Вертикален грамофон по поръчка: 15 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Не съм експерт по нищо, свързано с аудио, да не говорим за грамофони. Следователно целта на този проект не беше да се създаде най -качествено аудио и високотехнологична продукция. Исках да създам свой собствен грамофон, който според мен е интересно дизайнерско произведение. Две основни цели бяха:

- Вертикално разположение на винила и ясен изглед на самия запис.- Възможност за автоматично възпроизвеждане на двете страни на плочата една след друга без допълнителни действия.

Стъпка 1: Преглед на дизайна

Започнах дизайна на грамофона, като нарисувах 2D изглед отпред и отстрани на основната форма. Тъй като исках да покажа винила вертикално и да мога да го завъртя, без да го изваждам, дизайнът притежава въртяща се функция. Винилът може да се върти на 180 градуса по вертикалната ос. Не исках да използвам няколко тонални ръце или сложен дизайн. Концепцията е, че тонармът се отклонява от пътя, за да позволи на винила да се завърти. Избрах проста форма на триъгълник, за да продължа дизайна.

Направих хартиен мащаб 1: 1. По този начин можех да определя грубите измервания. Третото изображение показва този модел. Основната форма се състои от две основни части. Основата, в която се намират контролерът и бутоните и горната част. Тази горна част може да се върти по вертикална ос и държи винила в средата му. Дизайнът не е напълно вертикален. Ъгъл назад 5 градуса. По този начин бъдещата тонарма все още може да извършва известен натиск върху винила чрез гравитация.

Следващата стъпка беше да се определи какви компоненти са необходими и какво ще бъде общото оформление на системата. Третото изображение показва този преглед. Използвах тонарма от грамофон втора ръка, солиден модел AKAI. Също така постояннотоковият двигател е изчистен от стара грамофонна плоча.

Прегледът показва мотор за въртене на винила, стъпков двигател за обръщане на записа и някои компоненти за управление на устройството и за подпомагане на автоматизирането му. Окончателният прототип все още не е автоматизиран. Ще трябва да отделя още малко време за програмиране с Arduino IDE. Засега записът се върти и възпроизвежда аудио, но тонармата и обръщането на записа засега се контролират ръчно.

Тъй като използвах някои части, които са изтръгнати от стари грамофони, този дизайн не е един за всички. Ако искате да направите своя собствена, трябва да можете да направите своя собствена версия. Другият хардуер изисква друг дизайн. Важно е да можете да създавате свои собствени CAD файлове.

Стъпка 2: 3D CAD дизайн

След като имах представа за необходимите функции и хардуера, започнах да проектирам всичко в CAD. Тъй като исках да предизвикам себе си, създадох много персонализирани части за моя 3D принтер. Дизайнът е компактен и пълен с компоненти. Удобно е да моделирате хардуер като двигатели в сглобката, за да сте сигурни, че всичко пасва.

Основното предизвикателство за мен беше да намаля оборотите на двигателя от постояннотоковия двигател до задвижващата ос. Както можете да видите отчасти на второто изображение, намалих от 2000 на 33, 3 оборота в минута, като създадох две намаления. Намаляването на напрежението на двигателя също помогна.

Всички проектирани от мен части се предлагат в STL формат на thingiverse:

STL модели

Засега ще карам активно само DC двигателя с модул Arduino/motorshield. Бъдещата версия на моя дизайн ще има автоматизиран механизъм за завъртане и автоматизирана тонарма. Първо исках ядрото на дизайна точно преди да премина към програмиране на различни компоненти.

Стъпка 3: Части за 3D печат, грундиране, боядисване

Тъй като 3D принтирането с пластмасова нишка не осигурява гладка и хубава повърхност, е много удовлетворяващо да завършите частите, които са на видно място. Това изисква известни усилия и търпение, но си заслужава.

Шлифовах външните си части с решетка 120, преди да вкарам дървения пълнител. Изгладете пълнителя, оставете го да изсъхне, шлайфайте, грундирайте, шлайфайте и го направете отново. Зависи от финала, който търсите. Шлифовах основните части до 600 решетка, преди да нанеса последната, жълта боя. Използвах малка четка с ролка, за да постигна хубав завършек. Тъй като жълтото е светъл цвят, трябваше да нанеса поне 4 слоя, преди да изглежда добре.

Използвайте лак на водна основа, ако вашият грунд е на водна основа.

