[LAMPA] торшер, лампа для чтения, интерьерный свет

Если быть предельно честным, то мне понравился торшер НИМОНЕ, который я увидел во время очередной обзорной экскурсии по ИКЕА. Но в фабричном светильнике гораздо больше металла, а он, как мы знаем сильно отличается от пластика по прочности, весу, допустимым температурам. В итоге конструкцию пришлось немного переосмыслить. Так получилась Лампа.

Для начала о том, что меня так впечатлило:

Дальше получилось примерно как в анекдоте про "авокадо мы заменили на картошку, креветки - на селедку, соус тысяча островов - на майонез, но все равно получилось очень вкусно". И, чтобы не быть голословным, сначала слайды, а потом про то, как я до этого дошел.

Можно изменить наклон:

Можно направить на стену или на потолок:

Или поставить у окна:

Короче, вариантов уйма, потому что есть два шарнира, работающих в одной плоскости и один трехосевой. Плюс можно без фанатизма крутить трубу вокруг вертикальной (условно) оси, хотя это и не входило в первоначальные планы.

Плафон

Это та деталь, которую я думал сделать максимально похожей на оригинал, но не справился. Дело в том, что у НИМОНЕ почти незаметный шарнир на стыке трубы и плафона, который я отчаялся повторить в пластике. Поэтому свой плафон я начал со света, которым стала светодиодная лампа с цоколем GU5.3. Для меньшего нагрева и большей безопасности я выбрал лампу на напряжение 12 В.

В характеристиках лампы мощностью 5 Вт заявлен световой поток 350 лм, чего, как мне показалось, должно быть достаточно для чтения.

Примерные габариты плафона я получил грубым измерением оригинала с помощью экранной линейки. Так как в характеристиках лампы НИМОНЕ указан диаметр плафона 7 см. Получился цилиндр 70х100 мм, в котором требовалось разместить лампу, шарнир и управление.

Шарнир - классический шаровой с винтовым фиксатором положения. Внутри шарнира проходит канал для провода питания. Кратковременные испытания показали, что в диапазоне работы шарнира провод не пережимается шарниром и практически не перемещается.

Так как внутри плафона я хотел разместить сенсорный выключатель, то в итоге решил, что внешний корпус будет полым цилиндром, в который задвигается внутренний стакан, где будет находиться все, что мне нужно. Этот же стакан станет держателем патрона. Помимо суровой необходимости такая конструкция позволяет печатать все детали плафона без поддержек, что мне лично очень нравится.

Проект:

И в реальности:

Вид на лампу:

И патрон:

Я понимаю опасения всех тех, кто скажет, что даже 12 В лампа заметно греется, но пока решил так: поживем-увидим. 

Труба

Я хотел сделать проводку целиком скрытой, поэтому в качестве опоры взял алюминиевую трубу диаметром 15 мм из ближайшего строительного магазина (у меня это Оби). С более тонкой трубой было бы изящнее, но я опасался, что не справлюсь с миниатюризацией печатных частей.

Такая труба также хороша тем, что довольно легко и быстро режется, приемлемо выглядит и имеет достаточную прочность.

В рамках повторения оригинала потребовалось три отрезка, которые по тем же грубым расчетам имеют длину 900 мм (вообще метр, но с учетом шарниров и основания все же 900 мм), 350 мм и 300 мм. 

Все они фигурируют на групповом фото:

Но так как труба режется столь же легко, сколь и небрежно (у меня нет ни верстака, ни тисков), то она была дополнена двумя заглушками. Снизу - фиксатором, предотвращающим соскальзывание кабеля вниз по трубе для исключения излишнего натяжения кабеля при изменении наклона частей лампы. Сверху - заглушкой, защищающей кабель от перетирания краем трубы.

Шарнир

Для соединения труб, конечно, потребовался шарнир. Требования у меня к нему следующие: соосность отрезков трубы, канал для скрытой проводки, надежная фиксация в нужном положении.

С соосностью было меньше всего проблем. А остальное, как обычно, проверял на практике, начав со способа фиксации. Ориентируясь на оригинал (в котором, похоже, эксцентриковый механизм), я выбрал круглую форму шарнира, половинки которого стягиваются винтом и гайкой. Тестовый экземпляр показал неплохое сцепление даже голого пластика (PETG), однако тестовая сборка каркаса лампы помогла понять, что появляющийся в некоторых положениях большой рычаг приводит к проскальзыванию шарнира.

Поэтому после небольших изысканий я остановился на том, что называют "зубчатым зацеплением Хирта". Сначала я ориентировался на параметрические модели на Thingiverse, но потом решил, что проще будет работать со своим и нарисовал пусть не параметрическое, но вполне рабочее зацепление.

Конструктивно вместе с упомянутыми выше заглушками получилось так:

А в реальности транслировалось в:

Для изменения положения нужно ослабить гайку, повернуть плечо лампы и снова затянуть гайку, чтобы сошлись зубцы зацепления. Очевидно, что надежная фиксация возможна только при полном зацеплении, что, конечно, минус по сравнению с оригналом, который фиксируется в любом положении.

Также должен сказать, что этот прототип шарнира - компромисс между красотой и надежностью. Более массивная конструкция была монолитом, но выглядела так себе. Эта версия гораздо симпатичнее, но требует некоторой деликатности при сборке и, вероятно, использовании, так как в момент расцепления зубцов шарнира вес действует на 10 мм винт, который печатается в неудачном для прочности положении - вертикально. Винт большего диаметра был бы крепче, но невозможен - внутри шарнира и так остался минимум пространства для хода кабеля.

