O Relógio do Coelho Branco Nixie: 7 Passos (com Imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá a todos

Como você pode ver pelas minhas postagens anteriores, eu tenho um fascínio pelos tubos Nixie, sua história, como eles operam e a aparência e luz únicas que eles emitem. Tive a sorte de ter acesso a um cortador a laser N Epilog para este projeto e agora entenda como é uma ferramenta poderosa e flexível para um engenheiro e artista.

Devido à natureza e vida útil de um nixie, eu queria projetar um invólucro que permitiria ao proprietário fechá-lo e desenergizar as 6 vezes contando ao Nixie, permitindo uma vida mais longa dos tubos Nixie.

Comecei usando um padrão de papelão de todos os componentes para compor os componentes mecânicos móveis, depois de mover os pivôs para obter o movimento mais eficiente sem tensão ou colisão, decidi a ordem dos componentes e as distâncias de suas conexões compartilhadas para permitir que as peças se movam dentro ou em volta de outras sem conflito.

Eu fiz um protótipo de corte a laser de uma versão inicial para teste, minha versão inicial era para ser operada por dois servos, um para cada lado que trabalham juntos para abrir a tampa. Posteriormente, optei por tornar isso um recurso operado manualmente, empurrando uma barra para baixo para abrir e fechando a parte superior empurrando-a para fechar. Escolhi essa rota porque ele se livrou de dois servos que precisariam ser alimentados e podem zumbir quando abertos ou fechados.

Comecei com papelão, fiz 2-3 protótipos dos componentes móveis, marcando todos os componentes com problemas que precisavam de ajuste, então pedi tábuas de nogueira de 0,125 "do ebay, a espessura real da madeira era 0,130", então alguns pequenos ajustes tiveram que ser feito em ranhuras nas peças. Também encomendei vários pacotes de madeira em diferentes espessuras. Além da madeira, usei cianoacrilato grosso e fino com seu kicker. Encomendei hardware de McMaster Carr.

Apenas uma nota rápida, eu faço design para viver e tendo a transmitir mais informações por meio de imagens, então haverá muitas informações nas partes de texto e foto do meu instrutível.

Tentei cobrir todos os ângulos da construção em todos os aspectos que consigo pensar, obrigado por dedicar um tempo para examiná-lo.

Etapa 1: PROTOTIPAGEM

Depois de fazer meu modelo de papelão e encontrar pontos satisfatórios de movimento, observei as peças, suas ordens, como e em que pontos se articulavam entre si e a ordem da pilha.

Comecei a modelar todo o relógio em trabalhos sólidos, todos os componentes deviam ser de madeira, a direção do grão e o tipo de madeira é muito importante para o funcionamento de todas as partes, principalmente as partes mecânicas que tinham que se mover e receber o estresse da massa e movimento.

O Solidworks me permitiu simular a abertura e o fechamento das tampas, pude mover os pontos de pivô nas montagens para tornar o movimento mais suave e desimpedido. Passei a maior parte do meu tempo descobrindo a rotação da carruagem do Nixie e amarrando nas cobertas.

Passei por mais alguns protótipos até chegar à versão final do que seria feito de madeira, havia alguns problemas potenciais com a prototipagem em acrílico que tinha 0,125 "de espessura para o material final que teria 0,130" então para verificações de tolerância, lembrei-me da diferença de 0,005.

Muitas partes foram geradas, muitas foram para a pasta obsoleta, eu reduzi a um grupo de partes e comecei a brincar com suas conexões, seus pontos de pivô, deslocando-os e vendo como toda a montagem se movia.

às vezes eles se prendiam e outras vezes o movimento deslocava as partes, torcendo-as em orientações estranhas. Essa também é uma proporção que teve que ser calculada, girando uma alavanca em 20 graus, dando à sua saída um movimento de 90 graus.

depois de um curto período, eu estava confiante o suficiente para cortar uma versão em acrílico de um dos lados de abertura (versão em acrílico vermelho) após revisar e fazer modificações, baseando-me na montagem real para me ajudar a lembrar dos problemas, muitos deles relacionados com a remoção de elos móveis de hardware, Cortei um segundo a versão clara (veja a etapa anterior a esta para fotos).

