Spirālveida lampa (pazīstama arī kā Loxodrome galda lampa): 12 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Spiral Lamp (pazīstams arī kā Loxodrome Desk Lamp) ir projekts, kuru es sāku 2015. gadā. To iedvesmoja Pola Nīlandera Loksodroma koncons. Mana sākotnējā ideja bija par motorizētu galda lampu, kas projicētu plūstošus gaismas virpuļus uz sienas.

Es izstrādāju un 3D izdrukāju prototipu OpenSCAD veidotāja izstādei. Lai gan apgaismojums bija tik fantastisks, kā es cerēju, mehāniskie uzgaļi bija trausli, grūti veidojami un vienkārši nedarbojās ļoti labi.

Kopš tā laika esmu apguvis FreeCAD, daudz jaudīgāku rīku, un esmu pārveidojis mehāniskās sastāvdaļas. Šī instrukcija piedāvā otrās paaudzes versiju, kas lielāko daļu iekšpuses aizstāj ar pilnībā 3D izdrukājamām detaļām. Šajā atjauninājumā ir maināmi 3W LED moduļi, lai jūs varētu nomainīt gaismas diodes uz dažādām krāsām; vai; ja varat to savienot ar pilnkrāsu RGB LED moduli, lai iegūtu sarežģītākus apgaismojuma efektus.

Šis projekts ir atvērtā koda:

Šis projekts tika pilnībā izveidots, izmantojot bezmaksas un atvērtā pirmkoda programmatūru, un tas atbilst atvērtā pirmkoda aparatūras definīcijai. OpenSCAD un FreeCAD dizaina faili ir paredzēti, lai jūs varētu tos mainīt, izmantojot Creative Commons - Attiecinājums - Kopīgot

Papildu kredīti:

• Iedvesmojoties no Pola Nīlandera "Loxodrome Sconce"

• OpenSCAD fails, kas iegūts no Kitwallace "Loxodrome"

1. darbība: centrālais kodols

Mana sākotnējā dizaina Ahilleja papēdis bija tāds, ka loksodroma sfērai nebija uzticama stiprinājuma punkta. Sākumā es mēģināju to apturēt no pagrieziena punkta augšpusē un, izmantojot magnētus, pagriezt to pie pamatnes. Tas vispār nedarbojās, tāpēc es izmēģināju motoru un nelielu pārnesumu, taču, tā kā loksodroms karājās apakšā, pārnesums to izstūma, nevis pagrieza. Galvenais izaicinājums bija atrast veidu, kā to atbalstīt un griezt no apakšas, vienlaikus saglabājot fiksētu centrālo asi LED sviras un elektroinstalācijas nostiprināšanai.

Šajā instrukcijā redzamais lukturis ir pārveidots, lai izmantotu koaksiālu centrālo serdi. Motors pie pamatnes rotē nelielu pārnesumu, kas savienojas ar lielāku centrālo pārnesumu. Centrālais pārnesums aptin 608 skrituļslidas gultni un fiksators iekļaujas citā daļā, kas pārnes rotāciju uz luktura augšējo daļu. Caur gultņa vidu iet fiksēta centrālā caurule LED balsta stiprināšanai un ar to saistīto vadu vadīšanai.

2. darbība: centrālā kodola drukāšana un salikšana

Centrālais kodols sastāv no šādām četrām 3D drukātām daļām:

• TopAss Assembly.stl (pelēks, iepriekšējais attēls)
• GearCoreCenter.stl (sarkans)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (zaļa)
• DriveGear.stl (violeta)

Papildus drukātajām detaļām jums būs nepieciešams viens 603 skrituļslidas gultnis. Jūs varat tos atrast lēti vietnē eBay. Noskatieties iepriekš redzamo video, lai redzētu, kā tas viss ir salikts kopā. Lai cieši pieguļ, var būt nepieciešams noslīpēt TopAssemble centrālo cauruli. Kad gultnis ir ievietots GearCoreCenter, jums jāpievieno nedaudz līmes LoxodromeMountingAdapter malai un jāpiespiež GearCoreCenter. Šīs divas daļas ir paredzētas drošai piestiprināšanai, un tām nevajadzētu griezties.

Visām kustīgajām daļām es izmantoju Panef White Stick lubrikantu ar silikonu.

Vispārīgi padomi drukāšanai:

Visas centrālās kodola daļas ir paredzētas drukāšanai bez atbalsta. GearCoreCenter ir jāizdrukā ar drukāšanas gultas sānu daļu ar reduktoru, ar fiksatoriem uz augšu. DriveGear drukā ar pārnesumu vienā līmenī ar gultu un šauru vārpstu uz augšu. Es atklāju, ka iestatot minimālo ievilkšanas attālumu 2 mm Cura 2, ievērojami paātrinājās drukāšana.

