Na pierwszy ogień pójdzie moja najlepsza rzecz którą zrobiłem, ze sklejki, metalowych rurek, gwintowanych prętów, nakrętek. Oto mój zegar wahadłowy. https://youtu.be/gN5X08OaMX8
Odkąd pamiętam lubiłem zegary mechaniczne. Oglądając filmik na którym ktoś pokazywał swój zegar z drewna, zacząłem czuć, że chcę spróbować. Pierwotnie plan zegara miałem z lakonicznej chińskiej książki o tym jak zrobić zegar z papieru, wykorzystałem z niej głównie wymiary trybów oraz ilość zębów na zębatkach, pierwotnie, bo ostatecznie przerobiłem kilka 'drobnostek': ogólna budowa i rozmieszczenie trybów (uprościłem), wielkość bębenka (związane z siłą potrzebną na ruszenie zegara) oraz mechanizm wychwytu (nie podobał mi się xD).
Zaznaczam, że nie jestem zegarmistrzem, fizykiem ani matematykiem, nie znam wzorów, dokładnego działania trybów, jakie siły na nie działają czy jak zmieni się okres obrotu, gdy zmieni się ilość zębów na trybie, wszystko robiłem na bieżąco i nie raz nie rozumiałem co dokładnie się stanie, gdy zmienię jakiś element, tekst poniżej, to tekst laika, który porwał się z motyką na słońce.
Pokazany zegar, to trzecia próba zrobienia go.
-Pierwsza próba była kompletną porażką, nie wierzyłem w nią od samego początku, niestety głównie przez brak jednego narzędzia, wyrzynarki włosowej, innych specyficznych narzędzi nie używałem (podobną wyrzynarkę do mojej, można czasem kupić w Biedronce czy Lidlu). Materiał przy tej próbie też był godny pożałowania.
-Druga próba była dużo lepsza, ponieważ posiadałem już wyrzynarkę włosową i użyłem sklejki. W zamyśle było użycie łożysk, na których miały ruszać się rurki z doczepionymi trybami. Problemem okazało się to, że osadzone łożyska w głównej ramie z góry wyznaczały umiejscowienie trybów, przez co otwory na łożyska musiały być w idealnych miejscach od początku powstawania, przez co nie było miejsca na błąd w zazębianiu.
-Trzecia próba – wykorzystałem większość trybów zrobionych w drugiej próbie i zrezygnowałem z łożysk na rzecz gwintowanych prętów, na których nasadzone były rurki z doklejonymi zębatkami, przez co nie poruszało się wszystko co było na osi, lecz tylko rurki i tryby. (Gwint na prętach po których przetaczają się rurki jest potrzebny by przymocować je do ramy nakrętkami, włożyłem pręt w za dużą dziurę w ramie, dzięki czemu miałem miejsce na ustawienie pręta-->rurki-->trybu, na pręt nałożyłem podkładki i dociekałem nakrętkami do szkieletu.) Na zdjęciu można dostrzec dwa otwory w szkielecie (na dole i na górze), miała tam być czwarta deska trzymająca rurkę godzinową (przez którą przechodzi rurka minutowa), lecz ostatecznie z niej zrezygnowałem, rurki od strony tarczy trzymają się na jedynym użytym tu łożysku, które jest w desce tuż przy tarczy.
Część z zębatkami podzieliłbym na 3 segmenty.
1 'Siła do działania'
Segment pierwszy to napęd (po prawej). Napędem jest ciężarek na sznurku, który to nawinięty jest na bębenek. Obok niego znajduje się największe koło zębate (które jest kołem minutowym, jeden okres tego koła to 60 minut). Największe koło zębate i bębenek znajdują się na tej samej osi, lecz nie są bezpośrednio połączone, lecz połączone są pośrednio przy pomocy zapadek (na dużym kole zębatym) i małego koła zębatego, który dzieli rurkę z bębenkiem, takie połączenie pozwoli na podciągnięcie ciężarka bez ruszania reszty elementów zegara, ponieważ zapadki działają tylko w jedną stronę, a w drugą prześlizgują się po trybie. Zegar reguluje się przy pomocy podnoszenia i opuszczania obciążnika na wahadle, lecz można to też robić przy pomocy wielkości bębenka (zasada dźwigni – większa energia=zegar szybciej działa) i wagi ciężarka (energia... lub siła, nie wiem xD, wahadło będzie wolniej/szybciej popychane) (można też regulować zegar przy pomocy liczby trybów i zębów na trybach, ale to jest już właściwie tworzenie zegara na nowo), aaale mówiąc o wadze ciężarka i bębenku trzeba pamiętać, że: zbyt duży ciężarek i zbyt duży bębenek doprowadzi do zerwania się sznurka, pęknięcia zapadki lub oderwania bębenka/trybu od rurki (dwa ostatnie zdarzały mi się zbyt często xd), natomiast zbyt mały ciężarek, przy zbyt małym bębenku doprowadzi do najzwyklejszego zatrzymania zegara. W segmencie tym znajdują się również trzy tryby w niższej części, służą one do poruszenia innego segmentu.
