Jam Gear Kayu: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Saya telah menambahkan video jam. Saya akan mengerjakan mengukir jendela di muka jam. Saya akan mengunggah gambar dan/atau video itu setelah saya selesai. Saya telah menggeluti pertukangan kayu selama beberapa tahun sekarang. Saya menyukai gagasan untuk dapat membuat hal-hal yang dapat saya gunakan. Beberapa tahun yang lalu saya menemukan sebuah jam yang terbuat dari kayu. Wajah, lengan, bingkai, dan roda gigi semuanya terbuat dari kayu. Itu benar-benar membuat saya terkesan, dan saya mengingatnya untuk proyek masa depan. Saya telah memutuskan untuk menggunakan jam kayu di Instructable ini, dan mudah-mudahan membagikan apa yang telah saya pelajari untuk membantu orang lain dengan minat yang sama. Salah satu tujuan saya dengan ini adalah menggunakan alat umum yang tersedia lebih luas bagi kebanyakan orang. Saya tidak menggunakan mesin pengerjaan kayu yang mahal, atau paket perangkat lunak yang mahal saat mendesain ini. Perangkat lunak yang digunakan adalah open source, atau gratis, dan mesin yang digunakan adalah beberapa mesin yang umum dimiliki oleh sebagian besar pekerja kayu.

Langkah 1: Apa yang Anda Butuhkan

Berikut adalah daftar hal-hal yang Anda perlukanUntuk Merancang: OpenOffice Calc - Untuk menghitung rasio Gear gratis2Desain - Untuk mendesain roda gigiGimp- Memodifikasi dan mengedit gambarBlender - Untuk pemodelan roda gigi kasar untuk memastikan tidak ada gangguan antara roda gigi dan gandar.*catatan - Anda mungkin dapat menggunakan Blender untuk melakukan semua desain, tetapi keterampilan Blender saya tidak sesuai dengan kecepatan. Lebih mudah untuk menggambarnya dengan akurat secara dimensional dalam paket 2D dan mengimpornya ke dalam blender. Untuk Pengerjaan Kayu:Scroll SawDrill PressMiter Saw (Meja atau gergaji pita juga bisa digunakan)Gergaji TanganKlemSpray Adhesive (3M Super77)

Langkah 2: Bagaimana Cara Kerjanya?

Jam yang saya rancang adalah jam bandul dasar. Ini telah ada sejak pertengahan 1600-an. Ini menggunakan berat sebagai sumber energi, dan pendulum untuk mengatur seberapa cepat energi ini lolos.

Beban dililitkan di sekitar salah satu as. Saat ditarik ke bawah, ia memutar roda gigi yang menyebabkan jarum menit dan jam berputar. Jika ini hanya beban dan roda gigi, saat beban dilepaskan, roda gigi akan berputar selama beberapa detik dan beban akan menyentuh lantai. Ini sangat tidak praktis kecuali jika Anda ingin berpura-pura berada di mesin waktu. Penempatan bobot dan kabelnya agak kritis. Anda menginginkannya lebih jauh ke bawah sehingga Anda tidak memutar jam setiap 4 jam. Sekali atau dua kali sehari tidak buruk. Semakin jauh ke bawah di kereta gigi, semakin lambat akan melepas. Jika ditempatkan di jarum jam, Anda dapat dengan mudah bertahan dengan memutar sekali sehari. Kita perlu beberapa cara untuk membiarkan energi ini keluar secara perlahan. Di sinilah "Escapment" masuk. Dari kata melarikan diri, ini memungkinkan energi dari berat untuk melarikan diri secara perlahan, agar tidak menghabiskan energi sekaligus. Mekanisme pelarian ini juga menciptakan "Tick Tock" yang Anda dengar dari jam. Escapement dibuat dari escape gear, escape lever, dan pendulum. Pendulum berayun maju mundur menggerakkan tuas pelepasan masuk dan keluar dari roda gigi pelepasan, menyebabkan roda gigi berhenti berputar. Hal ini memungkinkan energi beban tersebar selama periode waktu tertentu sehingga Anda tidak memutar jam setiap 2 menit.