Etapa 2: COBERTURAS

A maioria dos componentes planos são pranchas de nogueira escura, os mecânicos consistem principalmente em componentes feitos de Cocobolo e o restante é uma mistura de bordo, Paduk africano, cereja, folha russa e abeto, os tamanhos são 0,125 "e 0,25" de espessura.

As tampas consistem em cinco partes, conforme mostrado. As peças foram cortadas a laser com orifícios de relevo que eu experimentei, a noz escura tinha 0,130”de espessura e não gostava de flexionar, então cortar essas aberturas e vaporizar a madeira vai me dar as curvas que preciso neste material, fervi água em uma panela, suspendeu as peças no fundo de uma panela menor, despejou na água e cobriu tudo com uma panela maior selando o vapor de dentro. Depois de alguns minutos, eu puxava as peças com cuidado, flexionava as peças e as vaporizava novamente. Repeti esse processo cerca de 4 vezes e prendi a madeira flexível a um tubo depois de verificar as curvas contra as superfícies do relógio.

Após o resfriamento, as peças mantiveram um pouco suas formas, encontrei tubos de vários diâmetros e amarrei as peças na parte externa ou interna dos tubos.

Eu queria embutir um pouco de madeira clara no escuro, então usei a mesma lima de corte para as capas de nogueira escura e cortei outro conjunto em um abeto claro ou folha de bordo. Depois que as tampas de nogueira foram vaporizadas e dobradas, comecei a instalar os recortes da madeira mais clara, o equivalente de nogueira dessas peças de madeira leve foram descartadas para maior flexibilidade, agora que a madeira mantém sua forma inserindo-as nas aberturas e colando-as por trás fez o as peças de nogueira escura parecem realmente boas, então continuei duplicando o processo para as duas capas inferiores e duas superiores, frente e verso. Dei um lixamento leve nas peças e, posteriormente, mascarei as frentes e pintei o interior de preto fosco.

O Coelho, eu queria deixar as pontas mais dimensionais para que se destacassem, então tracei os contornos da cabeça e cauda do coelho em um lindo pedaço de bordo figurado, um pedaço que sobrou do meu primeiro instrutível, usando uma serra de fita, cortei o contorno das peças e passei a modelar então em uma lixadeira de cinta, depois de um curto período de tempo eu tinha os perfis que encaixavam e ficavam bem quando os montei no conjunto do relógio, certifiquei-me de que quando o Coelho estivesse assentando a peça abaixo das "orelhas" aninhadas em sua parte traseira, após o teste, retirei os componentes e passei a dar-lhes algumas camadas de laca incolor.

Etapa 3: TUBOS NIXIE E CARRO

Os tubos são altos e precisam ficar para frente quando retraídos, portanto, encontrar o eixo de pivô correto e a ligação que amarra o conjunto do tubo à tampa de abertura foi importante para fazer tudo isso funcionar, usando trabalhos sólidos, consegui deslocar o eixo e o conectar a articulação virtualmente para encontrar as posições ideais para ambos. Lembrando que esta montagem tem que girar 90 graus e arrastar cerca de 20 fios com ela.

Os seis nixies em meu projeto são IN-18.2 de fabricação russa.