Padomi drukāšanai augšējai montāžai:

Drukājot PLA, izmantojot noklusējuma iestatījumus, caurule uz leju TopAssemble centrā bija pārāk trausla. Drukas palēnināšana, sienas biezuma, plūsmas ātruma un temperatūras palielināšana deva man pietiekami spēcīgu daļu.

Šie ir Cura 2 iestatījumi, kurus izmantoju TopAss Assembly sagriešanai:

• Korpuss:

  Sienas biezums: 2

• Dzesēšana:

  • Ventilatora ātrums: 50%
  • Regulārs ventilatora ātrums: 30%
  • Maksimālais ventilatora ātrums: 35%

• Materiāls:

  • Noklusējuma drukāšanas temperatūra: 210
  • Drukāšanas temperatūra: 210
  • Plūsma: 110%
  • Iespējot atsaukšanu: nepatiesa

• Ātrums:

  • Drukas ātrums: 40 mm/s
  • Sienas ātrums: 10 mm/s

3. solis: LED stieņa gofrēšana

Jums būs jāizmanto gofrēšanas instruments, lai saspiestu vadus četru pozīciju DuPont savienotājā, izmantojot sieviešu tapas. Es uzbūvēju savu lampu ar četru pozīciju savienotājiem, lai man būtu pietiekami daudz vadu RGB LED. Ja izmantojat vienas krāsas gaismas diodi, pietiks ar diviem vadiem, bet es labprātāk dubultu vadus, lai iegūtu papildu strāvas nestspēju. Tādējādi LED rokai ir pietiekami liels slots, lai ietilptu četru punktu DuPont savienotājā.

Jums būs nepieciešami četri pītas stieples komplekti, kuru garums ir aptuveni pēda, gofrēšanas rīks un DuPont savienotāju komplekts. Es izmantoju šos:

• Gofrēšanas rīks IWISS SN-28B
• HALJIA 310 gab.

Video demonstrē gofrēšanas procesu.

4. solis: LED rokas montāža

Kad esat izveidojis elektroinstalāciju, izvadiet vadus caur LED sviru un iespiediet DuPont savienotāju slotā. Tas ir cieši pieguļošs. Iespējams, vēlēsities piesūcināt līmi pie savienotāja, lai tā neatbrīvotos nākotnē, taču, ja to darāt, izmantojiet tikai nedaudz un uzklājiet to uz savienotāja cietās puses un uzmanieties, lai līmi neļautu iekļūt kontaktligzdās.

Kad LED rokturis ir samontēts, varat to padot caur caurumu centrālās serdes vidū. Video demonstrē procesu un parāda man testēšanu ar dažādiem LED moduļiem.

Padomi par LED rokas drukāšanu:

Drukājot, LED rokturim jābūt novietotam uz sāniem. Visas virsmas ir slīpas tā, ka balsti nav nepieciešami.

5. solis: LED moduļu salikšana

LED moduļi sastāv no šādiem komponentiem:

• 3W LED "zvaigzne"
• Pudeles vāciņš (kā radiators)
• Četru pozīciju DuPont savienotājs ar tapām
• Īss izolētas, pītas stieples garums
• Regulāra divdaļīga epoksīda savienojums DuPont savienotāja piestiprināšanai pudeles vāciņa aizmugurē (es izmantoju JB Weld)
• Divdaļīgs termiskais epoksīdsveķis, lai LED piestiprinātu pie pudeles vāciņa (es izmantoju Arctic Alumina Thermal Adhesive)

Jūs vēlaties izmantot lodāmuru, lai pievienotu īsu stieples garumu jūsu LED zvaigznes pozitīvajiem un negatīvajiem spilventiņiem. Ja jums ir vienas krāsas gaismas diode, vadus vajadzētu dubultot, divi pozitīviem un divi negatīviem. Tas ļauj paralēli vadīt strāvu caur abiem vadiem un izlietot visus pieejamos LED vadu vadus. RGB gaismas diodei jūs izmantosit vienu vadu, lai savienotu visus anoda spilventiņus (-), un atlikušos trīs vadus, lai izveidotu savienojumu ar katru no katoda (+) spilventiņiem.

Es izmantoju pudeļu vāciņus LED siltuma izlietnei. Es tos iegādājos savā vietējā alus darīšanas uzņēmumā, lai gan jūs varētu mēģināt atkārtoti izmantot vienu no alus pudeles, ja tā bija pilnīgi nesaliekta.

