Астрономия и микроскопия

Процесс показал, что микротом вполне пригоден, а вот резать лезвием без его усиления не очень... Слабовато оно, "блудливое". Нужно заморочиться поисками опасной бритвы!

_________________
Задувая чужую свечу не ожидайте, что Ваша станет гореть ярче.

Еще одна модель самодельного микротома.

Это – моя четвертая попытка. Первые 2 оказались негодными. В результате третьей у меня заработало вот это: viewtopic.php?f=6&t=1603#p19432. При определенной сноровке этой штукой делаются срезы 20 мкм и даже тоньше. Но хотелось чего-то «большого и красивого», т.е. с меньшим процентом бракованных срезов, с более тонкой регулировкой толщины, с каким-то механизмом хода ножа, чтобы меньше зависеть от «твердости руки», да еще и с вменяемым бюджетом. Вот и решил еще раз поиграть в конструктор. Буду стараться все пошагово описывать на тот случай, если кто-то захочет повторить конструкцию в какой-то части ее.

Начнем с механизма подачи парафинового блока на резку. Донорами его узлов стали БИОЛАМ-70 и обычный микрометр. Я пожертвовал на это дело штатив от БИОЛАМа позднего выпуска с микрометрическим винтом в основании штатива – как на фото 1.

На тубусодержателе этого микроскопа есть скос под углом примерно 14,5 градусов к вертикали – запомним эту цифру. Механизм перемещения тубусодержателя этого микроскопа содержит два узла: макро- и микро перемещения, которые и будем использовать для подачи парафинового блока.

В штатной конфигурации в БИОЛАМе кронштейн предметного столика закреплен на коробке, которая неподвижно крепится на основании штатива. Коробка также несет узел подъема-опускания конденсора (см. фото 2).

У данной модификации БИОЛАМов коробка пустая, и микровинт расположен не в коробке, а в основании штатива. Микровинт перемещает по направляющим коробки специальную колодку, имеющую с двух сторон ласточкины хвосты и зубчатую рейку (см. фото 3).

На колодке со стороны зубчатой рейки висит тубусодержатель, который может перемещаться по рейке макровинтом.

Освобождаем тубусодержатель от всего лишнего: снимаем с него кольцо крепления револьвера и окулярной насадки. Тубусодержатель нужно будет закрепить скосом на горизонтальной поверхности в таком положении, как показано на фото 4.

Закрепленный тубусодержатель оказывается теперь неподвижным, а колодка перемещается макровинтом относительно тубусодержателя. Сверху вдоль колодки на ласточкином хвосте может скользить коробка. Перемещение колодки и коробки по направляющим будет происходить под углом 14,5 градусов к горизонтали. При этом вертикальное перемещение коробки и колодки будет составлять sin(14,5°)≈0,25 их хода вдоль тубусодержателя. В такой конфигурации толкать микровинтом нужно не колодку, а коробку относительно колодки. Таким образом, микровинт с толкателем должен быть убран из основания штатива и закреплен на колодке.

Родной микровинт БИОЛАМа имеет совсем небольшой диапазон хода: 2,5 мм; при желании можно выжать 7-8 мм за счет имеющегося запаса. А ход коробки по направляющим колодки (до упора в тубусодержатель) составляет более 20 мм. Т.е. запаса хода штатного микровинта недостаточно. К тому же нам необходимо закрепить микровинт на колодке. Поэтому вместо штатного микровинта будем использовать микровинт обычного микрометра с ходом 25 мм. Резьбы обоих микровинтов идентичны, их шаг составляет 0,5 мм. На фото 5 два микровинта для сравнения; сторона квадрата фона – 25 мм.

Продолжение в следующем посте

Итак, монтируем новый микровинт. Для этого в боковой части колодки высверливаем отверстия и нарезаем в них резьбу М3. Изготавливаем металлическую планку 80х6х2 мм и крепим ее винтами к колодке; это – планка-спейсер, она нужна, чтобы узел крепления микрометра не цеплял при перемещении тубусодержатель и коробку. В нижней части колодки на винтах М3 крепим железный параллелепипед размером 35х16х12,5 (см. фото 6 и 7).