Encontrei algumas placas de circuito no eBay para montar os tubos Nixie, fiz um espaçador de tubo com tubo EMA e um hemisfério, alinhei a altura que queria que o tubo saísse do carro, marquei a profundidade e conectei o hemisfério o tubo antes de soltar o nixie marcado nele e ver o quanto deve ser removido para obter um espaçamento consistente entre o nixie e sua placa de circuito, isso garantiu que os Nixie sejam todos soldados à mesma distância da placa de circuito, essa distância permitida o dígito para limpar o conjunto do carro e deixar espaço abaixo para o led azul de 3 mm. Eu verifiquei o alinhamento, em seguida, continuei soldando o Nixie usando o tubo espaçador. Eu testei seu encaixe no carro, quando eu iniciei a fiação, um erro que cometi não foi fazer a fiação enquanto os tubos estavam no conjunto do carro, usei uma guia de fio para descascar meus fios, para mantê-lo consistente, mas o silicone é flexível e alguns fios acabou apertado, então soltei toda a solda e comecei de novo. soldar enquanto os nixies são montados me permitiu criar comprimentos precisos para cada pólo em cada nixie, reduzindo o fio extra que poderia atrapalhar.

Acabei soldando e torcendo duas vezes, religando completamente os tubos. Minha primeira tentativa me ensinou que o silicone tem isolamento de gordura e que os tubos não montados no lugar faziam com que alguns fios ficassem apertados. Eu estava usando fio isolado de silicone 24 awg.

minha segunda tentativa foi com fio isolado de silicone 28 awg, desta vez com nixies montados. Notei que o isolamento espesso ocupava muito espaço lateral, isso era um problema porque esse conjunto gira, então soltei toda a solda e comecei de novo.

Minha terceira tentativa foi com cabo de fita 28 awg, funcionou porque os fios são finos, acabei separando os fios para agrupá-los mais apertados e funcionou muito bem.

Mais tarde, entrei e arrumei os fios com uma pinça para que fiquem o mais planos possível.

Etapa 4: Eletrônica

Uma palavra de advertência antes de prosseguir….

PERIGO: O clock pcb inclui um circuito amplificador de tensão de modo comutado. Isso gera nominalmente 170 Volts DC, mas é capaz de gerar até 300 Volts antes do ajuste. A montagem só pode ser realizada por pessoas devidamente qualificadas e experientes em montagem de componentes eletrônicos e familiarizadas com os procedimentos de segurança para trabalhar com altas tensões. Em caso de dúvida, consulte um engenheiro devidamente qualificado antes de prosseguir

As tensões geradas por este circuito podem dar um CHOQUE ELÉTRICO potencialmente LETAL

Este não é um produto acabado e a pessoa que monta o kit é responsável por garantir que o produto acabado esteja em conformidade com todos os regulamentos locais aplicáveis que regem equipamentos elétricos, por exemplo. UL, CE, VDE.

Pete da PV Electronics me fornece todas as minhas necessidades nixie, que eu saiba, ele é o único produtor da placa prototipadora nixie feita especialmente para artistas e engenheiros, permite que você monte remotamente seus tubos e conecte-os através de blocos de terminais. você pode encontrá-lo aqui https://www.pvelectronics.co.uk/. Não vou mostrar a montagem da placa, pois é outra instrução em si mesma e eu tinha uma placa de circuito Dink montada e queria usá-la neste relógio, entrei em contato com ele sobre como desligar e ligar os tubos, mas continuo vez, Ele me enviou um diagrama de imagem (veja as fotos) de como fazer isso usando um switch, um diodo e uma conexão a um dos CI's das placas.

A placa de circuito é montada na placa inferior que possui espaçadores de náilon mantendo os pontos de solda fora da madeira. As ranhuras nesta placa inferior acomodam a placa traseira vertical com o botão, o led e as aberturas da porta de alimentação. esta placa traseira fica presa entre os dois lados, as placas superior e inferior, lixei as abas nas laterais da placa inferior, então se eu precisar acessar a placa principal, eu precisaria apenas afrouxar as montagens laterais e soltar a placa e placa inferior para fora. Os fios que escolhi para usar fio 28awg coberto com silicone flexível muito macio para todas as placas nixie. isso permitirá menos tensão no carro nixie quando ele girar.

a energia fornecida para o "show LED's" é de 12v, usando uma calculadora de resistor online você pode facilmente descobrir os valores do resistor que você precisa e alguns vão lhe dar um esquema para tornar a vida mais fácil … você pode procurar por leds aqui …

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

e apenas algumas calculadoras aleatórias aqui …

ledcalculator.net/

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

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

se você decidir usar as placas nixie pré-fabricadas do ebay, a placa vem com conectores de pinos e leds azuis, você pode encontrar as placas aqui …

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

Eu tenho um esquema do layout do led / resistor que usei nas fotos acima … Usei dois resistores de 120 ohms nas cores marrom / vermelho / marrom e dourado.

