The White Rabbit Nixie Clock: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Hej, allihop

Som du kan se från mina tidigare inlägg har jag en fascination av Nixie -rör, deras historia, hur de fungerar och det unika utseendet och ljuset som de avger. Jag hade turen att få tillgång till en Epilog -laserskärare för detta projekt och nu förstå hur kraftfullt och flexibelt verktyg det är för en ingenjör och konstnär.

På grund av naturen och livslängden för en nixie ville jag designa ett hus som gör det möjligt för ägaren att stänga det och stänga av den sex gånger som berättar för Nixie's, vilket möjliggör ett längre livslängd för Nixie -rören.

Jag började med att använda ett kartongmönster av alla komponenter för att bilda de mekaniska rörliga komponenterna, efter att ha flyttat runt svängarna för att få den mest effektiva rörelsen utan belastning eller kollision bestämde jag ordningen på komponenterna och avstånden till deras gemensamma anslutningar till låta delar röra sig inom eller runt andra utan konflikter.

Jag gjorde en laserskuren prototyp av en tidig version för testning, min tidiga version skulle drivas av två servon, en för varje sida som samarbetar för att öppna locket. Jag valde senare att göra detta till en manuellt manövrerad funktion genom att trycka ner en stång för att öppna och sedan stänga toppen genom att trycka den stängd..

Jag började med kartong, gjorde 2-3 prototyper av de rörliga komponenterna, markerade alla komponenter med problem som behövde justeras, beställde sedan 0,125”valnötplankning från ebay, den verkliga tjockleken på träet var 0,130”, så några mindre justeringar var tvungna att göras till slitsar i delarna. Jag beställde också olika träförpackningar i olika tjocklekar. Annat än trä använde jag tjockt och tunt cyanoakrilat med sin kicker. Jag beställde hårdvara från McMaster Carr.

Bara en snabb anteckning, jag designar för att leva och tenderar att förmedla mer information genom bilder så det kommer att finnas gott om information i både text- och fotodelarna i min instruerbara.

Jag har försökt täcka alla vinklar i byggnaden i alla aspekter jag kan tänka mig, tack för att du tog dig tid att titta igenom den.

Steg 1: PROTOTYPING

Efter att ha gjort min kartongmodell och hittat tillfredsställande punkter för rörelse noterade jag delarna, deras order, hur och vid vilka punkter de artikulerade i förhållande till varandra och stapelns ordning.

Jag började modellera hela klockan i solidworks, alla komponenter skulle vara trä, kornriktning och träslag är mycket viktigt för funktionen hos alla delar, viktigast av allt de mekaniska delarna som var tvungna att röra sig och ta belastningen av massan och rörelse.

Solidworks tillät mig att simulera öppning och stängning av locken, jag kunde flytta svängpunkter på enheterna för att göra rörelsen smidigare och obehindrad. Jag tillbringade merparten av min tid på att ta reda på Nixie -vagnens rotation och knyta fast i locken.

Jag gick igenom ytterligare ett par prototyper tills jag nådde den slutliga versionen av vad som skulle tillverkas av trä, det fanns några potentiella problem med prototyper i akryl som var.125 "tjockt för slutmaterialet som skulle vara.130" så för toleranskontroller tänkte jag på skillnaden.005.

Massor av delar genererades, många gick in i den föråldrade mappen, jag begränsade det till en grupp delar och började sedan spela med sina anslutningar, deras vridpunkter, flytta dem och se hur hela församlingen rörde sig.

ibland skulle de binda sig och andra gånger skulle rörelsen kompensera delar, vrida dem i konstiga riktningar. deras är också ett förhållande som var tvunget att räkna ut, svänga en spak 20 grader vilket ger din effekt en 90 graders rörelse.

efter en kort stund var jag säker nog att klippa en akrylversion av en av öppningssidorna (röd akrylversion) efter att ha granskat och gjort modifikationer, hjälp av den faktiska monteringen hjälper mig att komma ihåg problemen, många har att göra med hårdvara som rensar rörliga länkar, Jag klippte en sekund den tydliga versionen (se steget före den här för bilder).

Steg 2: TÄCKER

Majoriteten av de plana komponenterna är mörka valnötsplankor, mekaniken består huvudsakligen av komponenter gjorda av Cocobolo och resten är en blandning av lönn, afrikansk Paduk, körsbär, ryskt lager och gran, storlekar är.125 "och.25" i tjocklek.

Omslagen består av fem delar, som visas. Delarna laserskars med avlastningshål som jag experimenterade med, den mörka valnöten var.130”tjock och tyckte inte om att böja, så att skära dessa öppningar och ånga ånga ger mig de kurvor jag behöver i detta material, jag kokade vatten i en vattenkokare, hängde delarna över botten av en mindre panna, hällde i vattnet och täckte det hela med en större panna som tätade ångan inuti. Efter några minuter skulle jag dra ut delarna försiktigt, böja delarna och ånga dem igen, jag upprepade denna process cirka 4 gånger och spände sedan fast det böjliga träet till ett rör efter att ha kontrollerat kurvorna mot klockytorna.

