The White Rabbit Nixie Clock: 7 passi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao a tutti

Come puoi vedere dai miei post precedenti, sono affascinato dai tubi Nixie, dalla loro storia, da come funzionano e dall'aspetto e dalla luce unici che emanano, ho avuto la fortuna di avere accesso a un laser cutter Epilog per questo progetto e ora capire quanto sia potente e flessibile lo strumento per un ingegnere e un artista.

A causa della natura e della durata della vita di un nixie, ho voluto progettare un alloggiamento che consentisse al proprietario di chiuderlo e disattivare l'energia del 6 tempo raccontando a Nixie, consentendo una vita più lunga dei tubi Nixie.

Ho iniziato utilizzando un modello di cartone di tutti i componenti per creare i componenti meccanici in movimento, dopo aver spostato i perni per ottenere il movimento più efficiente senza sforzi o collisioni ho deciso l'ordine dei componenti e le distanze delle loro connessioni condivise consentire alle parti di muoversi all'interno o intorno ad altre senza conflitto.

Ho realizzato un prototipo tagliato al laser di una prima versione per i test, la mia prima versione doveva essere azionata da due servi, uno per ogni lato che lavorano insieme per aprire il coperchio. In seguito ho deciso di renderlo un funzionamento manuale spingendo una barra verso il basso per aprire e poi chiudendo la parte superiore spingendola chiusa, ho scelto questo percorso perché si è sbarazzato di due servo che avrebbero richiesto di essere alimentati e potrebbero ronzare quando aperti o chiusi.

Ho iniziato con il cartone, ho realizzato 2-3 prototipi dei componenti mobili, contrassegnando tutti i componenti con problemi che necessitavano di regolazione, quindi ho ordinato un fasciame di noce da 0,125" da ebay, lo spessore effettivo del legno era di 0,130", quindi ho dovuto apportare alcune piccole modifiche essere fatto per fessure nelle parti. Ho anche ordinato confezioni assortite di legno in diversi spessori. Oltre al legno ho usato cianoacrilato spesso e sottile con il suo kicker. Ho ordinato hardware da McMaster Carr.

Solo una breve nota, disegno per vivere e tendo a trasmettere più informazioni attraverso le immagini, quindi ci saranno molte informazioni sia nel testo che nelle parti di foto del mio istruibile.

Ho cercato di coprire tutti gli angoli della build in ogni aspetto che mi viene in mente, grazie per aver dedicato del tempo a esaminarlo.

Fase 1: PROTOTIPAZIONE

Dopo aver realizzato il mio modello di cartone e aver trovato soddisfacenti punti di movimento, ho annotato le parti, i loro ordini, come e in quali punti si articolavano in relazione tra loro e l'ordine della pila.

Ho iniziato modellando l'intero orologio in solidworks, tutti i componenti dovevano essere in legno, la direzione delle venature e il tipo di legno è molto importante per la funzione di tutte le parti, soprattutto le parti meccaniche che dovevano muoversi e sopportare lo stress della massa e movimento.

Solidworks mi ha permesso di simulare l'apertura e la chiusura delle coperture, ho potuto spostare i punti di articolazione sugli assemblaggi per rendere il movimento fluido e senza ostacoli. Ho passato la maggior parte del mio tempo a capire la rotazione della carrozza Nixie e a legarla alle copertine.

Ho esaminato un paio di altri prototipi fino a quando non ho raggiunto la versione finale di ciò che doveva essere fatto di legno, c'erano alcuni potenziali problemi con la prototipazione in acrilico che era spessa 0,125" per il materiale finale che sarebbe stato 0,130" quindi per i controlli di tolleranza ho tenuto presente la differenza di.005.

Sono state generate molte parti, molte sono andate nella cartella obsoleta, l'ho ristretta a un gruppo di parti quindi ho iniziato a giocare con le loro connessioni, i loro punti di articolazione, spostandole e vedendo come si muoveva l'intero gruppo.

a volte si legavano e altre volte il movimento sfalsava le parti, le torceva in orientamenti strani. il loro è anche un rapporto che doveva essere elaborato, facendo oscillare una leva di 20 gradi dando alla tua produzione un movimento di 90 gradi.

dopo un po' ero abbastanza sicuro di poter tagliare una versione in acrilico di uno dei lati di apertura (versione in acrilico rosso) dopo aver esaminato e apportato modifiche, attingendo all'assemblaggio effettivo mi aiuta a ricordare i problemi, molti dei quali hanno a che fare con l'eliminazione dei collegamenti mobili dell'hardware, ho tagliato un secondo la versione chiara (vedi il passaggio precedente a questo per le foto).

