La palabra "clepsidra" proviene del griego que significa "ladrón de agua". Llamado reloj de agua desde la época de los asirio-babilonios y el antiguo Egipto. Tales relojes se usaron hasta el siglo XVII.
Una corriente constante de agua llena la cámara, y el sifón la drena periódicamente. Esta acción mueve el flotador hacia arriba y hacia abajo, y activa el mecanismo de relojería.
El maestro combinó el conocimiento antiguo y la tecnología moderna en su hecho en casa.
Utiliza una bomba eléctrica para el suministro continuo de agua. El flotador en el sifón está conectado por una palanca con un mecanismo de trinquete y un mecanismo de perro. La rueda de trinquete tiene 60 dientes y el ciclo es de un minuto, luego el trinquete pone directamente la manecilla de minutos en movimiento. El conjunto de engranajes conduce la manecilla de la hora. El microcontrolador monitorea y regula el flujo de agua para mantener un ciclo preciso de un minuto y un tiempo preciso.
El maestro usó el CNC Carvewright para cortar piezas no metálicas y una computadora con el software Carvewright Designer para diseñar estas piezas. Carvewright utiliza sus propios formatos de archivo, por lo que estos archivos son inútiles si no tiene una máquina Carvewright. En lugar de archivos codificados, el asistente incluyó planos para ruedas y engranajes que se pueden cortar con una sierra de cinta o espiral. Por supuesto, puede cambiar el tamaño para satisfacer sus necesidades.
Herramientas y materiales:
-Tubos y accesorios de cobre con un diámetro de 3/4 ";
-Accesorios para soldar;
- Tubos de latón y / o cobre;
- Hoja de latón;
- Accesorios de cobre 1/4 "90 grados;
-Tubos de acrílico;
- anillos de sellado;
-Tubos de vinilo;
- Varilla de latón con hilo;
- Tuercas y arandelas de latón;
-Board;
-Contrachapado de abedul báltico;
-Bomba;
-12V DC fuente de alimentación;
Microcontrolador MSP430;
-Electrónica componentes
- Tornillos de latón;
Pintura en aerosol;
-Pintura acrílica;
- máquina CNC;
Paso uno: marco y base
El mago comenzó con el desarrollo del marco. Usó tuberías y accesorios de cobre de 3/4 de pulgada. Para la base, se usó un alerce de 3/4 de pulgada.
La fotografía muestra algunas dimensiones críticas para colocar palancas y ejes.
Paso dos: cámaras de agua
Para hacer cámaras de agua, el maestro utilizó cilindros acrílicos con un diámetro de 2 pulgadas. Las tapas de los extremos fueron talladas en madera y pintadas con pintura metálica. Luego los cubrió con pintura acrílica negra y los limpió con una toalla de papel para obtener este tono.
Los discos se cortaron de una lámina de latón y se soldaron tubos de latón para conectar el agua. Las juntas tóricas locales sellan la unión entre el acrílico y el latón. Las tapas de los extremos se sujetan con una varilla roscada de latón.
Paso tres: palanca y perros
Un extremo de la palanca se apoya contra el vástago de la cámara del flotador, el segundo está conectado al perro. En 1 minuto, la varilla levanta el extremo de la palanca y el perro gira el engranaje. Al mismo tiempo, el sensor Hall integrado en la carcasa señala una revolución.
Un pestillo fijo evita que la rueda de trinquete se mueva hacia atrás.
Tenga en cuenta que la punta del perro móvil se fija con un tornillo, que le permite ajustar la punta.
Hay una manga en el eje del flotador. Este manguito limita la carrera del flotador, de modo que un pestillo en movimiento solo mueve un diente.
Paso cuatro: flotar
El flotador está hecho de madera y luego recubierto con una resina epoxi transparente.
Paso cinco: stock
La varilla descansa en un extremo del flotador y el otro en la palanca.
Paso seis: sifón
Es importante elegir el diámetro y la longitud correctos de los tubos. En el tubo derecho, el agua ingresa a la cámara superior y eleva el flotador. Cuando la masa de agua alcanza un nivel crítico, se activa el efecto sifón, toda la masa de agua se precipita a través del tubo izquierdo hacia la cámara inferior.
Para el primer llenado del tanque con agua, se instala un tubo en su parte superior.
Séptimo paso: engranajes
A continuación puede descargar el archivo para engranajes de fabricación propia.
Plantillas de piezas de madera estilo Steampunk.pdf
El maestro utilizó una barra de latón para los ejes. El tapón también está hecho de una barra de latón.
Tiene 30 dientes en la rueda intermedia, el engranaje tiene 8 dientes.
Un equipo de 32 horas se establece en una manecilla de una hora.
La manecilla de minutos está unida al eje del reloj.
Paso ocho: bomba
Una pequeña bomba de diafragma de 12 voltios se utiliza como bomba. Funciona más lento a menor voltaje. De esta manera, la presión está regulada.
Paso nueve: electrónica
Para el control del programa, el asistente utiliza el microcontrolador MSP430 de Texas Instruments. Usó el MSP430 Launchpad para desarrollar hardware y software. Se incluye un sistema de desarrollo de software llamado Code Composer Studio, que puede descargarse del sitio web de Texas Instruments.
El uso completo de Code Composer Studio está más allá del alcance de esta guía, pero hay tutoriales e información de capacitación de otras fuentes, particularmente Texas Instruments.
El launchpad se conecta a una PC a través de USB. El asistente escribió el software en una PC, lo descargó a Launchpad y usó varias herramientas de depuración, como un paso, puntos de interrupción, verificación de variables, etc.
Para controlar la bomba, se instala un transistor MOS, un sensor Hall y LED para sintonización.
En la barra de inicio hay un cristal de reloj con un temporizador para una sincronización horaria precisa. El temporizador se usa tanto para medir el tiempo de falla del sifón como para suministrar la longitud de pulso deseada a la bomba. Un LED adicional conectado al motor indica la operación PWM.
Paso diez: software
El software está escrito en C. Utiliza un algoritmo PID modificado - proporcional, integral, controlado diferencialmente. En cada ciclo, el tiempo que realmente tomó el ciclo se compara con un tiempo ideal de 60 segundos. La diferencia se llama un error.Los errores se utilizan para ajustar la duración del pulso.
Estos son los relojes hechos por el Maestro.
