لامپ مارپیچ (معروف به لامپ رومیزی Loxodrome): 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

The Spiral Lamp (معروف به چراغ رومیزی Loxodrome) پروژه ای است که من در سال 2015 آغاز کردم. این پروژه از Loxodrome Sconce پل نیلندر الهام گرفته بود. ایده اولیه من برای یک چراغ رومیزی با موتور بود که می توانست گردابهای نوری را روی دیوار نشان دهد.

من یک نمونه اولیه را در OpenSCAD برای نمایشگاه سازندگان طراحی و چاپ کردم. در حالی که روشنایی آنطور که انتظار داشتم فوق العاده بود ، قطعات مکانیکی شکننده ، سخت ساخته شده بودند و به سادگی خیلی خوب کار نمی کردند.

از آن زمان من FreeCAD را یاد گرفتم ، یک ابزار بسیار قوی تر ، و اجزای مکانیکی را دوباره طراحی کردم. این دستورالعمل نسخه نسل دوم را ارائه می دهد که بیشتر قسمتهای داخلی را با قطعات قابل چاپ سه بعدی جایگزین می کند. این به روز رسانی دارای ماژول های LED قابل تعویض 3W است ، بنابراین می توانید LED ها را با رنگ های مختلف عوض کنید. یا؛ اگر می توانید آن را با یک ماژول LED RGB رنگی برای جلوه های روشنایی پیچیده تر سیم کشی کنید.

این پروژه منبع باز است:

این پروژه به طور کامل با استفاده از نرم افزار رایگان و منبع باز ساخته شده است و با تعریف سخت افزار منبع باز مطابقت دارد. فایل های طراحی OpenSCAD و FreeCAD برای اصلاح در Creative Commons - Attribution - Share Alike در اختیار شما قرار گرفته است.

اعتبارات اضافی:

• با الهام از "Loxodrome Sconce" پل نیلندر

• فایل OpenSCAD مشتق شده از "Loxodrome" kitwallace

مرحله 1: هسته مرکزی

پاشنه آشیل در طرح اولیه من این بود که کره لوکسودروم نقطه نصب قابل اعتمادی نداشت. در ابتدا من سعی کردم آن را از نقطه محوری در بالا معلق کنم و از آهن ربا برای چرخاندن آن در پایه استفاده کردم. این به هیچ وجه کار نمی کرد ، بنابراین من یک موتور و یک دنده کوچک را امتحان کردم ، اما از آنجا که loxodrome در پایین آویزان بود ، دنده آن را به جای چرخاندن از راه دور بیرون می آورد. چالش اصلی یافتن راهی برای پشتیبانی و چرخاندن آن از پایین بود ، در حالی که هنوز یک محور مرکزی ثابت برای لنگر زدن بازوی LED و سیم کشی وجود داشت.

لامپ موجود در این دستورالعمل مجدداً مهندسی شده است تا از یک هسته مرکزی محوری استفاده کند. موتور در پایه یک چرخ دنده کوچک را می چرخاند که با دنده مرکزی بزرگتر مش می شود. چرخ دنده مرکزی روی یک بلبرینگ اسکیت 608 می پیچد و در قسمت دیگری قرار می گیرد که چرخش را به قسمت بالای لامپ منتقل می کند. از وسط یاتاقان یک لوله مرکزی ثابت برای لنگر زدن بازوی پشتیبانی LED و اجرای سیم کشی مربوطه عبور می کند.

مرحله 2: چاپ و مونتاژ هسته مرکزی

هسته مرکزی شامل چهار قسمت چاپ سه بعدی زیر است:

• TopAssembly.stl (خاکستری ، تصویر قبلی)
• GearCoreCenter.stl (قرمز)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (سبز)
• DriveGear.stl (بنفش)

علاوه بر قطعات چاپ شده ، به یک بلبرینگ اسکیت 603 نیاز دارید. شما می توانید اینها را ارزان در eBay پیدا کنید. ویدیوی بالا را ببینید تا ببینید چگونه همه چیز با هم ترکیب شده است. ممکن است لازم باشد لوله مرکزی را روی TopAssembly سنباده بزنید تا راحت جا بیفتد. پس از قرار دادن بلبرینگ در GearCoreCenter ، باید مقداری چسب به لبه LoxodromeMountingAdapter اضافه کرده و آن را در GearCoreCenter بچسبانید. این دو قسمت به طور محکم متصل شده اند و نباید بچرخند.

