المصباح الحلزوني (المعروف أيضًا باسم مصباح مكتب Loxodrome): 12 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

المصباح الحلزوني (المعروف أيضًا باسم Loxodrome Desk Lamp) هو مشروع بدأته في عام 2015. مستوحى من Paul Nylander's Loxodrome Sconce. كانت فكرتي الأصلية هي مصباح مكتبي آلي من شأنه أن يعرض دوامات من الضوء المتدفقة على الحائط.

لقد صممت نموذجًا أوليًا وطبعه ثلاثي الأبعاد في OpenSCAD لمعرض صانع. بينما كانت الإضاءة رائعة كما كنت أتمنى ، كانت الأجزاء الميكانيكية هشة ويصعب بناؤها وببساطة لم تعمل بشكل جيد.

منذ ذلك الحين ، تعلمت FreeCAD ، وهي أداة أكثر قوة ، وقمت بإعادة تصميم المكونات الميكانيكية. تقدم Instructable إصدارًا من الجيل الثاني يستبدل معظم الدواخل بأجزاء ثلاثية الأبعاد قابلة للطباعة بالكامل. يتميز هذا التحديث بوحدات 3W LED قابلة للتبديل ، بحيث يمكنك تبديل مصابيح LED بألوان مختلفة ؛ أو؛ إذا كان بإمكانك توصيله بوحدة RGB LED كاملة الألوان لتأثيرات إضاءة أكثر تعقيدًا.

هذا المشروع مفتوح المصدر:

تم إنشاء هذا المشروع بالكامل باستخدام برنامج مجاني ومفتوح المصدر ويلبي تعريف الأجهزة مفتوحة المصدر. يتم توفير ملفات تصميم OpenSCAD و FreeCAD لتعديلها بموجب Creative Commons - Attribution - Share Alike

قروض إضافية:

• مستوحى من فيلم "Loxodrome Sconce" لبول نيلاندر
• ملف OpenSCAD مشتق من "Loxodrome" الخاص بـ kitwallace

الخطوة 1: النواة المركزية

كان كعب أخيل في تصميمي الأصلي هو أن كرة loxodrome لم يكن لديها نقطة تثبيت موثوقة. في البداية حاولت تعليقه من نقطة محورية في الأعلى واستخدام مغناطيس لتدويره في القاعدة. لم ينجح هذا على الإطلاق ، لذلك جربت محركًا وترسًا صغيرًا ، ولكن نظرًا لأن loxodrome كان معلقًا في الأسفل ، فإن الترس سوف يدفعه بعيدًا عن الطريق بدلاً من قلبه. كان التحدي الرئيسي هو إيجاد طريقة لدعمها وتدويرها من الأسفل ، مع استمرار وجود محور مركزي ثابت لتثبيت ذراع LED والأسلاك.

تمت إعادة تصميم المصباح الموجود في Instructable هذا لاستخدام قلب مركزي محوري مشترك. يدور المحرك الموجود في القاعدة ترسًا صغيرًا يتشابك مع ترس مركزي أكبر. يلتف الترس المركزي حول محمل تزلج أسطواني 608 ويتناسب مع جزء آخر ينقل الدوران إلى الجزء العلوي من المصباح. من خلال منتصف المحمل ، يتم تشغيل أنبوب مركزي ثابت لتثبيت ذراع دعم LED وتشغيل الأسلاك المرتبطة.

الخطوة الثانية: طباعة وتجميع النواة المركزية

يتكون اللب المركزي من الأجزاء الأربعة المطبوعة ثلاثية الأبعاد التالية:

• TopAssembly.stl (رمادي ، الصورة السابقة)
• GearCoreCenter.stl (أحمر)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (أخضر)
• DriveGear.stl (أرجواني)

بالإضافة إلى الأجزاء المطبوعة ، ستحتاج إلى محمل تزلج 603. يمكنك العثور عليها بسعر رخيص على موقع eBay. شاهد الفيديو أعلاه لترى كيف يتم تجميع كل ذلك معًا. قد تحتاج إلى صنفرة الأنبوب المركزي في TopAssembly للحصول على نوبة محكمة. بمجرد إدخال المحمل في GearCoreCenter ، يجب إضافة بعض الغراء إلى حافة LoxodromeMountingAdapter وتثبيته في GearCoreCenter. من المفترض أن يتم توصيل هذين الجزأين بإحكام ولا يجب تدويرهما.

