Đồng hồ giáo dục (Educational Clock)

Bối cảnh

Mình muốn làm một phiên bản đơn giản của đồng hồ học giờ kiểu giáo dục mà cô giáo mẫu giáo hồi nhỏ của mình từng có. Mình nhớ rất rõ là món này chơi vui lắm, nhất là nhìn cơ cấu planetary gear làm cho kim quay. Nó giúp hiểu dễ hơn mối quan hệ giữa kim giờ và kim phút, với lại cảm giác “đây là cái đồng hồ thật” mà trẻ con được phép sờ vô cũng đã lắm. Chứ mấy cái đồng hồ khác trong phòng thì tụi nhỏ không được đụng.

Mẫu này làm chủ yếu để phục vụ mục đích học tập, nhưng cũng là một món đồ chơi vui.

Thiết lập khuyến nghị

• Vật liệu: PLA
• Nozzle: Ø0.4 mm
• Layer height: 0.2 mm
• Infill: tối thiểu 15%
• Perimeters: tối thiểu 2

Vùng in: 205x200 mm theo kích thước gốc. Có vẻ thu nhỏ xuống cỡ Prusa Mini sẽ ổn, nhưng mình chưa thử (tới một mức nào đó sẽ cần nozzle nhỏ hơn).

Tổng khối lượng: 108 g (∓ tùy theo mật độ infill)

Không cần supports hay keo dán!

Những vật liệu như PETG hoặc ABS (dễ warping hơn) có thể sẽ làm phần kim đồng hồ khó in. Tolerance với các vật liệu đó cũng có thể hơi chặt.

Nhớ xem hướng đặt khi in (print orientation) trong phần mô tả từng chi tiết!

Kim phút (Minute Hand) khá mỏng, có thể cần dùng brim.

Về thẩm mỹ, mình khuyên in phần Clock Stand với 0 top layers và 0 bottom layers để lộ họa tiết infill. Nhưng lưu ý: infill quá thấp có thể làm phần “chân” trên Clock Stand Base khó in cho đẹp! Mình dùng Honeycomb 15%.

Hướng dẫn lắp ráp

1. Đặt Center Pin vào lỗ giữa của Clock Face.
   
    
2. Canh mặt phẳng sao cho nó hướng về mốc “12”.
   
    
3. Lắp Hour Hand với Planetary Gear. Đảm bảo chúng quay được (hơi cấn nhẹ cũng OK).
   
    
4. Đặt Planetary Gear kèm Hour Hand lên Clock Face. Ăn khớp răng giữa Planetary Gear và Ring Gear.
   
    
5. Canh Hour Hand ở mốc “12”. Lưu ý phải có 2 răng đối xứng qua đường tâm đi qua Center Pin.
   
    
6. Đặt Sun Gear lên Center Pin, đầu có răng hướng về phía Clock Face.
   
    
7. Đảm bảo Sun Gear được canh đúng theo mốc “12”. Cho răng của Sun Gear ăn khớp với Planetary Gear.
   
    
8.  Mặt trên của Sun Gear phải ngang (flush) với mặt trên của Center Pin.
   
    
9. Lắp Minute Hand vào Sun Gear từ phía mốc “12”.
   
    
10. Bấm khớp (snap) Clock Stand Base với Clock Stand Support.
    
     
11. Đặt Educational Clock lên Clock Stand.
     

Thông tin vui

Tổng tỉ số truyền giữa các bánh răng là 1:11. Đúng vậy, không phải 1:12, vì cách bố trí planetary gear.

Bánh răng nhỏ (sun) có 9 răng và planetary gear có 45 răng. Vậy tỉ số truyền là 1:5.

Ring gear có 99 răng. Quan hệ giữa nó với planetary gear là 99/45 = 2.2

Giờ nhân 1:5 với 2.2 thì ra 1:11.

Vì sao lại vậy? Vì bản thân planetary gear khi chuyển động bên trong ring gear đứng yên sẽ tạo thêm một vòng quay nữa.