DIY էլեկտրամագնիսական թռիչք: 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Սա նախագիծ է, որը կզարմացնի և ոգեշնչի: Ի՞նչ օգուտ ունի այդ ամբողջ գիտական նոու-հաուն, եթե մենք չենք կարող դրանով հիանալի բան անել, այնպես չէ՞:

Այս նախագծով մենք մտադիր ենք օգտագործել մի քանի բաղադրիչ, որոնք հեշտ է պատրաստել կամ գտնել ՝ ծնոտը թափահարող, էլեկտրամագնիսական թռչող սարքի կամ EMLEV- ի, ինչպես ես եմ անվանում, կառուցելու համար:

Որոշ պարզ սխեմաների, մագնիսի, Hall Effect տվիչի և մի քանի այլ բաղադրիչների օգնությամբ դուք կկարողանաք առարկաներ թռչել օդում:

Եկեք սկսենք!

Քայլ 1: Այն, ինչ ձեզ հարկավոր կլինի

Այս նախագծի համար մեզ պետք կգա վերահսկիչ միացում, էներգիայի աղբյուր, EM կծիկ և մագնիս, ինչպես նաև սարքավորումներն ու գործիքները `բոլորը միասին հավաքելու համար:

Մասերի ցանկը հետևյալն է.

Շրջանակային տախտակ

ՄԱՍՆԵՐԻ ԿԱITՈԹՅՈՆԸ ԱՅՍՏԵ

(1) Փոքր միացման տախտակ (1) LM7805 լարման կարգավորիչ (1) MIC502 IC (1) LMD18201 IC (1) SS495 A Hall Effect Sensor (1) 470uF կոնդենսատոր (էլեկտրոլիտիկ) (1) 1uF կոնդենսատոր (կերամիկական) (1) 0.1 uF կոնդենսատոր (կերամիկական) (1) 0.01uF կոնդենսատոր (կերամիկական) (1) 2 անցք մուտքագրման խցիկ (+/-) (2) 2 լարային միակցիչներ

(1) 12 վ/1 ա էլեկտրամատակարարում

(1) LCD լարման էկրան (ըստ ցանկության) (1) կանաչ LED (ըստ ցանկության) (1) 10K դիմադրություն

Էլեկտրամագնիս (20 գ 150-300 պտույտ) (1) Պողպատե պտուտակ

Տարբեր գունավոր մետաղալարեր (18-24 գ) (2-3) նեոդիմի սկավառակային մագնիսներ (3) 8 "x10" պլեքսիգլասի թերթեր (4) 12 "x 5/15" թելերով ձողեր (24) 5/16 "ընկույզներ (24) 5/ 16 "Տափօղակներ (8) 5/16" Ռետինե գլխարկներ (ըստ ցանկության)

Shownուցադրված գործիքները ներառում են եռակցման երկաթ և զոդ, փորվածք և բեկորներ մինչև 5/16 դյույմ: Դուք նաև կցանկանաք ունենալ որոշ էլեկտրական ժապավեն կամ փոքրացնել փաթաթան, սոսինձ և 5/16 -րդ բանալին ձեռքի տակ:

Բոլոր մասերը հասանելի են ԱՅՍՏԵ:

www.drewpauldesigns.com/diy-electromagnetic-levitation-kit.html

Քայլ 2. Տեսություն և հիմնական բաղադրիչներ

Ինչու՞ մենք չենք կարող պարզապես մետաղյա առարկաներ թռչել մագնիսով ճիշտ հեռավորության վրա: Քանի որ, քանի որ գունավոր նյութը մոտենում է մագնիսական դաշտին, ուժը մեծանում է երկրաչափականորեն: Սա նկարագրվում է այն, ինչ կոչվում է մագնիսական հակադարձ քառակուսի օրենք, որն ասում է.