Принципиальный размер – 35 мм, это ширина колодки + толщина спейсера. Остальные размеры случайны – такой уж кусок железа попался. Наш параллелепипед нужен для того, чтобы винты крепления микрометра на колодке не были расположены в одну линию, и само крепление было более жестким; по совместительству на нем также будет крепиться один конец возвратной пружины.

С коробки снимаем все лишнее: собственно кронштейн крепления предметного столика, узел перемещения конденсора, и из-под упорной планки (с логотипом ЛОМО и номером прибора) убираем штатную возвратную пружину. Саму планку мне пришлось немного подпилить, т.к. она почему-то местами затирала поверхность направляющих (фото 8 ).

Внутри коробки делаем отверстие, в которое будет входить винт для крепления новой возвратной пружины – она теперь должна работать на растяжение. Выбираем винт с плоской головкой, чтобы при движении он не цеплял колодку. Изнутри коробки на винт надевается кольцо пружины и фиксируется гайкой. Старая (слева) и новая (справа) возвратные пружины см. на фото 9.

Второе крепление возвратной пружины делаем на параллелепипеде.

На нижнем торце коробки крепим металлическую планку с отверстием, в котором нарезана резьба М4. В этом отверстии крепится приемное гнездо толкателя. Используем штатный игольчатый толкатель из микрометрического механизма БИОЛАМа. Приемное гнездо делаем из латунного винта с широкой и высокой головкой; в центре головки винта высверливаем углубление, сужающееся в глубину; работаем тремя сверлами: 2,5 мм (самый глубокий заход), затем 3,2 мм (не так глубоко), затем 4 мм (еще мельче); с другой стороны планки винт затягиваем контргайкой.

К колодке, обвешенной пластинкой-спейсером и параллелепипедом, прикручиваем уголок, который будет нести микрометр (полка микрометра). Выбирая между тяжелым уголком из стали и легким из дюраля, остановился на последнем, чтобы снизить нагрузку перекоса на направляющие хода колодки по тубусодержателю.

Колодку с полкой микрометра и коробку с возвратной пружиной и приемным гнездом толкателя в сборе см. на фото 10.

Продолжение в следующем посте

Скобу микрометра обрезаем, и на шток микрометра насаживаем упорное гнездо для игольчатого толкателя, который будет передавать усилие на коробку. Упорное гнездо толкателя сделано из латунного цилиндра – куска прута диаметром 12 мм; с одной стороны по центру для толкателя высверлено углубление диаметром 6 мм; со стороны штока микрометра в цилиндре высверлено отверстие 8 мм; упорное гнездо посажено на шток микрометра на холодной сварке. См. Фото 11.

Крепим микрометр винтами на полке уголка. Оттянув возвратную пружину, вставляем толкатель в гнезда; гнезда предварительно наполняем циатимом. Место крепления уголка к колодке выбираем так, чтобы в выведенном положении микрометра толкатель слегка натягивал возвратную пружину, дабы натяжение последней не позволяло выпасть толкателю из гнезд. Крепление микрометра в сборе с толкателем см. на фото 12.

Механизм вертикальной подачи закреплен на железном основании размерами
320х120х8,5 мм массой примерно 2,5 кг. Снизу к основанию прикручены 4 ножки из текстолита; «качание» основания микротома в случае неровности поверхности рабочего места можно устранить подкладыванием шайб между основанием и провисающей текстолитовой ножкой. Тубусодержатель закреплен на скосе четырьмя винтами М5, пропущенными снизу сквозь основание. Тубусодержатель также зафиксирован с одного бока уголком, прикрученными к основанию винтами М6; уголок железный, толщиной 5 мм, с полкой 50 мм. К этому боковому уголку тубусодержатель прикручен винами М5. Крепление механизма на основании показано на фото 13.

