DIY Wave Tank/flume օգտագործելով Arduino և V- անցք. 11 քայլ (նկարներով)

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

Ալիքային բաքը լաբորատոր սարք է մակերեսային ալիքների վարքագիծը դիտարկելու համար: Տիպիկ ալիքային տանկը հեղուկ, սովորաբար ջրով լցված տուփ է, որը թողնում է բաց կամ օդով լցված տարածք վերևում: Տանկի մի ծայրում շարժիչն առաջացնում է ալիքներ. մյուս ծայրը սովորաբար ալիք կլանող մակերես ունի:

Սովորաբար այդ տանկերը մեծ գումարներ են պահանջում, ուստի ես փորձեցի իսկապես էժան լուծում տալ այն ուսանողների համար, ովքեր ցանկանում են տանկն օգտագործել իրենց նախագծերը փորձարկելու համար:

Քայլ 1: Ինչպես է գործում դոզան

Այսպիսով, նախագիծը բաղկացած է երկու շարժիչներից, որոնք պատրաստված են v- անցքի ալյումինե արտամղման միջոցով:

Յուրաքանչյուր շարժիչին միացված է տափաստանային շարժիչ, և երկու շարժիչներն էլ կառավարվում են միևնույն սլաքային շարժիչով, որպեսզի հետաձգում չլինի:

Շարժիչի վարորդը կառավարելու համար օգտագործվում է Arduino- ն: Menuաշացանկով կառավարվող ծրագիրն օգտագործվում է համակարգչի միջոցով միացված հոսքին մուտքագրելու համար: Գործարկիչ թիթեղները տեղադրված են v- անցքի հենակետի վրա, որը շարժվում է շարժվելուց հետո, իսկ թիթեղների այս առաջ և առաջ շարժումը առաջացնում է տանկի ներսում ալիքներ: Ալիքի բարձրությունը և ալիքի երկարությունը կարող են փոխվել ՝ փոխելով արագությունը շարժիչ arduino- ի միջոցով:

Քայլ 2: Սկսելուց առաջ նշեք

Ես չեմ լուսաբանել փոքր բաների մեծ մասը, թե ինչպես օգտագործել arduino- ն կամ ինչպես անել եռակցումը, որպեսզի այս ձեռնարկը փոքր լինի և հասկանալի: Բաց թողնված բաների մեծ մասը կջնջվի նկարներում և տեսանյութերում: Խնդրում ենք հաղորդագրություն ուղարկել ինձ, եթե նախագծի հետ կապված որևէ խնդիր կամ հարց կա:

Քայլ 3: Հավաքեք ամբողջ նյութը

1. Arduino միկրո կոնտոլեր
2. 2*stepper շարժիչ (2.8 կգ սմ ոլորող մոմենտ մեկ շարժիչի համար)
3. 1*Stepper շարժիչի վարորդ
4. 2*V անցք հենակետային համակարգ
5. Պողպատե կամ երկաթյա թիթեղներ տանկի մարմնի համար
6. L- կարծրացուցիչներ `մարմնի ամրացման համար
7. Օպտիկամանրաթելային կամ պլաստմասե թերթ `շարժիչ ափսե պատրաստելու համար
8. Լարեր 48 վոլտ DC սնուցման աղբյուր

Ես v-slot gantry- ի համար նյութեր չեմ ներառել, քանի որ ցուցակը շատ մեծ կլինի, այնուհետև google v-slot- ում դուք կստանաք բազմաթիվ տեսանյութեր, թե ինչպես հավաքել այն, ես օգտագործել եմ 2040 ալյումինե արտամղում: Շարժիչի հզորությունը և էներգիայի մատակարարման հզորությունը կփոխվեն, եթե ցանկանում եք ավելի շատ բեռ տեղափոխել:

Տանկի չափսերը

Երկարությունը 5,50 մ

Լայնությունը ՝ 1.07 մ

Խորությունը 0,50 մ

Քայլ 4: Տարբերակների չափսեր

Ամեն ինչ ավելի պարզ և դյուրին դարձնելու համար ես տարբեր մասերի պատկերներ եմ վերցրել մասշտաբով, որպեսզի տեսնեք դրանց չափերը:

Քայլ 5: Մարմնի պատրաստում

Մարմինը պատրաստված է 3 մմ հաստությամբ թուջե թերթից:

Տանկի լայնությունը 1.10 մետր է, երկարությունը ՝ 5 մետր, իսկ բարձրությունը ՝ 0.5 մետր:

Տանկի մարմինը կազմված է մեղմ պողպատից, որտեղ անհրաժեշտության դեպքում ամրացվում են ամրացնողները: Մեղմ պողպատե թիթեղները թեքվել և կտրվել են տարբեր հատվածների ՝ ըստ բաքի չափսերի: Այս հատվածներն այնուհետև տեղադրվեցին ՝ դրանք եռակցելով: Կառուցվածքը ավելի ամուր դարձնելու համար ամրացվեցին նաև ամրացուցիչներ:

Սկզբում ափսեը թեքվեց ցանկալի չափի մեջ ՝ տարբեր հատվածներում, այնուհետև այդ հատվածները եռակցվեցին միասին ՝ մարմինը կանգնեցնելու համար: Ավելի ամրացնողներ են ավելացվել, քանի որ հենակետի ամրացուցիչների չափերը պատկերված են նկարում