لقد استخدمت زيوت التشحيم Panef White Stick مع السيليكون على جميع الأجزاء المتحركة.

نصائح عامة للطباعة:

تم تصميم جميع الأجزاء الموجودة في القلب المركزي بحيث تتم طباعتها بدون دعم. يجب أن تتم طباعة GearCoreCenter مع تدفق الجانب المُجهز على سرير الطباعة مع توجيه اللقطات لأعلى. يجب طباعة DriveGear بحيث يكون الترس مستقرًا على السرير والعمود الضيق متجهًا لأعلى. لقد وجدت أن تعيين "الحد الأدنى للسحب من السفر" على 2 مم في Cura 2 ساعد في تسريع الطباعة بشكل كبير.

نصائح الطباعة لأعلى تجميع:

عند الطباعة في PLA باستخدام الإعدادات الافتراضية ، كان الأنبوب الموجود أسفل مركز TopAssembly هشًا للغاية. أعطاني إبطاء الطباعة وزيادة سمك الجدار ومعدل التدفق ودرجة الحرارة جزءًا قويًا بدرجة كافية.

هذه هي إعدادات Cura 2 التي استخدمتها لتقطيع TopAssembly:

• صدفة:

  سمك الجدار: 2

• تبريد:

  • سرعة المروحة: 50٪
  • سرعة المروحة العادية: 30٪
  • أقصى سرعة للمروحة: 35٪

• مادة:

  • درجة حرارة الطباعة الافتراضية: 210
  • درجة حرارة الطباعة: 210
  • التدفق: 110٪
  • تمكين التراجع: خطأ

• سرعة:

  • سرعة الطباعة: 40 مم / ثانية
  • سرعة الجدار: 10 مم / ثانية

الخطوة 3: العقص الأسلاك لذراع LED

ستحتاج إلى استخدام أداة تجعيد لتجعيد الأسلاك على موصل DuPont رباعي المواضع باستخدام دبابيس أنثى. لقد قمت ببناء المصباح الخاص بي بموصلات ذات أربعة مواضع حتى يكون لدي ما يكفي من الأسلاك لمصباح RGB LED. إذا كنت تستخدم مصباح LED أحادي اللون ، فسيكون هناك سلكان كافيان ، لكنني أفضل مضاعفة الأسلاك للحصول على سعة حمل إضافية للتيار. وبالتالي ، يحتوي ذراع LED على فتحة كبيرة بما يكفي لتناسب موصل DuPont رباعي النقاط.

ستحتاج إلى أربع مجموعات من الأسلاك المضفرة بطول قدم تقريبًا ، وأداة تجعيد ومجموعة موصلات DuPont. لقد استخدمت هذه:

• أداة العقص IWISS SN-28B
• HALJIA 310 قطعة 2.54 مللي متر دوبونت أنثى / ذكر سلك توصيل معزز رأس دبوس تشكيلة متنوعة

يوضح الفيديو عملية العقص.

الخطوة 4: تجميع ذراع LED

بمجرد قيامك ببناء مجموعة الأسلاك ، قم بتغذية الأسلاك من خلال ذراع LED وادفع موصل DuPont في الفتحة. انها نوبة ضيقة. قد ترغب في وضع بعض الغراء على الموصل حتى لا ينفك في المستقبل ، ولكن إذا قمت بذلك ، فاستخدم القليل فقط وقم بتطبيقه على الجانب الصلب للموصل واحرص على عدم ترك الغراء ادخل في مآخذ.

بمجرد تجميع ذراع LED ، يمكنك إدخاله من خلال الفتحة الموجودة في منتصف القلب المركزي. يوضح الفيديو العملية ويظهر لي الاختبار باستخدام وحدات LED المختلفة.