Passaggio 2: COPERTURE

La maggior parte dei componenti piatti sono tavole di noce scuro, la meccanica è costituita principalmente da componenti in Cocobolo e il resto è un mix di acero, paduk africano, ciliegio, compensato russo e abete rosso, le dimensioni sono.125" e.25" di spessore.

Le copertine sono composte da cinque parti, come mostrato. Le parti sono state tagliate al laser con fori in rilievo che ho sperimentato, il noce scuro era spesso.130 e non gli piaceva flettersi, quindi tagliare queste aperture e cuocere a vapore il legno mi darà le curve di cui ho bisogno in questo materiale, ho fatto bollire l'acqua in un pentolino, sospese le parti sul fondo di una pentola più piccola, versò l'acqua e coprì il tutto con una pentola più grande che sigillasse il vapore all'interno. Dopo alcuni minuti tiravo fuori le parti, flettevo con cura le parti e le cuocevo a vapore di nuovo, ho ripetuto questo processo circa 4 volte, poi ho legato il legno flessibile a un tubo dopo aver controllato le curve contro le superfici dell'orologio.

Dopo il raffreddamento, le parti hanno in qualche modo mantenuto la loro forma, ho trovato tubi di vari diametri e ho legato le parti all'esterno o all'interno dei tubi.

Volevo intarsiare del legno chiaro nel buio, quindi ho usato lo stesso file tagliato per le coperture in noce scuro e ho tagliato un altro set in un foglio di abete chiaro o acero. Dopo che le coperture in noce sono state cotte a vapore e piegate ho iniziato a installare i ritagli del legno più chiaro, l'equivalente in noce di questi pezzi di legno chiaro è stato scartato per flessibilità, ora che il legno mantiene la sua forma inserendo questi nelle aperture e incollandoli da dietro ha reso il i pezzi di noce scuro sembrano davvero buoni, quindi ho proceduto a duplicare il processo per le due copertine inferiori e le due superiori davanti e dietro. Ho dato ai pezzi una leggera levigatura, poi in un passaggio successivo ho mascherato i frontali e verniciato gli interni di un nero opaco.

Il Coniglio, volevo rendere le estremità più dimensionali in modo che risaltassero, quindi ho tracciato i contorni della testa e della coda del coniglio su un bel pezzo di acero figurato, un pezzo rimasto dal mio primo istruibile, usando una sega a nastro, ho ruvido ho tagliato il contorno delle parti e ho proceduto a modellare poi su una levigatrice a nastro, dopo poco tempo ho avuto i profili che si incastravano insieme e sembravano buoni quando li ho montati sull'assieme dell'orologio, ho fatto in modo che quando il coniglio era seduto la parte sotto le "orecchie" annidate sul suo dorso, dopo aver provato ho rimosso i componenti e ho provveduto a dare loro un paio di mani di vernice trasparente.

Fase 3: TUBI NIXIE E CARRELLO

I tubi sono alti e devono essere posizionati in avanti quando riposti, quindi trovare l'asse di rotazione corretto e il collegamento che lega il gruppo del tubo al coperchio di apertura è stato importante per far funzionare tutto, utilizzando lavori solidi, sono stato in grado di spostare l'asse e il collegamento di collegamento intorno virtualmente per trovare le posizioni ottimali per entrambi. Ricordando che questo assieme deve ruotare di 90 gradi e trascinare con sé circa 20 fili.

I sei nixies nel mio progetto sono di fabbricazione russa IN-18.2.