Քայլ 6. Գործարկիչի հավաքում և ափսեի պատրաստում

գործարկիչները կատարվում են v-slot համակարգերի միջոցով: Դրանք իսկապես էժան են և հեշտ կառուցման համար, կարող եք առցանց որոնել Google- ում, թե ինչպես հավաքել դրանցից մեկը: Ես բեռի կրողունակությունը բարձրացնելու համար գոտու շարժիչի փոխարեն օգտագործել եմ կապար պտուտակ: Ես չեմ ներառել հավաքման ձեռնարկը, քանի որ այն կփոխվի ըստ բեռի, որը ցանկանում եք կրել: Ինձ համար առավելագույն արագությամբ բեռը մոտ 14 կգ էր:

Ակտիվացնող ափսեը կառուցված է frp թերթի միջոցով, կարող է օգտագործվել նաև ակրիլը: Չժանգոտվող պողպատի շրջանակը կառուցվել է ՝ frp թերթին աջակցելու համար:

Թիակի շրջանակ

Թիակի շրջանակը պատրաստված է չժանգոտվող պողպատից: Չժանգոտվող պողպատը անջրանցիկ է և, հետևաբար, դիմակայելու է կոռոզիային: Թիակի շրջանակի համար օգտագործվել է 2 x 2 սմ քառակուսի հատված: Անհրաժեշտ էր ամուր շրջանակ, քանի որ ալիքների առաջացման ընթացքում շատ ցիկլային բեռներ կազդեն թիակի վրա: Պողպատե շրջանակը չի ծռվի և, հետևաբար, կստեղծի կանոնավոր սինուսոիդ ալիք:

Պատվերով L- սեղմիչ է պատրաստվել ՝ միացման շարժիչն ափսեի հետ vslot համակարգի վրա:

Քայլ 7: Ալիքի բնութագրերի մշակում

Տանկը կարող է առաջացնել ալիքի տարբեր բարձրություններ ՝ ըստ պահանջի: Ալիքի բարձրություն առաջացնելու համար շարժիչի RPM- ն ճշգրտվում է: Շարժիչի RPM- ի մեծ բարձրություն ստանալու համար այն նվազեցնում է նաև ալիքի ալիքի երկարությունը: Շարժիչի ալիքի երկարության RPM- ի ավելացումը նմանապես նվազում է: RPM- ը կարող է ճշգրտվել `ընտրացանկից ընտրելով հատուկ RPM տարբերակ:

Առավելագույն RPM = 250

Նվազագույն RPM = 50

Ստորև բերված է ալիքի տարբեր բարձրության օրինակը, որը գրանցված է արագացուցիչով: Առաջին պատկերը բարձր RPM- ով գրանցված տվյալներն են, որի արդյունքում մենք ստանում ենք ալիքի բարձրություն: Երկրորդ պատկերը ցույց է տալիս գրաֆիկի ալիքի բարձրության նվազումը և ալիքի երկարության ավելացումը, ինչը արագացուցիչի կողմից գրանցված տվյալներն են և ներկայացնում են առաջացած ալիքի իրական ալիքային բնութագրերը:

Քայլ 8. Էլեկտրոնային միացումներ և ծրագիր

Էլեկտրամատակարարումը միացնելիս զգույշ եղեք միացման բևեռայնությունը միացրեք դրական տերմինալը դրականին և բացասականին `բացասականին: Կատարեք շարժիչի և վարորդի միացումները, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Երբ բոլոր միացումները պատշաճ կերպով միացրեք միկրոկառավարիչի կապում (8, 9, 10 և 11)) stepper motor driver- ին: USB- ով միացրեք միկրոկառավարիչը համակարգչին: Սկսեք Arduino IDE> Սերիայի մոնիտոր:

Programրագիրը ներառված է ձեռնարկում և ինքնին բացատրելի է: Այն օգտագործում է անջատիչ դեպք և հակառակ դեպքում `հայտարարություններ: Իրականում պարզ է, որ ավագ դպրոցի աշակերտը նույնպես կարող է դա հասկանալ:

Ահա ծրագրի google drive հղումը

Arduino վերահսկման ծրագիր

Քայլ 9. Գործարկիչների վերահսկում մենյուի վրա հիմնված ծրագրի միջոցով

Երբ միկրոկառավարիչը ճիշտ միացված է համակարգչին, դուք կունենաք նման ընտրացանկ: Տարբերակն ընտրելու համար պարզապես մուտքագրեք համարի կողքին գտնվող համարը և սեղմեք Enter

Օրինակ:-

Ընտրեք «Գործարկել առավելագույն հաճախականությամբ» տիպ 1 -ը և սեղմեք Enter:

Գործողությունը դադարեցնելու համար մուտքագրեք 0 և սեղմեք enter:

Վթարային կանգառ

Գործարկիչը դադարեցնելու համար սեղմեք զրո «0» և մուտքագրեք:

Արտակարգ իրավիճակների դադարեցման համար կամ սեղմեք միկրոկառավարիչի միացում կամ անջատեք սնուցման աղբյուրը:

Քայլ 10: Ինչպես գործել ալիքի բաք

Այս տանկը պատրաստվել է որպես իմ հիմնական ծրագրի մի մաս: Տանկը փորձարկվել է գլխի ծովային վիճակում տարբեր կանոնավոր ալիքների առաջացման համար ՝ մասշտաբային բեռնատար մոդելի համար: Ալիքի հոսքի փորձարկումը հաջող էր: Այս նախագծի մշակման ընդհանուր արժեքը կազմել է Rs. 81, 000 (Միայն ութսուն հազար) միայն երկու ամսվա ընթացքում:

Questionsանկացած հարցի համար խնդրում ենք մեկնաբանել:

Priրի մրցույթում առաջին մրցանակ