من از روان کننده چوب پنف سفید استیک با سیلیکون در تمام قسمت های متحرک استفاده کردم.

نکات کلی چاپ:

تمام قطعات در هسته مرکزی طوری طراحی شده اند که بدون پشتیبانی چاپ می شوند. GearCoreCenter باید با سطح چرخ دنده روی تخت چاپ با ضربه محکم و ناگهانی به سمت بالا چاپ شود. DriveGear باید با چرخ دنده روی تخت و شفت باریک رو به بالا چاپ شود. من دریافتم که تنظیم "حداقل سفر عقب نشینی" روی 2 میلی متر در Cura 2 به سرعت چاپ به میزان قابل توجهی کمک می کند.

نکات چاپ برای مجمع بالا:

هنگام چاپ در PLA با استفاده از تنظیمات پیش فرض ، لوله پایین مرکز TopAssembly بسیار شکننده بود. کند کردن سرعت چاپ ، افزایش ضخامت دیواره ، میزان جریان و درجه حرارت به اندازه کافی قوی به من داد.

اینها تنظیمات Cura 2 هستند که برای برش TopAssembly استفاده کردم:

• پوسته:

  ضخامت دیوار: 2

• خنک کننده:

  • سرعت فن: 50٪
  • سرعت فن معمولی: 30٪
  • حداکثر سرعت فن: 35٪

• مواد:

  • دمای پیش فرض چاپ: 210
  • دمای چاپ: 210
  • جریان: 110
  • فعال کردن عقب نشینی: نادرست

• سرعت:

  • سرعت چاپ: 40 میلی متر بر ثانیه
  • سرعت دیوار: 10 میلی متر بر ثانیه

مرحله 3: سیم کشی برای بازوی LED

برای سیم کشی سیم ها روی کانکتور چهار موقعیتی DuPont با استفاده از پین های زن ، باید از یک ابزار جمع کننده استفاده کنید. من لامپ خود را با اتصالات چهار موقعیتی ساختم تا سیمهای کافی برای LED RGB داشته باشم. اگر از LED تک رنگ استفاده می کنید ، دو سیم کافی است ، اما من ترجیح می دهم سیم ها را برای ظرفیت بار اضافی دو برابر کنم. بنابراین ، بازوی LED دارای شکافی است که به اندازه کافی بزرگ است تا در کانکتور DuPont چهار نقطه ای قرار گیرد.

شما به چهار مجموعه سیم بافته تقریباً به طول یک فوت ، یک ابزار جمع کننده و یک کیت اتصالات DuPont احتیاج دارید. من از اینها استفاده کردم:

• ابزار برش IWISS SN-28B
• HALJIA 310 عدد 2.54 میلی متر Dupont زن/مرد سیم بلوز سرپوش هدر اتصال دهنده مجموعه

ویدئو روند چروک را نشان می دهد.

مرحله 4: مونتاژ بازوی LED

پس از ایجاد مهار سیم کشی ، سیم ها را از طریق بازوی LED تغذیه کرده و کانکتور DuPont را به داخل شکاف فشار دهید. تناسب محکمی دارد. ممکن است بخواهید مقداری چسب به کانکتور بزنید تا در آینده شل نشود ، اما اگر این کار را کردید ، فقط کمی از آن استفاده کنید و آن را در قسمت جامد کانکتور بمالید و مراقب باشید که چسب نماند. وارد پریزها شوید

هنگامی که بازوی LED مونتاژ شد ، می توانید آن را از طریق سوراخ وسط هسته مرکزی تغذیه کنید. ویدئو روند کار را نشان می دهد و به من نشان می دهد که با ماژول های مختلف LED آزمایش می کنم.

