Jam Gigi Kayu: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Saya telah menambah video jam. Saya akan berusaha mengukir tingkap mengikut masa. Saya akan memuat naik gambar dan / atau video ketika saya selesai. Saya sudah beberapa tahun bekerja di kayu. Saya suka idea untuk membuat barang yang boleh saya gunakan. Beberapa tahun yang lalu saya menjumpai jam yang terbuat dari kayu. Wajah, lengan, bingkai, dan roda gigi semuanya kayu. Ia sangat mengagumkan saya, dan saya mengingatnya untuk projek yang akan datang. Saya telah memutuskan untuk mengambil jam kayu di Instructable ini, dan mudah-mudahan berkongsi apa yang telah saya pelajari untuk membantu orang lain dengan minat yang sama. Salah satu tujuan saya dengan ini adalah menggunakan alat biasa yang lebih banyak tersedia untuk kebanyakan orang. Saya tidak menggunakan mesin kayu yang susah payah untuk mencari, atau pakej perisian yang mahal semasa merancang ini. Perisian yang digunakan adalah sumber terbuka, atau percuma, dan mesin yang digunakan adalah beberapa yang biasa dimiliki oleh kebanyakan pekerja kayu.

Langkah 1: Apa yang Anda Perlu

Berikut adalah senarai perkara yang anda perlukan Untuk Merancang: OpenOffice Calc - Untuk mengira Gear ratiofree2Design - Untuk merancang gearGimp- Mengubah dan mengedit gambarBlender - Untuk gear pemodelan kasar untuk memastikan tidak ada gangguan antara gear dan gandar. * Perhatikan - Anda mungkin boleh menggunakan Blender untuk melakukan semua perancangan, tetapi kemahiran Blender saya tidak begitu pantas. Lebih mudah untuk menariknya secara tepat dari segi dimensi dalam bungkusan 2D dan mengimportnya ke dalam pengisar. Untuk Kerja Kayu: Gulung SawDrill PressMiter Saw (Meja gergaji atau gergaji juga akan berfungsi) Tangan SawClampsSpray Adhesive (3M Super77)

Langkah 2: Bagaimana Ia Berfungsi?

Jam yang saya reka adalah jam pendulum asas. Ini telah wujud sejak pertengahan tahun 1600-an. Ini menggunakan berat sebagai sumber tenaga, dan pendulum untuk mengatur seberapa cepat tenaga ini keluar.

Berat dililit pada salah satu gandar. Semasa menarik ke bawah, ia memutar roda menyebabkan tangan minit dan jam berputar. Sekiranya ini hanya berat dan roda gigi, ketika berat dilepaskan, roda gigi akan berputar selama beberapa saat dan beratnya akan jatuh ke lantai. Ini tidak begitu praktikal melainkan jika anda mahu berpura-pura anda menggunakan mesin masa. Penempatan berat dan tali adalah sedikit kritikal. Anda menginginkannya lebih jauh ke arah roda gigi supaya anda tidak memutar jam setiap 4 jam. Sekali atau dua kali sehari tidak teruk. Semakin jauh di roda kereta api, semakin perlahan ia akan berehat. Sekiranya diletakkan pada jam tangan, anda boleh dengan mudah berliku sehari sekali. Kita memerlukan beberapa cara untuk membiarkan tenaga ini keluar dengan perlahan. Di sinilah "Escapment" masuk. Dari kata melarikan diri, ia membolehkan tenaga berat melepaskan diri dengan cara yang perlahan, agar tidak menghabiskan tenaga sekaligus. Mekanisme pelarian ini juga mencipta "Tick Tock" yang anda dengar dari jam. Jalan keluar dibuat dari alat pelarian, tuas pelarian, dan bandul. Pendulum berayun-ayun menggerakkan tuas pelepasan masuk dan keluar dari gear pelarian, menyebabkan gear berhenti berputar. Ini membolehkan tenaga berat disebarkan dalam jangka masa tertentu sehingga anda tidak menggulung jam setiap 2 minit.

