Orrery-A mekaniska solsystemet modell från Plywood (3 / 11 steg)

Steg 3: Gears

Börja med att designa gears. Växlarna är hjärtat i orrery. Växlarna behöver särskilda tänder nyckeltal för planeterna flytta att rätt hastighet i förhållande till varandra.

För varje redskap behöver du veta antalet tänder (som är proportionell mot dess diameter) och storleken på axeln i mitten av redskap. Alla redskap ska ha samma tjocklek, tjockleken på plywood.

För redskap ändrade jag design finns på http://brassorrery.blogspot.com/ . Blogger var begränsad av vad mässing redskap fanns tillgängliga kommersiellt. Eftersom jag klippte min egen växlar från kryssfaner, kan de vara någon storlek och ha valfritt antal tänder. Därför kunde jag göra modellen mycket exaktare. Jag använde Excel för att hitta en kombination av redskap som a har inom intervallet storleken jag kunde klippa med mitt material och (b) exakt visade planeternas hastighet inom 1% fel.

Jag använde 19 redskap med följande antal tänder:

• 11
• 15
• 16 (x 2)
• 18
• 30
• 32
• 35
• 40 (x 3)
• 46 (x 2)
• 57
• 60
• 61
• 74
• 76
• 146 *

* För de största, 146-tandat redskap etsade jag månader av året runt omkretsen. Observera att månaderna motsols. Jag bud upp första gången och sätta dem i medurs, vilket inte är korrekt.

I mitten av varje redskap behöver du ett hål som kommer tätt passar din mässing röret. Se diagrammet som visar vilka redskap har gemensamma axlar. Heldragna linjer som ansluter gears visar de har en gemensam axel. Ihåligt linjer visar att axlarna passar i varandra och bör kunna snurra oberoende av varandra.

• De 74, 57, 46 och 32-tooth redskap måste passa på samma röret.
• De 15 och 30-tooth redskap måste också passa på samma röret.
• Två par 16 och 40-tooth redskap måste ha samma diameter axel.
• De senaste 40-tooth redskap behöver en axel som glider in i en av de 16 och 40-tooth par.
• 18, 35, 46, 146, 60, 61 och 76-tooth gears alla behöver olika och allt större rör eftersom de kommer att glida in i varandra i den ordningen och behöva snurra oberoende av varandra.
• Den 11-tooth växeln kan ha någon storlek röret.

Spenderar lite tid att räkna ut vilka redskap kommer att använda som rör.

För att bestämma de redskap totala diameter, var den enda ersättningen att de största redskap (146 tänder) måste finnas om diametern på jorden roterande sökväg. Solen, Merkurius, Venus och månen var tvungen att passa inom den vägen. Jag radat upp min planet kulor på ett avstånd att såg bra och hittade alla passar in i en cirkel ca 9 inches i diameter med solen i centrum och jorden på kanten. Den redskap som jorden roteras mot hade 146 tänder, så 9 inches/146 tänder blev den andel jag används för att beräkna storleken på alla andra redskap. (X teeth)*(9/146) = Y inches i diameter.

För att göra redskap, använde jag följande steg:

1. Rita upp varje redskap i gear generator (http://geargenerator.com/)
2. Tryck på "Exportera den som en svg-fil"
3. Importera svg filen till min CNC-program (eller laserskärare eller 3D-skrivare)
4. Skala upp det till rätt diameter enligt tanden / diameter förhållandet (för mig, multiplicera tänder av 9/146),
5. Lägga till ett skaft hål av lämplig storlek i exakta mitten
6. Kör maskinen att skära plywood
7. Använda små filer för att rensa upp snittet

Eftersom jorden skulle rotera runt de 146-tooth redskap varje år, La jag månaderna till det som referenspunkt. Jag också klippa ut cirklar i denna växel i förhållande till planeterna eftersom jag ville som representerade någonstans, även om bara dekorativt. Hela redskapet är den relativa storleken på Jupiter. The ring inuti månad etiketterna är den relativa storleken på Saturnus. De tre stora cutouts är den relativa storleken på Neptunus och Uranus (de är mycket lika i storlek). De tre uppsättningen av fyra utskärningar är den relativa storleken på jorden, Mars, Venus och Merkurius.

Jag målat alla mina redskap så att de ser mindre som billig plywood. Vissa kryssfaner ta inte fläcken bra eftersom de är en kombination av olika material som absorberar fläcken annorlunda. Tänk färg eller testa din fläcken innan du använder den på din kapade bitar.