De Grote 'Kleinkinderenklok'

Ontwerpconcept: -

Zonder enig idee van het ontwerp te beginnen, is dit klokmechanisme puur gebouwd op trial-and-error en wilde verbeelding. (Ik ben geen ingenieur – dit is meer een kunstwerk dan een mechanische klok en een ontwerp.) Ik besloot deel te nemen aan de Timepiece-wedstrijd en dit was mijn allereerste wedstrijd zonder enig idee van wat ik deed of wat ik kon verwachten.

In slechts 5 minuten besloot ik een klok helemaal vanaf nul te bouwen, zonder remixes of geleende ideeën – met behulp van tandwielen en een nieuwe manier om hem aan te drijven. De klok zou de naam "The Grand – Grandchildren Clock" krijgen. Dit zette me aan het werk met een leeg scherm en basisvormen en -onderdelen die beschikbaar zijn op Tinkercad. Het resultaat is dit unieke, zelfontworpen model zonder AI-inhoud. Geprint en ontworpen in de avonden en in de weekenden (Dankjewel Tinkercad – en het Autodesk-team, 100% ontworpen met behulp van een opensource online CAD-programma.)

Voor dit model is idealiter de Creality K2 nodig - bedgrootte en meerkleurig printen, schilderen, en bovendien aandacht voor werk toleranties. (Ik leerde pas over Support Painting in de Creality-print aan het einde van de bouw.)

Ik wilde dat het leerzaam zou zijn voor mijn kleinkinderen, maar het bleek ook zeer leerzaam voor opa!

Idealiter moet later een speelgoed of een interessante toevoeging voor hen als motivatie worden toegevoegd (Ik denk aan een knikkerachtbaan en lift die nu in ontwerp is.) Dit zou hen moeten helpen leren hoe ze oude analoge tijdsweergaven moeten lezen en hoe tandwielen werken.

Het werk aan de stepperdrive, knikkerachtbaan en knikkerpomp / -lift zal worden toegevoegd en ook gratis te downloaden zijn.

Op het moment van voorbereiding voor inzending – is het daadwerkelijke Klokmechanisme ontworpen, geprint en geassembleerd, inclusief functionele tests die succesvol zijn voltooid.

Houd er rekening mee dat het ontwerp veel hardware nodig heeft. Ik gebruikte items die ik al beschikbaar had in mijn 3D-werkruimte en garage.

Klokverhoudingen moesten 60:1 zijn en nogmaals 60:1. Als de steppermotor werkt, moet de klok de tijd bijhouden en potentieel functioneel zijn. Het ontwerp als conceptueel leermiddel en uit pure liefde die ik voor mijn kleinkinderen heb. Ik wilde dat het plezierig zou zijn. Toch daagde het me uit om het volgende niveau van 3D-printen te bereiken.

(De aandrijving die later wordt toegevoegd en gedeeld, moet toestaan dat de steppermotor op 60 RPM wordt ingesteld – om de radiale arm en knikkerlift te activeren.

Als het volledig werkt, kan dit ontwerp een heleboel nieuwere ontwerpen en thema's voor het basisontwerp openen.

Deze klok is ondergebracht in een vitrine van veiligheidsglas die wordt ondersteund door een 3D-geprint frame boven en onder. (Dit zal gratis worden gedeeld zodra ik het bestandsprobleem kan oplossen waar ik momenteel mee zit.)

Grootte – De voltooide klokassemblage met basis is bijna 700 mm hoog bij 230 mm x 300 mm. De glazen kast maakt het net iets meer dan 770 mm hoog. (Groot en opvallend met lichteffect van de voeding onderaan.)

Hoeveel geprinte bestanden?

Totaal aantal prints op het moment van uploaden voor de wedstrijd – ongeveer 52 – Sommige items moeten worden toegevoegd voor de deadline van de wedstrijd, dus dit cijfer is slechts indicatief. Let op: sommige items worden in 2-voud of meervoud geprint.

Printinstellingen

Filament - Creality CR-PETG Transparant (Ik denk dat ik 10 kg heb gebruikt) en Generiek Glow in the Dark Blauw alleen voor de wijzerplaatcijfers.

Printtijd – Printtijd en mijn rudimentaire experimenten bedroegen minimaal meer dan 130 uur.

(Je kunt tijd besparen en filament uitsparen door de infill te verminderen, in sommige gevallen de wandlussen – Het is over-engineered, liever dan niets te hebben om te laten zien voor de wedstrijd.)

Gebruikte printers - Creality K2 x 2

Geüploade bestanden zijn daadwerkelijk geprinte onderdelen (Ik heb uiteindelijk generieke bestanden geladen omdat ik de plaatbestanden maar niet geladen krijg, wat ik ook probeer.

Houd er rekening mee dat de ondersteuningsstructuren en oriëntatie in sommige gevallen cruciaal zijn – ik heb het op de harde manier geleerd. Vooral bij conische tandwielen.

(Er kunnen fouten optreden bij het laden van bestanden – dus als je hulp nodig hebt, neem dan gerust contact met mij op voor ondersteuning.

