O Scale Model Railroad Tornado. 16 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Վստահ եմ, որ յուրաքանչյուր մարդ տեսել է Tornado տեսանյութերում: Բայց տեսե՞լ եք որևէ մեկին, ով լիարժեք անիմացիայով աշխատի O Scale Model Railroad- ում: Դե, այն դեռ տեղադրված չէ երկաթգծում, քանի որ այն ամբողջական ձայնային և անիմացիոն համակարգի մի մասն է: Բայց ավարտելուց հետո այն պետք է գրավչություն լինի:

Այս նախագիծը ձեզ տանում է CNC սարքավորումներից, շարժիչներից և Arduino- ի կառավարման սարքերից գործող անիմացիա ստեղծելու քայլերից

Քայլ 1: Ինչպիսի՞ն կլինի այս անիմացիան:

Որպեսզի հասկանանք, թե ինչ ենք մենք կառուցում, ստեղծվեց 3D մոդել և ստեղծվեց սիմուլյացիա:

Քայլ 2. Հիմնական վահանակի ստեղծում

Այս նախագիծը բաղկացած է Z Axis Panel- ից, X Axis Panel- ից, Arduino միկրոհսկիչներից, սլաքային շարժիչներից, H կամուրջներից, միկրոքայլերից և բուն Tornado- ից: Առաջին բանը, որ պետք է անել, Հիմնական վահանակի համար նյութերի հաշիվը հավաքելն է: Երկու առանցքային վահանակները նման են, այնպես որ մեկ վահանակի կառուցման գործընթացը նույնն է մյուս վահանակի համար:

ՆՅՈԹԵՐԻ Հաշիվ - աղբյուրը ՝ Banggood. Com/ փայտանյութի խանութից

X առանցք

· (1) T8 500 մմ երկարությամբ սնուցման պտուտակի հավաքում

· (1) 12 վոլտ 200 քայլ 4 քայլ մետաղալար NEMA 17 Տիպի սլաքային շարժիչ

· (2) 500 մմ հենարանային ձողեր ՝ վերջնական ամրակներով և սահնակներով

(1) Սահմանափակիչ անջատիչ մալուխով

(1) Stepper Motor Mounting Bracket

1/2 դյույմ Birch նրբատախտակի հիմքը կտրված է 6-1/2 x 24 դյույմ

ստանդարտ 1/8 հաստ ներկի խառնիչ ձողիկներ

M3, M4, M5 պտուտակների տեսականի

Քայլ 3. Հավաքեք մասերը վահանակի վրա

Կտրուկ շարժիչի բրա առաջին կտորն է, որը տեղադրված է 1/2 x 6-1/2 x 24 դյույմ հիմքի մի ծայրում: Այս փակագիծը տեղադրված է բազայի կենտրոնական գծի վրա և համոզվեք, որ այն քառակուսի է դեպի երկար եզրը: Տեղադրեք սանդղակի շարժիչը այս փակագծի վրա և տեղադրեք սկավառակի կցորդիչը: Դուք կգտնեք, որ հետընթաց շարժիչի կենտրոնական գիծը բավականաչափ բարձր է բազայից, որ սնուցման պտուտակի առանցքակալների պատյանները պետք է ամրացված լինեն փայտե տախտակների վրա `հավաքումը մակարդակի հասցնելու համար: Կեչու նրբատախտակի 1/2 կտորը լավ մեկնարկային կետ է: Այնուհետև ավելացրեք փայլեցնող տախտակ, որը բերում է սնուցման պտուտակի կրող պատյանների կենտրոնական գիծը:

Այժմ օգտագործելով ներկի խառնիչ ձող, հորատման անցքեր, որոնք համապատասխանում են սնուցման պտուտակի եզրին և ամրացրեք M3 պտուտակներով և կողպեքի լվացարաններով: Այս մասերի վրա Locktite- ի օգտագործումը թույլ չի տա դրանք հետագայում քայքայվել: Այժմ ամրացրեք այս հավաքածուն սնուցման պտուտակի վրա: Տեղադրեք սնուցման պտուտակի մի ծայրը կրիչային պատյանում `քայլող շարժիչի վերջում: Այժմ տեղադրեք առանցքակալի մյուս պատյանը հիմքի մյուս ծայրում, տեղադրեք սնուցման պտուտակը և ամրացրեք պատյանը տախտակի տախտակներով և թիթեղներով: Վստահ եղեք, որ այս հավաքը զուգահեռ է հիմքի եզրին:

Այժմ դասավորեք հենարանների ձողերը իրենց վերջնական հենարաններով տախտակի վրա, որոնք օգտագործվում են կրող պատյանները պահելու համար: Կարևոր է այս բոլոր մասերը քառակուսի և զուգահեռ դարձնել: Այսպիսով, մի ամրացրեք մասերը հիմքի վրա, մինչև բոլոր մասերը տեղակայված լինեն հիմքի վրա: Այս պահին ներկը խառնելու ձողիկներ կամ 1/4 դյույմ փայտե նրբատախտակ լավ է աշխատում և կարող են կտրվել ցանկալի լայնության վրա և փորել ամրացվող անցքերով `համապատասխանեցնելով հենակետի սահնակներին: Հավաքեք խաչաձև ժապավենները սահնակներին թույլ և սահեցրեք դրանք յուրաքանչյուր ծայրին: աջակցության ձողերը `ամրացման գավազանի վերջնական պատյանները տեղում ամրացնելու համար: Երբ այդ դիրքերը հաստատվեն, դրանք ամրացրեք տեղում: Այս պահին դուք պետք է ունենաք սնուցման պտուտակի եզրը ներկերի փայտով, որը տեղադրված է սահիչների միջև:

Վերջին քայլը սահող խաչմերուկների ամրացման ամրագոտիներ տեղադրելն է: Սահեցրեք սահնակները միասին ՝ սենդվիչով ամրացնելով կցաշուրթ ունեցող խառնաշփոթը և ամրացրեք աջակցության տախտակները տեղում: Ներկի խառնաշփոթը այժմ կարելի է կտրել միանգամից ՝ նոր ամրացված ամրագոտիներով: Այժմ հավաքումն ավարտված է և թույլ է տալիս եզրը տեղաշարժել ամրացման տախտակների ներսում: Դուք կարող եք ստուգել այս հավաքածուն `պտտելով սնուցման պտուտակը ձեռքով` համոզվելու համար, որ ամեն ինչ ազատորեն շարժվում է առանց պարտադիր կապի:

Քայլ 4: Տեղադրեք Limit Switch

Սահմանային անջատիչը տեղադրված է երկու վահանակների վրա `շարժիչի ծայրին մոտ: Այն օգտագործվում է որպես տնային դիրքի ցուցիչ ՝ երկու առանցքները սկզբնական դիրքում դնելու համար, երբ հոսանքը միացված է Control Panel- ին: Exactշգրիտ տեղադրումը օգտագործողի նախասիրությունն է, բայց մենք փորձարկեցինք 2 դիզայն; մեկը, որի թիավարը կախված էր կառքից, անջատիչին հարվածելու համար, իսկ մյուսը ՝ որպես շփման կետ, օգտագործում էր փողային եզրային ընկույզի խառնիչ ձողը: Կարևոր չէ, թե ինչպես է տեղադրված այս անջատիչը, քանի դեռ անջատիչը միացված է ԱՌԱ, երբ կառքը շարժման վերջում հասնում է իր ճանապարհորդության ավարտին:

Քայլ 5. Z առանցքի վահանակի ժողով

Z Axis- ի վահանակը նույնական է X Axis- ի վահանակին, բացառությամբ, որ մենք փոխարինեցինք այլ սնուցման պտուտակ `2 մմ կապիչով` շարժումն ավելի արագ դարձնելու համար:

(1) T8 կերային պտուտակ 2 մմ կապարով և փողային եզրով ընկույզով

Մնացած բոլոր քայլերը նույնն են, այնպես որ ստեղծեք այս վահանակը հիմա:

Քայլ 6. Հավաքեք X և Z առանցքները միասին

Երկու առանցքների հավաքումը շատ ուղիղ առաջ է: Սկզբում մենք ավելացրեցինք 6-1/2 x 5 "կտոր 1/2" Birch նրբատախտակ X Axis Carriage հավաքույթին: Հետո մենք պտտեցինք Z Axis վահանակը այս տախտակի վրա: X առանցքի նկատմամբ Z առանցքի գտնվելու վայրը օգտվողի նախապատվությունն է: Մեր նախատիպում մենք շարժիչի ծայրը դրեցինք X Axis վագոնի հավաքման կենտրոնից մոտ 8 դյույմ հեռավորության վրա: Կառավարման վահանակը տեղադրվելուց հետո նստելու է X առանցքի տակ, ուստի այս տարածքը տեղին է թվում: Հիշեք, որ X և Z առանցքների վահանակները հավաքման համար հարթ են ցուցադրվել, բայց երբ տեղադրվում են մոդելի երկաթգծի հատակագծի վրա, X առանցքը տեղադրված է երկաթուղու մակերեսին 90 աստիճանով:

Քայլ 7: Տորնադոյի կառուցում

Tornado դիզայն

Տորնադոն կկառուցվի 12 վտկ շարժիչով, ¼”փայտե սալիկով, շարժիչի և լիսեռի միացման ճկուն կցորդիչով և կառավարվում է Arduino- ով շարժվող L298N H կամրջի շարժիչով վերահսկիչով:

Սա շարժիչի հավաքածու է. 12 vdc 25 պտ / րոպե շարժիչի շարժիչ

Ձագարը ծեծում է արհեստագործական խանութներում: Մենք օգտագործեցինք Walmart- ի բարակ ծեծող թերթեր:

Ձագարը կպահանջի որոշակի գեղարվեստական աշխատանք `ձեր ուզած տեսքը ստանալու համար: Ամենակարևոր մասը Z Axis վագոնի հավաքման նախագծումն ու կառուցումն է `շարժիչը և կցորդիչը տեղավորելու համար: Վագոնից բարձրությունը կորոշի ձագարի առավելագույն տրամագիծը: Imeանկացած պահի, երբ ցանկանում եք փոխել ձագարը, պարզապես դոդի գավազանն ագույցից հանելն է: Դա կարելի է անել ցանկացած պահի, երբ համակարգը տեղադրվի: Այսպիսով, եթե ցանկանում եք փորձարկել տարբեր ձագարներ, դա հեշտ է անել:

Բայց շինարարության գործընթացի այս պահին պարզապես որոշեք կառքի վերևում գտնվող բարձրությունը և կառուցեք շարժիչի հենարան `շարժիչն ու փոխանցման տուփը պահելու համար: Կա կոմերցիոն պատրաստված ամրացման ամրակ `Motor Mount

Մետաղական բրա ձեռք բերելու ժամանակը շատ երկար էր, ուստի մենք որոշեցինք փայտի փոքր կտորներից կառուցել Tornado Rotation շարժիչի հավաքման ամրացման համակարգ: Այս լուսանկարներում լեռը նախատեսված է ձագարային ամպի 5 դյույմ տրամագծով վերև մաքրելու համար: այն դեպքում, երբ այս դասավորությունը անբավարար է, մենք հավաքը ամրացրեցինք կառքի փողկապի ամրակներին: Եթե այս պայմանավորվածությունը ինչ -ինչ պատճառներով չի համապատասխանում մեր կարիքներին, հավաքը կարող է հեռացվել ընդամենը 4 Ալեն գլխի պտուտակներով:

Շարժիչի միացումները փոքր են և փխրուն, ուստի լարերը կպցված են շարժիչին, և մենք պտուտակներ և լվացքի մեքենաներ ենք ամրացնում լարերը: Theամփորդական զրահը կպցվի այս կապին:

Քայլ 8: Շարժապատկերների վերահսկում

Այժմ, երբ մենք կառուցել ենք 2 առանցքի վահանակները և դրանք միասին ամրացրել, ինչպե՞ս ենք դարձնում այս անիմացիան աշխատող: Տեսանյութը թարմացում է նախատիպային համակարգի կառուցման ընթացքում կատարված փորձարկումներից: Այսպիսով, ինչպես ենք մենք պատրաստել այս անիմացիան: Պատասխանն այն է, որ մենք օգտագործել ենք 2 Arduino միկրո վերահսկիչ ՝ գործողությունը վերահսկելու համար: Հաջորդ քայլերը մանրամասն կներկայացնեն Կառավարման վահանակի կառուցումը, օգտագործվող սարքավորումները, էլեկտրագծերի գծապատկերները և ծրագրավորման ծածկագիրը:

Քայլ 9. Arduino միկրոհսկիչների օգտագործումը շարժումը կենդանացնելու համար

Tornado Motion Design

Տորնադոն վերահսկելու համար մենք նախ սահմանում ենք, թե ինչպես ենք ցանկանում, որ այն աշխատի.

1. Միացրեք շարժիչը Tornado պտտման համար:

2. Սկսեք Z առանցքի շարժումը սլաքային շարժիչով, որը պտուտակն ուղղահայաց վար է վարում: Սա պտտվող Տորնադոն իր թաքնված դիրքից ներքև տեղափոխում է սեղանի մակերես:

3. Սկսեք X առանցքի շարժումը սլաքի շարժիչով, որը վարում է սնուցման պտուտակ և հարթակ: Սա պտտահողմը աջից ձախ կտեղափոխի սնուցման պտուտակի ամբողջ հեռավորությունը:

4. Սկսեք Z առանցքի հետընթաց շարժիչը, որպեսզի պտտվող Tornado- ն տեսադաշտից հետ գա դեպի վերև: Անջատեք էներգիան Z առանցքի շարժիչով:

5. Սկսեք X առանցքի սլաքային շարժիչը `ճիշտ մեկնարկային դիրքի վերադառնալու համար: Անջատեք հոսանքի ուժը X առանցքի շարժիչով:

6. Անջատեք Պտտվող Տորնադո շարժիչի հոսանքը:

Ըստ էության, մենք ստեղծում ենք CNC 2 առանցքի երթուղիչ սարք: Tornado- ի պտույտը երթուղիչն է, իսկ մյուս 2 առանցքները հորիզոնական և ուղղահայաց շարժման համար են: Դա իրականացնելու համար մենք պետք է օգտագործենք 1 Arduino MEGA (անունը ՝ «Շարժման վերահսկիչ»), որը ծրագրված է գործածելու համար (2) TB6600 Micro Stepper վարորդական տախտակներ ՝ 2 սանդղակի շարժիչներ կառավարելու համար: Մենք նաև կօգտագործենք 1 Arduino UNO (անունը ՝ «MASTER CONTROLLER») ՝ Տորնադոյի պտույտը վերահսկելու և Շարժման վերահսկիչ սկսելու համար: Համակարգի կառավարումը կտրամադրվի անջատիչ/անջատիչով `համակարգի համար 12 վոլտ DC հզորության համար: Մի ակնթարթային անջատիչ կգտնվի դասավորության վրա գտնվող Տորնադո դիրքի մոտ `ուժային ռելեի միացման միացում սկսելու համար: Անջատիչի այս ակնթարթային կառավարումը կուժեղացնի համակարգը, և MASTER CONTROLLER- ը կուժեղանա, և շարժիչով շարժվող DC շարժիչը կսկսի պտտել Tornado- ն, այնուհետև շարժման հաջորդականության համար ապահովել Շարժման վերահսկիչին:

Քայլ 10. Կառավարման վահանակի համար անհրաժեշտ սարքավորումներ

Control System Bill of Materials

(1) Arduino UNO և (1) Arduino Mega միկրոհսկիչներ

(1) L298N Module H կամուրջի մոդուլային տախտակ Tornado քշելու համար ·

(2) TB6600 Stepper Motor Micro Step Վարորդի տախտակներ Z և X առանցքի վահանակի համար