Langkah 3: Pendulum

Pendulum adalah mekanisme yang menarik. Mereka adalah berat di hujung tali atau tiang, dengan pangsi di hujung berat yang bertentangan. Tempoh bandul adalah masa yang diperlukan untuk pergi dari satu sisi ke sisi lain dan kembali lagi. Perkara yang kemas mengenai bandul adalah bahawa masa ini, atau jangka waktu, tidak bergantung pada jumlah berat atau panjang busur, bergantung pada panjang bandul. Jadi, jika anda mempunyai bandul panjang 2 kaki dengan berat 5 paun, ditarik ke kanan pada 90 darjah, ia memerlukan masa yang sama untuk berayun dan kembali seperti bandul panjang 2 kaki dengan berat 2 paun ditarik ke kanan pada 30 darjah. Berat di hujung bandul mempengaruhi berapa kali bandul akan berayun. Jadi bandul dengan berat 5 paun akan berayun untuk jangka masa yang lebih lama, daripada berat 2 paun. Ini sangat berguna kerana kita mahu pendulum terus berayun. Anda boleh mempunyai berat badan yang terlalu banyak. Seperti yang akan kita lihat selanjutnya, pelarian membantu mendorong pendulum. Sekiranya berat badan anda terlalu berat, anda tidak akan mempunyai cukup tenaga untuk terus berayun.

Untuk jam kita, kita mahu mempunyai jangka masa 2 saat. Dengan cara itu, diperlukan bandul 1 saat untuk mengayun ke satu sisi. Dengan setiap ayunan, pelepasan akan membolehkan alat pelarian memutar satu gigi pada satu masa. Sekiranya jangka masa adalah 2 saat, ini pada dasarnya akan menjadikan alat pelarian menjadi tangan kedua kerana ia memutar satu gigi setiap saat. Untuk jangka masa 2 saat, kita memerlukannya sepanjang 1 meter. Oleh kerana tuas pelarian kita akan mempunyai 2 gigi, satu untuk menghentikan gear pelarian di setiap hujung ayunan bandul, pendulum kita perlu mempunyai 30 gigi. Ia akan membuat satu putaran setiap 60 saat. Banyak jam pendulum mempunyai alat pelarian pada gandar kedua. Itulah yang akan kita lakukan. Semasa bandul berayun ke belakang dan ke belakang, ia memutar tuas pelarian masuk dan keluar dari gear pelarian. Ini menyebabkan gear jam berhenti dan mula berputar setiap saat. Tuas dirancang sedemikian rupa sehingga ketika bergerak keluar dari gear pelarian, gear memberikan sedikit tolakan. Tekanan ini cukup untuk memastikan bandul berayun.

Langkah 4: Kereta Gear

Oleh kerana gear pelarian berputar sekali setiap 60 saat, kita dapat membuat gandar yang lain berputar setiap 3, 600 saat. Ini akan menjadi tangan penting kami. Kemudian kita boleh membuat gandar yang lain berpusing setiap 43, 200 saat (12 jam). Ini akan menjadi jam tangan kita. Apabila kita mengira ini, kita akan mempunyai jam berfungsi di atas kertas.

Hamparan menunjukkan pengiraan nisbah gear yang diperlukan. Saya bermula dengan tangan 3 gandar minit, tetapi beralih ke gandar 4 untuk mengekalkan ukuran gear ke bawah. Untuk membuat tangan seminit, anda memerlukan nisbah gear 60 antara gandar Escapement dan gandar Minit Tangan. Untuk satu jam tangan, anda memerlukan nisbah gear 12 dari tangan Minit ke tangan jam. Hamparan menunjukkan formula dan pengiraan untuk mendapatkan bilangan gigi untuk setiap gear. Dengan menggunakan spreadsheet saya dapat memasangkan gigi yang berlainan untuk setiap gear dan pinion untuk berusaha mendapatkan Gear Ratio yang diperlukan.

Langkah 5: Merancang Gear

Semasa merancang gear, terdapat banyak parameter yang dapat mempengaruhi ukurannya. Saya mengambil beberapa nilai standard untuk pemboleh ubah semasa membuat pengiraan. Saya menggunakan sudut tekanan 20 darjah, dan Diameter Diameter 8. Ini digabungkan dengan bilangan gigi setiap gear, saya dapat mengira Diameter Pitch, Diameter Akar, Diameter Luar, dan Diameter Lingkaran Dasar.