На коробку, на место крепления кронштейна столика нужно смонтировать держатель парафинового блока, причем так, чтобы парафиновый блок располагался на горизонтальной плоскости. Для держателя парафинового блока есть разные варианты установки. Самый простой вариант – использовать для крепления объектодержателя кронштейн предметного столика, навешенный сбоку на коробку таким образом, чтобы плоскость столика была горизонтальной. Но у меня появилась идея закрепить на коробке головку тяжелого фотоштатива, чтобы можно было по-разному ориентировать парафиновый блок в случае надобности. Рыская по барахолкам Инета в поисках подходящего донора, наткнулся на простой и недорогой вариант: штативную головку «Экран» В разборе видно, что головка имеет мощные металлические оси (по-видимому, из силумина) – см. фото 14.

На этом варианте я и остановился.

Площадкой для крепления фотокамеры крепим головку на коробке. На опорной площадке крепления головки к треноге будет размещен держатель парафинового блока. Т.к. у меня заливка в парафин идет не в прямоугольные блоки, а в цилиндры, то мой держатель – шайба с круглым отверстием, прикрученная к штативной головке. Штативную головку на механизме вертикальной подачи см. на фото 15.

Продолжение в следующем посте

Теперь настало время заняться узлом перемещения ножа. Возможных решений множество, и при выборе конкретного варианта все решило наличие комплектующих. Первоначально мне хотелось сделать перемещение ножа на салазках продольной подачи резца от суппорта небольшого токарного станка, например, ТВ-16. При этом я предполагал «выпотрошить» червячную пару, чтобы площадка для крепления держателя резца свободно скользила на ласточкином хвосте по направляющим. Однако приобрести отдельно салазочную пару не удалось, а за суппорт целиком просили от $65 до $100. В принципе, по российским меркам не дорого, но по моим личным (да еще на Украине, да еще с учетом других затрат на агрегат) – дороговато будет.

А тут как раз мне «абсолютно безвозмездно, т.е. даром» (С) достался старинный концентрационный фотоэлектрический колориметр КФК. И у него в одном канале держатель кюветы перемещается на салазках «ласточкин хвост». И механизм легко извлекается из колориметра (см. фото 16).

Основание этой штуковины – из силумина, каретка из бронзы, направляющие из стали. И хотя диапазон хода кюветодержателя невелик, я решил попробовать. Первым делом вынес правый ограничитель хода на добавленную полочку, увеличив ход каретки с 30 до 90 мм (см. фото 17).

На площадке для кюветы решил крепить держатель лезвия опасной бритвы. Держатель смонтировал на латунной раме 150х26х6мм. «Губы», в которых зажимается лезвие, сделаны из бронзового прута с прямоугольным сечением; их размер 40х12х6 мм, и они привинчены к раме с двух сторон. Лезвие располагается всей шириной на нижних губах, от обушка до кромки. Между нижними губами и рамой проложены шайбы, чтобы рама не цепляла парафиновый блок при проходе над ним. Через верхние губы лезвие прижимается винтами М4 (в качестве таковых использованы электрические клеммы от старых приборов); резьбы в губах нарезаны не вертикально, а под небольшим углом. Держатель с зажатым лезвием показан на фото 18 и 19.

Узел перемещения ножа в сборе – на фото 20.

Продолжение в следующем посте

Последняя (по ходу изложения, но не по важности) задача – жестко соединить оба узла. У меня это получилось следующим образом. К основанию микротома и к тубусодержателю привинчен отрезок швеллера 8У длиною 160 мм (нужно было бы больше, да еще 8П, но нашелся только такой). К тубусодержателю швеллер привинчен винтами М6, пропущенными сквозь него, а к основанию – с помощью уголка, который «спрятался» внутри образовавшегося короба. К швеллеру вертикально прикручена пластина (обрезок стального диска толщиной 6 мм), к пластине – фрезерованный кронштейн (изъят из какого-то бывшего прибора), за который крепится узел перемещения ножа. Крепление швеллера – пластины – кронштейна показано на фото 21.

Крепление узла перемещения ножа на пластине и кронштейне – на фото 22

Понимаю, что принцип «дедка за репку, бабка за дедку и т.д.» порочен с точки зрения жесткости конструкции, что нужно собирать все на одной бронзовой или чугунной отливке. Но тема то – «из подручных средств». Поэтому, кстати, указывал толщины использованных металлических деталей – они выбраны такими нетонкими из-за «борьбы за жесткость». Еще один способ увеличения жесткости, который держу про запас – холодная сварка (металлокомпозит), которой можно усилить все критические для жесткости соединения.

