Spiralna lampa (poznata i kao stona lampa Loxodrome): 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Spiralna lampa (poznata i kao Stolna svjetiljka Loxodrome) je projekt koji sam započela 2015. godine. Moja prvotna zamisao bila je motorna stona lampa koja bi projicirala tekuće vrtloge svjetla na zid.

Dizajnirao sam i 3D štampao prototip u OpenSCAD -u za izložbu proizvođača. Iako je osvjetljenje bilo fantastično kao što sam se nadao, mehanički komadići su bili krhki, teško ih je izgraditi i jednostavno nisu radili baš najbolje.

Od tada sam naučio FreeCAD, mnogo moćniji alat i redizajnirao sam mehaničke komponente. Ovaj Instructable predstavlja verziju druge generacije koja zamjenjuje većinu unutrašnjosti dijelovima u potpunosti 3D ispisanim. Ovo ažuriranje sadrži zamjenjive LED module od 3 W, tako da LED diode možete zamijeniti za različite boje; ili; ako ga možete povezati s RGB LED modulom u boji za sofisticiranije svjetlosne efekte.

Ovaj projekat je otvorenog koda:

Ovaj projekt je u potpunosti izgrađen koristeći besplatni softver i softver otvorenog koda i zadovoljava definiciju hardvera otvorenog koda. Datoteke za dizajn OpenSCAD -a i FreeCAD -a omogućene su vam za izmjenu u okviru Creative Commons - Atribucija - Podijeli pod istim uvjetima

Dodatni krediti:

• Inspirisan "Loxodrome Sconceom" Paula Nylandera

• OpenSCAD datoteka izvedena iz Kitwallaceovog "Loxodroma"

Korak 1: Centralno jezgro

Ahilova peta mog originalnog dizajna bila je da loksodromska sfera nije imala pouzdanu tačku pričvršćivanja. U početku sam pokušao da ga suspendujem sa tačke zakretanja na vrhu i koristeći magnete da ga rotiram u osnovi. Ovo uopće nije uspjelo, pa sam pokušao s motorom i malim zupčanikom, ali budući da je loksodrom visio na dnu, zupčanik bi ga gurnuo s puta, a ne okrenuo. Ključni izazov bio je pronaći način da ga podržite i okrenete odozdo, a da pritom još uvijek imate fiksnu središnju os za sidrenje LED kraka i ožičenja.

Svjetiljka prikazana u ovom Instructable-u je rekonstruirana za korištenje koaksijalnog središnjeg jezgra. Motor u osnovi rotira mali zupčanik koji se povezuje s većim središnjim zupčanikom. Središnji zupčanik omotava ležaj klizaljki 608 i uklapa se u drugi dio koji prenosi rotaciju na gornji dio svjetiljke. Kroz sredinu ležaja prolazi fiksna središnja cijev za sidrenje LED potporne ruke i za provođenje pripadajućeg ožičenja.

Korak 2: Štampanje i sastavljanje centralnog jezgra

Centralno jezgro sastoji se od sljedeća četiri 3D štampana dijela:

• TopAssembly.stl (sivo, prethodna slika)
• GearCoreCenter.stl (crveno)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (zeleno)
• DriveGear.stl (ljubičasta)

Osim ispisanih dijelova, trebat će vam i jedan ležaj za klizanje 603. Možete ih jeftino pronaći na eBayu. Pogledajte gornji video da vidite kako je sve to sastavljeno. Možda ćete trebati brusiti središnju cijev na TopAssemblyu za dobro prianjanje. Nakon što je ležaj umetnut u GearCoreCenter, trebali biste dodati malo ljepila na rub adaptera LoxodromeMountingAdapter i utisnuti ga u GearCoreCenter. Ova dva dijela trebaju biti čvrsto pričvršćena i ne smiju se okretati.

Koristio sam Panef White Stick mazivo sa silikonom na svim pokretnim dijelovima.

