Часовой механизм Элемусивр-2. Часть 1. Теория.

Всем привет!
Зубчатые колесики и прочие механизмы — это красиво. Вдвойне хорошо, когда всё это не просто украшение. Идея создания этого механизма не столько в том, чтоб сделать сам механизм (изобрести велосипед), сколько сделать его красивым, в моём понимании. Как говорится, я — художник, и я так вижу (поэтому я на этом сайте).
Будет несколько статей про изготовление механизма. Не как описание технологии изготовления, а скорее как описание устройства. Будет описана механическая часть и частично электрическая часть.
Это первая часть — теория. В этой части я кратко опишу проект механизма.

Предисловие.

Называть описываемое устройство часовым механизмом не правильно. Т.к. данное устройство не производит счет времени. Правильнее назвать его ЭЛЕктронно-Механическим УСтройством Индикации ВРемени = Элемусивр (рассматриваю иные варианты названия). Хотя, если изменить схему и программу контроллера, то получится действительно «часовой механизм».
Очень давно… началось всё с изготовления часов в корпусе HDD. После изготовления часов, мне захотелось сделать механизм, который бы использовал для поворота стрелок имеющийся в HDD двигатель. И я его спроектировал (попутно освоив SolidWorks ). Но вот изготовить его тогда я не мог. У меня тогда из оборудования был только сверлильный станок. Позже проект был пересмотрен и на его основе спроектирован более крупный механизм, более простой в изготовлении. Сначала я изготовил тестовый вариант, который тем не менее пару лет проработал. Затем я изготовил первый рабочий механизм и часы на его основе, которые несколько лет исправно работают. По механической части он отличается от Элемусивр-2 в том, что там применен другой электродвигатель и иные зубчатые колеса (К1 — К4).
Так как я ни разу не часовщик, поэтому в дальнейшем изложении, возможно, будут ошибки в терминологии.

Теория.

Чтоб не растекаться текстом по экрану, опишу некоторые моменты тезисно:

• Механизм предназначен для изготовления крупных часов. (Но не в этот раз)… или скелетонов.
• Работает от электричества.
• Не имеет устройства ручного перевода стрелок.
• Имеет собственные контроллер — «мозги».
• Следит за положением стрелок.
• Управляется головным устройством (ГУ) — электронными часами.
• ГУ может прочитать время с механизма (положение стрелок) по I2C.
• ГУ управляет механизмом — командами по I2C.
• 1 шаг = поворот стрелки на 1 мин.
• Возможно, будут светящиеся стрелки (эксперимент).

Многие видели наручные часы, где есть стрелки и цифровой индикатор.



Готовое изделие в идее примерно то же самое, но в отличии от выше приведенного примера это не разные часы.
В режиме настройки время устанавливается на электронных часах, после чего электроника устанавливает стрелки в нужное положение. В обычном режиме на «механических» часах смотрим время, а на электронном индикаторе может отображаться иная информация, например дата или комнатная температура.

Проект.

Беру в руки карандаш мышь и начинаю чертить. Вот что получилось:
Для начала несколько картинок проекта механизма с сборе.








Уберем электронную обвязку. Кроме датчиков положения.

Как это работает. Механника. Кратко.

Рама.



Внизу, на раме 1, находится электродвигатель. Это gimbal motor (гуглите). На электродвигателе закреплен сигнальный диск. Положение диска=мотора считывается датчиками.





На электродвигателе закреплено зубчатое колесо К1. Далее на картинках показана последовательность передачи вращения.













На этом, теории хватит. Остальное будет описано по мере изготовления.