Ja vien jūs nepērkat pudeļu vāciņus, jums var būt nepieciešams izmantot karstā gaisa pistoli, lai mīkstinātu un noņemtu gumijas starpliku. Gaismas diodes piestiprināšanai pārliecinieties, ka jums ir tīra un pilnīgi līdzena metāla virsma. Pēc tam izmantojiet termoepoksīdu, lai LED piestiprinātu pie pudeles vāciņiem, nostipriniet to ar skavām un ļaujiet tai sacietēt visu nakti.

6. darbība: LED moduļu salikšana

Nākamajā dienā jūs vēlaties piespiest DuPont savienotājus uz katra no četriem vadiem un iebāzt tos četru savienotāju korpusā. Pēc tam sajauciet dažus parastos divdaļīgos epoksīda savienojumus (nevis iepriekš izmantoto termisko epoksīdu) un pievienojiet savienotāju pudeles vāciņa aizmugurē. Vēlreiz saspiediet un ļaujiet sacietēt visu nakti.

Attēlā parādīts vienas krāsas un trīs krāsu RGB LED modulis pēc montāžas.

7. solis: savienojiet motoru

Bāzei izmantoju 4W 120V AC TYD-50 tipa sinhrono motoru. Šie motori tiek izmantoti mikroviļņu pagrieziena galdos, un tos var viegli atrast tiešsaistē. Tie ir lēti, darbojas ļoti klusi un ir pieejami ar dažādiem apgriezieniem minūtē. Es izvēlējos lēnu 5-6 apgriezienu minūtē vienību, lai savai lampai dotu lēnu, vienmērīgu pagriezienu. Lampas pārnesums samazina to uz pusi, tāpēc mana lampa griežas pie nomierinošiem 2,5 līdz 3 apgriezieniem minūtē.

Es pielodēju vadu, kas tika izglābts no ierīces, un izolēju to ar diviem termiski saraušanās cauruļu slāņiem. Ja lampā nav apmierināti līnijas spriegumi, varat arī atrast 12 V AC TYD-50 sinhronos motorus. Pēc tam jūs to apvienojat ar sienas kārpu transformatoru, kas nodrošina ražotājam draudzīgāku 12 V maiņstrāvu.

8. solis: salieciet pamatplāksni

Motoru var pieskrūvēt pie pamatnes, izmantojot M3 skrūves.

Manam motoram bija vārpsta ar ārējo diametru 7 mm. Tāpēc es izveidoju plastmasas gabalu, lai tas varētu savienoties ar 3D drukātu kvadrātveida profila asi. Tas ir piestiprināts ar M3 skrūvi un uzgriezni.

Šim plastmasas gabalam ir plata konusveida mute, un ass ir paredzēta brīvai slīdēšanai iekšā un ārā ar nelielu pretestību. Tas jums būs nepieciešams vēlāk montāžā, jo tas būs jānovieto vietā no augšas.

Lai izvairītos no motora pārkaršanas, pielīmējiet dažas gumijas kājas pamatnes plāksnes apakšā. Tas to novērsīs no galda un palīdzēs gaisa plūsmai.

Padomi drukāšanai:

Visas detaļas ir paredzētas drukāšanai bez balstiem.

9. solis: samontējiet lampas korpusu

Pamatplāksni var piestiprināt pie korpusa, izmantojot M3 skrūves. Iekšpusē nav iespējas piekļūt, tāpēc pirms abu daļu piestiprināšanas pārliecinieties, ka visi vadi izkaras no slota pamatnes plāksnes aizmugurē!

Padomi drukāšanai:

Lampas korpusam ir neliels slīpums, un to var izdrukāt bez balstiem.

10. solis: piestipriniet zobratu bloku pie luktura korpusa

Asis brīvi atrodas zobratu bloka atverē. Ja jūs vienkārši mēģināt ievietot pārnesumu komplektu no augšas, ass, iespējams, iekritīs lampā.

Jūs varat izmantot karstu līmi, lai noturētu asi vietā, bet es izvēlējos zobratu komplektu turēt otrādi un pēc tam nolaist lampas korpusu (arī otrādi) virs tā. Jums ir jāvirzās ass, lai atrastu pārošanās spraugu dziļi luktura iekšpusē, pārošanās daļas slīpām pusēm vajadzētu palīdzēt virzīt asi vietā.

Sākumā jūs atradīsit, ka ass ir pārāk gara. Es to darīju ar nodomu, lai jūs varētu to sagriezt, līdz viss cieši saskan kopā.

Kad zobratu komplekts ir ievietots vietā, pievienojiet motoru strāvai un pārbaudiet, vai zobrats griežas, pirms augšdaļas nostiprināšanas ar divām mazām skrūvēm.