Opći savjeti za štampanje:

Svi dijelovi u središnjem jezgru dizajnirani su za štampanje bez podrške. GearCoreCenter treba odštampati tako da je strana sa zupčanikom u ravnini na ležištu za štampanje tako da kopče budu okrenute nagore. DriveGear treba odštampati tako da zupčanik leži u ravni sa krevetom, a uska osovina okrenuta nagore. Otkrio sam da je postavljanje "Minimalnog hoda povlačenja" na 2 mm u Cura 2 značajno ubrzalo ispis.

Savjeti za štampanje gornje montaže:

Prilikom štampanja u PLA -i koristeći zadane postavke, cijev prema sredini TopAssembly -a bila je previše krhka. Usporavanje otiska, povećanje debljine zida, protoka i temperature dali su mi dovoljno snažan dio.

Ovo su postavke Cure 2 koje sam koristio za rezanje TopAssembly -a:

• Ljuska:

  Debljina zida: 2

• Hlađenje:

  • Brzina ventilatora: 50%
  • Uobičajena brzina ventilatora: 30%
  • Maksimalna brzina ventilatora: 35%

• Materijal:

  • Zadana temperatura štampanja: 210
  • Temperatura štampe: 210
  • Protok: 110%
  • Omogući povlačenje: Netačno

• Brzina:

  • Brzina štampe: 40 mm/s
  • Brzina zida: 10 mm/s

Korak 3: Presovanje žica za LED krak

Morat ćete upotrijebiti alat za prešanje kako biste prevukli žice na DuPont konektor s četiri položaja pomoću ženskih pinova. Lampu sam izgradio sa četiri položaja konektora kako bih imao dovoljno žica za RGB LED. Ako koristite LED u jednoj boji, dvije žice će biti dovoljne, ali radije udvostručujem žice radi dodatne nosivosti. Dakle, LED ruka ima dovoljno veliki otvor da stane DuPont konektor u četiri točke.

Trebat će vam četiri seta pletene žice dugačke oko stope, alat za presovanje i komplet DuPont konektora. Koristio sam ove:

• IWISS SN-28B Alat za presovanje
• HALJIA 310 kom 2,54 mm Dupont ženski/muški žičani kratkospojnik pin header konektor asortiman

Video prikazuje proces krimpovanja.

Korak 4: Sklapanje LED kraka

Nakon što ste izgradili kabelski svežanj, provucite žice kroz LED krak i gurnite DuPont konektor u utor. Čvrsto pristaje. Možda ćete htjeti nanijeti malo ljepila na konektor kako se u budućnosti ne bi olabavio, ali ako to učinite, upotrijebite samo malo i nanesite ga na čvrstu stranu konektora i pazite da ljepilo ne pusti ući u utičnice.

Kada se LED ruka sastavi, možete je provući kroz rupu u sredini središnjeg jezgra. Video prikazuje proces i prikazuje mi testiranje s različitim LED modulima.

Savjeti za štampanje LED kraka:

LED lampica treba biti postavljena na stranu prilikom štampanja. Sve su površine nagnute tako da oslonci ne bi trebali biti potrebni.

Korak 5: Sklapanje LED modula

LED moduli se sastoje od sljedećih komponenti:

• 3W LED "Star"
• Čep za bocu (kao hladnjak)
• DuPont konektor sa četiri položaja sa muškim pinovima
• Kratke duljine izolirane, pletene žice
• Običan dvodijelni epoksid za pričvršćivanje DuPont konektora na stražnju stranu čepa boce (koristio sam JB Weld)
• Dvodijelni termalni epoksid za pričvršćivanje LED diode na čep boce (koristio sam termo ljepilo Arctic Alumina)

Morat ćete koristiti lemilicu za pričvršćivanje kratkih žica na pozitivne i negativne jastučiće vaše LED zvijezde. Ako imate LED u jednoj boji, mogli biste udvostručiti žice, dvije za pozitivnu i dvije za negativnu. To vam omogućuje paralelno provođenje struje kroz obje žice i iskorištavanje svih dostupnih žica u LED kraku. Za RGB LED, upotrijebit ćete jednu žicu za međusobno povezivanje svih anodnih (-) jastučića i preostale tri žice za povezivanje sa svakom od katodnih (+) pločica.

Za LED hladnjak koristim čepove za boce. Kupio sam ih u svojoj lokalnoj pivarskoj kompaniji, iako biste mogli pokušati ponovo upotrijebiti jednu iz boce piva ako je potpuno savijena.