Sekarang saya mempunyai Diameter gear, saya boleh mula melukisnya. Saya menemui arahan untuk menggambar gear dengan CAD dan mengikutinya untuk menggambar gear ini. Ia ditulis oleh Nick Carter. Pautan ke halamannya adalah pada langkah terakhir di Bahagian Rujukan. Fail free2Design mempunyai Gears dan Pinions dengan lapisan yang menunjukkan garis yang dilukis untuk membuat gigi. Semasa meneliti jam, saya menjumpai Jam Gary. Dia menyebutkan bahawa terdapat perbezaan besar dalam apa yang dapat anda lukis dengan CAD dan apa yang sebenarnya dapat anda potong menggunakan tatal tatal. Saya belajar ini dengan cara yang sukar. Memotong gullet di antara gigi agak membosankan. Untuk mencuba mempercepat, saya memutuskan untuk menambahkan bulatan di antara setiap gigi yang akan digerudi dengan gerudi. Itu menjimatkan masa untuk mencuba lembah di antara gigi, tetapi saya rasa ia menyebabkan beberapa masalah dengan gigi saling bersatu. Bersama dengan gear adalah Escapement dan Ratchet Mechanism. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, Escapement adalah mekanisme yang membolehkan tenaga melepaskan diri dengan perlahan. Ini dilakukan dengan menggunakan gear, tuas dan bandul. Apa yang belum dibincangkan adalah Ratchet. Kami mengatakan bahawa berat dililit pada gandar dengan tali, dan perlahan-lahan melepaskan gerak jam. Kami memerlukan cara untuk menetapkan semula ini, atau meniup jam. Ratchet akan membolehkan kita melakukan itu. Ini pas secara longgar di atas poros salah satu roda gigi, dan menolak roda gigi dengan pin dan tuas. Apabila jam perlu dililit, Ratchet dapat dipusingkan mengikut arah lawan jam tanpa menggerakkan gear. Kemudian ketika berat menariknya searah jarum jam sekali lagi, ia menahan pin yang terpaku pada roda gigi, dan terus mengaktifkan jam.

Langkah 6: Memotong Gear

Sekarang tiba masanya untuk menguji proses reka bentuk yang sukar. Memotong gear. Setelah mencetak gambar bersaiz penuh, saya memotongnya dan menempelkannya ke kayu. Pelekat semburan berfungsi dengan baik. Saya menggunakan 3M Super77, dan ia cepat kering. Sekurang-kurangnya dalam beberapa minit selepas perekatan, saya sudah bersedia untuk memulakan pemotongan tanpa mengupas.

Saya menggerudi semua lubang terlebih dahulu. Lebih mudah mengendalikan papan ukuran penuh dengan gerudi tekan daripada mencengkam roda gigi yang hanya berdiameter 1.5 inci tanpa membelahnya. Juga, jika ada yang tidak kena, anda tidak membuang masa untuk memotong papan itu sahaja. Setelah menggerudi lubang, saya memotong gigi di sekitar diameter luar, kemudian saya mula memotong gigi.

Langkah 7: Penempatan Gear

Saya menarik gear kasar di Blender dengan Diameter Luar dan Diameter Pitch untuk mengetahui penempatan di bingkai. Ini memberitahu saya jika saya mempunyai gangguan antara roda gigi dan gandar, dan memberi saya idea kasar di mana gandar saya akan diletakkan. Setelah membuat 'templat' di mana untuk menggerudi lubang, saya menggerudi yang pertama bermula dengan Escapement Axle. Setelah digerudi, saya meluncurkan roda gigi pada gandar, meletakkannya di lubang, meletakkan roda gigi kawanan pada gandar, dan menahannya di lokasi yang hampir. Saya kemudian mengubah penempatan gear seterusnya, menandainya, dan menggerudi lubang. Kemudian saya akan memeriksa semula kesesuaian dengan kedua roda gigi pada gandar yang sesuai di lubang. Sekiranya ia sesuai, saya akan melakukan ini lagi dengan gear seterusnya. Ini berterusan sehingga semua lubang dipotong, dan roda gigi sesuai.