Стъпка 4: Преглед на хардуера

А. Антивибрационни крачета, изработени от каучук. *Б. Медна тръба с дължина 80 мм с диаметър 12 мм. Тази тръба ще се използва като вертикална ос в основното отделение. 1 лагер, отвор 3 мм, диаметър 10 мм. 3 лагера, отвор 8 мм, диаметър 22 мм. m8 гайки и болтове. D. Достатъчно количество м3 болтове и гайки. Повечето от тях изискват къса дължина като 9 мм резба. Е. DC мотор. Тихият двигател е задължителен. Този мотор работи с максимум 8V с 2000 оборота в минута.*F. Стъпков двигател Nema 16. Използва се за задвижване на механизма за завъртане на винил. Всеки стъпков двигател с известен въртящ момент ще бъде достатъчен. Стъпковият двигател е снабден с шайба с GT2 20 зъби, за да го свърже с колан GT2. Ос, снабдена с пружина. Тази ос идва от централната ос на грамофона.*H. Сглобяване на тонер. Тонармът, който спасих от грамофон AKAI, има хубава извивка, която беше необходима за моя дизайн. Всички проводници все още са свързани. Когато лалетата са включени в усилвател, той ще генерира звука. Тонармът има сравнително нов патрон.*I. Бутони за въвеждане. За да управлявате грамофона, някои бутони са полезни. За моя дизайн избрах два бутона и един потенциометър за аналогов вход. 280 мм колан GT2 и два еластични колана. Тези части се използват за задвижване на определени части. Един гумен колан всъщност е Lego. Подобни колани често се използват в касетофони. K. Arduino, снабден с адафрут мотор щит V2 и свързан към стъпков драйвер drv8825. L. Захранване. Използвах 12V захранване, което може да осигури максимум 1.5A. Пускам стъпковия си двигател на около 1A и DC моторът не използва толкова много енергия, така че това малко захранване ще се справи. Уверете се, че никога не пренапрежавате хардуера си. Моят постоянен двигател получава само около 6V чрез програмирания моторния щит.

* Част, спасена от различни, стари грамофони.

Стъпка 5: Преглед на 3D отпечатани части

А. Базата. Б. Странично пр.н.е. Страна А. задържа редуктора и DC двигателя, за да завърти винила. D. Оста на тонер. Тонармът е шарнирно свързан към тази част, за да се движи нагоре и надолу. Монтаж на оста на тонер. Тази част свързва оста на тонарма с основата. Той също така позволява на тонарма да се върти около оста. Монтаж на стъпков двигател. Страничен държач за винил. Виниловите държачи от страна А и страна В са снабдени с магнити, които се привличат един друг. Виниловата плоча се захваща между тях. Поставката на страна А е задвижваната. Страничен държач за винил. Съединител. Тази част затяга страните към основата и може да се завърти около оста си. Стойка за мотор. Тази част се движи над DC двигателя, за да го свърже към страна A. K. Голяма екипировка. Намалява оборотите от двигателя до задвижващата ос. Голяма ролка и малка предавка. Това е част от намаляването на задвижването. Той държи лагер с диаметър 22 мм, за да може да се върти свободно. Зъбна ролка. Тази ролка захваща съединителя и страните към основата с 10 м3 болтови вложки. Задвижва се от ремъка GT2 от стъпковия двигател. Тази част може да завърти страничната част на винила. Покрива края на оста от страната B. O. Предно копче, което се свързва с потенциометъра. Страничен капак на оста. Покрива края на оста от страна А.

Използвам общо 14 неодимови магнита в моя дизайн, за да слепя частите. Уверете се, че сте оправили полюсите !! Те трябва да са в една и съща посока на хоризонталната и вертикалната ос на общия дизайн. Моите магнити са с размер 8 х 2 мм.

Стъпка 6: Подгответе основата

Започнах с основата на вертикалния грамофон. Започнете с залепването на магнитите. Всяко пластмасово лепило за моделиране ще бъде добре. Уверете се, че полюсите са насочени в една и съща посока по вертикалната ос.

Второ, поставете всички необходими м3 гайки на място. Те ще осигурят функция, ако по -късно инсталираме тонармата.

Стъпковият двигател може да бъде натиснат на място и хлабаво закрепен от долната и горната страна на основата.

Поставете бутоните в предната част на основата. Бутоните ми все още не функционират, така че ще ги извадя и ще запоя няколко проводника към тях, ако дизайнът ми достигне следващия етап.

Стъпка 7: Подгответе Tonearm

Тонармът е ключовият компонент на грамофона. Това „чете“записа, който произвежда звук. Затова е важно да го разберете. Следващата връзка предоставя хубава и ясна информация за това как иглата се държи върху винила и как да я регулирате правилно:

Как да балансирате тонарма

Иглата може да приложи само няколко грама сила върху винила, в противен случай и двете могат да бъдат повредени. Балансирането на почти вертикално разположена тонарма е трудно, но обърнете внимание на това !! Повечето тонуси са разположени хоризонтално. Тъй като моята тонарма има огъване, аз коригирах задната част на тонармата да има ъгъл, за да осигури по -добър център на масата във вертикалната ос.

Отново обърнете внимание на правилното регулиране на тонармата.

Стъпка 8: Подгответе страна А, страна, задвижвана от DC двигателя

Страна А задвижва виниловата плоча, след като е завършена. Това е важен монтаж и помага, ако всички части имат подходящи размери и не се смилат една върху друга.