Ինտենսիվություն 1 / ինտենսիվություն 2 = հեռավորություն 1 / հեռավորություն 2

Այսպիսով, տիեզերքում չկա մի կետ, որտեղ մագնիսը կամ էլեկտրամագնիսը բնականաբար կասեցնեն օբյեկտը ՝ առանց շփման: Մի անգամ դաշտում վերադառնալ չկա:… Եթե…

Տարածվող մագնիսական դաշտը կարող է ցուցադրվել 2D դիագրամներով կամ մագնիսական դիտման ֆիլմով `որպես բևեռներից բխող ուժի գծեր: Նույնիսկ տատանումների վրա անհնար է շատ բան ասել դաշտի շարժման և ուղղության մասին ՝ միայն երկու չափսերի լուսանկարներով (ինչպես այս տխրահռչակ պատրանքը): Եռաչափ դիտարկվելիս այս դաշտը կարելի է տեսնել և համարել տորոիդալ, իսկ ժամանակի համեմատ մենք սկսում ենք տեսնել, որ առաջանում է տարածվող պարուրաձև դաշտ: Սա նույնն է էլեկտրամագնիսի դեպքում, և երբ դաշտը փլուզվում է, դա անում է հակառակ ուղղությամբ: Սա նկարագրվում է այն բաներով, որոնք սովորաբար կոչվում են ֆլամանդացիների աջ և ձախ ձեռքի կանոններ:

Այսպիսով, տեսականորեն հնարավոր կլիներ ստեղծել այլընտրանքային պտույտներ/ուղղահայացներ `օբյեկտը ցանկալի դիրքի հարմարեցնելու համար: Վերոնշյալ բանաձևի հիման վրա որոշ հաշվարկներ կատարելուց հետո մենք գտնում ենք, որ դա հնարավոր է միայն այս դաշտերը ճշգրիտ և արագ (50, 000 անգամ վայրկյանում կամ ավելի) փոխարինելով: Խնդիր: Ընդհանրապես. Մի քանի բաղադրիչներով մենք կարող ենք ստեղծել տարածվող և փլուզվող էլեկտրամագնիսական դաշտ, որը վերահսկվում է սենսորով, որը հայտնաբերում է դաշտի ուժը և մի շրջան, որը համապատասխան դաշտը կիրառում է էլեկտրամագնիսին: Բոլոր բաղադրիչները կարելի է գտնել առանձին այստեղ կամ որպես հավաքածու ՝ այս նախագիծը արագ և հեշտ դարձնելու համար: Այժմ, երբ մենք պատրաստ ենք մեր բոլոր բաղադրիչները, եկեք սկսենք:

Քայլ 3: Կառուցեք պարիսպը

Մեր պարիսպը կառուցելը միանգամայն առաջ է ընթանում առաջարկվող նյութերով, բայց ազատ զգացեք օգտագործել այն, ինչ ձեզ շրջում է: Այս չափազանց պարզ պարիսպը ոգեշնչված էր այս հիանալի ռոբոտից ՝ ցուցադրելու բոլոր ներքին բաղադրիչները: Ավարտվելուց հետո պարիսպը պետք է լինի 8 "Wx10" Dx12 "H:

Նախ, մենք կկազմենք և կապահովենք մեր պլեքսիգլասը, և անկյունների մոտ չորս անցք կչափենք և կփորենք, համոզված լինելով, որ եզրերից տարածք կթողնենք և աստիճանաբար ավելի մեծ բիթերով կփորենք `ճաքելուց խուսափելու համար: Ավարտելուց հետո մենք կունենանք 5/16 դյույմանոց չորս անցք պլեքսիգլասի երեք թերթերի անկյուններում: *Համոզվեք, որ նշեք սիմետրիկ տեղավորման կողմնորոշումը: Հաջորդը, մենք թերթիկներից մեկի վրա մեր անցքի մուտքի անցք կամ անցքեր ենք բացելու: Սա կարող է տարբեր լինել ՝ կախված ձեր խցիկից, բայց պետք է լինի պարիսպի հետևի մասում: Այժմ մենք կսկսենք կառուցել պարիսպը: Սկսեք ՝ տեղադրելով չորս 5/16 դյույմանոց ձողեր ձեր թերթերից մեկի անցքերի մեջ: Ամրացրեք թերթիկը ձողերի ներքևից մոտ 1,5-2 դյույմ, պլեքսիգլասի յուրաքանչյուր կողմում մեկ լվացքով և ընկույզով և ավելացրեք ռետինե ոտք: յուրաքանչյուր գավազանի ներքևում: Շարունակելուց առաջ համոզվեք, որ ամեն ինչ հարթ է:

Հաջորդը, մենք կավելացնենք մի ընկույզ և լվացք մեր ձողերի վերևից մոտ 3-4 դյույմ և կտեղադրենք թերթիկը, որի վրա անցքի անցքն է `վերևում:

Մեր փակման վերջին քայլը կլինի պլեքսիգլասի վերջին թերթիկի ամրացումը գագաթին, երբ հաջորդ քայլին բաղադրիչները ավելացնենք:

Քայլ 4: Տեղադրեք և ապահովեք բաղադրիչները

Այժմ, երբ մենք ունենք հարթակ, կարող ենք կառուցել և տեղադրել մեր բաղադրիչները:

Այս համեմատաբար պարզ միացումն ու էլեկտրամագնիսական զույգը կարող են կառուցվել ըստ կցված դիագրամի կամ այստեղ կարող եք ձեռք բերել նախապես կառուցված մեկը: Նկատի ունեցեք, որ SS495- ը տեղադրվում է կծիկի ներքևում: LED- ի ավելացումը թույլ է տալիս ստուգել հզորությունը, իսկ թվային վոլտմետրը թույլ է տալիս հայտնաբերել բեռը թյունինգի նպատակով, երկուսն էլ ՝ ըստ ցանկության, դրանք կարող են ուղղակիորեն միացվել 12 վ հոսանքի սխեմաներին ՝ տաք հոսանքի վրա 10k ռեզիստորով (+): Funվարճալի է իմանալ, որ շղթայի IC- ներից մեկը նախատեսված է շարժիչի վերահսկիչի համար, իսկ մյուսը `օդափոխիչի համար:

Այնուհետև մենք կարող ենք վարդակը միացնել սխեմայի մուտքին ՝ նշելով սխեմայի դիագրամը և հիշել, որ վարդակի պատյանը հիմքն է (-):

Հաջորդը, մենք LMD18201 IC- ից 1 և 2 ելքերը կկապենք մեր էլեկտրամագնիսական ոլորուն: Տեղադրեք պողպատե պտուտակ կծիկի կենտրոնի մեջ և պտուտակի գլխի վրա տեղադրեք SS495 A Hall Effect Sensor- ը, որին մենք կապելու ենք մեր գծերը ըստ դիագրամի: Նախապես կառուցված բաղադրիչները կներառեն միակցիչներ, որոնք կարող են պարզապես կցվել միասին:

Այս պահին կարող է օգտակար լինել ամեն ինչ ժամանակավորապես ապահովել, զգուշորեն միացնել հոսանքը և էլեկտրամագնիսական դաշտը փորձարկել ձեր մագնիսով:

Գոհ լինելուց հետո կարող եք ապահովել ձեր բաղադրիչների հարթակը: Շղթան պետք է ուղղահայաց լինի, որպեսզի թույլ տա օդի հոսքը և խցիկի մոտ, էլեկտրամագնիսականը պետք է ունենա սենսորի կողմը դեպի ներքև, իսկ ընտրովի LED- ն և LCD- ը կարող են տեղադրվել ամենուր, որտեղ հարմար է: Փոքր փաթաթման և մետաղալարերի ծածկոցների ավելացումն այս պահին դարձնում է ամեն ինչ կոկիկ և օգնում խուսափել կարճ միացումներից և լարված լարերից: Վերջապես, ամեն ինչ ավելի ամրացնելու և ծածկելու համար մենք կավելացնենք մեր վերջին պլեքսիգլասի թերթիկը: Սկզբում յուրաքանչյուր ձողին ավելացրեք ընկույզ և լվացքի մեքենա, այնուհետև պլեքսիգլասի վերջին թերթիկը և հարմարեցրեք այն ներքև, որպեսզի վերին թերթիկը շփվի ձեր էլեկտրահաղորդիչի հետ ՝ ամուր պահելով այն իր տեղում: Տեղում և մակարդակում լինելուց հետո ավելացրեք ևս չորս լվացքի մեքենա և ընկույզ և կափարիչ ձեր ռետինե ծայրերով:

Քայլ 5: Ձեր EMLEV- ն ավարտված է: Tամանակն է համակերպվել և փորձարկել:

Մենք գրեթե ավարտված ենք; բայց մենք պետք է մի քանի հաշվարկ կատարենք և մի փոքր կարգավորենք, նախքան մենք կսկսենք հիացնել ընկերներին և գործընկերներին:

Մեր էլեկտրամագնիսը տեղադրելիս մեր կողմնորոշումը հաշվի չառավ բևեռականությունը: Հետևաբար, մենք պետք է ընտրենք մեր մագնիսի ճիշտ բևեռը ՝ մեր կծիկին դիմակայելու համար: Դա անելու համար միացրեք ուժը և սկսեք մագնիսը բերել էլեկտրամագնիսական դաշտ: Մագնիսի մի կողմը անընդհատ կգրավի, մյուսը հակված կլինի մեր կծիկից մի քանի մատնաչափ տեղում կողպվել, գրառում կատարել մագնիսի այս կողմի վրա: Carefulգույշ եղեք, որ շատ չմոտենաք; երկու բևեռներն էլ ուժգին կգրավեն, եթե դրանք շատ մոտենան էներգիայով սնուցվող կծիկին:

Այժմ, երբ մենք գիտենք, թե մեր մագնիսի որ բևեռն ենք օգտագործում, այժմ մենք կորոշենք այն քաշը, որը նա կարող է պահել: Չափազանց փոքր քաշը և բեռը կգրավեն առանց թռիչքի, չափազանց մեծ քաշը և մագնիսական դաշտը չեն կարողանա հաղթահարել ձգողականությունը, և ձեր օբյեկտը կընկնի: Օպտիմալ քաշը գտնելու համար կարող եք օգտագործել պատահական փորձեր և սխալներ ՝ ձեր մագնիսին կցելով պատահական օբյեկտներ, սակայն ես առաջարկում եմ այնպիսի մոտեցում, որը կհանգեցնի ավելի քանակական արդյունքների: Օգտագործելով փոքր ընկույզներ և պտուտակներ, դրանք աստիճանաբար ավելացրեք ձեր մագնիսին և փորձարկեք: Հավասարակշռության կետ գտնելուց (մի փոքր սեղմում կզգաք, երբ այն կողպվում է տեղում), նշեք բեռի քաշը ՝ օգտագործելով փոքր մասշտաբ: Այնուհետև ավելացրեք կամ հեռացրեք փոքր քանակությամբ քաշ ՝ ձեր տեսականին գտնելու և կայունության համար օպտիմալացնելու համար: Այնուհետև կարող եք սա օգտագործել որպես հղում և սկսել թռիչք կատարել այս քաշի սահմաններում, որը սովորաբար կազմում է 45-55 գրամ, չհաշված մագնիսը:

Correctlyիշտ գործելիս միացրեք օսլիլոսկոպ ՝ գործող դաշտերը տեսնելու համար: Իմ DSO nano- ի ընթերցումների շնորհիվ մենք կարող ենք ճշգրիտ տեսնել, թե երբ է տեղի ունենում փոփոխվող դաշտը և ինչու:

Քայլ 6: Պատրաստվեք ոգեշնչելու և զարմանալու:

Շնորհավորում եմ: Դուք անհնարինը հնարավոր դարձրեցիք:

Ձեր EMLEV- ն այժմ պետք է լինի ամբողջական, գործող և կթափի քաշի որոշված տիրույթի ցանկացած իր: Այժմ մենք կարող ենք ընտրել լևիտացիայի առարկա: Փորձեք մագնիսը ամրացնել քարի վրա կամ ամրացնել մեխեր կամ ընկույզներ, ամրացնել հուշանվեր, հնարավորություններն անսպառ են, այս տղաները նույնիսկ կենդանի գորտին են թռցրել:

Էֆեկտի համար ընտրեցի մեծ ճաշի գդալ:

«Մի գցեք գդալը, դա անհնար է: Փոխարենը, միայն փորձեք գիտակցել ճշմարտությունը: Գդալ չկա»:- պար. Մատրիցա (1999)

Այս սարքը կպայթեցնի մտքերը; աչքերը կփլվեն, ծնոտները կիջնեն, իսկ գլուխները կպայթեն: Արդյո՞ք դա կախարդական է: Արդյո՞ք դա գիտություն է: Դե, հրաշագործի և գիտնականի միջև միակ տարբերությունն այն է, որ գիտնականը պատմում է ձեզ, թե ինչպես է դա արվում: Շնորհակալություն իմ Instructable- ը ստուգելու համար, և ես անհամբերությամբ սպասում եմ տեսնել, թե ինչ եք թռչում, թողեք նկարներ մեկնաբանություններում: Կարծում եք, որ այս Instructable- ը հիանալի է: Տեղեկացրեք ինձ ՝ կտտացնելով քվեարկությունը էջի վերևում:

Երկրորդ մրցանակ Սենսորների մրցույթում 2016 թ

Երկրորդ մրցանակը Make It Fly մրցույթում 2016 թ