Efter kylning höll delarna något i formen, jag hittade rör med olika diametrar och spände antingen delarna på utsidan av rörens insidor.

Jag ville lägga in något ljust trä i mörkret, så jag använde samma snittfil för de mörka valnötskydden och skar ett annat set i en ljus gran eller lönn. Efter att valnötskålarna ångats och böjts började jag installera utskärningarna av det ljusare träet, valnötsekvivalenten till dessa ljusa träbitar kasserades för flexibilitet, nu när träet behåller sin form genom att sätta in dessa i öppningarna och limma dem bakifrån gjorde mörka valnötbitar ser riktigt bra ut, så jag fortsatte med att kopiera processen för de två nedre och två övre omslagen fram och bak. Jag gav bitarna en lätt slipning sedan i ett senare steg maskerade jag fronterna och målade insidan en matt svart.

Kaninen, jag ville göra ändarna mer dimensionella så att de sticker ut, så jag spårade konturerna på kaninhuvudet och svansen på en vacker bit lönn, en bit kvar från min första instruerbara, med en bandsåg, jag grov klippa konturerna på delarna och fortsatte att forma sedan på en bandslipmaskin, efter en kort tid hade jag profilerna som häckade ihop och såg bra ut när jag monterade dem på klockan, jag såg till att när kaninen satt sittande del under "öronen" häckade på ryggen, efter testning tog jag bort komponenterna och gav dem ett par lager klar lack.

Steg 3: NIXIE RÖR OCH VAGN

Rören är höga och måste ligga framåt när de är stuvade, så att hitta rätt svängaxel och länk som knyter rörenheten till öppningsluckan var viktigt för att allt skulle fungera, med fasta verk kunde jag flytta axeln och ansluta länkar runt praktiskt taget för att hitta de optimala positionerna för båda. Kom ihåg att denna enhet måste rotera 90 grader och dra cirka 20 ledningar med den.

De sex nixiesna i mitt projekt är ryska tillverkade IN-18.2.

Jag hittade några kretskort på eBay för montering av Nixie -rören, jag gjorde en tubdistans av EMA -rör och ett halvklot, jag ställde upp höjden jag ville att röret skulle sticka ut ur vagnen, markerade djupet och fäst sedan halvklotet på röret innan du släpper in den markerade nixien i den och ser hur mycket som måste tas bort för att få ett jämnt avstånd mellan nixie och dess kretskort, detta försäkrat att Nixies alla är lödda på samma avstånd från kretskortet, detta avstånd tillåter siffran för att rensa vagnen och ge plats under för den 3 mm blå lysdioden. Jag kontrollerade inriktningen och fortsatte sedan med att löda Nixies med hjälp av distansröret. Jag testade deras passform i vagnen, när jag börjar kablar, ett misstag jag gjorde var att inte kablar medan rören var i vagnenheten, jag använde en trådledare för att ta bort mina trådar, för att hålla det konsekvent men silikon är flexibelt och några ledningar slutade tätt så jag elaka allt löd och började om. lödning medan nixies är monterade tillät mig att skapa exakta längder till varje stolpe på varje nixie, vilket minskar extra tråd som kan komma i vägen.

Det slutade med att jag lödde och transporterade två gånger, och kopplade om rören helt, mitt första steg lärde mig att silikon har fettisolering och att rören inte monterades på plats orsakade att några trådar blev täta. Jag använde 24 AWG silikonisolerad tråd.

min andra gång var 28 awg silikonisolerad tråd, den här gången med nixies monterade. Jag märkte att den tjocka isoleringen tog upp mycket lateralt utrymme, det här var ett problem eftersom den här enheten roterar så jag slog upp allt löd och började igen.

Mitt tredje steg var med 28 awg bandkabel, det här fungerade eftersom trådarna är tunna, jag slutade slita isär trådarna så att jag kan gruppera dem tätare och det fungerade riktigt bra.

Jag gick senare in och ordnade trådarna med pincett så att de sitter så platt som möjligt.

Steg 4: Elektronik

Ett varningsord innan du fortsätter ….

FARA: Klockans kretskort inkluderar en omkopplad spänningsförstärkarkrets. Detta genererar nominellt 170 volt likström, men kan generera upp till 300 volt före justering. Montering får endast utföras av personer som är lämpligt kvalificerade och erfarna inom elektronikmontering och som känner till säkra procedurer för arbete med högspänning. Om du är osäker, kontakta en lämplig tekniker innan du fortsätter

Spänningarna som genereras av denna krets kan ge en potentiellt LETHAL ELEKTRISK STÖD

Detta är inte en färdig produkt, och den som monterar satsen ansvarar för att den färdiga produkten uppfyller alla tillämpliga lokala föreskrifter för elektrisk utrustning, t.ex. UL, CE, VDE.

