Ինչպես կատարել օդային մկաններ: 4 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Ինձ անհրաժեշտ էր ստեղծել մի քանի շարժիչ ՝ անիմատրոնիկայի նախագծի համար, որի վրա ես աշխատում եմ: Օդի մկանները շատ հզոր շարժիչներ են, որոնք շատ նման են մարդու մկանին և ունեն ուժի և քաշի ֆենոմենալ հարաբերություն. Նրանք կարող են ձգողական ուժ գործադրել մինչև իրենց քաշից մինչև 400 անգամ: Նրանք կաշխատեն ոլորվելիս կամ թեքվելիս և կարող են աշխատել ջրի տակ: Դրանք նաև հեշտ և էժան են պատրաստվում: Օդի մկանները (նաև հայտնի են որպես McKibben արհեստական մկան կամ հյուսված օդաճնշական շարժիչներ) ի սկզբանե մշակվել են L. Ահա թե ինչպես են նրանք աշխատում. Մկանները բաղկացած են ռետինե խողովակից (միզապարկ կամ միջուկ), որը շրջապատված է գլանային հյուսված մանրաթելային ցանցի թևով: Երբ միզապարկը փչվում է, ցանցն ընդլայնվում է ճառագայթայինորեն և սեղմվում է առանցքային (քանի որ ցանցի մանրաթելերն անքակտելի են) ՝ կարճացնելով մկանների ընդհանուր երկարությունը և հետագայում առաջացնելով ձգող ուժ: Օդի մկաններն ունեն կատարողական բնութագրեր, որոնք շատ նման են մարդու մկաններին. Գործադրվող ուժը նվազում է, երբ մկանները կծկվում են: Դա պայմանավորված է հյուսված ցանցի միահյուսման անկյունի փոփոխությամբ, քանի որ մկանները կծկվում են. Քանի որ ցանցը շարժման նման ճառագայթով ընդլայնվում է, այն ավելի քիչ ուժ է գործադրում հյուսվածքի անկման պատճառով մկանների կծկման հետ մեկտեղ ավելի մակերեսային լինելու պատճառով (տես ստորև բերված դիագրամը - նկար A- ն ցույց է տալիս, որ միզապարկի ճնշման հավասար աճով մկանը կծկվի ավելի մեծ աստիճանից, քան C- ն է: Տեսանյութերը նույնպես ցույց են տալիս այս ազդեցությունը: Օդի մկանները կարող են կծկվել մինչև դրանց երկարության 40% -ը ՝ կախված դրանց կառուցման եղանակից և նյութերից: Գազի օրենքը սահմանում է, որ ճնշումը մեծացնելու դեպքում ավելացնում եք նաև ընդլայնվող մխոցի ծավալը (պայմանով, որ ջերմաստիճանը մշտական է): միզապարկը, ի վերջո, սահմանափակվում է հյուսված ցանցի թևի ֆիզիկական հատկություններով, ուստի ավելի մեծ ձգող ուժ ստեղծելու համար պետք է կարողանալ մեծացնել միզապարկի արդյունավետ ծավալը. մկանների ձգող ուժը երկարության և մկանների տրամագիծը, ինչպես նաև ցանցի թևի (շինանյութ, մանրաթելերի քանակ, միահյուսման անկյուն) և միզապարկի հատկությունների պատճառով կծկվելու ունակություն: Ես կառուցեցի երկու տարբեր չափի մկաններ ՝ օգտագործելով նմանատիպ նյութեր ՝ այս սկզբունքը ցույց տալու համար. Նրանք երկուսն էլ գործում էին նույն օդի ճնշման տակ (60psi), բայց ունեին տարբեր տրամագիծ և երկարություններ: Փոքր մկանն իսկապես սկսում է պայքարել, երբ դրա վրա որոշակի քաշ է դրվում, մինչդեռ ավելի մեծ մկանն ընդհանրապես խնդիրներ չունի: Ահա մի քանի տեսանյութ, որոնք ցույց են տալիս, թե ինչպես են կառուցված օդային մկանները գործում:

