Rellotge de fusta: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

He afegit un vídeo del rellotge. Treballaré en la talla de les finestres del rellotge. Penjaré imatges i / o un vídeo quan acabi. Ja fa uns anys que treballo la fusta. M’encanta la idea de poder fer coses que puc utilitzar. Fa uns anys em vaig trobar amb un rellotge de fusta. La cara, els braços, el marc i els engranatges eren de fusta. Em va impressionar molt i ho vaig tenir present per a un futur projecte. He decidit agafar el rellotge de fusta en aquest instructiu i espero que comparteixi el que he après per ajudar altres persones amb interessos similars. Un dels meus objectius amb això era utilitzar eines comunes que estiguin més disponibles per a la majoria de la gent. No he utilitzat cap màquina de treballar la fusta que sigui difícil de trobar ni paquets de programari costosos quan he dissenyat això. El programari utilitzat és de codi obert o gratuït, i les màquines que s’utilitzen són algunes de les habituals que tindrien la majoria dels treballadors de la fusta.

Pas 1: què necessiteu

Aquí teniu una llista de les coses que necessitareu Per al disseny: OpenOffice Calc: per al càlcul de les relacions d’engranatges: lliure2 Disseny: per al disseny dels engranatges Gimp: modificació i edició d’imatges Blender: per a engranatges de modelatge en brut per assegurar-vos que no hi hagi interferències entre engranatges i eixos. * Nota - Probablement podeu fer servir Blender per fer tot el disseny, però les meves habilitats de Blender no estan al dia. Va ser més fàcil dibuixar-los dimensionalment precisos en un paquet 2D i importar-los a la batedora. Per a la fusta: serra de desplaçament: serradora de serratge (la serra de taula o de cinta també funcionarà) Serres manuals

Pas 2: Com funciona?

El rellotge que he dissenyat és un rellotge bàsic de pèndol. Aquests existeixen des de mitjan 1600. Utilitza un pes com a font d’energia i un pèndol per regular la velocitat d’escapament d’aquesta energia.

El pes s’enrotlla al voltant d’un dels eixos. A mesura que tira cap avall, fa girar els engranatges provocant la rotació de les agulles de minuts i hores. Si això fos només el pes i els engranatges, quan s’alliberava, els engranatges girarien uns segons i el pes arribaria a terra. Això no és molt pràctic tret que vulgueu fingir que esteu en una màquina del temps. La col·locació del pes i el cordó és una mica fonamental. El voleu més avall del tren d'engranatges, de manera que no torceu el rellotge cada 4 hores. Una o dues vegades al dia no està malament. Com més avall del tren d'engranatges, més lent es desconnectarà. Si es col·loca a la mà de les hores, es pot superar fàcilment un cop al dia. Necessitem una manera de permetre que aquesta energia escapi lentament. Aquí és on intervé l '"Escapament". De la paraula escape, permet que l'energia del pes s'escapi d'una manera lenta, de manera que no esgoti l'energia alhora. Aquest mecanisme d'escapament també crea el "Tick Tock" que sentiu dels rellotges. L’escapament es construeix a partir de l’engranatge d’escapament, la palanca d’escapament i el pèndol. El pèndol gira endavant i enrere movent la palanca d’escapament dins i fora de l’engranatge d’escapament, fent que l’engranatge deixi de girar. Això permet repartir l’energia del pes en un període de temps, de manera que no torneu el rellotge cada 2 minuts.

Pas 3: el pèndol

Els pèndols són un mecanisme interessant. Són un pes a l'extrem d'una corda o un pal, amb un pivot a l'extrem oposat del pes. El període d’un pèndol és el temps que es triga en anar d’un costat a l’altre i tornar de nou. El millor dels pèndols és que aquest temps o període no depèn de la quantitat de pes o de la longitud de l'arc, sinó de la longitud del pèndol. Per tant, si teníeu un pèndol de 2 peus de llarg amb un pes de 5 lliures, tirat cap a la dreta a 90 graus, trigaria el mateix temps a girar cap enrere i enrere que un pèndol de 2 peus de llarg amb 2 lliures de pes la dreta a 30 graus. El pes al final del pèndol afecta quantes vegades oscil·larà el pèndol. Així, el pèndol amb el pes de 5 lliures oscil·larà durant un temps més llarg que el pes de 2 lliures. Això és útil perquè volem mantenir el pèndol balancejat. Tanmateix, podeu tenir massa pes. Com veurem a continuació, l’escapament ajuda a donar un impuls al pèndol. Si teniu un pes massa pesat, no tindreu prou energia per mantenir-lo balancejat.

