Das Wort "Clepsydra" kommt aus dem Griechischen und bedeutet "Dieb des Wassers". So genannte Wasseruhr seit der Zeit der Assyro-Babylonier und des alten Ägypten. Solche Uhren wurden bis zum 17. Jahrhundert verwendet.
Ein konstanter Wasserstrahl füllt die Kammer und der Siphon entleert sie regelmäßig. Diese Aktion bewegt den Schwimmer auf und ab und aktiviert das Uhrwerk.
Der Meister kombinierte altes Wissen und moderne Technologie in seinem hausgemacht.
Es verwendet eine elektrische Pumpe für die kontinuierliche Wasserversorgung. Der Schwimmer im Siphon ist durch einen Hebel mit einem Ratschenmechanismus und einem Hundemechanismus verbunden. Das Ratschenrad hat 60 Zähne und der Zyklus dauert eine Minute. Dann setzt die Ratsche den Minutenzeiger direkt in Bewegung. Der Zahnradsatz treibt den Stundenzeiger an. Der Mikrocontroller überwacht und reguliert den Wasserfluss, um einen genauen Zyklus von einer Minute und eine genaue Zeit aufrechtzuerhalten.
Der Master verwendete Carvewright CNC zum Schneiden von nichtmetallischen Teilen und einen Computer mit der Carvewright Designer-Software zum Entwerfen dieser Teile. Carvewright verwendet seine eigenen Dateiformate, sodass diese Dateien unbrauchbar sind, wenn Sie keinen Carvewright-Computer haben. Anstelle von codierten Dateien enthielt der Assistent Pläne für Räder und Zahnräder, die mit einer Band- oder Spiralsäge geschnitten werden können. Natürlich können Sie die Größe an Ihre Bedürfnisse anpassen.
Werkzeuge und Materialien:
-Kupferrohre und Formstücke mit einem Durchmesser von 3/4 ";
-Lötzubehör;
- Messing- und / oder Kupferrohre;
- Messingblech;
- Kupferbeschläge 1/4 "90 Grad;
-Acrylrohre;
- Dichtringe;
-Vinylröhrchen;
- Messingstange mit Gewinde;
- Messingmuttern und Unterlegscheiben;
-Board;
-Baltisches Birkensperrholz;
-Pomp;
-12V Gleichstromversorgung;
Mikrocontroller MSP430;
-Elektronisch Komponenten
- Messingschrauben;
-Sprayfarbe;
-Acrylfarbe;
- CNC-Maschine;
Erster Schritt: Rahmen und Basis
Der Assistent begann mit der Entwicklung des Rahmens. Er verwendete 3/4 Zoll Kupferrohre und Armaturen. Für die Basis wurde eine 3/4 Zoll Lärche verwendet.
Das Foto zeigt einige kritische Abmessungen für die Platzierung von Hebeln und Wellen.
Schritt zwei: Wasserkammern
Für die Herstellung von Wasserkammern verwendete der Meister Acrylzylinder mit einem Durchmesser von 2 Zoll. Die Endkappen wurden in Holz geschnitzt und mit Metallfarbe bemalt. Dann bedeckte er sie mit schwarzer Acrylfarbe und wischte sie mit einem Papiertuch ab, um diesen Farbton zu erhalten.
Die Scheiben wurden aus einem Messingblech geschnitten und Messingrohre zum Verbinden von Wasser wurden mit ihnen verlötet. O-Ringe von lokal versiegeln die Verbindung zwischen Acryl und Messing. Endkappen werden mit einer Messinggewindestange befestigt.
Schritt drei: Hebel und Hunde
Ein Ende des Hebels liegt am Schaft der Schwimmerkammer an, das zweite ist mit dem Hund verbunden. Innerhalb von 1 Minute hebt die Stange das Ende des Hebels an und der Hund dreht den Gang. Gleichzeitig signalisiert der im Gehäuse integrierte Hallsensor eine Umdrehung.