Langkah 3: Pendulum

Pendulum adalah mekanisme yang menarik. Mereka adalah beban di ujung tali atau tiang, dengan poros di ujung yang berlawanan dari berat. Periode bandul adalah waktu yang diperlukan untuk bergerak dari satu sisi ke sisi lain dan kembali lagi. Hal yang menarik tentang bandul adalah bahwa waktu, atau periode, tidak tergantung pada jumlah berat atau panjang busur, itu tergantung pada panjang bandul. Jadi, jika Anda memiliki pendulum sepanjang 2 kaki dengan berat 5 pon, ditarik ke kanan pada 90 derajat, itu akan membutuhkan waktu yang sama untuk mengayun ke belakang dan ke belakang seperti pendulum sepanjang 2 kaki dengan berat 2 pon ditarik ke kanan pada 30 derajat. Berat pada ujung bandul memang mempengaruhi berapa kali bandul akan berayun. Jadi bandul dengan berat 5 pon akan berayun untuk waktu yang lebih lama, daripada yang berbobot 2 pon. Ini berguna karena kita ingin pendulum tetap berayun. Anda dapat, bagaimanapun, memiliki terlalu banyak berat badan. Seperti yang akan kita lihat selanjutnya, pelepasan membantu mendorong pendulum. Jika Anda memiliki beban yang terlalu berat, Anda tidak akan memiliki cukup energi untuk membuatnya tetap berayun.

Untuk jam kami, kami ingin memiliki periode 2 detik. Dengan begitu, pendulum membutuhkan waktu 1 detik untuk berayun ke satu sisi. Dengan setiap ayunan, pelepasan akan memungkinkan gigi pelepasan untuk memutar satu gigi pada satu waktu. Jika periodenya 2 detik, ini pada dasarnya akan menjadikan roda gigi pelarian sebagai tangan kedua kita karena berputar satu gigi setiap detik. Untuk jangka waktu 2 detik kita membutuhkannya untuk memiliki panjang 1 meter. Karena tuas pelepas kita akan memiliki 2 gigi, satu untuk menghentikan gigi pelepas di setiap ujung ayunan pendulum, pendulum kita harus memiliki 30 gigi. Ini akan membuat satu rotasi setiap 60 detik. Banyak jam pendulum memiliki roda gigi lepas di gandar bekas. Itulah yang akan kita lakukan. Saat pendulum berayun maju mundur, pendulum memutar tuas pelepasan masuk dan keluar dari roda gigi pelepasan. Hal ini menyebabkan roda gigi jam berhenti dan mulai berputar setiap detik. Tuas dirancang sedemikian rupa sehingga saat bergerak keluar dari roda gigi pelarian, roda gigi memberikan sedikit dorongan. Dorongan ini cukup untuk menjaga pendulum tetap berayun.

Langkah 4: Kereta Roda Gigi

Karena roda gigi pelepasan berputar sekali setiap 60 detik, kita dapat membuat poros lain berputar sekali setiap 3.600 detik. Ini akan menjadi jarum menit kami. Kemudian kita dapat membuat poros lain berputar sekali setiap 43.200 detik (12 jam). Ini akan menjadi jarum jam kita. Ketika kami menghitung ini, kami akan memiliki jam yang berfungsi di atas kertas.

Spreadsheet menunjukkan perhitungan rasio roda gigi yang dibutuhkan. Saya mulai dengan jarum menit 3 gandar, tetapi pindah ke poros 4 untuk menjaga ukuran roda gigi tetap rendah. Untuk membuat jarum menit, Anda memerlukan rasio roda gigi 60 antara gandar Escapement dan gandar Jarum Menit. Untuk jarum jam, Anda memerlukan rasio roda gigi 12 dari jarum Menit ke jarum jam. Spreadsheet menunjukkan rumus dan perhitungan untuk mendapatkan jumlah gigi untuk setiap gigi. Dengan menggunakan spreadsheet, saya dapat memasukkan jumlah gigi yang berbeda untuk setiap gigi dan pinion untuk mencoba mendapatkan Rasio Roda Gigi yang dibutuhkan.