Հիմա եկեք մի քանի մկան պատրաստենք:

Քայլ 1: Նյութեր

Բոլոր նյութերը մատչելի են Amazon.com- ում, բացառությամբ 3/8 "հյուսված նեյլոնե ցանցի- այն հասանելի է էլեկտրոնիկայի մատակարարներից: Amazon- ը վաճառում է հյուսված թևերի հավաքածու` մի քանի չափի հյուսված ցանցով, բայց ճշգրիտ նյութը չի նշվում-Ամազոն Ձեզ անհրաժեշտ կլինի օդի աղբյուր. Ես օգտագործել եմ փոքր օդային բաք `ճնշման կարգավորիչով, բայց կարող եք նաև օգտագործել հեծանիվների օդային պոմպ (դուք պետք է ադապտեր պատրաստեք, որպեսզի այն աշխատի 1/4 դյույմանոց գուլպանով). Օդային տանկ- Amazon Pressure կարգավորիչ (կպահանջվի 1/8 "NPT էգից մինչև 1/4" NPT արական ադապտեր)- Amazon 1/4 "բարձր ճնշման պոլի խողովակներ- Amazonmultitool (պտուտակահան, մկրատ, տափակաբերան աքցան, մետաղալարեր)- Amazonlighter for small մկան ՝ 1/4 "սիլիկոնե կամ լատեքսային խողովակ- Amazon3/8" հյուսված նեյլոնե ցանցի թև (տես վերը) 1/8 "փոքր գուլպաներ (փողային կամ նեյլոնե)- Ամազոնս փոքր պտուտակ (10-24 թել 3/8 երկարությամբ աշխատանքներով) լավ)- Amazonsteel անվտանգության մետաղալար- Amazon մեծ մկանների համար. 3/8 "սիլիկոնե կամ լատեքսային խողովակներ- Amazon1/2" հյուսված նեյլոնե ցանցի թև- Amazon1/ 8 դյույմ կամ նմանատիպ չափի հորատիչ- Amazon21/64 "փորիչ- Amazon1/8" x 27 NPT ծորակ- Amazon1/8 "գուլպաներ barb x 1/8" խողովակի թելերի ադապտեր- Amazonsmall փոքր գուլպաների սեղմիչներ- Amazon3/4 "ալյումինե կամ պլաստիկ ձող ՝ մկանների ծայրերը կառուցելու համար- Amazon Անվտանգության նշում- համոզվեք, որ օդային մկանները փորձարկելիս կրում եք անվտանգության ակնոցներ: Բարձր ճնշման գուլպանը, որը դուրս է գալիս չամրացված կցամասից, կարող է լուրջ վնասվածք պատճառել:

Քայլ 2: Փոքր մկան պատրաստելը

Սկզբում կտրեք 1/4 "սիլիկոնե խողովակի մի փոքր երկարություն: Այժմ տեղադրեք փոքր պտուտակը խողովակի մի ծայրում, իսկ գուլպանը` մյուս ծայրում: Այժմ կտրեք 3/8 "հյուսված թևը սիլիկոնից մոտ երկու դյույմ երկարությամբ: խողովակ և օգտագործեք կրակայրիչ ՝ հյուսված թևի ծայրերը հալեցնելու համար, որպեսզի այն չփշրվի: Սահեցրեք հյուսված թևը սիլիկոնե խողովակի վրայով և խողովակի յուրաքանչյուր ծայրը փաթաթեք անվտանգության մետաղալարով և ամրացրեք այն: Այժմ պատրաստեք մետաղալարեր և փաթեթավորեք դրանք հյուսված թևի յուրաքանչյուր ծայրին: Որպես մկանների ծայրերում մետաղալարեր օգտագործելու այլընտրանք, կարող եք թևն ավելի երկար դարձնել, այնուհետև այն հետ մղել դեպի մկանների վերջը ՝ կազմելով օղակ (պետք է օդը ներս մղել)- այնուհետև լարել մետաղալարը: դրա շուրջը: Այժմ միացրեք 1/4 դյույմանոց բարձր ճնշման խողովակը և մի քիչ օդ մղեք մկանի մեջ ՝ համոզվելու համար, որ այն փչվում է առանց արտահոսքի: Օդային մկանները փորձարկելու համար պետք է այն ամբողջ երկարությամբ ձգել ՝ դրա վրա բեռ դնելով. Դա թույլ կտա դա առավելագույն սեղմում է ճնշման տակ: Սկսեք օդի ավելացում (մինչև 60psi) և դիտեք, թե ինչպես է մկանները կծկվում:

Քայլ 3: Մեծ օդային մկանների պատրաստում

Մեծ մկան պատրաստելու համար ես պտտեցի որոշ փշալարեր 3/4 դյույմանոց ալյումինե ձողից- պլաստիկը նույնպես կաշխատի: Մեկ ծայրը պինդ է: Մյուս ծայրում փորված է 1/8 դյույմ օդային անցք, այնուհետև թակվում է 1: /8 "գուլպաներ խողովակի թելերի ադապտեր: Դա արվում է 21/64" անցք հորատելով 1/8 "օդային անցքին: Այնուհետև օգտագործեք 1/8" խողովակի թելի ծորակ `21/64" անցքի համար գուլպաներ. այժմ կտրեք 8 "երկարությամբ 3/8" ռետինե խողովակ օդային միզապարկի համար և մի ծայրով սահեցրեք հաստոցավոր կցամասերից մեկի վրայով: Այնուհետև կտրեք 1/2 "երկար հյուսված թև 10" երկարությամբ (հիշեք, որ ծայրերը հալեցնեք կրակայրիչով) և սահեցրեք այն ռետինե խողովակի վրա: Այնուհետև սահեցրեք ռետինե խողովակի հակառակ ծայրը մնացած մեքենայի օդի կցամասի վրա: Այժմ ապահով ամրացրեք խողովակի յուրաքանչյուր ծայրը `օգտագործելով գուլպաների սեղմակներ: Ավելի մեծ մկանն աշխատում է այնպես, ինչպես փոքր տարբերակը` պարզապես ավելացրեք օդը և դիտեք, թե ինչպես է այն կծկվում: Երբ այն բեռի տակ դնեք, անմիջապես կհասկանաք, որ այս ավելի մեծ մկանը շատ ավելի ուժեղ է:

Քայլ 4: Փորձարկում և լրացուցիչ տեղեկատվություն

Այժմ, երբ դուք որոշ օդային մկաններ եք պատրաստել, ժամանակն է դրանք գործածել: Ձգեք մկանները, որպեսզի նրանք հասնեն իրենց առավելագույն երկարացմանը `ավելացնելով քաշը: Լավ փորձարկման սարք կլինի կախովի սանդղակի օգտագործումը, ցավոք, ես դրան հասանելի չէի, ուստի ստիպված եղա որոշ կշիռներ օգտագործել: Այժմ դանդաղ սկսեք օդը ավելացնել 20psi ավելացումով, մինչև հասնեք 60psi- ի: Առաջին բանը, որ նկատում եք, այն է, որ մկանն օդի ճնշման յուրաքանչյուր աստիճանական աճի հետ աստիճանաբար փոքրանում է, մինչև այն ամբողջությամբ կծկվի: Հաջորդը դուք կգտնեք, որ բեռի ավելացման հետ մեկտեղ մկանների կծկման ունակությունը նվազում է աճող արագությամբ, մինչև այն այլևս չի կարող բարձրացնել ավելացած բեռը: Սա շատ նման է այն բանին, թե ինչպես է գործում մարդու մկանները: Անմիջապես նկատելի է, որ մկանների չափի փոփոխությունը հսկայական ազդեցություն է ունենում մկանների աշխատանքի վրա: 22 ֆունտ քաշով @60psi, ավելի փոքր մկանը դեռ կարող է բարձրանալ, բայց ոչ մի դեպքում մոտ չէ լիակատար կծկում ստանալուն, մինչդեռ ավելի մեծ մկանները շատ հեշտությամբ կարող են լիովին կծկվել: Օդային մկանների դինամիկան բավականին դժվար է մաթեմատիկորեն մոդելավորել, հատկապես հաշվի առնելով դրանց կառուցվածքում փոփոխականների թիվը:. Լրացուցիչ ընթերցման համար խորհուրդ եմ տալիս դիտել այստեղ. Դրանք կարող են վերահսկվել միկրոկառավարիչների կամ անջատիչների միջոցով `օգտագործելով եռակողմ էլեկտրամագնիսական օդային փականներ կամ ռադիոկառավարման միջոցով` սպասարկողների կողմից շահագործվող փականներով: Եռակողմանի փականը գործում է ՝ սկզբում լցնելով միզապարկը, միզապարկի մեջ պահելով օդի ճնշումը, այնուհետև միզապարկը փչելով այն քամելու համար: Հիշելն այն է, որ օդի մկանները պետք է լարվածության տակ լինեն `ճիշտ աշխատելու համար: Որպես օրինակ ՝ երկու մկան հաճախ օգտագործվում են համատեղ ՝ միմյանց հավասարակշռելու համար ՝ ռոբոտացված ձեռքը շարժելու համար: Մեկ մկան հանդես կգա որպես երկգլուխ մկան, իսկ մյուսը ՝ բիսեպս: Ընդհանուր առմամբ, օդային մկանները կարող են կառուցվել բոլոր տեսակի երկարությունների և տրամագծերի վրա `հարմարեցնելով տարբեր ծրագրերի, որտեղ բարձր ուժն ու թեթև քաշը կարևոր են: Նրանց կատարողականությունը և երկարակեցությունը տատանվում են ըստ դրանց կառուցման մի քանի պարամետրերի. սակայն որոշ սիլիկոններ ունեն ավելի մեծ ընդլայնման տեմպեր (մինչև 1000%) և կարող են ավելի բարձր ճնշում ունենալ, քան լատեքսը (դրա մեծ մասը կախված կլինի խողովակների ճշգրիտ բնութագրերից) 4) Օգտագործված հյուսված ցանցի տեսակը. որոշ հյուսված ցանցեր ավելի քիչ հղկող են, քան մյուսները, միզապարկի կյանքի տևողության բարելավում: Որոշ ընկերություններ միզապարկի և ցանցի միջև օգտագործել են սպանդեքս թև ՝ քայքայումը նվազեցնելու համար: Ավելի ամուր հյուսված ցանցը թույլ է տալիս ավելի հավասարաչափ տարածել միզապարկը ՝ նվազեցնելով միզապարկի սթրեսը: 5) միզապարկի նախալարումը (միզապարկը հյուսված ցանցից կարճ է)- դա առաջացնում է միզապարկի և հյուսած ցանցի թևի շփման տարածքի (և հետևաբար ՝ քայքայում) նվազում, երբ մկանները հանգստանում են և թույլ է տալիս հյուսված ցանցին ամբողջությամբ բարեփոխում կծկման ցիկլերի միջև ՝ բարելավելով նրա հոգնածության կյանքը: Միզապարկը նախալարելը նաև բարելավում է մկանների սկզբնական կծկումը ՝ միզապարկի սկզբնական ցածր ծավալի պատճառով: Ընդհանուր առմամբ, հաշվի առնելով իրենց ուժի և քաշի հարաբերակցությունը, շինարարության հեշտությունը/ցածր արժեքը և մարդկային մկանների դինամիկան ընդօրինակելու ունակությունը, օդային մկանները գրավիչ այլընտրանք են առաջարկում մեխանիկական սարքերի շարժման ավանդական միջոցներին: funվարճացեք դրանք կառուցելով:: D