Eine feste Verriegelung verhindert, dass sich das Sperrrad rückwärts bewegt.
Bitte beachten Sie, dass die Spitze des beweglichen Hundes mit einer Schraube befestigt ist, mit der Sie die Spitze einstellen können.
Auf der Schwimmerwelle befindet sich eine Hülse. Diese Hülse begrenzt den Hub des Schwimmers, so dass ein beweglicher Riegel nur einen Zahn bewegt.
Schritt vier: Float
Der Schwimmer besteht aus Holz und wird dann mit einem transparenten Epoxidharz beschichtet.
Fünfter Schritt: Lager
Die Stange ruht an einem Ende auf dem Schwimmer und am anderen auf dem Hebel.
Schritt Sechs: Siphon
Es ist wichtig, den richtigen Durchmesser und die richtige Länge der Rohre zu wählen. Am rechten Rohr tritt Wasser in die obere Kammer ein und hebt den Schwimmer an. Wenn die Wassermasse ein kritisches Niveau erreicht, wird der Siphoneffekt ausgelöst, die gesamte Wassermasse strömt durch das linke Rohr in die untere Kammer.
Für die erste Befüllung des Tanks mit Wasser wird in seinem oberen Teil ein Rohr installiert.
Siebter Schritt: Zahnräder
Unten können Sie die Datei für selbst herstellende Zahnräder herunterladen.
Vorlagen für Holzteile im Steampunk-Stil.pdf
Der Meister verwendete eine Messingstange für die Wellen. Der Stopper besteht ebenfalls aus einer Messingstange.
Es hat 30 Zähne im Zwischenrad, das Zahnrad hat 8 Zähne.
Ein 32-Stunden-Gang ist auf einen Stundenzeiger eingestellt.
Der Minutenzeiger ist an der Welle des Uhrwerks befestigt.
Schritt acht: Pumpe
Als Pumpe wird eine kleine 12-Volt-Membranpumpe verwendet. Bei niedrigerer Spannung läuft es langsamer. Auf diese Weise wird der Druck reguliert.
Schritt neun: Elektronik
Zur Programmsteuerung verwendet der Assistent den Mikrocontroller MSP430 von Texas Instruments. Er verwendete das MSP430 Launchpad, um Hardware und Software zu entwickeln. Ein Softwareentwicklungssystem namens Code Composer Studio ist enthalten und kann von der Texas Instruments-Website heruntergeladen werden.
Die vollständige Nutzung von Code Composer Studio würde den Rahmen dieses Handbuchs sprengen. Es gibt jedoch Tutorials und Schulungsinformationen aus anderen Quellen, insbesondere von Texas Instruments.
Das Launchpad wird über USB mit einem PC verbunden. Der Assistent schrieb die Software auf einen PC, lud sie auf das Launchpad herunter und verwendete verschiedene Debugging-Tools wie einen Schritt, Haltepunkte, Variablenprüfung usw.
Zur Steuerung der Pumpe sind ein MOS-Transistor, ein Hallsensor und LEDs zur Abstimmung installiert.
Auf der Startleiste befindet sich ein Uhrenkristall mit einem Timer für eine genaue Zeitsynchronisation. Der Timer dient sowohl zur Messung der Zeit des Siphonausfalls als auch zur Versorgung der Pumpe mit der gewünschten Impulslänge. Eine zusätzliche LED am Motor zeigt den PWM-Betrieb an.
Schritt zehn: Software
Die Software ist in C geschrieben. Sie verwendet einen modifizierten PID-proportionalen, integralen, differentiell gesteuerten Algorithmus. In jedem Zyklus wird die Zeit, die tatsächlich für den Zyklus benötigt wurde, mit einer idealen Zeit von 60 Sekunden verglichen. Der Unterschied wird als Fehler bezeichnet.Fehler werden verwendet, um die Pulsdauer einzustellen.
Dies sind die Uhren des Meisters.