نکات چاپ برای بازوی LED:

هنگام چاپ ، بازوی LED باید در کنار آن قرار گیرد. همه سطوح شیب دار هستند به طوری که نیازی به تکیه گاه نیست.

مرحله 5: مونتاژ ماژول های LED

ماژول های LED از اجزای زیر تشکیل شده اند:

• LED 3W "Star"
• درپوش بطری (به عنوان سینک گرمکن)
• کانکتور DuPont چهار موقعیتی با پین های مردانه
• طول کوتاه سیم عایق و بافته
• اپوکسی معمولی دو قسمتی برای اتصال کانکتور DuPont به پشت درپوش بطری (من از JB Weld استفاده کردم)
• اپوکسی حرارتی دو قسمتی برای اتصال LED به درب بطری (من از چسب حرارتی Arctic Alumina استفاده کردم)

شما می خواهید از آهن لحیم کاری برای اتصال طول کوتاه سیم به پدهای مثبت و منفی ستاره LED خود استفاده کنید. اگر LED تک رنگ دارید ، می توانید سیم ها را دو برابر کنید ، دو مورد مثبت و دو منفی. این به شما امکان می دهد جریان را از طریق هر دو سیم به صورت موازی عبور دهید و از تمام سیم های موجود در بازوی LED استفاده کنید. برای LED RGB ، از یک سیم برای اتصال همه پدهای آند (-) و سه سیم باقی مانده برای اتصال به هر یک از پدهای کاتد (+) استفاده خواهید کرد.

من از درپوش بطری برای هیت سینک LED استفاده می کنم. من اینها را در شرکت آبجوسازی محلی خود خریداری کردم ، اگرچه اگر بطری آبجو کاملاً خم نشده باشد ، می توانید از آن مجدداً استفاده کنید.

مگر اینکه درپوش بطری "برهنه" خریداری کنید ، ممکن است لازم باشد از تفنگ هوای گرم برای نرم کردن و برداشتن روکش لاستیکی استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که یک سطح تمیز و کاملاً صاف از فلز برهنه برای اتصال LED خود دارید. سپس ، از اپوکسی حرارتی برای اتصال LED به درپوش بطری استفاده کنید ، آن را با گیره محکم کنید و بگذارید یک شب بماند.

مرحله 6: مونتاژ ماژول های LED

روز بعد ، شما می خواهید اتصالات نر DuPont را روی هر چهار سیم بچسبانید و آنها را به یک محفظه چهار کانکتری فشار دهید. سپس ، برخی از اپوکسی های معمولی دو قسمتی (نه اپوکسی حرارتی که قبلا استفاده می کردید) را مخلوط کرده و کانکتور را به قسمت پشت بطری بچسبانید. یکبار دیگر گیره کنید و اجازه دهید یک شبه تنظیم شود.

شکل یک رنگ و یک ماژول LED RGB سه رنگ را پس از مونتاژ نشان می دهد.

مرحله 7: سیم کشی موتور

من از موتور سنکرون 4W 120V AC TYD-50 برای پایه استفاده کردم. این موتورها در صفحه های گردان مایکروویو استفاده می شوند و به راحتی در اینترنت یافت می شوند. ارزان هستند ، بسیار بی سر و صدا اجرا می شوند و در طیف وسیعی از RPM های مختلف در دسترس هستند. من یک واحد آهسته 5-6 دور در دقیقه را انتخاب کردم تا چراغ من یک حرکت چرخشی آهسته و پیوسته داشته باشد. دنده در لامپ این مقدار را به نصف کاهش می دهد ، بنابراین لامپ من با آرامش 2.5 تا 3 دور در دقیقه می چرخد.

من طنابی را که از دستگاه نجات یافته بود لحیم کردم و با دو لایه لوله کوچک کننده عایق بندی کردم. اگر از ولتاژهای خط در لامپ خود راحت نیستید ، می توانید موتورهای سنکرون 12 ولت AC TYD-50 را نیز بیابید. سپس آن را با ترانسفورماتور زگیل دیواری ترکیب می کنید که جریان متناوب 12 ولت را برای سازندگان بیشتر می کند.