Ho trovato alcuni circuiti stampati su eBay per montare i tubi Nixie, ho realizzato un distanziatore per tubi con tubi EMA e un emisfero, ho allineato l'altezza in cui volevo che il tubo sporgesse dal carrello, ho segnato la profondità e poi ho attaccato l'emisfero a il tubo prima di far cadere il nixie contrassegnato e vedere quanto deve essere rimosso per ottenere uno spazio coerente tra nixie e il suo circuito, questo ha assicurato che i Nixie sono tutti saldati alla stessa distanza dal circuito, questa distanza ha permesso la cifra per cancellare il gruppo carrello e lasciare spazio sotto per il led blu da 3 mm. Ho controllato l'allineamento, quindi ho proceduto alla saldatura dei Nixie utilizzando il tubo distanziatore. Ho testato la loro vestibilità nel carrello, quando ho iniziato a cablare, un errore che ho fatto è stato non cablare mentre i tubi erano nel gruppo del carrello, ho usato una guida per spelare i miei fili, per mantenerlo coerente ma il silicone è flessibile e alcuni fili è finito stretto, quindi ho fatto male a tutte le saldature e ho ricominciato da capo. saldare mentre i nixie sono montati mi ha permesso di creare lunghezze precise per ogni palo su ogni nixie, riducendo il filo extra che potrebbe intralciare.

Ho finito per saldare e assorbire due volte, ricablando completamente i tubi. Il mio primo tentativo mi ha insegnato che il silicone ha un isolamento dal grasso e che i tubi non montati in posizione hanno causato la tensione di alcuni fili. stavo usando un cavo isolato in silicone da 24 awg.

il mio secondo tentativo è stato un filo isolato in silicone da 28 awg, questa volta con nixies montati. Ho notato che lo spesso isolamento occupava molto spazio laterale, questo era un problema perché questo gruppo ruota, quindi ho rifatto tutta la saldatura e ho ricominciato.

Il mio terzo tentativo è stato con un cavo a nastro da 28 awg, questo ha funzionato poiché i fili sono sottili, ho finito di separare i fili in modo da poterli raggruppare più stretti e ha funzionato davvero bene.

In seguito sono entrato e ho sistemato i fili con una pinzetta in modo che siano il più piatti possibile.

Passaggio 4: elettronica

Un avvertimento prima di procedere….

PERICOLO: La scheda dell'orologio include un circuito di aumento della tensione a commutazione. Questo genera nominalmente 170 Volt CC, ma è in grado di generare fino a 300 Volt prima della regolazione. L'assemblaggio può essere effettuato solo da persone adeguatamente qualificate ed esperte nell'assemblaggio di componenti elettronici e che hanno familiarità con le procedure sicure per lavorare con l'alta tensione. In caso di dubbio, consultare un tecnico adeguatamente qualificato prima di procedere

Le tensioni generate da questo circuito possono dare uno SHOCK ELETTRICO potenzialmente LETALE

Questo non è un prodotto finito e la persona che assembla il kit è responsabile di garantire che il prodotto finito sia conforme a qualsiasi normativa locale applicabile che disciplina le apparecchiature elettriche, ad es. UL, CE, VDE.

Pete di PV Electronics mi fornisce tutte le mie esigenze nixie, per quanto ne so è l'unico produttore della scheda prototipo nixie realizzata appositamente per artisti e ingegneri, ti consente di montare a distanza le tue valvole e collegarle tramite morsettiere. lo puoi trovare qui https://www.pvelectronics.co.uk/. Non ho intenzione di mostrare l'assemblaggio della scheda in quanto è un'altra istruzione in sé e avevo un circuito dink assemblato in giro e volevo usarlo per questo orologio, l'ho contattato per spegnere e riaccendere i tubi ma continuare a tempo, mi ha inviato un diagramma dell'immagine (vedi immagini) di come ottenere ciò utilizzando un interruttore, un diodo e una connessione a una delle schede IC.

Il circuito stampato è montato sulla piastra inferiore che ha distanziatori in nylon che tengono i punti di saldatura lontani dal legno, le fessure in questa piastra inferiore ospitano la piastra posteriore verticale con le aperture del pulsante, del led e delle porte di alimentazione. questa piastra posteriore rimane intrappolata tra i due lati, le piastre superiore e inferiore, ho levigato le linguette sui lati della piastra inferiore, quindi se avessi bisogno di accedere alla scheda principale, avrei solo bisogno di allentare gli assemblaggi laterali e far cadere la scheda e piastra inferiore fuori. I fili Ho scelto di utilizzare un filo 28awg rivestito in silicone flessibile molto morbido per tutte le piastre nixie. questo consentirà una minore sollecitazione sul carrello nixie quando ruota.

l'alimentazione fornita allo "show LED's" è 12v, utilizzando un calcolatore di resistori online puoi facilmente capire i valori dei resistori di cui hai bisogno e alcuni ti daranno uno schema per semplificarti la vita … puoi cercare i led qui …

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

e solo un paio di calcolatori casuali qui…

ledcalculator.net/

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

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

se decidi di utilizzare le schede nixie prefabbricate da ebay, la scheda viene fornita con connettori pin e led blu, puoi trovare le schede qui …

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

Ho uno schema del layout led/resistore con cui sono andato nelle immagini sopra… Sono andato con due resistori da 120 ohm colorati marrone/rosso/marrone e oro.