Langkah 5: Merancang Gears

Saat mendesain roda gigi, ada banyak parameter yang dapat memengaruhi ukuran. Saya mengambil beberapa nilai standar untuk variabel saat membuat perhitungan. Saya menggunakan sudut tekanan 20 derajat, dan Pitch Diametral 8. Ini dikombinasikan dengan jumlah gigi masing-masing gigi, saya bisa menghitung Diameter Pitch, Diameter Akar, Diameter Luar, dan Diameter Lingkaran Dasar.

Sekarang setelah saya memiliki Diameter roda gigi, saya dapat mulai menggambarnya. Saya menemukan instruksi tentang menggambar roda gigi dengan CAD dan mengikuti mereka untuk menggambar roda gigi ini. Itu ditulis oleh Nick Carter. Tautan ke halamannya ada di langkah terakhir di Bagian Referensi. File free2Design memiliki Gears dan Pinions dengan lapisan yang menunjukkan garis yang ditarik untuk membuat gigi. Saat meneliti jam, saya menemukan Jam Gary. Dia menyebutkan bahwa ada perbedaan besar dalam apa yang dapat Anda gambar dengan CAD dan apa yang sebenarnya dapat Anda potong menggunakan scroll saw. Saya belajar ini dengan cara yang sulit. Memotong kerongkongan di antara gigi agak membosankan. Untuk mencoba mempercepat, saya memutuskan untuk menambahkan lingkaran di antara setiap gigi yang akan dibor dengan mesin bor. Itu menghemat waktu mencoba membulatkan lembah di antara gigi, tapi saya pikir itu menyebabkan beberapa masalah dengan gigi yang saling bertautan. Seiring dengan roda gigi adalah Escapement dan Mekanisme Ratchet. Seperti yang dinyatakan sebelumnya Escapement adalah mekanisme yang memungkinkan energi untuk melarikan diri secara perlahan. Ini dilakukan dengan menggunakan roda gigi, tuas dan pendulum. Yang belum dibicarakan adalah Ratchet. Kami mengatakan bahwa beban melilit poros dengan tali, dan perlahan-lahan dilepaskan untuk menggerakkan jam. Kita perlu cara untuk mengatur ulang ini, atau memutar jam. Ratchet akan memungkinkan kita untuk melakukan itu. Ini pas dengan longgar di atas poros salah satu roda gigi, dan mendorong roda gigi dengan pin dan tuas. Saat jam perlu diputar, Ratchet dapat diputar berlawanan arah jarum jam tanpa menggerakkan gigi. Kemudian ketika beban menariknya searah jarum jam lagi, ia menangkap pin yang terpasang pada roda gigi, dan terus memberi daya pada jam.

Langkah 6: Memotong Roda Gigi

Sekarang tiba saatnya untuk menguji proses desain yang sulit. Memotong roda gigi. Setelah mencetak gambar ukuran penuh, saya memotongnya dan menempelkannya ke kayu. Perekat semprot bekerja dengan sangat baik. Saya menggunakan 3M Super77, dan cukup cepat kering. Setidaknya dalam beberapa menit setelah menempel, saya siap untuk mulai memotong tanpa terkelupas.

Saya mengebor semua lubang terlebih dahulu. Lebih mudah untuk menangani papan ukuran penuh dengan bor daripada mencoba menjepit kosong roda gigi yang hanya berdiameter 1,5 inci tanpa membelahnya. Juga, jika terjadi kesalahan, Anda tidak perlu membuang waktu untuk memotongnya hanya untuk membuat papan terbelah. Setelah mengebor lubang, saya memotong roda gigi di sekitar diameter luar, lalu saya mulai memotong gigi.

Langkah 7: Penempatan Gear

Saya menggambar roda gigi kasar di Blender dengan Diameter Luar dan Diameter Pitch untuk mengetahui penempatan dalam bingkai. Ini memberi tahu saya jika saya akan mengalami gangguan antara roda gigi dan gandar, dan memberi saya gambaran kasar di mana as roda saya akan ditempatkan. Setelah membuat 'templat' tempat mengebor lubang, saya mengebor yang pertama dimulai dengan Poros Pelarian. Setelah itu dibor, saya menyelipkan roda gigi pada sebuah poros, meletakkannya di dalam lubang, menempatkan roda gigi kawin pada sebuah poros, dan menahannya di lokasi yang diperkirakan. Saya kemudian memodifikasi penempatan gigi berikutnya, menandainya, dan mengebor lubangnya. Kemudian saya akan memeriksa kembali kecocokan dengan kedua roda gigi pada poros yang pas di lubang. Jika cocok, saya akan melakukan ini lagi dengan gigi berikutnya. Ini berlanjut sampai semua lubang dipotong, dan roda gigi pas.