É muito importante acompanhar as cores da fiação e os números associados, nesta situação os numerais são todos ligados em série, os fios do ânodo são separados, hora hora, minuto minuto, segundo segundo.

Comecei a descobrir para onde o microinterruptor deveria ir, então usando uma pinça segurando o switch eu movi o carrinho e segurei o interruptor em vários locais tentando ver onde o melhor lugar era colocá-lo de forma que o carrinho pressione quando totalmente aberto. isso irá ligar os tubos, quando a mecânica é fechada, o interruptor é liberado e os tubos vão dormir.

Etapa 5: Mecanismo de abertura

Conforme dito, comecei planejando usar dois servos para operar a abertura e o fechamento da tampa. Optei por fazer dessa operação uma operação que envolve empurrar uma alavanca que mede toda a largura, para baixo para levantar a tampa e girar os tubos.

O relógio foi chamado de coelho branco porque o lado se assemelha a um coelho branco em pé e sentado (veja a última foto), há um came central que se conecta e gira em torno do eixo comum central, seguido por outro espaçador de disco de nogueira e a abertura alavanca, duas ligações se estendem dela, uma para a tampa traseira e a outra para um braço de controle giratório curvo que, por sua vez, gira uma peça triangular que tem a tampa central e a frontal girando para fora dela. é um movimento complicado dos componentes. Vou tentar adicionar um vídeo dessa abertura, até agora não tive sorte e posso acabar mostrando uma sequência de fotos mostrando a abertura. clique nas fotos, vou tentar esclarecer tudo isso um pouco mais…

usar a direção correta da madeira e do grão para o propósito final é muito importante, algumas peças assumem uma carga mecânica ao abrir e uma peça no conjunto mecânico que pressiona do lado errado vai quebrar, eu mostrei em uma etapa anterior, como encharcar o parte de madeira em cianoacrilato fina, deixando de molho e endurecendo, depois lixar de volta ao tamanho correto reforça a madeira, pode ser necessário refazer os furos nas peças após esse processo.

Etapa 6: Teste e placas de cobertura

agora chegamos à parte divertida, dois parafusos de ombro em cada extremidade da carruagem Nixie agem como seus pivôs, a carruagem gira 90 graus para frente nesses eixos, os ditos eixos passam por dois conjuntos de rolamentos em cada lado e se prendem ao primeiro dos as placas laterais, usando madeira densa como o cocobolo permite furar e bater, eu uso uma pequena gota de cola de cianoacrilato e enfio a ponta roscada do parafuso de ombro, deixo fixar e desparafusar, a cola fortalece os furos roscados e atua como trava -tite faria, ele se agarra firmemente à extremidade rosqueada e não permite que ele trabalhe livremente durante seu ciclo.

Uma ranhura longa na parte superior da base permite que o chicote de fios seja guardado durante a rotação do carro, fazer com que o chicote fique bem apertado contra o carro pode ser difícil, mas funciona. Depois de testar, descobri que separar os fios da fita torna mais fácil tornar o arnês mais compacto e flexível.

Primeiro eu tive que remover todos os Nixie do carro, pois os parafusos de ombro não podem ser instalados devido ao seu comprimento. Reinstalei então temporariamente depois de passar os parafusos através dos suportes verticais da base, testei a rotação certificando-me de que os nixies estavam livres de tudo quando o carro estava nas posições aberta e fechada, em seguida, removi os tubos novamente, pois o parafuso de ressalto não pode ser preso com os tubos no lugar.