E' molto importante tenere traccia dei colori dei cablaggi e dei numeri associati, in questa situazione i numeri sono tutti collegati in serie, i fili degli anodi sono separati, ora ora, minuto minuto, secondo secondo.

Ho iniziato a capire dove dovrebbe andare il microinterruttore, quindi usando le pinzette tenendo l'interruttore ho fatto scorrere il carrello e ho tenuto l'interruttore in varie posizioni cercando di vedere dove fosse il posto migliore per posizionarlo in modo che il carrello lo prema quando è completamente aperto. questo accenderà i tubi, quando la rote è chiusa l'interruttore viene rilasciato e i tubi vanno a dormire.

Passaggio 5: meccanismo di apertura

Come affermato, ho iniziato pianificando di utilizzare due servi per azionare l'apertura e la chiusura del coperchio. Ho scelto di fare di questa operazione un'operazione che prevede di spingere una leva che attraversa la larghezza, verso il basso per sollevare il coperchio e ruotare i tubi.

L'orologio è stato chiamato il coniglio bianco perché il lato assomiglia a un coniglio bianco in posizione eretta e seduta (vedi ultima immagine), c'è una camma centrale che si collega e ruota attorno all'asse comune centrale, seguita da un altro distanziatore a disco in noce e l'apertura leva, due collegamenti si estendono da esso, uno al coperchio posteriore e l'altro a un braccio di controllo girevole curvo che a sua volta ruota un pezzo triangolare che ha il coperchio centrale e anteriore imperniato su di esso. è un movimento complicato dei componenti. Cercherò di aggiungere un video dell'apertura, finora non ho avuto fortuna, quindi potrei finire per mostrare una sequenza di immagini che mostrano l'apertura. clicca sulle immagini, cercherò di chiarire un po' di più tutto questo…

utilizzare la corretta direzione del legno e delle venature per lo scopo finale è molto importante, alcune parti assumono un carico meccanico durante l'apertura e un pezzo nell'assemblaggio meccanico che prende la pressione nel modo sbagliato si spezzerà, ho mostrato in un passaggio precedente, come l'inzuppamento del la parte in legno in cianoacrilato sottile, lasciandola macerare e indurire, poi levigandola di nuovo alla giusta dimensione rinforza il legno, potrebbe essere necessario ripassare i fori nei pezzi dopo questo processo.

Passaggio 6: test e piastre di copertura

ora veniamo alla parte divertente, due bulloni a spalla su ciascuna estremità del carrello Nixie fungono da perni, il carrello ruota di 90 gradi in avanti su questi alberi, detti alberi passano attraverso due serie di cuscinetti su ciascun lato e si fissano al primo di le piastre laterali, utilizzando legno denso come il cocobolo permette di forare e maschiare, io uso una piccola goccia di colla cianoacrilica e inserisco l'estremità filettata della vite a spalla, lascio fissare e svitare, la colla rinforza i fori filettati e funge da blocco -tite, si aggrappa saldamente all'estremità filettata e non gli permette di liberarsi durante il suo ciclo.

Una lunga fessura nella parte superiore della base consente al cablaggio di riporsi durante la rotazione del carrello, ottenere l'imbracatura bella e stretta contro il carrello può rivelarsi difficile, ma funziona. Ho scoperto dopo aver provato che separare i fili nel nastro rende più facile rendere l'imbracatura compatta e più flessibile.

Per prima cosa ho dovuto rimuovere tutti i Nixie dal carrello poiché i bulloni a spalla non possono essere installati a causa della loro lunghezza. Ho reinstallato quindi temporaneamente dopo aver fatto passare i bulloni attraverso i supporti verticali di base, ho testato la rotazione assicurandomi che i nixie fossero liberi da tutto quando il carrello era nelle posizioni aperta e chiusa, quindi ho rimosso di nuovo i tubi poiché il bullone della spalla non può essere fissato con i tubi a posto.

