2010年3月末で仕事が終わりになり時間ができたので、3才の孫(男の子)が遊べるおもちゃを作ることにした。動くものに限ると思いあれこれ検討した結果、以前息子用に買ってあったレゴのマインドストームを使うことに決めた。制御は自作することにしてネットでCPUの調査を行い、昔ながらのDIPのパッケージが自作向きなのでPICを使うことにした。 いくつかおもちゃを作成し、自分用のメモを作っておくことにしたがついでなのでブログを作成して公開することにした。 写真と動画を見て笑っていただきたい。 なお、1ページで表示できなくなってきたので、以前のものを見る場合は、このページの最後の「前の投稿」をクリックしてください。
2013年5月3日金曜日
13.7 長針・短針と文字盤がついた振り子時計
振り子時計の長針と短針を同じ軸上に取り付けた。長針は内側の軸、短針は外側の軸に取り付ける。内側の軸はレゴの軸を使い、外側の軸はレゴの軸が通るパイプを使う。ものづくり教室の仲間に協力してもらい、パイプの調達・歯車の軸穴の拡大・軸受けの軸穴の拡大の加工をしていただいた。短針を動かす最後の16歯の歯車と短針を長さ40mmのパイプの軸に取り付ける。
文字盤はガンギ車と同じくCDで作った。シンプルにするため、数字は使わず○を印刷してある。長針はレゴのプーリーにレゴのパーツをとりつけてある。短針はパイプの軸に取り付けられるのが16歯の歯車しかなかったので、この歯車にレゴのパーツをむりやり取り付けてある。
これまでは以前作ったあんどんを時計の台に使っていたが、今回は専用の台も作成した。上下の板を4本の柱で支える構造にしたが、直角に組み立てるのは難しいことが良く分かった。
生徒が作成できるよう、ガンギ車は1周30秒のものを使い、歯車の組み合わせも見直した。以前は全て平歯車の組み合わせで減速したが、ウオームギアを使うとちょうどよい減速比になることを発見し、ガンギ車の回転を減速するところでウオームギアで40歯の歯車を駆動し、1/40の減速比を得た。
ガンギ車から長針への歯車は、
1/40 * 8/24 = 1/120
長針から短針への歯車は、
8/16 * 8/24 * 8/16 * 16/16 = 1/12
とした。
歯車の支持は以前は作りやすいよう片持ちの部分もあったが、支持が安定せず針のガタが大きいことが判明し、ウオームギアで駆動する40歯の歯車以外の支持を両端支持に変更した。
時刻合わせは、ウオームギアで駆動する40歯の歯車を取り外して行う。長針を回して時刻合わせをするが、時刻を戻す場合には、一度大きく戻してから時刻を進めて合わせるようにする。
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