На фото 23 – 24 показан окончательный вариант изделия в разных ракурсах.

Теперь буду осваивать технику резки на этом чуде. Об успехах сообщу. Если покажет себя хорошо – займусь облагораживанием его внешнего вида.

Бюджет устройства:
Штатив БИОЛАМа – $25
Головка штативная «Экран» – $8
С учетом докупки всякой слесарной всячины – выйдет до $50 денежных затрат. Ну и, конечно, время…

Gofan, будьте добры, для "особо одарённых" в моём лице, распишите, пожалуйста, по шагам - как изготовить. Через месяц-два начнётся таки лето, будет что микротомировать и показывать детям от 8 до 80.

_________________
Володя

Мои макро: https://yadi.sk/d/EbhqwUac3ML3TQ

Сэм-59, можно фото срезов полученных с помощью этого микротома? Какая реальная толщина получается? Мне самому захотелось собрать такое устройство.

_________________
Я модерирую этот сайт: tutormax.ru

Да работа большая проделанна. Молодец.

Мощный аппарат. Если придать товарный вид и устранить недочёты, можно пускать в серию

Шурик, это не наш метод (С)
Проще надо, проще...
Как выше предлагалось, взял шприц, тип Люэр, канюлю подрезал ножницами, прошелся разверткой, подобрал длинный болт, головку залил термоклеем в пробку из-под Бон-Аквы.
Простите, фото прямо с праздничного стола (буквально).

IMG_20160305_010350.jpg

Проблема в пластине на торец этого аппарата. Ножи

IMG_20160305_010523.jpg
цепляются, материал слишком мягкий, нужна стеклянная пластинка Ф32-40 с соразмерным отверстием. Думаю как сделать. В таком варианте получается 20-30 микрон нарезать

_________________
"Теория без практики мертва и бесплодна, а практика без теории бесполезна и пагубна» П.Л. Чебышёв.
================
Бимам Р-13. Микмед 2 вар. 11. МФН-11. КФ-4М. ОИ-30. КОН-6К. Canon 550D.
Набор объективов Leitz Wetzlar NPL Fluotar.

Как учил другой классик, нужно двигаться от простого к сложному . 3 годя назад я тоже начинал с резки из шприца
Этим придется заниматься ближайшее время. Сегодня попробовал первые резки. Уже увидел некоторые моменты, что нужно подправить и подогнать. Но главное: вести нож на каретке и вести, как раньше, руками - это таки да две большие разницы!
Не так быстро, Юрий. Срезы еще нужно наклеить, депарафинировать, обводнить, покрасить, обезводить, заключить, и только потом я смогу определить толщину. Т.е. нужно время, которое не каждый день выкраивается. Обязательно сообщу, как будет готово.

[Как учил другой классик, нужно двигаться от простого к сложному

Согласен, однако другой классик сказал "не умножай сущностей без надобности"

_________________
"Теория без практики мертва и бесплодна, а практика без теории бесполезна и пагубна» П.Л. Чебышёв.
================
Бимам Р-13. Микмед 2 вар. 11. МФН-11. КФ-4М. ОИ-30. КОН-6К. Canon 550D.
Набор объективов Leitz Wetzlar NPL Fluotar.

Ну вот и Вы в самом начале пути "умножения сущностей" . Все зависит от Ваших требований к устройству. Будут надобности расти, будут и сущности множиться.

ЗЫ: Если бы МС-2 можно было купить не за $2200, а просто за $200, то оно мне надо было бы морочить себе голову?

По-моему мона и нуна, у Melarsoprol поинтересуйтесь, он недели две назад мне предлагал.

_________________
"Теория без практики мертва и бесплодна, а практика без теории бесполезна и пагубна» П.Л. Чебышёв.
================
Бимам Р-13. Микмед 2 вар. 11. МФН-11. КФ-4М. ОИ-30. КОН-6К. Canon 550D.
Набор объективов Leitz Wetzlar NPL Fluotar.