Tiga gandar akan melintasi bingkai, dan tiga gandar akan mempunyai lubang buta. Sekarang saya mempunyai satu sisi bingkai yang dibor, tetapi saya memerlukan bingkai yang sepadan. Untuk mendapatkan gambaran cermin lubang, saya memotong setengah inci dowel 1/2 inci untuk diletakkan di setiap lubang. Saya memasukkan paku brad ke tengah setiap bahagian dowel dan memotong hujung kuku dengan sepasang gunting. Saya meletakkan papan kawin di atas kuku dan menekan dengan kuat. Ini meninggalkan lekukan di mana setiap pusat lubang harus digerudi. Selepas lubang digerudi, sudah tiba masanya untuk memasang jam.

Langkah 8: Menghimpun dan Menyelesaikan Jam

Saya meluncurkan gear pada gandar dan meletakkannya di slotnya. Letakkan muka di atas gandar dan selamatkan dengan dowel 1/4 ". Gear Escape dan Tuas di bahagian belakang dengan Pendulum. Saya membuat 2 batang persegi di bahagian belakang untuk menggantungnya di dinding. Ini ditinggikan dari bahagian belakang jam menggunakan dowel 1/4 "dan membenarkan tempat untuk memasang bandul.

Nah, berikut adalah beberapa gambar jam yang dipasang. Saya perlu melakukan pengamplasan di sana sini, dan menambah penamat serta angka, tetapi sebahagian besarnya selesai. Oleh kerana ini adalah jam pertama saya, saya tidak terlalu rumit dan meninggalkan jam dan minit pada paksi yang berasingan. Untuk menggabungkannya, seperti pada kebanyakan jam, akan ada lebih banyak roda gigi, dan gandar yang tergelincir satu dan yang lain. Ada beberapa perkara yang saya rancangkan untuk diperbaiki. Pertama ialah rupa. Saya tahu ia bukan jam yang paling menarik, tetapi saya lebih fokus pada fungsi. Mengganti papan depan dengan Plexiglas adalah satu idea. Gearnya kelihatan hebat, dan saya ingin memamerkannya lebih banyak lagi. Perkara lain yang ingin saya tingkatkan ialah kemahiran tatal gergaji saya. Saya memotong BANYAK gear yang berjaya dimasukkan ke dalam kotak pembakaran.

Langkah 9: Pemikiran dan Rujukan Akhir

Saya selalu suka memulakan projek yang memerlukan saya membuat penyelidikan, dan belajar baru atau meningkatkan kemahiran dan kebolehan saya. Saya melanda beberapa bidang dengan projek ini. Ketika saya melihat jam kayu pertama saya tahun lalu. Saya tidak pernah menyedari bahawa ketika saya mula membuatnya, saya akan belajar banyak tentang bagaimana ia berfungsi. Saya sekarang melihat jam dan jam dari perspektif baru. Saya sekarang mula mencari jalan keluar, dan mengikuti jalannya. Seperti yang saya katakan saya belajar banyak, dan saya ingin berkongsi laman web di mana saya mendapat beberapa idea. Saya rasa mereka menolong saya, dan mereka mungkin dapat menolong orang lain. Jam Kayu Gary - laman web yang sangat membantu dengan beberapa reka bentuk menarik yang dikemukakan oleh pelbagai orang. How Stuff Works - gambaran keseluruhan yang baik mengenai bahagian Pendulum ClockNick Carter - arahan terperinci mengenai cara menggambar gear dalam program CAD. Perkara yang baik adalah tidak khusus untuk satu program. Sudah cukup umum bahawa mana-mana program CAD akan berfungsi Dan akhirnya, bekerja dengan gear tidak akan lengkap tanpa menggunakan Buku Panduan Mesin dandy edisi ke-24 yang berguna. Ini adalah sumber formula dan pengiraan saya.