Ho posizionato il carrello in posizione tra i due supporti delle verticali di base e ho fatto passare i bulloni di spallamento attraverso le verticali, gli spessori e i cuscinetti nelle prime piastre laterali, ho verificato se il carrello ruota senza intoppi senza interferenze. Quindi collegare i gruppi di apertura laterale autonomi, la piastra di base stessa ha due linguette piatte su entrambe le estremità, una stretta e una larga, queste linguette vengono utilizzate per l'allineamento per tutte le parti da montare su entrambi i lati, le fessure larghe e strette sono state tagliate in gli assiemi, quindi nulla può essere installato al contrario. alcuni bulloni non possono essere serrati in quanto inibiscono la libera circolazione, quindi utilizzare cianoacrilato con ugelli sottili in modo da applicarlo solo dove necessario e non fondere gli assiemi in movimento.

Dopo che i bulloni della spalla sono stati inseriti e il gruppo del carrello oscilla liberamente, i tubi possono essere reinstallati per l'ultima volta mentre il carrello è inclinato in avanti, consentendo l'accesso dalla parte inferiore del carrello, i coperchi non possono essere attivati per questo passaggio.

il coperchio di base è andato avanti per primo, poi i coperchi anteriore e posteriore superiori e l'ultimo è stato il coperchio flessibile superiore.

Assicurati di testare il tuo orologio nixie ad ogni passo, sarà più facile riparare un filo rotto all'inizio dell'assemblaggio che dopo.

Fase 7: ASSEMBLAGGIO FINALE

Gli ultimi componenti rimasti per procedere sono i coperchi laterali del meccanismo, le leve e la barra di spinta.

i coperchi tengono gli oggetti fuori dal funzionamento del meccanismo di apertura, sopra questo c'è un'altra piastra che limita il movimento della leva, essenzialmente ha un ritaglio degli estremi di movimento delle leve, tutte queste piastre sono a sandwich insieme ad una serie di prese 2- 56 viti e alcuni distanziali tra la piastra limite e la piastra di finitura esterna, la vita è più facile se si effettua un sottoassemblaggio dei pezzi di copertura esterna.

Le (7) 2-56 SHCS (viti a testa cilindrica con esagono incassato) sono montate attraverso la piastra esterna, 7 distanziali sono inseriti tra essa e la piastra limite, intrappolando i distanziali. questo sottogruppo può quindi essere montato sulla leva montata. fissare l'hardware e poi sull'altro lato.

Ho trovato del calcio quadrato in ottone leggermente ossidato, ho usato un tampone abrasivo per dare a questi tubi un aspetto leggermente spazzolato e poi ho dato loro un leggero strato di lacca per mantenerli lucidi. le leve sono composte da due parti, il corpo lungo della leva e un terminale più piccolo che viene fissato alla leva lunga dopo che le barre sono state fissate, entrambe le parti hanno gli stessi fori quadrati, la differenza è un piccolo offset dei ritagli quadrati sul pezzo più piccolo, le barre si muovono liberamente attraverso entrambe le parti quando non sono avvitate insieme, dopo aver impostato le posizioni delle barre il componente più piccolo della leva viene serrato, l'offset applica una pressione e blocca il tubo in posizione senza colla.

Ho dovuto aggiungere due manopole in ottone sui lati poiché l'orologio ha un peso molto ridotto e queste manopole consentono di utilizzare le manopole per premere invece di fare affidamento sulla massa dell'orologio su una superficie.

Ho fatto funzionare l'orologio e ha funzionato bene, il filo causa una tensione minore ma ruota bene, scricchiola un po' durante lo spostamento, un altro problema era l'angolo anteriore del carrello nixie che faceva scattare il microinterruttore durante la rotazione aperta, quindi il numero sono spenti quando sono chiusi, durante la rotazione l'angolo anteriore del carrello tocca il microinterruttore facendo lampeggiare le cifre una frazione di secondo prima che si accendano per la posizione di aperto, questo è stato risolto rasando una parte non visibile della parte inferiore del carrello anteriore.

l'orologio funziona bene, ci sono circa 25 funzioni per l'orologio, adoro le cifre che sbiadiscono, il rotolo del lotto (tutti i numeri girano per un breve periodo a intervalli prestabiliti) e avere uno zero visibile invece di uno spazio vuoto sull'ora impostata di nixie.

Spero che tu abbia trovato questo informativo e stimolante.

grazie per essere rimasto lì…

Jack Edjourian

Secondo classificato nella sfida Epilog 9