Pete från PV Electronics förser mig med alla mina nixiebehov, såvitt jag vet är han den enda tillverkaren av nixie prototyper -kortet speciellt tillverkat för konstnärer och ingenjörer, låter dig fjärrmontera dina rör och ansluta dem via plintar. du hittar honom här https://www.pvelectronics.co.uk/. Jag kommer inte att visa monteringen av brädet eftersom det är en annan instruerbar i sig och jag hade ett monterat dink kretskort liggande och ville använda det för den här klockan, jag kontaktade honom om att stänga av och på rören men ändå behålla tid, Han skickade mig ett bilddiagram (se bilder) över hur man uppnår detta med hjälp av en switch en diod och en anslutning till en av kortens IC: er.

Kretskortet är monterat på bottenplattan som har nylonstopp som håller lödpunkterna borta från träet, slitsar i denna bottenplatta rymmer den vertikala bakplattan med knappen, led och strömportöppningar. denna bakplatta fastnar mellan de två sidorna, topp- och bottenplattor, jag slipade ner flikarna på bottenplattans sidor, så om jag skulle behöva få tillgång till huvudkortet, skulle jag bara behöva lossa sidosammansättningarna och tappa brädet och bottenplattan ut. Wires valde jag att använda en mycket mjuk, flexibel silikontäckt 28awg tråd till alla nixie -plattorna. detta kommer att möjliggöra mindre belastning på nixie -vagnen när den roterar.

strömmen som levereras till "visa lysdioderna" är 12v, med hjälp av en online -motståndskalkylator kan du enkelt räkna ut de motståndsvärden du behöver och vissa kommer att ge dig en schema för att göra livet enklare … du kan leta efter lysdioder här …

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

och bara ett par slumpmässiga räknare här …

ledcalculator.net/

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

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

om du bestämmer dig för att använda de färdiggjorda nixie -korten från ebay, kommer kortet med stiftkontakter och blå lysdioder, du kan hitta brädorna här …

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

Jag har en schematisk bild av LED/motståndslayouten jag gick med på bilderna ovan … Jag gick med två 120 ohm motstånd färgade bruna/röda/bruna och guld.

Det är mycket viktigt att hålla reda på kabelfärger och tillhörande nummer, i den här situationen är alla siffror kopplade i serie, anodtrådarna är separerade, timme, minut minut, sekund sekund.

Jag började ta reda på var mikrobrytaren skulle gå, så med hjälp av pincett som höll omkopplaren cyklade jag vagnen och höll omkopplaren på olika platser för att se var det bästa stället var att placera den så vagnen trycker på den när den är helt öppen. detta kommer att slå på rören, när roten stängs släpps omkopplaren och rören somnar.

Steg 5: Öppningsmekanism

Som sagt började jag med att planera att använda två servon för att styra öppningen och stängningen av locket. Jag valde att göra detta till en operation som innebär att man trycker ner en spak som spänner över bredden, för att höja locket och rotera rören.

Klockan fick namnet den vita kaninen eftersom sidan liknar en vit kanin i stående och sittande läge (se sista bilden), det finns en mittkam som ansluter och svänger kring den gemensamma gemensamma axeln, följt av en annan valnötskivans distans och öppningen spak, två länkar sträcker sig från den, en till den bakre luckan och den andra till en böjd svängbar kontrollarm som i sin tur roterar en triangulär bit som har mitt- och främre locket svängande av den. det är en komplicerad rörelse av komponenterna. Jag ska försöka lägga till en video med öppningen, så långt har jag inte haft tur så jag kan sluta visa en bildsekvens som visar öppningen. klicka igenom bilderna, jag ska försöka förtydliga allt detta lite mer …

att använda rätt trä- och kornriktning för slutändamålet är mycket viktigt, vissa delar tar en mekanisk belastning vid öppning och en bit i den mekaniska enheten som tar tryck på fel sätt kommer att snäppa, jag visade i ett tidigare steg hur blötläggning av trädel i cyanoakrylat tunt, låta det dra och stelna och sedan slipa tillbaka det till rätt storlek förstärker träet, du kan behöva knacka på hålen i bitarna igen efter denna process.

Steg 6: Testa och täckplattor

nu kommer vi till den roliga delen, två axelbultar i vardera änden av Nixie -vagnen fungerar när den svänger, vagnen roterar 90 grader framåt på dessa axlar, nämnda axlar passerar genom två uppsättningar lager på varje sida och fästs på den första av sidoplåtarna, med hjälp av tätt trä som cocobolo möjliggör borrning och tappning, jag använder en liten droppe cyanoakrilatlim och driver in den gängade änden av axelskruven, låter den stelna och skruva loss, limet stärker de gängade hålen och fungerar som lås -tite skulle, den håller fast vid den gängade änden och låter den inte arbeta sig fri under sin cykling.

