激光切割时钟擒纵和摆锤:6个步骤

激光切割时钟擒纵和摆锤:6个步骤

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Anonim

经过几次原型和失败的尝试,我设法创造了一个一致的时钟擒纵机构作为更大的动力雕塑的一部分。该模型基于无差拍擒纵机构的变化。通常通过限制释放势能的速度来进行擒纵。由于擒纵机构确保了摆锤摆动之间的一致时间(在摆动时向摆锤添加少量能量),我们依靠擒纵机构来确定机械钟表的准确时间。这些方向告诉您如何创建功能性摆锤和擒纵装置,但如果没有在连接到擒纵装置的杆的末端添加线轴和配重(如上图所示),它将无法运行。

我通过McMaster Carr购买了我的大部分零件,但你可能会在其他地方找到替代品。

你会需要:

材料:

10 1/4“轴​​套(单头螺钉)

10 1/4“-20六角螺母

大约16“的1/4”-20钢螺纹杆,切成两个4“件和一个6”件

5“1/4”钢光滑棒

一个内径为1/4“的滚子轴承。只要您在激光切割机中更换它,室外直径就是灵活的

2 1/4“套筒轴承。法兰或常规两种工作(我在这个指导中使用其中一个)

一套激光切割零件,包括两个相同的框架件,一个擒纵齿轮和一个必要的摆锤

托盘

(如果你想改变你的擒纵装置类型,我推荐Mark V. Headrick的钟表擒纵机构)

工具:

1/4“扳手

内六角扳手(与固定螺钉尺寸相同)

大猩猩胶或环氧树脂

供应:

第1步:零件和固定轴承

如果您还没有这样做,请从附加的设计文件中创建或获取一组4件(在dxf和adobe illustrator cs6中均可用)。这应该包括2个相同的框架件,一个擒纵齿轮和带有附加擒纵托盘的摆锤。如果您的轴承具有比建议的更大的轮廓,请务必增加摆锤顶部的孔的尺寸(靠近托盘齿,在其中分叉成爪状)。我使用丙烯酸切割我的碎片,因为丙烯酸树脂在每次挥杆时都有擒纵机构的滑动性(摩擦系数)。我想可以使用其他可能的材料。

小心谨慎,将环氧树脂或大猩猩胶涂在轴承外侧,并将其放在摆锤内(最靠近托盘头)。

不要在轴承面上(或任何裂缝之间)获得任何胶/环氧树脂。这将导致轴承完全无法正常工作。

还要将套筒轴承粘到框架的顶部(矩形中间有一个孔的一侧,底部有两个孔)。不要在套筒轴承内部涂胶,因为它也会改变摩擦力并使其更难使用。

第2步:组装摆锤

轴承胶干燥后,需要将钢制光滑杆作为轴安装。

首先,将钢棒穿过轴承内侧,并在握住杆的同时将轴套放置在摆锤/轴承的一侧。这个第一轴套应留下大约2的边缘,“但是这一刻恰好不需要精确放置,因为我们以后会回去调整轴环和螺母位置。

再拧紧轴套上的固定螺钉,使杆不能让它移动。

将另一个轴环放在摆锤的另一侧。这个需要足够紧密抵靠轴承以防止任何水平摆动,但不能太紧以防止轴承移动。一旦您对其放置感到满意,请将其拧紧到位。

第3步:装配齿轮

现在我们将执行一些类似的步骤,将最长的螺纹杆件作为轴连接到我们的擒纵装置。

将螺纹杆放入齿轮内。将一个1/4“六角螺母拧到齿轮上,使留在螺母外侧(朝向杆端)的空间大小与摆臂大致相同,约为2”左右。

注意:摆锤和齿轮的方向正确。如果以后发现它们彼此向后,你可以回到步骤2或3并翻转其中一个。

在另一侧,将另一个1/4英寸的螺钉拧到第一个上,这样齿轮就不能在螺纹杆周围自由旋转。小心不要过度拧紧和破坏丙烯酸树脂。

在第二个六角螺母的外面,将轴环滑动到螺母上并将其拧紧。如果您有一个额外的轴环,也可以在第一侧进行相同的操作。这可以防止螺母在齿轮旋转时松动。或者,您可以将螺母粘合到齿轮和轴本身(超级胶水或大猩猩胶最适合这种情况)。

第4步:添加框架

现在我们需要添加框架。框架的设计使得摆锤和齿轮之间的距离是理想的,这使得托盘齿对齿轮齿的冲击最有效。

将轴套放在齿轮轴和摆轴上,距离长端至少3/4英寸。拧紧两个轴套,使它们不会移动,然后将两个轴插入框架的一侧。穿上并穿过你的一个套筒轴承。

在框架外侧放置一个额外的轴环。在擒纵齿轮的情况下,第二轴环应允许轴在套筒轴承内部旋转而不会摇晃。摆轴应紧紧固定在框架上。

将另一个轴环放置并拧紧在齿轮的另一侧。用钟摆做同样的事。这两个新的轴套应该与端部的距离大致相同。将第一个框架件放在桌子上,然后将第二个框架件滑到摆锤/齿轮组的另一侧。在摆轴和齿轮轴上放置一个外轴套。和以前一样,齿轮应该松动,以便在套筒轴承内部转动,并且应该固定摆轴。将框架侧向转动以确保齿轮和摆锤在框架内水平对齐。

测试齿轮朝向正确的方向。要做到这一点,将手指放在最顶部牙齿的顶部,并将重物放在牙齿的背面(靠近90度的一侧)。如果您将两个部件放置在正确的方向,则向下拉应使摆锤自由前后摆动。如果它似乎是绑定(停止运动)或以其他方式给出不一致的结果,则返回到步骤的早期并反转齿轮(每个端部现在应该在相对的框架侧)。

第5步:稳定框架

框架应该独立,但此时它有一个令人不舒服的摆动量。抓住其中一个剩余的1/4“-20螺纹杆件并将其插入其中一个框架件底部的一个孔中。将两个1/4”-20六角螺母拧入框架内部足够远的地方然后可以将螺纹杆推入另一个框架侧(见图3)。在每个框架侧面的外侧放置六角螺母。将它们拧紧,使框架从上到下保持一致的距离(即,它仍然垂直于平台)。

在框架的另一侧重复第一组步骤。这根新杆和原杆上的螺母应对齐,但如果框架外有一些额外的螺纹杆则无关紧要。

第6步:整理一块

TADA!你现在有一个可行的自支撑擒纵机构。

如果您将带有绳索/绳子和重量的线轴连接到齿轮轴上,则重量会在尝试自由旋转齿轮时展开。然而,摆锤上的擒纵托盘将阻挡这种动作,并将迫使摆锤来回摆动,一次释放一颗牙齿。

对于封闭的部件,摆的长度(约9.8英寸)使钟摆周期约为1秒(或每侧1/2秒)。摆锤在底部有孔,这样你就可以附加一个重物(这会使摆动稍微稳定一点),而且由于到质心的距离决定了周期,你可以调节质量上下来达到1秒。