2 'Ograniczanie''
Następny segment to mechanizm wychwytu (na dole po lewej). Celem tego segmentu jest hamowanie zegara, bez niego ciężarek runąłby na ziemie, działając na wszystkie tryby (strasznie brzmi taki sunący w dół ciężarek ruszający bezsensownie wszystkimi trybami o_o). Jest to największa zmora stojąca obok dopasowania trybów (zrobiłem 12 trybów wychwytu i trochę mniej kotwic (to nad trybem wychwytu, kotwica to nazwa stosowana). Jak pisałem wcześniej, wymieniłem planowy wychwyt, ponieważ tamten nie przypadł mi do gustu, obecny jest w większości zegarów wahadłowych. Koło wychwytu ma 60 zębów co przy pozostałych elementach daje jedno tyknięcie na sekundę. Od kotwicy odchodzi rurka na którą nasadzona jest listwa z dwoma kołkami (nazywam to pseudowahadłem, nie znam nazwy stosowanej. To ona znajduje się na tej samej rurce co kotwica i to ona działa bezpośrednio na wahadło). Listwa ta ma za zadanie zmniejszyć energię potrzebną na ruszenie wahadła (dźwignia, łatwiej coś ruszyć jeśli jest się dalej od przyłożenia). Trudność polegała na wycięciu koła wychwytu i ułożeniu kotwicy. Koło obracając się może zmienić swoją płaszczyznę względem kotwicy jeśli nie jest nasadzone prostopadle do osi lub odsunie/przysunie się do kotwicy jeśli oś nie jest w centrum koła. Może to spowodować, że kotwica zablokuje się lub niekontrolowanie pominie niektóre zęby.
3 'Odpowiedni czas'
Segmentem trzecim są tryby godzinowe (na górze po lewej). By segment ten działał poprawnie, należy powielić i zmanipulować okres obrotu koła minutowego tak, by okres obrotu koła godzinowego był równy 12 godzinom, zostało to osiągnięte dzięki liczbie zębów segmentu, którą to liczbę miałem z książki, znalazłem również w internecie plik excel z obliczeniami do tego. Jeden z dwóch małych trybów tego segmentu obraca się na tej samej rurce co tryb minutowy, tryb ten przekazuje energię do pozostałych kół zębatych, które można powiedzieć, że są spowolnioną wersją zębatki minutowej. (Rurka godzinowa jest na tej samej osi co bębenek i wskazówka minutowa, lecz nie działają na siebie bezpośrednio, tak jak bębenek nie działa bezpośrednio na tryb minutowy. Godzinowa ma większą rurkę, która jest nasadzona na rurkę minutową.)
Pozostałe elementy:
Tarcza – nie wiedzieć czemu wycinanie wskazówek i liczb dało mi dużo radości (szczególnie gdy skończyłem je wycinać po paru godzinach xD)
Wahadło – jest długie, za długie, można je skrócić przez manipulowanie wielkością bębenka, wagą ciężarka, ilością trybów lub ilością zębów na trybach (najprościej przez zwiększenie liczby zębów na trybie wychwytu, może kiedyś tego spróbuję). Wszystkie te elementy mogą posłużyć, jak już pisałem, do regulowania zegara, czyli do regulowania tempa okresów obrotu osi zegara, mogę skrócić wahadło, ale w zamian muszę zmienić jeden lub kilka z wymienionych elementów (np. liczba zębów na kole wychwytu), by się rekompensowały, lecz to by wymagało wielu prób na ślepo (w moim wykonaniu), (trzeba wspomnieć, że manipulowanie ciężarkiem i bębenkiem może być ograniczone, muszą przekazać wystarczającą energię, by zegar w ogóle ruszył, ale nie można dostarczyć jej zbyt dużo, by coś się nie urwało). Próbowałem zmienić 'standardowy' mechanizm wychwytu na verge escapement (nie znam polskiej nazwy) w którym wahadło jest poziome, lecz mam problem ze zrobieniem „korony” (koła wychwytu, które, że tak powiem, jest 3D).
Ciężarek – wygada on... ciekawie, pierwszy który zrobiłem był ten cieńszy, i wyższy, lecz okazało się, że nie mam nic co mógłbym tam wrzucić by odpowiednio zwiększyć jego wagę przy tak ograniczonym miejscu, dlatego zrobiłem drugi, który... również okazał się za mały. Dopiero po ich połączeniu i wypełnieniu po brzegi piaskiem, były odpowiedniej wagi.
Przy obecnej konfiguracji elementów (i wysokości mieszkania xD), nim ciężarek dotknie ziemi zegar działa przez ok 8-9 godzin. Niestety nie działa on na co dzień, przez długie wahadło i głośne tykanie. Zegar wygląda jak wygląda, nie będę na razie nic w nim zmieniał czy poprawiał. (Dla tych co zauważyli: tak, powiesiłem zegar na puszcze elektrycznej xD)
Jest to mój drugi ciekawszy projekt, robiłem go prawie dwa miesiące. Pierwszym moim projektem były szachy wraz z zamykaną szachownicą, nie wiem czy to pokazywać, trzeba było tylko poświęcić duuużo czasu na siedzeniu przy mini tokarce i może też wykazać się kreatywnością przy wyglądzie figur co chyba mi nie wyszło xD, ale co zrobiłem i się nauczyłem z tej praktyki to moje.
To tyle z tego tekstu, zaznaczę jeszcze raz, nie jestem zegarmistrzem ani fizykiem, mogłem pomylić jakieś pojęcia (np. siła i energia), źle opisać działanie niektórych mechanizmów i wysunąć błędne wnioski.
Trzeba znać ograniczenia i mierzyć swoje siły, ale z czasem można stworzyć coś swojego do czego zachęcam.