نصائح الطباعة لذراع LED:

يجب ضبط ذراع LED على جانبها عند الطباعة. جميع الأسطح مائلة بحيث لا تكون الدعامات ضرورية.

الخطوة 5: تجميع وحدات LED

تتكون وحدات LED من المكونات التالية:

• 3W LED "نجمة"
• غطاء زجاجة (كمبرد)
• موصل DuPont رباعي المواضع مع دبابيس ذكر
• أطوال قصيرة من الأسلاك المعزولة والمضفرة
• إيبوكسي منتظم من جزأين لتوصيل موصل DuPont بالجزء الخلفي من غطاء الزجاجة (استخدمت JB Weld)
• إيبوكسي حراري من جزأين لإرفاق مصباح LED بغطاء الزجاجة (استخدمت لاصق حراري من الألومينا في القطب الشمالي)

ستحتاج إلى استخدام مكواة لحام لإرفاق أطوال قصيرة من الأسلاك بالوسادات الموجبة والسالبة لنجم LED الخاص بك. إذا كان لديك مؤشر LED أحادي اللون ، فيمكنك مضاعفة الأسلاك ، اثنان للإيجابي واثنين للسالب. يتيح لك ذلك تشغيل التيار عبر كلا الأسلاك بالتوازي واستخدام جميع الأسلاك المتاحة في ذراع LED. بالنسبة إلى RGB LED ، ستستخدم سلكًا واحدًا لربط جميع وسادات الأنود (-) والأسلاك الثلاثة المتبقية للاتصال بكل من وسادات الكاثود (+).

أستخدم أغطية الزجاجات لمشتت الحرارة LED. لقد اشتريت هذه من شركة التخمير المحلية الخاصة بي ، على الرغم من أنه يمكنك محاولة إعادة استخدام واحدة من زجاجة بيرة إذا كانت غير مثبتة تمامًا.

ما لم تشتري أغطية زجاجات "عارية" ، قد تحتاج إلى استخدام مسدس هواء ساخن لتليين البطانة المطاطية وإزالتها. تأكد من أن لديك سطحًا نظيفًا ومسطحًا تمامًا من المعدن العاري لتوصيل مصباح LED الخاص بك. بعد ذلك ، استخدم الايبوكسي الحراري لربط الصمام بأغطية الزجاجة ، وثبته بمشابك ، واتركه طوال الليل.

الخطوة 6: تجميع وحدات LED

في اليوم التالي ، سترغب في تجعيد موصلات DuPont الذكور على كل من الأسلاك الأربعة ودفعها إلى مبيت من أربعة موصلات. بعد ذلك ، اخلط بعضًا من الإيبوكسي العادي المكون من جزأين (وليس الإيبوكسي الحراري الذي استخدمته سابقًا) وقم بتوصيل الموصل بالجزء الخلفي من غطاء الزجاجة. مرة أخرى ، قم بقصه واتركه لضبطه طوال الليل.

يوضح الشكل لونًا واحدًا ووحدة RGB LED ثلاثية الألوان بعد التجميع.

الخطوة 7: قم بربط المحرك

لقد استخدمت محركًا متزامنًا من النوع 4W 120V AC TYD-50 للقاعدة. تُستخدم هذه المحركات في الأقراص الدوارة للميكروويف ويمكن العثور عليها بسهولة عبر الإنترنت. إنها غير مكلفة ، وتعمل بهدوء شديد ومتوفرة في مجموعة مختلفة من RPMs. اخترت وحدة بطيئة 5-6 دورة في الدقيقة لإعطاء المصباح الخاص بي حركة بطيئة وثابتة. يخفض التروس الموجود في المصباح هذا إلى النصف ، لذلك يتحول المصباح عند 2.5 إلى 3 دورة في الدقيقة.