En lång slits i bottenplattan gör det möjligt för kabelnätet att stuva under vagnens rotation, att få selen snyggt och tätt mot vagnen kan vara svårt men det fungerar. Jag fann efter testning att separering av trådarna i bandet gör det lättare att göra selen kompakt och mer flexibel.

Först var jag tvungen att ta bort alla Nixies från vagnen eftersom axelbultarna inte kan installeras på grund av deras längd. Jag installerade om det sedan tillfälligt efter att ha kört bultarna genom de vertikala basstöden, jag testade rotationen och såg till att nixies var klara av allt när vagnen var i öppet och stängt läge och tog sedan bort rören igen eftersom axelbulten inte kan fästas med rören på plats.

Jag placerade vagnen på plats mellan de två basen vertikala fästen och passerar axelbultarna genom vertikalerna, mellanlägg och lager i de första sidoplåtarna, jag kollade om vagnen roterar smidigt utan störningar. Fäst sedan de fristående sidoöppningsenheterna, själva bottenplattan har två plana flikar i båda ändarna, en smal och en bred, dessa flikar används för inriktning för alla delar som ska monteras på vardera sidan, breda och smala spår har skurits i enheterna, så ingenting kan installeras bakåt. vissa bultar kan inte dras åt eftersom de hämmar fri rörlighet så använd cyanoakrylat med tunna munstycken så att du bara applicerar det där du behöver det och inte smälter rörliga enheter.

När axelbultarna sitter i och vagnen svänger fritt, kan rören installeras igen för sista gången medan vagnen är i lutningen framåt, vilket ger dig åtkomst från botten av vagnen, locken kan inte vara på för detta steg.

baskåpan gick på först, sedan det övre främre och bakre locket, och sist var det övre flexskyddet.

Var noga med att testköra din nixie -klocka vid varje steg, det blir lättare att fixa en trasig tråd tidigt i monteringen än senare.

Steg 7: SLUTMONTERING

De sista komponenterna som återstår är mekanismens sidokåpor, spakar och tryckstången.

locken håller föremål borta från öppningsmekanismens funktioner, det finns en annan platta ovanför denna som begränsar spakens rörelse, i huvudsak har den en avstängning av spakarnas rörelse extremer, alla dessa plattor smörgås tillsammans med en serie hylsor 2- 56 skruvar och några distanser mellan gränsplattan och den yttre finishplattan, livet är lättare om du gör en undermontering av de yttre täckbitarna.

(7) 2-56 SHCS (skruvar med insexhuvud) monteras genom den yttre plattan, 7 distanser placeras mellan den och gränsplattan och spärrar distanserna. denna underenhet kan sedan monteras över den monterade spaken. fäst hårdvaran och sedan vidare till andra sidan.

Jag hittade något lätt fläckat fyrkantigt mässingslager, jag använde en slipskiva för att ge dessa rör ett lätt borstat utseende och gav dem sedan ett lätt lager lack för att hålla dem polerade. spakarna är gjorda av två delar, spakens långa kropp och ett mindre ändstycke som fästs vid den långa spaken efter att bommarna är på plats, båda delarna har samma fyrkantiga hål i dem, skillnaden är en liten förskjutning av de fyrkantiga utskärningarna på det mindre stycket, rörelser rör sig fritt genom båda delarna när de inte skruvas ihop, efter att ha ställt in stånglägen blir den mindre komponenten i spaken åtdragen, förskjutningen applicerar tryck och låser röret på plats utan lim.

Jag var tvungen att lägga till två mässingsknoppar på sidorna eftersom klockan har mycket liten vikt och dessa knoppar gör att du kan använda knapparna för att trycka mot istället för att förlita dig på klockornas massa på en yta.

Jag cyklade klockan och det fungerade bra, tråden orsakar mindre belastning men den roterar bra, det knarrar lite under flytten, ett annat problem var att nixie -vagnens främre hörn snubblade mikrobrytaren när den roterade öppen, så siffran är avstängda när de är stängda, under rotationen trycker det främre hörnet på vagnen på mikrobrytaren och blinkar siffrorna en split sekund innan de tänds för öppet läge, detta löstes genom att raka undersidan av den främre vagnen en del som inte syns.

klockan fungerar bra, det finns cirka 25 funktioner på klockan, jag älskar siffrorna som bleknar, lotto -rullen (alla siffror cyklar en kort period med fasta intervall) och att ha en noll synlig istället för ett tomt på timmen nixies.

Hoppas du tyckte att detta var informativt och inspirerande.

tack för att du hänger där …

Jack Edjourian

Tvåa i Epilog Challenge 9