За да започнете, трябва да се избере подходяща метална ос и да се постави в горния лагер в страна А. На тази ос е поставена малка ролка с първия, по -малък гумен колан. Уверете се, че лентата е монтирана около ролката, преди да закрепите оста на място. Това е част, която трябва да бъдете креативни за себе си с части, които имате. Уверете се, че работи гладко с малко грес и че оста е изправена. Поклащащата се ос може да създаде проблеми при възпроизвеждане на запис.

След това поставете магнитите. Този път се уверете, че искат да се придържат към основата, когато поставите страна А върху основата.

Поставете гайките m3 и закрепете DC двигателя на място. В зависимост от вашия двигател, може да искате да инсталирате гумен материал между двигателя и страничния компонент. Това може да намали вибрационните звуци, които моторът може да произведе.

Завийте двата болта M8 със съответните им зъбни колела. Уверете се, че ролката под голямата предавка се хваща и свързва с гумения колан, свързан с горната ос. Поставете крайния колан към DC двигателя.

Стъпка 9: Сглобете проводниците на оста и DC двигателя

Право парче медна тръба може да се използва за създаване на въртяща се ос в основата. Той създава точка на завъртане за двете свързани страни през сивата част на съединителя. Пробих две дупки отстрани, за да прокарам проводниците на DC двигателя.

Голямата зъбна ролка трябва да се постави върху медната тръба, преди да се прокарат проводниците. Коланът GT2 приляга около ролката.

Това може да отнеме известно време, но издърпването на тънка метална жица от дъното, свързано с тези проводници, ще помогне.

След като всичко е на мястото си, съединителят може да се зареди с 10 м3 гайки отгоре. Все още не сваляйте монтажа, или те ще изпаднат.

Стъпка 10: Сглобете страна В

Сглобяването на страна В е наистина лесно. Оста е снабдена с пружина, която изтласква виниловия държач В напред.

Уверете се, че вътрешните страни на магнитите привличат противоположния винилов държач А.

След като оста беше закрепена със скоба, залепих бутона за гръб към оста (! И само оста!) С някакво двукомпонентно лепило, което може да залепи метал към пластмаса.

Проверете дали движещите се части работят свободно и ако е необходимо, шлайфайте и/или смажете.

Стъпка 11: Поставяне на страна В върху основата и обезопасяване на всичко

След като двете страни са завършени, страна В може да бъде включена в основния монтаж.

Затегнете ремъка GT2, закрепете стъпковия двигател и поставете m3 болтове в дъното на голямата ролка. След като те са завинтени в гайките в съединителната част, всичко трябва да се държи здраво на място, но страните трябва да могат да се въртят около оста на медната ос.

Стъпка 12: Довършване на страна А

Завършете страна А, като поставите виниловия държач. Отново тази част съдържа магнити, чиито полюси трябва да са обърнати в една и съща посока. Тази част не е необходимо да се залепва. Тя трябва да приляга плътно към задвижващата ос.

Стъпка 13: Подгответе електрониката

Тъй като все още измислям как да използвам Arduino по най -добрия начин в този дизайн, няма да навлизам в подробности относно компонентите, които биха могли да бъдат необходими. Бутоните все още не са свързани и няма контур за обратна връзка. Това е работа в близко бъдеще. Въпреки това, единственият компонент, който използвам за задвижване на DC двигателя, е щитът на двигателя Adafruit V2. На уебсайта им има много подробна информационна страница:

Motorshield V2

Също така свързах DRV8825 драйверна платка към arduino, за да управлявам стъпковия двигател. Те са идеални за безопасно и прецизно управление на степер. Човек би могъл да използва моторния щит за управление на стъпковото устройство, но това зависи от тока, който стъпковият двигател черпи. Аз самият взривих половината от моторния щит, защото моят стъпков двигател изтече твърде много ток. Винаги проучвайте какво изисква хардуерът ви и на какво е способен.

Информация за спускане на стъпковия драйвер можете да намерите на:

Polulu drv8825 драйвер

Стъпка 14: Сглобете крайните части

За да завършите, свържете няколко гумени крачета към основата. Амортизиращите вибрации, върху чиято повърхност стои, могат да помогнат за намаляване на шума във вашия аудио сигнал.

Уверете се, че тонармата може да се движи свободно вътре в основата и да се отървете от ненужното окабеляване.

След като почистите всичко, закрепете задната част на основата. Прокарайте захранването и аудио кабелите през дъното или създайте нов отвор, ако е необходимо.

Поставете последните части, за да прикриете всички рани на очите и готово!

Стъпка 15: Насладете се на вашия винил по фантастичен начин

И накрая, насладете се на вашия винил по нов начин!

Внимавайте с вашите записи. Небалансираната тонарма може да повреди винила ви по време на игра. Винаги се уверявайте, че вашата тонарма е правилно балансирана и че записът не удря някъде в устройството ви!

Още мои неща могат да бъдат намерени на:

Thingiverse

Instagram

Etsy

Първа награда в аудио конкурса 2018