مرحله 8: صفحه پایه را جمع کنید

موتور را می توان با استفاده از پیچ و مهره های M3 روی صفحه پایه پیچ کرد.

موتور من دارای یک شفت با قطر خارجی 7 میلی متر بود. بنابراین من یک قطعه پلاستیکی طراحی کردم تا بتواند با محور پروفایل مربع چاپ سه بعدی جفت شود. این با پیچ و مهره M3 متصل شده است.

این قطعه پلاستیکی دارای دهانه مخروطی پهن است و محور به گونه ای است که آزادانه با مقاومت کمی به داخل و خارج می لغزد. بعداً در مونتاژ به این مورد نیاز دارید زیرا باید از بالا سر جای خود قرار گیرد.

برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد موتور ، مقداری پای لاستیکی را در پایین صفحه پایه بچسبانید. این کار آن را از میز دور نگه می دارد و به جریان هوا کمک می کند.

نکات چاپ:

تمام قطعات طوری طراحی شده اند که بدون پشتیبان چاپ می شوند.

مرحله 9: بدنه لامپ را جمع کنید

صفحه پایه را می توان با استفاده از پیچ M3 به بدنه متصل کرد. راهی برای رسیدن به داخل وجود ندارد ، بنابراین قبل از اتصال دو نیمه ، مطمئن شوید که همه سیمها از شکاف پشت صفحه اصلی آویزان شده اند!

نکات چاپ:

بدنه لامپ دارای شیب ملایم بوده و بدون تکیه گاه قابل چاپ است.

مرحله 10: مجموعه دنده را به بدنه لامپ وصل کنید

محور بصورت آزاد در سوراخ مجموعه دنده قرار می گیرد. اگر به سادگی سعی کنید مجموعه دنده را از بالای محور قرار دهید ، احتمالاً داخل لامپ قرار می گیرد.

می توانید از چسب داغ برای نگه داشتن محور استفاده کنید ، اما من انتخاب کردم که دنده را وارونه نگه دارم و سپس بدنه لامپ (همچنین وارونه) را روی آن پایین آوردم. برای یافتن شکاف جفت گیری در اعماق لامپ ، باید محور باشید ، کناره های شیب دار قسمت جفت گیری باید به هدایت محور در محل مناسب کمک کند.

در ابتدا ، متوجه خواهید شد که محور بسیار طولانی است. من این کار را عمداً انجام دادم تا بتوانید آن را کوتاه کنید تا همه چیز محکم با هم هماهنگ شود.

هنگامی که مجموعه چرخ دنده نشسته است ، موتور را وصل کرده و قبل از محکم کردن قسمت بالایی با دو پیچ کوچک ، موتور را وصل کرده و بررسی کنید که چرخ دنده در حال چرخش است.

مرحله 11: Loxodrome را وصل کنید

بازوی LED را از طریق سوراخ کوچک در قسمت loxodrome تغذیه کرده و loxodrome را در موقعیت خود حرکت دهید. این حالت محکم است و فاصله کمی بین لبه loxodrome و بازوی LED وجود دارد. با این حال ، از زور استفاده نکنید ، نباید به آن نیاز داشته باشید.

من در عبور از پیچ در پایه بازوی LED مشکل داشتم. من مجبور شدم لبه های بازوی LED را کمی پایین بیاورم تا به اندازه کافی باریک شود تا عبور کند ، اما من فایل CAD و STL را تنظیم کرده ام ، امیدوارم شما نیازی به این کار نداشته باشید.

هنگامی که loxodrome در گردن بازوی LED قرار دارد ، باید روی زبانه های نگهدارنده محکم شود. آخرین مرحله این است که ماژول LED را با چسباندن انگشتان خود در شکاف های loxodrome وارد کنید.

نحوه انجام این کار را در ویدئو مشاهده کنید.