لقد قمت بلحام سلك تم إنقاذه من جهاز وعزلته بطبقتين من أنابيب الانكماش الحراري. إذا لم تكن مرتاحًا لجهود الخط في المصباح ، فيمكنك أيضًا العثور على محركات متزامنة بجهد 12 فولت تيار متردد TYD-50. ستقوم بعد ذلك بدمجه مع محول ثؤلول الحائط الذي يوفر أكثر ملاءمة للصانع 12 فولت تيار متردد.

الخطوة 8: قم بتجميع لوحة القاعدة

يمكن تثبيت المحرك على اللوح الأساسي باستخدام مسامير M3.

كان محرك سيارتي يحتوي على عمود بقطر خارجي يبلغ 7 ملم. لذلك صممت قطعة بلاستيكية للسماح لها بالتزاوج مع محور ملف تعريف مربع مطبوع ثلاثي الأبعاد. يتم إرفاق هذا بمسمار M3 وصمولة.

هذه القطعة البلاستيكية لها فم مدبب عريض والمحور مصمم للانزلاق بحرية للداخل وللخارج مع القليل من المقاومة. ستحتاج إلى هذا لاحقًا في التجميع حيث ستحتاج إلى وضعه في مكانه من الأعلى.

لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك ، قم بلصق بعض الأرجل المطاطية أسفل لوحة القاعدة. هذا سوف يبقيه بعيدًا عن الطاولة ويساعد في تدفق الهواء.

نصائح الطباعة:

تم تصميم جميع الأجزاء ليتم طباعتها بدون دعامات.

الخطوة 9: قم بتجميع جسم المصباح

يمكن توصيل لوحة القاعدة بالجسم باستخدام براغي M3. لا توجد طريقة للوصول إلى الداخل ، لذا تأكد من أن جميع الأسلاك تتدلى من الفتحة الموجودة في الجزء الخلفي من اللوحة الأساسية قبل تثبيت النصفين!

نصائح الطباعة:

يتميز جسم المصباح بميل خفيف ويمكن طباعته بدون دعامات.

الخطوة 10: قم بتوصيل مجموعة التروس بجسم المصباح

يجلس المحور بشكل غير محكم في الفتحة الموجودة في مجموعة التروس. إذا حاولت ببساطة وضع مجموعة التروس من أعلى ، فمن المحتمل أن يقع المحور داخل المصباح.

يمكنك استخدام مسحة من الغراء الساخن لتثبيت المحور في مكانه ، لكنني اخترت تثبيت مجموعة التروس رأسًا على عقب ثم خفض جسم المصباح (أيضًا رأسًا على عقب) فوقه. تحتاج إلى المحور للعثور على فتحة التزاوج بعمق داخل المصباح ، يجب أن تساعد الجوانب المنحدرة لجزء التزاوج في توجيه المحور إلى مكانه.

في البداية ، ستجد أن المحور طويل جدًا. لقد فعلت هذا عن قصد حتى تتمكن من تقليمه حتى يتلاءم كل شيء معًا بشكل مريح.

بمجرد تثبيت مجموعة التروس ، قم بتوصيل المحرك وتحقق من دوران التروس قبل تثبيت الجزء العلوي ببراغي صغيرين.

الخطوة 11: قم بتوصيل Loxodrome

قم بتغذية ذراع LED من خلال الفتحة الصغيرة الموجودة في قاعدة loxodrome وقم بمناورة loxodrome في موضعها. إنه ملائم بشكل محكم وهناك خلوص ضئيل بين حافة loxodrome وذراع LED. ومع ذلك ، لا تستخدم القوة ، لا داعي لها.

واجهت بعض الصعوبة في الحصول على loxodrome بعد الانحناء عند قاعدة ذراع LED. اضطررت إلى حفظ حواف ذراع LED قليلاً لجعله ضيقًا بما يكفي لتمريره ، لكنني قمت بتعديل ملف CAD و STL ، لذا آمل ألا تحتاج إلى القيام بذلك.

بمجرد أن يكون loxodrome في عنق ذراع LED ، يجب أن ينجذب إلى علامات التبويب المحتجزة. الخطوة الأخيرة هي إدخال وحدة LED عن طريق لصق أصابعك عبر الفجوات الموجودة في loxodrome.