Het is mogelijk met kleinere printers, oorspronkelijk gemaakt op de Creality K2 – Ik help graag iedereen die er zelf een wil bouwen – zelfs op een kleinere printer. Er zouden dan een paar extra bestanden nodig zijn voor samengevoegde onderdelen.)

In sommige gevallen is er behoorlijk wat afwerkingswerk vereist – (Een voorbeeld is de radiale armladder – deze moet perspassend zijn – anders wiebelt hij en werkt hij niet – (Ik moest er drie printen om het probleem uiteindelijk op te lossen.)

Mogelijk moet je de Expert-modus gebruiken en specifiek de Z-as offset controleren voor grotere plat geplaatste onderdelen. Het bed moet schoon zijn – en voorbereid op adhesie. (ABS Slush of lijmstift)

Ik zal een PDF-instructie stap voor stap ontwikkelen voor de assemblage - op deze manier kan ik ook controleren of het model 100% compleet is.

Temperaturen gebruikt voor CR-PETG lagen tussen 240 en 247 graden.

Nozzle - 0,4 mm nozzle Laaghoogte 0,2 mm – Standaard

Let op, de tweede afbeelding is met de juiste aandrijflijn, je kunt de 4 tandwielen zien die de uren naar de wijzer voeren - wat het laatste tandwiel is.

Bestanden toegevoegd voor eenvoudige klokwijzers – aangezien de mijne waren aangepast om de namen van mijn kleinkinderen op elk van hen te hebben.

Het meest cruciale onderdeel van de klok zijn de conische tandwielen en specifiek de conische tandwielen die kracht doorgeven en overbrengen tussen de twee niveaus. (Het is belangrijk om deze op zijn minst te slicen met de tanden in de bovenste positie en ze tijdens het printen geen ondersteuning en interferentie te geven. – hier moest ik ze opnieuw printen om een beter productresultaat te garanderen.)

Het enige dat ik echt moet verbeteren is de urenaandrijving.

K2-printers zijn capabel en veel leuk om mee te werken. (Ik ga binnenkort 0,2 mm nozzles bestellen omdat ik meer fijn werk wil doen.)

Assemblage: -

Diverse hardware, schroeven, moeren, bouten, ringen, riemen, enz. zijn vereist voor dit model. (Let op – ik heb een selectie bouten en moeren en gebruikte items en paste ze aan zoals vereist. – (Een BOM - Bill of Materials kan later worden toegevoegd om anderen te helpen hetzelfde te bouwen. – Ik zal nu niet genoeg tijd hebben om dit te doen en de deadline van de wedstrijd te halen – dus ik beloof verdere updates en het delen van informatie in de toekomst.)

Twee aluminium staven van 4 mm, ongeveer 330 mm lang, op lengte afgeknipt wanneer de assemblage is voltooid.

Secondelijm

Wat betreft schroeven, moeren en zelftappende schroeven gebruikte ik wat voorhanden was – (M2 tot M8 in verschillende lengtes.)

Sommige gaten moeten worden geruimd en/of gepolijst met fijn schuurpapier.

Toekomstige ontwikkelingen.

Voor de Stepper Drive en het Speelgoed - lopende en toe te voegen na de wedstrijd.

Gereedschap

Indien beschikbaar zou een Dremel (microgrinder) of een vergelijkbaar apparaat voordelig zijn. Boor 2 mm.

Inbussleutels, tangen, schroevendraaiers - basis.

Onderdelen moeten worden voorbereid op schilderen en geschilderd worden voor de assemblage. Of geprint in kleuren.

Boren van 1,8 - 4 mm zouden voordelig zijn. Ik gebruikte alleen een 2 mm en toen de Dremel.

Aanvullend vereist als volgt: -

Lagers 608 (OD 22 mm x ID 8 mm x Dikte 7 mm) (Ik kocht er 30 en had er aan het einde nog wat over)

Lagers Binnendiameter 12 Buitendiameter 32 bij 10 mm dik, ik gebruikte er 4, één op elke uurnaaf en de radiale ladder.

2 x 4 mm aluminium staaf – Een oude, weggegooide tv-antenna gerecycled voor de twee assen. Deze moet worden geboord met 3 plaatsen x 2 mm gaten aan de ingangszijde van de radiale klok radiale ladder en secondenarm indien vereist, evenals de onderste as aan het einde van de tandwielkast en op de uuruitvoerpoelie.)

1 x Steppermotor NEMA-17

1 x Pulse drive Steppermotor MKS – PWM Signaalgenerator (DC 12V 24V MKS OSC Steppermotor Pulssignaalgenerator Module)

1 x Voeding

1x Hoofd Stepper driver. (De MKS is om signalen te verzenden en om het te beschermen tegen overbelasting, een normale Stepper driver ontvangt de pulsen en doet het zware stroomwerk.

Mijn huidige mijlpaal die ik voor deze wedstrijd heb bereikt, is een volledig functioneel klokmechanisme dat vanaf nul is ontworpen - geprint en getest.

Gemaakt, ontworpen en gebouwd door 'Cephas niet van Rome'

original design