Coloquei o carro em posição entre os dois suportes verticais de base e passei os parafusos de ressalto pelas verticais, calços e rolamentos nas primeiras placas laterais, verifiquei se o carro gira suavemente sem interferência. Em seguida, conecte os conjuntos de abertura lateral autônomos, a própria placa de base tem duas guias planas em ambas as extremidades, uma estreita e uma larga, essas guias são usadas para o alinhamento de todas as peças a serem montadas em ambos os lados, ranhuras largas e estreitas foram cortadas os conjuntos, então nada pode ser instalado ao contrário. alguns parafusos não podem ser apertados, pois inibem o movimento livre, portanto, use cianoacrilato com bicos finos para aplicá-lo apenas onde for necessário e não fundir conjuntos móveis.

Depois que os parafusos de ombro estiverem inseridos e o conjunto do carro oscilar livremente, os tubos podem ser reinstalados pela última vez enquanto o carro estiver inclinado para a frente, dando a você acesso pela parte inferior do carro, as tampas não podem ser colocadas nesta etapa.

a tampa da base foi primeiro, depois as tampas frontal e traseira superiores e, por último, a tampa flexível superior.

Certifique-se de testar o funcionamento do seu relógio nixie em cada etapa, será mais fácil consertar um fio quebrado no início da montagem do que mais tarde.

Etapa 7: MONTAGEM FINAL

Os componentes finais restantes são as tampas laterais do mecanismo, as alavancas e a barra de empurrar.

as tampas mantêm objetos fora do funcionamento do mecanismo de abertura, há uma outra placa acima desta que limita o movimento da alavanca, essencialmente ela tem um recorte dos extremos do movimento das alavancas, todas essas placas sanduíche junto com uma série de cabeças de encaixe 2- Com 56 parafusos e alguns espaçadores entre a placa limite e a placa de acabamento externa, a vida será mais fácil se você fizer uma submontagem das peças da tampa externa.

Os (7) 2-56 SHCS (parafusos de cabeça cilíndrica) são montados através da placa externa, 7 espaçadores são colocados entre ela e a placa limite, prendendo os espaçadores. este subconjunto pode então ser montado sobre a alavanca montada. aperte o hardware e depois do outro lado.

Encontrei um pedaço de latão quadrado levemente embaçado, usei um esfregão abrasivo para dar a esses tubos uma aparência levemente escovada e depois apliquei uma leve camada de laca para mantê-los polidos. as alavancas são feitas de duas partes, o corpo longo da alavanca e uma peça final menor que é presa à alavanca longa depois que as barras são colocadas no lugar, ambas as partes têm os mesmos orifícios quadrados, a diferença é um pequeno deslocamento dos recortes quadrados na peça menor, as barras se movem livremente por ambas as partes quando não são aparafusadas, após definir as posições das barras, o componente menor da alavanca é apertado, o deslocamento aplica pressão e trava o tubo no lugar sem cola.

Tive que adicionar dois botões de latão nas laterais, pois o relógio tem muito pouco peso e esses botões permitem que você use os botões para pressionar contra em vez de confiar na massa do relógio em uma superfície.

Eu liguei o relógio e funcionou bem, o fio causa uma pequena tensão, mas ele gira bem, ele range um pouco durante o movimento, um outro problema foi o canto frontal da carruagem nixie acionando o micro interruptor ao girar aberto, então o numeral estão desligados quando fechados, durante a rotação, o canto frontal do carro bate no microinterruptor piscando os dígitos uma fração de segundo antes de eles virem para a posição aberta, isso foi resolvido raspando a parte inferior do carro frontal em uma parte não visível.

o relógio funciona bem, há cerca de 25 recursos para o relógio, adoro os dígitos desbotando, a rolagem da loteria (todos os numerais circulam por um curto período em intervalos definidos) e tendo um zero visível em vez de um espaço em branco no conjunto de horas de nixies.

Espero que você tenha achado isso informativo e inspirador.

Obrigado por pendurado lá…

Jack Edjourian

Vice-campeão no desafio Epilog 9