Per al nostre rellotge, volem tenir un període de 2 segons. D’aquesta manera, el pèndol trigarà 1 segon a girar cap a un costat. Amb cada oscil·lació, l’escapament permetrà que l’engranatge d’escapament giri d’una dent a la vegada. Si el període és de 2 segons, això convertirà bàsicament l’engranatge d’escapament en la nostra segona mà, ja que gira una dent cada segon. Per un període de 2 segons necessitem que tingui una longitud d’1 metre. Com que la nostra palanca d’escapament tindrà 2 dents, una per aturar l’engranatge d’escapament a cada extrem del balanceig del pèndol, el nostre pèndol haurà de tenir 30 dents. Farà una rotació cada 60 segons. Molts rellotges de pèndol tenen el material d’escapament a l’eix de segona mà. Això és el que farem. A mesura que el pèndol gira endavant i enrere, fa girar la palanca d’escapament dins i fora de l’engranatge d’escapament. Això fa que els engranatges del rellotge s’aturin i comencin a girar cada segon. La palanca està dissenyada de manera que, en sortir de l’engranatge d’escapament, l’engranatge li doni una mica d’empenta. Aquesta empenta és suficient per mantenir el pèndol balancejat.

Pas 4: el tren d'engranatges

Com que l’engranatge d’escapament gira un cop cada 60 segons, podem fer girar un altre eix cada 3, 600 segons. Aquesta serà la nostra agulla de minuts. Després podem fer girar un altre eix un cop cada 43, 200 segons (12 hores). Aquesta serà la nostra agulla horària. Quan ho calculem, tindrem un rellotge en paper que funcioni.

El full de càlcul mostra els càlculs de les relacions de transmissió necessàries. Vaig començar amb una agulla de minuts de 3 eixos, però vaig passar a un eix de 4 eixos per mantenir la mida dels engranatges baixos. Per fer una agulla de minuts, cal una relació d'engranatges de 60 entre l'eix d'escapament i l'eix de la mà dels minuts. Per a una agulla d'hores, necessitareu una relació d'engranatges de 12 des de l'agulla dels minuts fins a l'agulla de les hores. El full de càlcul mostra la fórmula i els càlculs per obtenir el nombre de dents de cada engranatge. En utilitzar el full de càlcul, vaig poder connectar diferents dents per a cada engranatge i pinyó per intentar obtenir la relació d’engranatges necessària.

Pas 5: dissenyar els engranatges

A l’hora de dissenyar engranatges, hi ha molts paràmetres que poden afectar la mida. Vaig agafar alguns dels valors estàndard de les variables en fer els càlculs. Vaig utilitzar un angle de pressió de 20 graus i un pas diametral de 8. Aquests, combinats amb el nombre de dents de cada engranatge, vaig poder calcular el diàmetre del pas, el diàmetre de l’arrel, el diàmetre exterior i el diàmetre del cercle base.

Ara que tinc els diàmetres dels engranatges, puc començar a dibuixar-los. He trobat instruccions per dibuixar engranatges amb CAD i les he seguit per dibuixar aquests engranatges. Va ser escrit per Nick Carter. Un enllaç a la seva pàgina es troba al darrer pas de la secció de referències. El fitxer free2Design té els engranatges i pinyons amb una capa que mostra les línies dibuixades per crear les dents. Mentre investigava els rellotges, em vaig trobar amb Gary’s Clocks. Va mencionar que hi ha una gran diferència en el que es pot dibuixar amb CAD i en què es pot tallar realment amb una serra de desplaçament. Ho vaig aprendre de la manera més difícil. Tallar la gola entre les dents és una mica tediós. Per intentar accelerar les coses, vaig decidir afegir cercles entre les dents per perforar amb la broca. Això va suposar un estalvi de temps intentant arrodonir la vall entre les dents, però crec que va causar alguns problemes amb la connexió de les dents. Junt amb els engranatges hi ha l’Escapament i el Mecanisme de trinquet. Com s’ha dit anteriorment, l’Escapament és un mecanisme que permet que l’energia s’escapi lentament. Això es fa mitjançant un engranatge, palanca i pèndol. Del que encara no s’ha parlat és del trinquet. Vam dir que un pes s’envolta al voltant d’un eix amb corda i que deixa sortir lentament per conduir el rellotge. Necessitem una manera de restablir-ho, o de donar-li la volta al rellotge. El trinquet ens permetrà fer-ho. S'adapta lliurement a l'eix d'un dels engranatges i empeny contra l'engranatge amb un passador i una palanca. Quan s’ha de fer rodar el rellotge, es pot girar el trinquet en sentit antihorari sense moure l’engranatge. Després, quan el pes el torna a tirar en sentit horari, s’agafa al passador fixat a l’engranatge i continua alimentant el rellotge.

Pas 6: tallar els engranatges

Ara arriba el moment de posar a prova el difícil procés de disseny. Tallant els engranatges. Després d’imprimir els dibuixos a mida completa, els vaig retallar i els vaig enganxar a la fusta. Un adhesiu esprai funciona molt bé. Faig servir 3M Super77 i s’asseca bastant ràpid. Almenys pocs minuts després de l’enganxat, estic a punt per començar a tallar sense que es desprengui.