Основание

Самая большая головная боль - не как напечатать основание, а как сделать его достаточно тяжелым, чтобы лампа не опрокидывалась. У оригинала с этим нет проблем, потому что металл. Я же решил использовать блины от гантелей, но быстро отказался от этой идеи. Потому что выяснил, что блины из стали довольно дороги, а у набитых песком слишком большой диаметр, что не дает напечатать красивый кожух.

Поэтому решил, что в любимом режиме вазы напечатаю опалубку максимально возможного диаметра и разумной высоты, куда залью алебастр и буду надеяться, что выбранного объема окажется достаточно для необходимого веса. Разумеется, для большей массы можно было бы залить и бетон, но алебастр у меня был, а бетона - не было, поэтому алебастр.

Так как мне нужно было более-менее аккуратно вывести кабель, а возиться с внутренними каналами и протяжкой не хотелось, я добавил к основанию ножки с расчетом, чтобы они погружались в раствор для заливки. Таким образом ножки фиксируются алебастром и работают арматурой, а просвета между полом и основанием более чем достаточно для свободного размещения кабеля.

Трубу-опору в основании удерживает ступица с гребнями для сцепления и армирования раствора. На ступцице также сделан шаблон, чтобы ровнее распределить ножки по периметру основания.

Все вместе выглядит так:

Внимательный читатель, безусловно, заметит, что на эскизе также появилась крышка. Да, это не просто так. По завершении заливки выяснилось, что наверху остается видимой часть ступицы, которую я решил закрыть декоративной крышкой. Это, разумеется, необязательный элемент, потому что у всех вкусы разные.

Кроме того, в нижней части ножки имеется паз для более-менее стандартного гнезда 5.5х2.1 мм, которое я использовал для подключения не менее стандартного блока питания. Гнездо просто защелкивается в паз и держится в нем за счет трения.

Я печатал опалубку в режиме вазы, что вместе 3 мм толщиной стенки дало ободок внизу, который одновременно фиксирует опалубку при печати (без юбки) и позволяет зафкисировать ее при заливке. Для заполнения алебастром я приклеил опалубку и ступицу обычным канцелярским карандашом к силиконовому коврику для выпечки. Смысл в том, что гладкая и мягкая поверхность коврика обеспечивает плотное прилегание, чтобы не вытекал раствор, дает ровную поверхность готового изделия и легко отделяется.

Центрирование ступицы, каюсь не стопроцентно точное, но ножки, вставленные в пазы шаблона, плюс-минус ставят ее в центр опалубки.

Для заливки я смешал алебастр с водой в пропорции 1 кг алебастра на 0,6 л воды, взяв примерно среднее соотношение по инструкции. Всего в опалубку вошло немногим меньше 2,5 кг алебастра (по сухому алебастру), вес основания после недели застывания оказался около 2,8 кг. На застывание я отвел неделю.

Пробная заливка килограммом алебастра выглядела так:

Потом я добавил еще 1,5 кг (по сухому алебастру). Возможно, имеет смысл заливать частями, давая им немного застывать, так как при заливке с интервалом в четверть часа между ковриком и опалубкой просочилось немного воды. А может быть надо намазывать больше клея, тщательнее приклеивать опалубку и дать клею нормально подсохнуть.

В любом случае, основание получилось:

Снизу:

Ножка без гнезда:

И основание без крышки:

Управление

Тут у меня принцип совы (нарисуйте овал...), потому что с лампой я определился сразу, как и со способом включения. Именно, в запасах лежали: китайское радиореле на 12 В и довольно популярная сенсорная кнопка на чипе TTP223. Идея была в том, чтобы разместить реле и кнопку в плафоне таким образом, чтобы прикосновение к верхней части включало и выключало лампу.

Что я и сделал (здесь тестовая сборка с разъемом поблизости от реле):

Радиореле на 12 В очень удачно в том смысле, что оно уже содержит стабилизатор на 5 В для питания радиоприемника и управляющих чипов, который подходит для питания сенсорной кнопки на TTP223.

Из реле я удалил ненужный радиоприемник (он все равно был на 315 МГц, условно запрещенные у нас), отрезал от транзистора-ключа реле дорожку к управляющим чипам, отрезал дорожку светодиод-индикатор срабатывания реле и выпаял светодиод-индикатор питания (он слишком ярко светил).

К точкам питания приемника припаял питание сенсорной кнопки (5 В), выход кнопки - на токоограничивающий резистор транзистора-ключа реле. Из кнопки также удалил слишком яркий светодиод-индикатор и замкнул перемычку B для перехода в режим кнопки с фиксацией состояния.

Но вообще для упрощения конструкции лампу можно оснастить обычным выключателем снизу, хотя я очень не рекомендую переходить на 220 В. Во-первых, я опасаюсь чрезмерного нагрева, и, что важнее, пока не знаю, как поведет себя провод при длительной эксплуатации. Ведь замыкание низковольтной и защищенной нормальным блоком питания цепи 12 В - совсем не то же самое, что замыкание или нарушение изоляции цепи 220 В.

Кроме пластика

Как видно, кроме печатных деталей мне потребовались:

• 2 метра алюминиевой трубы диаметром 15 мм
• 5 метров провода 2х0,5 мм (можно и меньше, но я не хотел рисковать)
• Алебастр (2,5 кг)
• Патрон GU5.3
• Светодиодная лампа на 12 В с цоколем GU5.3
• Два винта М3х12 для крепления патрона
• Радиореле на 12 В со стабилизатором на 5 В
• Сенсорная кнопка на чипе TTP223
• Гнездо 5,5х2.,1 мм
• Источник питания 12 В

Понятное дело, что еще нужны всякие инструменты и оснастка вроде отвертки, пилы, паяльника и т.п.

В минимальной версии электронику можно заменить обычным выключателем или кнопкой с фиксацией.

Модель загружена в каталог.