A palavra "clepsidra" vem do grego que significa "ladrão de água". Assim chamado relógio de água desde a época dos assírios-babilônios e do antigo Egito. Tais relógios foram usados até o século XVII.
Um fluxo constante de água enche a câmara e o sifão a drena periodicamente. Essa ação move a bóia para cima e para baixo e ativa o relógio.
O mestre combinou conhecimento antigo e tecnologia moderna em sua caseiro.
Ele usa uma bomba elétrica para fornecimento contínuo de água. O flutuador no sifão é conectado por uma alavanca com um mecanismo de catraca e um mecanismo para cães. A roda dentada possui 60 dentes e o ciclo é de um minuto; depois, a catraca coloca diretamente o ponteiro dos minutos em movimento. O conjunto de engrenagens aciona o ponteiro das horas. O microcontrolador monitora e regula o fluxo de água para manter um ciclo preciso de um minuto e um tempo preciso.
O mestre usou o Carvewright CNC para cortar peças não metálicas e um computador usando o software Carvewright Designer para projetar essas peças. O Carvewright usa seus próprios formatos de arquivo; portanto, esses arquivos são inúteis se você não tiver uma máquina Carvewright. Em vez de arquivos codificados, o assistente incluiu planos para rodas e engrenagens que podem ser cortadas usando uma serra de fita ou espiral. Obviamente, você pode redimensionar para atender às suas necessidades.
Ferramentas e materiais:
-Tubos e conexões de cobre com diâmetro de 3/4 ";
Acessórios de solda;
- Tubos de latão e / ou cobre;
- chapa de latão;
- Acessórios de cobre 1/4 "90 graus;
Tubos acrílicos;
- anéis de vedação;
Tubos de vinil;
- Haste de latão com rosca;
- Porcas e arruelas de latão;
-Board;
Contraplacado de bétula;
-Pomp;
Fonte de alimentação de -12V DC;
Microcontrolador MSP430;
-Eletrônico componentes
- parafusos de latão;
-Tinta spray;
-Tinta acrílica;
- máquina CNC;
Etapa 1: Estrutura e base
O assistente começou com o desenvolvimento do quadro. Ele usou tubos e conexões de cobre de 3/4 de polegada. Para a base, foi utilizado um larício de 3/4 de polegada.
A fotografia mostra algumas dimensões críticas para a colocação de alavancas e eixos.
Etapa 2: Câmaras de água
Para fazer câmaras de água, o mestre usava cilindros de acrílico com um diâmetro de 2 polegadas. As tampas foram esculpidas em madeira e pintadas com tinta metálica. Depois, cobriu-os com tinta acrílica preta e limpou-os com uma toalha de papel para obter esse tom.
Os discos foram cortados de uma chapa de latão e os tubos de latão para conectar a água foram soldados a eles. O-rings do local selam a junta entre acrílico e latão. As tampas são presas com uma haste rosqueada de latão.
Etapa três: Alavanca e cães
Uma extremidade da alavanca encosta na haste da câmara de flutuação, a segunda é conectada ao cão. Em 1 minuto, a haste levanta a ponta da alavanca e o cão gira a marcha. Ao mesmo tempo, o sensor Hall integrado ao invólucro sinaliza uma revolução.
Uma trava fixa impede que a roda da catraca se mova para trás.
Observe que a ponta do cão móvel é fixada com um parafuso, o que permite ajustar a ponta.
Há uma luva no eixo da bóia. Essa manga limita o curso da bóia, de modo que uma trava em movimento mova apenas um dente.
Etapa quatro: flutuar
O flutuador é feito de madeira e depois revestido com uma resina epóxi transparente.
Quinto passo: estoque
A haste repousa em uma extremidade da bóia e a outra na alavanca.
Etapa Seis: Sifão
É importante escolher o diâmetro e o comprimento corretos dos tubos. No tubo direito, a água entra na câmara superior e eleva a bóia. Quando a massa de água atinge um nível crítico, o efeito de sifão é acionado, toda a massa de água corre através do tubo esquerdo para a câmara inferior.
Para o primeiro enchimento do tanque com água, um tubo é instalado em sua parte superior.
Sétimo passo: engrenagens
Abaixo, você pode baixar o arquivo para engrenagens de fabricação própria.
Modelos de peças de madeira estilo steampunk.pdf
O mestre usou uma haste de latão para os eixos. A rolha também é feita de uma haste de latão.
Possui 30 dentes na roda intermediária, a engrenagem possui 8 dentes.
Uma marcha de 32 horas é definida para um ponteiro de horas.
O ponteiro dos minutos está afixado ao eixo da engrenagem do relógio.
Etapa Oito: Bomba
Uma pequena bomba de diafragma de 12 volts é usada como bomba. Corre mais devagar em baixa voltagem. Desta forma, a pressão é regulada.
Etapa Nove: Eletrônica
Para controle do programa, o assistente usa o microcontrolador Texas Instruments MSP430. Ele usou o MSP430 Launchpad para desenvolver hardware e software. Um sistema de desenvolvimento de software chamado Code Composer Studio está incluído e pode ser baixado no site da Texas Instruments.
O uso completo do Code Composer Studio está além do escopo deste guia, mas há tutoriais e informações de treinamento de outras fontes, em particular da Texas Instruments.
A barra de ativação se conecta a um PC via USB. O assistente gravou o software em um PC, fez o download no Launchpad e usou várias ferramentas de depuração, como uma etapa, pontos de interrupção, verificação de variáveis etc.
Para controlar a bomba, um transistor MOS, um sensor Hall e LEDs para ajuste são instalados.
Na barra de lançamento, há um cristal de relógio com um timer para sincronização precisa da hora. O temporizador é usado para medir o tempo de falha do sifão e para fornecer o comprimento de pulso desejado à bomba. Um LED adicional conectado ao motor indica operação PWM.
Etapa Dez: Software
O software é escrito em C. Ele usa um algoritmo PID - proporcional, integral, controlado por diferencial. Em cada ciclo, o tempo que realmente levou o ciclo é comparado com um tempo ideal de 60 segundos. A diferença é chamada de erro.Erros são usados para ajustar a duração do pulso.
Estes são os relógios feitos pelo Mestre.