Primer faig tots els forats. És més fàcil manejar un tauler de mida completa amb la broca que intentar subjectar un engranatge de només 1,5 polzades de diàmetre sense dividir-lo. A més, si alguna cosa surt malament, no heu perdut tot aquest temps retallant-lo només per dividir el tauler. Després de perforar els forats, vaig tallar els engranatges al voltant del diàmetre exterior i després vaig començar a tallar les dents.

Pas 7: col·locació de l’engranatge

Vaig dibuixar engranatges rugosos a la liquadora amb el diàmetre exterior i el diàmetre de pas per esbrinar la ubicació al marc. Això em va dir si tindré interferències entre un engranatge i un eix i em donaria una idea aproximada on es col·locaran els meus eixos. Després de crear una "plantilla" on perforar els forats, he perforat la primera començant per l'eix d'escapament. Un cop perforat, vaig lliscar l'engranatge sobre un eix, el vaig col·locar al forat, vaig col·locar l'engranatge d'aparellament sobre un eix i el vaig mantenir a la ubicació aproximada. Aleshores vaig modificar la ubicació de l’engranatge següent, el vaig marcar i vaig perforar el forat. Després tornaria a comprovar l’ajust amb els dos engranatges en un eix que s’ajustava al forat. Si encaixava, tornaria a fer-ho amb el següent equip. Va continuar fins que es van tallar tots els forats i els engranatges encaixaven.

Tres eixos recorreran tot el marc i tres eixos tindran forats cecs. Ara tinc un costat perforat del marc, però necessito un marc coincident. Per tal d’obtenir una imatge mirall dels forats, vaig tallar una espiga de 1/2 polzada de longitud per col·locar-la a cada forat. Vaig introduir un clau negre al centre de cada tros de tac i vaig retallar l’extrem de l’ungla amb un parell de franctiradors. Vaig col·locar el tauler d'aparellament a sobre de les ungles i vaig prémer fermament. Això va deixar un sagnat on s'hauria de perforar cadascun dels centres dels forats. Després de perforar-los, era el moment de muntar el rellotge.

Pas 8: Muntatge i acabat del rellotge

Faig lliscar els engranatges sobre els eixos i els col·loco a les seves ranures. Col·loqueu la cara sobre els eixos i assegureu-la amb els tacs de 1/4 ". Els Gear Gear i les palanques van a la part posterior amb el pèndol. Vaig crear 2 barres quadrades a la part posterior per penjar-la a la paret. la part del darrere del rellotge mitjançant tacs de 1/4 "i permet un lloc per fixar el pèndol.

Bé, aquí teniu algunes imatges del rellotge muntat. Necessito fer una mica de poliment aquí i allà, i afegir un acabat i números, però en la seva majoria està acabat. Com que aquest era el meu primer rellotge, no em vaig complicar massa i vaig deixar l’hora i els minuts en un eix separat. Per combinar-los, com a la majoria de rellotges, hi hauria més engranatges i eixos que rellisquen entre si. Hi ha algunes coses que penso millorar. El primer és la mirada. Sé que no és el rellotge més atractiu, però estava més centrat en la funció. Una de les coses és substituir el tauler frontal per plexiglàs. Els engranatges tenen un aspecte fantàstic i m’agradaria mostrar-los més. L’altra cosa que voldria millorar és la meva habilitat per a serra de desplaçament. Vaig tallar MOLTS d’engranatges que la van fer entrar a la caixa d’encesa.

Pas 9: Pensaments finals i referències

Sempre m’agrada iniciar projectes que requereixen investigar i aprendre de nous o millorar les meves habilitats i habilitats. Vaig assolir diverses àrees amb aquests projectes. Quan vaig veure el meu primer rellotge de fusta fa anys. Mai em vaig adonar que, quan vaig començar a crear-ne un, aprendria tant sobre com funcionen. Ara miro rellotges i rellotges des d’una nova perspectiva. Ara començo a buscar l’escapament i segueixo l’engranatge. Com he dit, vaig aprendre moltes coses i volia compartir els llocs on tinc idees. Suposo que m’han ajudat i que podrien ajudar els altres. Rellotges de fusta de Gary: un lloc molt útil amb diversos dissenys fantàstics enviats per diverses persones. Funcionament de les coses: una descripció decent de les parts d’un rellotge de pèndol Nick Carter: una instrucció detallada sobre com dibuixar engranatges en un programa CAD. El més interessant és que no és específic per a cap programa. És prou genèric que qualsevol programa CAD funcioni i, finalment, treballar amb engranatges no estaria complet sense utilitzar la pràctica edició Handbook de Handic Machinery. Aquesta és la font de les meves fórmules i càlculs.