11. solis: piestipriniet Loxodrome

Izvadiet LED roku caur mazo caurumu loksodroma pamatnē un manevrējiet loksodromu vietā. Tas ir cieši pieguļošs, un starp loksodroma malu un LED sviru ir maz atstarpes. Tomēr nelietojiet spēku, tas nav vajadzīgs.

Man bija zināmas grūtības iegūt loksodromu gar līkumu LED rokas pamatnē. Man vajadzēja nedaudz ievilkt LED rokas malas, lai tas būtu pietiekami šaurs, lai izietu, bet es esmu noregulējis CAD failu un STL, tāpēc, cerams, jums tas nebūs jādara.

Kad loksodroms atrodas LED rokas kaklā, tam vajadzētu noklikšķināt uz fiksācijas cilpām. Pēdējais solis ir ievietot LED moduli, izbāžot pirkstus caur loksodroma spraugām.

Skatiet video, kā tas tiek darīts.

Padomi drukāšanai:

Izdrukājiet Loxodrome ar 100% pildījumu, jo vēlaties, lai spirālveida rokturi būtu pēc iespējas izturīgāki.

Jums noteikti būs nepieciešams atbalsts šai drukai un daudzām no tām. Ja jums ir dubultspiedējs un šķīstošs atbalsts, šī ir lieliska vieta, kur to izmantot!

Ja jums nav dubultā ekstrūdera, nebaidieties, jo es varēju to izdrukāt ar vienu ekstrūdera FDM printeri. Tā kā lielākā daļa atbalsta būs Loksodroma iekšpusē, tam jābūt pietiekami vājam, lai jūs varētu piekļūt ar adatas knaibles, sasmalcināt to un noņemt pa gabalu.

Kura noklusējuma atbalsts tam ir pārāk spēcīgs. Atrasts triks bija izmantot režģa atbalstu ar nulles atbalsta blīvumu. Tas liek Cura drukāt tikai plānas viena slāņa sienas, lai atbalstītu Loksodroma spirālveida rokas. Šīs sienas ir salīdzinoši viegli sasmalcināt un noņemt, kad drukāšana ir pabeigta.

Mana sākotnējā druka tika veikta 2015. gadā ar iepriekšējo Cura versiju, taču šeit ir norādīti Cura 2 iestatījumi, kas, šķiet, sniedz vēlamo atbalsta modeli:

• Ģenerēt atbalstu: taisnība
• Atbalsta izvietošana: visur
• Atbalsta modelis: režģis
• Atbalsta blīvums: 0
• Atbalsta attālums X/Y: 0.9
• Atbalsta attālums Z: 0,15
• Izmantojiet torņus: nepatiesa

Drukāšanas laikā un pēc tās Loxodrome izskatīsies kā milzu kruasāns. Jums būs jāizmanto adatas knaibles, lai atplēstu balstu, līdz tas viss ir pazudis. Pakļaujot to ar asu instrumentu vai sasmalcinot, tas palīdzēs sadalīt slāņus. Tam var noderēt biezu cimdu lietošana, jo fragmenti var būt asi. Kad viss balsts ir noņemts, jūs varat izlīdzināt raupjus plankumus, izmantojot smilšpapīru.

12. solis: LED moduļa barošana

Lai barotu LED moduli, es iesaku regulējamu strāvas padevi. Tipiskai LED zvaigznei 300mA nodrošinās atbilstošu strāvu. EBay ir uzskaitīti vairāki 300 mA LED draiveri, vai arī jūs varat iegūt pilnībā regulējamu moduli, piemēram, to, kas parādīts manā videoklipā.

Vēl viena iespēja ir iegādāties mainīga sprieguma līdzstrāvas pārveidotāju un izmantot tos kopā ar 12 voltu sienas kārpu. Pēc tam jūs varat uzmanīgi palielināt spriegumu no nulles, līdz caur gaismas diode plūst pareizais strāvas daudzums, ko mēra ar multimetru. Ņemiet vērā, ka dažādu krāsu gaismas diodēm būs nepieciešams barošanas avots ar dažādu spriegumu, tādēļ, ja plānojat apmainīties ar gaismas diodēm, pastāvīga strāvas padeve ir daudz labāka izvēle.

Kad esat iestatījis LED strāvu, lūdzu, palaidiet to tikai apmeklējuma laikā. Jūs vēlaties to skatīties, lai pārliecinātos, ka tas nav pietiekami karsts, lai izkausētu plastmasas balstus. Ja tas kļūst ļoti karsts, jums būs jāsamazina strāva.

Otrā vieta Epilog Challenge 9