Tiga poros akan melewati bingkai, dan tiga poros akan memiliki lubang buta. Saya sekarang memiliki satu sisi bingkai yang dibor, tetapi saya membutuhkan bingkai yang cocok. Untuk mendapatkan bayangan cermin dari lubang, saya memotong setengah inci panjang 1/2 pasak untuk ditempatkan di setiap lubang. Saya menancapkan paku brad ke tengah setiap potongan paku dan memotong ujung paku dengan sepasang gunting. Saya menempatkan papan kawin di atas paku dan ditekan dengan kuat. Ini meninggalkan lekukan di mana masing-masing pusat lubang harus dibor. Setelah lubang dibor, saatnya untuk merakit jam.

Langkah 8: Merakit dan Menyelesaikan Jam

Saya menggeser roda gigi pada as dan menempatkannya di slotnya. Tempatkan permukaan di atas as dan kencangkan dengan pasak 1/4". Escape Gear dan Tuas berada di belakang dengan Pendulum. Saya membuat 2 palang persegi di bagian belakang untuk menggantungnya di dinding. Ini ditinggikan dari bagian belakang jam menggunakan pasak 1/4" dan beri tempat untuk memasang bandul.

Nah, berikut ini beberapa gambar jam yang sudah dirakit. Saya perlu melakukan sedikit pengamplasan di sana-sini, dan menambahkan hasil akhir serta angka, tetapi sebagian besar selesai. Karena ini adalah jam pertama saya, saya tidak menjadi terlalu rumit dan meninggalkan jarum jam dan menit pada sumbu yang terpisah. Untuk menggabungkannya, seperti pada kebanyakan jam, akan ada lebih banyak roda gigi, dan gandar yang tergelincir satu dan lainnya. Ada beberapa hal yang saya rencanakan untuk diperbaiki. Pertama adalah tampilan. Saya tahu ini bukan jam yang paling menarik, tapi saya lebih fokus pada fungsi. Mengganti papan depan dengan Plexiglas adalah salah satu ide. Roda giginya terlihat bagus, dan saya ingin memamerkannya lebih banyak lagi. Hal lain yang ingin saya tingkatkan adalah keterampilan scroll saw saya. Saya memotong BANYAK roda gigi yang berhasil masuk ke kotak kayu bakar.

Langkah 9: Pemikiran dan Referensi Terakhir

Saya selalu suka memulai proyek yang mengharuskan saya melakukan penelitian, dan mempelajari hal baru atau meningkatkan keterampilan dan kemampuan saya. Saya mencapai beberapa area dengan proyek ini. Ketika saya melihat jam kayu pertama saya bertahun-tahun yang lalu. Saya tidak pernah menyadari bahwa ketika saya mulai membuatnya, saya akan belajar banyak tentang cara kerjanya. Sekarang saya melihat jam dan jam tangan dari perspektif baru. Saya sekarang mulai mencari pelarian, dan mengikuti roda gigi. Seperti yang saya katakan, saya belajar banyak, dan saya ingin berbagi situs di mana saya mendapatkan beberapa ide. Saya pikir mereka membantu saya, dan mereka mungkin dapat membantu orang lain. Jam Kayu Gary - situs yang sangat membantu dengan beberapa desain keren yang dikirimkan oleh berbagai orang. How Stuff Works - ikhtisar yang layak tentang bagian-bagian Pendulum ClockNick Carter - instruksi terperinci tentang cara menggambar roda gigi dalam program CAD. Hal yang menyenangkan adalah tidak spesifik untuk satu program. Ini cukup umum sehingga program CAD apa pun akan bekerja Dan akhirnya, bekerja dengan roda gigi tidak akan lengkap tanpa menggunakan Buku Pegangan Mesin dandy edisi ke-24 yang berguna. Ini adalah sumber untuk rumus dan perhitungan saya.