Rohre zum letzten Mal wieder installiert werden, während der Schlitten nach vorne gekippt ist, so dass Sie von der Unterseite des Schlittens aus zugänglich sind. Die Abdeckungen können für diesen Schritt nicht aufgesetzt werden.

Zuerst ging es an die Basisabdeckung, dann die obere vordere und hintere Abdeckung und zuletzt die obere Flexabdeckung.

Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Nixie-Uhr bei jedem Schritt testen, es wird einfacher sein, einen gebrochenen Draht zu Beginn der Montage zu reparieren als später.

Schritt 7: ENDGÜLTIGE MONTAGE

Die letzten noch zu erledigenden Komponenten sind die seitlichen Abdeckungen des Mechanismus, die Hebel und die Schubstange.

die Abdeckungen halten Gegenstände aus dem Öffnungsmechanismus heraus, darüber befindet sich eine weitere Platte, die die Hebelbewegung begrenzt. 56 Schrauben und einigen Distanzstücken zwischen der Begrenzungsplatte und der äußeren Abschlussplatte, das Leben ist einfacher, wenn Sie die äußeren Abdeckteile untereinander montieren.

Die (7) 2-56 SHCS (Innensechskantschrauben) werden durch die Außenplatte montiert, 7 Distanzstücke werden zwischen ihr und der Begrenzungsplatte eingeklemmt und fangen die Distanzstücke ein. diese Unterbaugruppe kann dann über den montierten Hebel montiert werden. Befestigen Sie die Hardware und dann auf die andere Seite.

Ich fand einen leicht angelaufenen quadratischen Messingschaft, ich benutzte ein Schleifpad, um diesen Rohren ein leicht gebürstetes Aussehen zu verleihen, und gab ihnen dann eine leichte Lackschicht, um sie poliert zu halten. Die Hebel bestehen aus zwei Teilen, dem langen Körper des Hebels und einem kleineren Endstück, das nach dem Einsetzen der Stangen am langen Hebel befestigt wird, beide Teile haben die gleichen quadratischen Löcher, der Unterschied ist ein kleiner Versatz der Vierkantausschnitte am kleineren Teil bewegen sich die Stangen frei durch beide Teile, wenn sie nicht miteinander verschraubt sind.

Ich musste zwei Messingknöpfe an den Seiten hinzufügen, da die Uhr sehr wenig Gewicht hat und diese Knöpfe es Ihnen ermöglichen, die Knöpfe zum Drücken zu verwenden, anstatt sich auf die Masse der Uhr auf einer Oberfläche zu verlassen.

Ich habe die Uhr durchgetaktet und es funktionierte gut, der Draht verursacht eine geringe Belastung, aber er dreht sich gut, er knarrt ein wenig während der Bewegung, ein anderes Problem war, dass die vordere Ecke des Nixie-Wagens den Mikroschalter beim Öffnen auslöste, also die Zahl sind im geschlossenen Zustand ausgeschaltet, während der Drehung tippt die vordere Ecke des Schlittens auf den Mikroschalter, der die Ziffern für den Bruchteil einer Sekunde blinkt, bevor sie für die offene Position aufleuchten, dies wurde gelöst, indem die Unterseite des vorderen Schlittens ein nicht sichtbarer Teil abgeschnitten wurde.

Die Uhr funktioniert gut, die Uhr hat ungefähr 25 Funktionen, ich liebe das Verblassen der Ziffern, den Lottowurf (alle Ziffern wechseln für kurze Zeit in festgelegten Intervallen) und eine Null anstelle einer Leerstelle auf dem Stundensatz zu sehen Nixen.

Ich hoffe, Sie fanden das informativ und inspirierend.

danke fürs Durchhängen…

Jack Edjourian

Zweiter in der Epilog Challenge 9