Osim ako ne kupite "gole" čepove boca, možda ćete morati upotrijebiti pištolj s vrućim zrakom za omekšavanje i uklanjanje gumene obloge. Pobrinite se da imate čistu i savršeno ravnu površinu od golog metala za pričvršćivanje LED diode. Zatim upotrijebite termalni epoksid za pričvršćivanje LED diode na čepove boca, pričvrstite je kopčama i ostavite da se stegne preko noći.

Korak 6: Sklapanje LED modula

Sljedećeg dana poželjet ćete prevući muške DuPont konektore na svaku od četiri žice i gurnuti ih u kućište s četiri konektora. Zatim pomiješajte dio uobičajenog dvodijelnog epoksida (ne termalnog epoksida koji ste ranije koristili) i pričvrstite konektor na stražnju stranu čepa boce. Još jednom isjecite i ostavite da se stegne preko noći.

Slika prikazuje jednobojni i trobojni RGB LED modul nakon montaže.

Korak 7: Povežite motor

Za bazu sam koristio sinkroni motor tipa 4W 120V AC TYD-50. Ovi motori se koriste u mikrotalasnim gramofonima i lako se mogu pronaći na internetu. Oni su jeftini, rade vrlo tiho i dostupni su u nizu različitih okretaja. Odabrao sam sporu jedinicu od 5-6 o / min kako bih lampi dao polako, postojano okretanje. Zupčanik u svjetiljci smanjuje ovo upola, pa se moja lampa okreće pri umirujućih 2,5 do 3 o / min.

Lemio sam na kablu spašenom iz aparata i izolovao ga sa dva sloja termoskupljajuće cevi. Ako vam ne odgovaraju mrežni naponi u lampi, možete pronaći i 12V AC TYD-50 sinkrone motore. Zatim biste ga kombinirali sa transformatorom za zidne bradavice koji isporučuje 12V AC koji je prilagođeniji proizvođačima.

Korak 8: Sastavite osnovnu ploču

Motor se može pričvrstiti na osnovnu ploču pomoću vijaka M3.

Moj motor je imao osovinu vanjskog promjera 7 mm. Stoga sam dizajnirao plastični komad koji će mu omogućiti parenje s 3D štampanom osovinom kvadratnog profila. Ovo je pričvršćeno vijkom i maticom M3.

Ovaj plastični komad ima široka sužena usta, a osovina treba slobodno kliziti unutra i van s malim otporom. Ovo će vam trebati kasnije u sklopu jer će morati pasti na svoje mjesto odozgo.

Kako se motor ne bi pregrijao, zalijepite gumene nožice na dno osnovne ploče. To će ga držati podalje od stola i pomoći pri protoku zraka.

Savjeti za štampanje:

Svi dijelovi su dizajnirani za štampanje bez nosača.

Korak 9: Sastavite tijelo lampe

Osnovna ploča se može pričvrstiti na tijelo pomoću vijaka M3. Nema načina da uđete unutra, pa provjerite da li sve žice vise iz utora na stražnjoj strani osnovne ploče prije nego pričvrstite dvije polovice!

Savjeti za štampanje:

Kućište lampe ima blagi nagib i može se štampati bez nosača.

Korak 10: Pričvrstite prijenosni sklop na tijelo svjetiljke

Osovina labavo sjedi u rupi u sklopu zupčanika. Ako jednostavno pokušate staviti sklop zupčanika odozgo, osovina će vjerojatno pasti unutar svjetiljke.

Mogli biste upotrijebiti mrvicu vrućeg ljepila da osovinu držite na mjestu, ali ja sam odabrao držati sklop zupčanika naopako, a zatim sam spustio tijelo svjetiljke (također naopako). Morate osovinom da pronađete utor za spajanje duboko unutar svjetiljke, nagnute strane dijela za spajanje trebale bi pomoći da se osovina usmjeri na mjesto.

U početku ćete vidjeti da je osovina preduga. Napravio sam ovo namjerno kako biste ga mogli skratiti dok sve ne sjedne čvrsto.