نکات چاپ:

Loxodrome را 100٪ پر کنید ، زیرا می خواهید بازوهای مارپیچی تا حد ممکن قوی باشند.

مطمئناً برای این چاپ و تعداد زیادی از آن به پشتیبانی نیاز خواهید داشت. اگر از یک اکسترودر دوگانه و پشتیبانی محلول برخوردار هستید ، این مکان عالی برای استفاده از آن است!

اگر اکسترودر دوگانه ندارید ، نترسید ، زیرا من توانستم این را روی یک چاپگر FDM اکسترودر چاپ کنم. از آنجا که بیشتر پشتیبانی در داخل Loxodrome خواهد بود ، باید به اندازه کافی ضعیف باشد تا بتوانید با پنس بینی سوزنی به داخل برسید ، آن را خرد کرده و قطعه قطعه آن را بردارید.

پشتیبانی پیش فرض در Cura برای این کار بسیار قوی است. ترفندی که من پیدا کردم این بود که از یک شبکه پشتیبانی با تراکم صفر استفاده کنم. این باعث می شود Cura فقط دیوارهای تک لایه نازک را برای پشتیبانی از بازوهای مارپیچی Loxodrome چاپ کند. این دیوارها به آسانی خرد می شوند و پس از اتمام چاپ ، برداشته می شوند.

چاپ اصلی من در سال 2015 با نسخه قبلی Cura انجام شد ، اما در اینجا تنظیمات Cura 2 است که به نظر می رسد الگوی پشتیبانی مورد نظر را ارائه می دهد:

• ایجاد پشتیبانی: درست است
• محل استقرار: همه جا
• الگوی پشتیبانی: شبکه
• تراکم پشتیبانی: 0
• فاصله پشتیبانی X/Y: 0.9
• فاصله پشتیبانی Z: 0.15
• از برج ها استفاده کنید: نادرست

در حین چاپ و بعد از چاپ ، Loxodrome شبیه یک کروسان بزرگ است. برای از بین بردن تکیه گاه تا زمانی که همه چیز از بین برود ، باید از پنس بینی سوزنی استفاده کنید. فشار دادن آن با یک ابزار تیز یا خرد کردن آن به شکستن لایه ها کمک می کند. استفاده از دستکش های ضخیم ممکن است برای این کار مفید باشد ، زیرا قطعات ممکن است تیز باشند. پس از برداشته شدن تمام تکیه گاه ، می توانید نقاط خشن را با استفاده از کاغذ سنباده صاف کنید.

مرحله 12: تغذیه ماژول LED

برای تغذیه ماژول LED ، منبع تغذیه فعلی قابل تنظیم را توصیه می کنم. برای یک ستاره LED معمولی ، 300mA جریان کافی را تأمین می کند. چندین درایور LED 300mA در eBay ذکر شده است ، یا می توانید یک ماژول کاملاً قابل تنظیم مانند آنچه در فیلم من نشان داده شده است دریافت کنید.

گزینه دیگر خرید مبدل ولتاژ متغیر DC-to-DC و استفاده از آن همراه با زگیل دیواری 12 ولت DC است. سپس می توانید با دقت ولتاژ را از صفر کنید تا زمانی که مقدار صحیح جریان ، که توسط مولتی متر اندازه گیری شده است ، از طریق LED عبور می کند. توجه داشته باشید که LED های رنگی مختلف به منبع تغذیه با ولتاژهای مختلف نیاز دارند ، بنابراین اگر قصد تعویض LED دارید ، منبع تغذیه ثابت انتخاب بسیار بهتری است.

هنگامی که جریان را روی LED تنظیم کردید ، لطفاً آن را فقط در حین حضور اجرا کنید. شما می خواهید آن را تماشا کنید تا مطمئن شوید که آنقدر داغ نمی شود که تکیه گاه های پلاستیکی را ذوب کند. اگر هوا بسیار گرم می شود ، باید جریان را کم کنید.

نایب قهرمان در چالش Epilog 9