شاهد الفيديو لمعرفة كيف يتم ذلك.

نصائح الطباعة:

اطبع Loxodrome عند حشو 100٪ ، حيث تريد أن تكون الأذرع الحلزونية قوية قدر الإمكان.

ستحتاج بالتأكيد إلى دعم لهذه المطبوعة والكثير منها. إذا كان لديك دعامة ثنائية الطارد وقابلة للذوبان ، فهذا مكان رائع لاستخدامه!

إذا لم يكن لديك جهاز بثق مزدوج ، فلا تخف ، لأنني تمكنت من طباعته على طابعة FDM واحدة من الطارد. نظرًا لأن غالبية الدعم سيكون داخل Loxodrome ، فيجب أن يكون ضعيفًا بدرجة كافية حتى تتمكن من الوصول إلى كماشة الأنف الإبرة ، وسحقها وإزالتها قطعة قطعة.

الدعم الافتراضي في Cura قوي جدًا لذلك. كانت الحيلة التي وجدتها هي استخدام دعامة شبكة بكثافة دعم صفر. يتسبب هذا في قيام Cura بطباعة جدران رقيقة من طبقة واحدة فقط لدعم الأذرع الحلزونية في Loxodrome. من السهل نسبيًا سحق هذه الجدران وإزالتها بمجرد اكتمال الطباعة.

تم إجراء الطباعة الأصلية الخاصة بي في عام 2015 بإصدار سابق من Cura ، ولكن فيما يلي إعدادات Cura 2 التي يبدو أنها توفر نمط الدعم المطلوب:

• توليد الدعم: صحيح
• وضع الدعم: في كل مكان
• نمط الدعم: الشبكة
• كثافة الدعم: 0
• مسافة الدعم X / Y: 0.9
• مسافة الدعم Z: 0.15
• استخدام الأبراج: خطأ

أثناء الطباعة وبعدها ، سيبدو Loxodrome مثل كرواسون عملاق. ستحتاج إلى استخدام كماشة الأنف ذات الإبرة لتمزيق الدعامة حتى تختفي تمامًا. سيساعد دسها بأداة حادة أو سحقها على تفتيت الطبقات. قد يكون استخدام القفازات السميكة مفيدًا في ذلك ، حيث قد تكون الأجزاء حادة. بمجرد إزالة كل الدعامة ، يمكنك تنعيم أي بقع خشنة باستخدام ورق الصنفرة.

الخطوة 12: تشغيل وحدة LED

لتشغيل وحدة LED ، أوصي بإمداد طاقة تيار قابل للتعديل. بالنسبة لنجم LED نموذجي ، ستوفر 300mA تيارًا كافيًا. هناك العديد من برامج تشغيل 300mA LED مدرجة على موقع eBay ، أو يمكنك الحصول على وحدة قابلة للتعديل بالكامل مثل تلك الموضحة في الفيديو الخاص بي.

خيار آخر هو شراء محول باك متغير الجهد DC-to-DC واستخدام تلك بالاقتران مع ثؤلول الجدار بجهد 12 فولت. يمكنك بعد ذلك رفع الجهد بحذر من الصفر حتى تتدفق الكمية الصحيحة من التيار ، كما تم قياسها بواسطة مقياس متعدد ، عبر مؤشر LED. كن على دراية بأن مصابيح LED ذات الألوان المختلفة ستحتاج إلى مجموعة إمداد الطاقة بجهد كهربائي مختلف ، لذلك إذا كنت تخطط لاستبدال مصابيح LED ، فإن الإمداد بالتيار المستمر يعد خيارًا أفضل بكثير.

بمجرد ضبط التيار على مؤشر LED ، يرجى تشغيله فقط أثناء الحضور. تريد مشاهدته للتأكد من أنه ليس ساخنًا بدرجة كافية لإذابة الدعامات البلاستيكية. إذا كان الجو حارًا جدًا ، فستحتاج إلى خفض التيار.

الوصيف في تحدي Epilog 9