Nakon što sklop zupčanika sjedne, uključite motor i provjerite da li se zupčanik okreće prije nego što pričvrstite vrh s dva mala vijka.

Korak 11: Priložite Loxodrome

Uvucite LED diodu kroz malu rupu na dnu loksodroma i pomaknite loksodrom u položaj. Čvrsto pristaje i ima mali razmak između ruba loksodroma i LED kraka. Međutim, nemojte koristiti silu, to ne bi trebalo biti potrebno.

Imao sam poteškoća proći loksodrom iza zavoja u dnu LED kraka. Morao sam malo turpirati rubove LED kraka kako bi bio dovoljno uzak da prođe, ali prilagodio sam CAD datoteku i STL pa se nadam da to nećete morati učiniti.

Nakon što se loksodrom nađe na vratu LED kraka, trebao bi zaskočiti na pričvrsne jezičke. Posljednji korak je umetanje LED modula provlačenjem prstiju kroz rupe na loksodromu.

Kako se to radi pogledajte u videu.

Savjeti za štampanje:

Odštampajte Loxodrome na 100% ispunjenosti jer želite da spiralni krakovi budu što jači.

Sigurno će vam trebati podrška za ovaj ispis i mnogo toga. Ako imate dvostruki ekstruder i topljivu podlogu, ovo je odlično mjesto za upotrebu!

Ako nemate dvostruki ekstruder, ne bojte se jer sam to uspio ispisati na FDM pisaču s jednim ekstruderom. Budući da će većina potpore biti unutar Loxodroma, morat će biti dovoljno slaba da možete posegnuti kliještima s iglastim nosom, zdrobiti je i ukloniti komad po komad.

Zadana podrška u Curi je prejaka za ovo. Trik koji sam otkrio bio je da koristim rešetkasti nosač s gustoćom nosača od nule. To uzrokuje da Cura ispisuje samo tanke jednoslojne zidove koji podupiru spiralne krakove Loxodroma. Ove zidove je relativno lako slomiti i ukloniti nakon što je otisak završen.

Moj originalni ispis napravljen je 2015. s ranijom verzijom Cure, ali evo postavki za Cura 2 koje izgledaju kao da daju željeni uzorak podrške:

• Generiraj podršku: Istina
• Položaj podrške: Svuda
• Uzorak podrške: Mreža
• Gustoća podrške: 0
• Podrška Udaljenost X/Y: 0,9
• Podrška Udaljenost Z: 0,15
• Koristi tornjeve: lažno

Tokom i nakon štampe, Loxodrome će izgledati kao džinovski kroasan. Morat ćete koristiti kliješta s iglastim nosem kako biste otkinuli nosač dok sve ne nestane. Ako ga udarite oštrim alatom ili ga zdrobite, pomoći ćete u razbijanju slojeva. Korištenje debelih rukavica može biti od pomoći u tome, jer fragmenti mogu biti oštri. Nakon što uklonite svu potporu, možete izgladiti sve grube mrlje brusnim papirom.

Korak 12: Napajanje LED modula

Za napajanje LED modula preporučujem podesivo strujno napajanje. Za tipičnu LED zvijezdu, 300mA će osigurati odgovarajuću struju. Na eBayu je nekoliko LED upravljačkih programa od 300 mA ili možete nabaviti potpuno prilagodljiv modul poput onog prikazanog u mom videu.

Druga mogućnost je kupiti pretvarač istosmjernog u istosmjerni napon promjenjivog napona i koristiti ih zajedno sa zidnom bradavicom od 12 volti. Zatim možete pažljivo pojačati napon od nule sve dok odgovarajuća količina struje, mjerena multimetrom, ne prođe kroz LED diodu. Imajte na umu da će LED -icama različitih boja biti potrebno napajanje postavljeno na različitim naponima, pa ako planirate zamjenu LED -a, napajanje konstantnom strujom je mnogo bolji izbor.

Nakon što postavite struju na LED, molimo vas da je pokrećete samo dok ste prisutni. Želite ga gledati kako biste bili sigurni da se ne zagrijava dovoljno da otopi plastične podloge. Ako postane jako vruće, morat ćete smanjiti struju.

Drugoplasirani u Epilog izazovu 9