(1) 12 վոլտ DC սնուցման աղբյուր

(1) Վահանակի վրա տեղադրված SPDT միացման անջատիչ

(2) 5 վոլտ DC ռելե Arduino- ի համար ·

Տարբեր էլեկտրագծեր կանաչ LED- ով և ռեզիստորներով

Տերմինալային շերտեր

Մոնտաժման տախտակներ և սարքավորումներ

Քայլ 11: Սարքավորումների տեղադրում կառավարման վահանակի վրա

Նախ ընտրեք Կառավարման վահանակի նյութը: Մենք օգտագործեցինք 1/4 դյույմ հաստությամբ փայտե նրբատախտակի կտոր: Սարքավորումները կազմակերպելու համար մենք սկսեցինք 2 ոտքով 2 ոտքով կտորով: Այս վահանակի համար գաղտնիք չկա, պարզապես տեղադրեք ամեն ինչ այնպիսի վայրում, որը թույլ է տալիս կարճ լարեր աշխատել և հասանելիություն 12 վոլտ հզորության, շարժիչի լարերի և սահմանափակող անջատիչի լարերի միացում առանցքի վահանակներից:

Քայլ 12. Հիմնական վերահսկիչի սարքավորումների միացում

Գլխավոր վերահսկիչի համար ցուցադրված սխեման կարող է ամբողջովին ճշգրիտ չլինել L298N մոդուլի մասով գրադարանների և 5 վոլտ ազդանշանի վերահսկվող ռելեի բացակայության պատճառով: Շղթայի մնացած մասը ճշգրիտ է Arduino Uno- ի և Arduino Mega- ի հետ միացումների համար:

L298N- ի ճշգրիտ էլեկտրագծերի համար մենք պետք է անդրադառնանք այն պատկերին, որը ցույց է տալիս մետաղալարերի միացումները ցուցադրվող տերմինալային թվերով: Երկրորդ պատկերը ցույց է տալիս միայն այս ծրագրի վրա օգտագործվող տերմինալները:

Arduino- ի համար 5 վոլտ ռելեի ճշգրիտ միացման համար մենք պետք է անդրադառնանք վերը նշված պատկերին:

Կասկածի դեպքում միշտ կապի Arduino IDE- ին դիմեք Master Controller- ի համար:

Քայլ 13: Շարժման վերահսկիչի միացում

Arduino Mega- ն օգտագործվում է որպես շարժման վերահսկիչ: Այն միակցում է միկրո սլաքների շարժիչներին և քայլող շարժիչներին: Vin կապը չի ցուցադրվում, քանի որ այն ցուցադրվում է Master Controller սխեմատիկայում:

Քայլ 14: Համակարգի էներգիայի միացման սխեմա

Համակարգի հզորությունը վերահսկելու և անիմացիայի ավարտից հետո ավտոմատ անջատման հնարավորություն տալու համար օգտագործվում է ամրացման միացում `12 վոլտ հզորությամբ NO ռելեի կոնտակտների մի ակնթարթային անջատիչով: 5 վոլտ ռելեը, որը վերահսկվում է Arduino ազդանշաններով, ամրացնում է միացումը: Երբ ազդանշանը իջնում է OWԱՐ, համակարգի հզորությունը անջատվում է: Առանձին լուսադիոդ է օգտագործվում, որը ցույց է տալիս, որ համակարգը կողպված է:

Քայլ 15: Arduino կոդ

Քանի որ սա հրահանգելի չէ, թե ինչպես գրել Arduino կոդը, մենք կցել ենք Master և Movement ֆայլերը ՝ ձեր դիտման և (կամ) ներբեռնման համար:

Քայլ 16. Կառուցեք ամրացման շրջանակ

Համակարգի աջակցության շրջանակը կառուցված է պարզ փայտանյութից: Դա 3 ոտանի աջակցություն է, որի վրա տեղադրված է X-Axis վահանակը ՝ հատակագծի մակերևույթի վրա Tornado- ի ճիշտ տեղը հաստատելու համար: Կառավարման վահանակը տեղադրված է X-Axis վահանակի հետևում, որը թույլ է տալիս շարժական Z-Axis վահանակի ազատ տեղաշարժը: Ամբողջ հավաքածուն կարող է ամրացվել պատին կամ անհրաժեշտության դեպքում թողնել ազատ կանգնած ՝ հեշտ հանելու համար: