O масштабты теміржол торнадо: 16 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мен әр адам бейнеде торнадо көргеніне сенімдімін. Бірақ сіз O масштабты теміржолда толық анимацияда жұмыс істейтін біреуді көрдіңіз бе? Бізде оны теміржолға әлі орнатқан жоқ, себебі ол дыбыстық және анимациялық жүйенің бір бөлігі. Бірақ аяқталғаннан кейін ол тартымды болуы керек.

Бұл жоба сізге CNC аппараттық құралдарынан, моторлық дискілерден және Arduino басқару элементтерінен жұмыс анимациясын құру бойынша қадамдар жасайды

1 -қадам: Бұл анимация қалай болады?

Біздің не құрып жатқанымызды түсіну үшін 3D моделі жасалып, модельдеу жасалды.

2 -қадам: Негізгі тақтаны құру

Бұл жоба Z ось панелінен, X ось панелінен, Arduino микроконтроллерлерінен, қадамдық қозғалтқыштардан, H көпір жетектерінен, микро қадамдық жетектерден және торнадодан тұрады. Біріншіден, негізгі панельге арналған материалдарды жинау. Осьтік панельдердің екеуі де ұқсас, сондықтан бір панельдің құрылыс процесі басқа панель үшін бірдей.

БИЛЛЬ МАТЕРИАЛДАР - Banggood. Com/ ағаш дүкенінен алынған

X осі

· (1) T8 ұзындығы 500 мм болатын бұрандалы жинақ

· (1) 12 вольт 200 қадам 4 сымды NEMA 17 типті қадамдық қозғалтқыш

· (2) 500 мм тіреу шыбықтары, бекіткіштері мен сырғытпалары бар

(1) Кабельмен шектеу қосқышы

(1) Қадамдық моторды бекіту кронштейні

1/2 дюймдік қайың фанера негізі 6-1/2 х 24 дюймге дейін кесілген

стандартты 1/8 дюйм қалың бояу араластырғыш таяқшалар

әр түрлі бұрандалар M3, M4, M5

3 -қадам: Бөлшектерді панельге жинаңыз

Қадамдық мотор кронштейні-1/2 х 6-1/2 х 24 дюймдік негіздің бір шетіне орнатылатын бірінші бөлік. Бұл кронштейн негіздің ортаңғы сызығына орнатылған және оның ұзын жиекке төртбұрыш екеніне көз жеткізіңіз. Қысқыш қозғалтқышты осы кронштейнге орнатыңыз және жетектің муфтасын орнатыңыз. Қадамдық қозғалтқыш жетегінің ортаңғы сызығы негізден жеткілікті жоғары орналасқанын, жинақты бір деңгейге келтіру үшін беруші бұрандалы мойынтіректердің корпустарын ағаш тақталарға орнату керек екенін білесіз. Қайыңнан жасалған фанераның 1/2 дюймдік бөлімі - бұл жақсы бастау нүктесі. Содан кейін бұрандалы мойынтіректер корпустарының ортаңғы сызығын бір қатарға келтіретін тақтайшаны қосыңыз.

Енді бояу араластырғыш таяқшаны қолданып, бұрандалы фланецке сәйкес келетін тесіктерді бұрап, М3 бұрандалармен және бекіткіш шайбалармен бекітіңіз. Бұл бөліктерде қазір Locktite қолдану олардың кейінірек бөлінуіне жол бермейді. Енді бұл жинақты беріліс бұрандасына бекітіңіз. Беруші бұранданың бір ұшын мотордың ұшындағы мойынтірек корпусына орнатыңыз. Енді басқа мойынтірек корпусын негіздің екінші шетіне қойыңыз, беріліс бұрандасын орнатыңыз және корпусты тақтай тақтайшалармен бекітіңіз. МҰНДАМЫҢЫЗ, бұл жинақ негіздің шетіне параллель.

Енді тірек шыбықтарын тірек корпустарын тіреу үшін қолданылатын тақтайшаларға бекітіңіз. Бұл бөліктердің төртбұрышты және параллель болуы өте маңызды. Сонымен, бөлшектерді негізге орнатпаңыз, барлық бөлшектер негізде орналасады. Бұл кезде бояу араластырғыш таяқшалар немесе 1/4 дюймдік қатты фанер жақсы жұмыс істейді және оларды қалаған еніне дейін кесуге болады және тірек сырғытпаларына сәйкес келетін тесіктермен бұрғылауға болады. Айқыш белдіктерді сырғытпаларға еркін жинап, оларды әр ұшына сырғытыңыз. тірек шыбықтары тірек таяқшасының корпусын орнында орнатады. Бұл позицияларды орнатқаннан кейін оларды орнына бұраңыз. Бұл кезде сырғытпалар арасында бояу таяқшасы бар беруші бұрандалы фланец болуы керек.

Соңғы қадам - сырғытпалы тақталарға бекіту белдіктерін қою. Фланецті араластырғыш таяқшасы мен бұрандалы тіректерді сэндвичпен жылжытыңыз. Бояу таяқшасын енді ғана салынған белдіктермен біркелкі кесуге болады. Енді құрастыру аяқталды және фланецті бекіту тақталарында жылжытуға мүмкіндік береді. Сіз бұл қондырғыны байлаусыз еркін қозғалатынына көз жеткізу үшін беріліс бұрандасын айналдыру арқылы тексере аласыз.

4 -қадам: Limit Switch қосқышын орнатыңыз

Шектік қосқыш қозғалтқыш соңына жақын екі панельге де орнатылады. Қуат басқару тақтасына қосылған кезде екі осьті бастапқы күйге қою үшін тірек орны сенсоры ретінде қолданылады. Нақты монтаж - бұл пайдаланушының қалауы, бірақ біз 2 дизайнды тексердік; бірінде қалқаны ілгішке ілініп тұрғанда, екіншісі түйіспелі нүкте ретінде жезден фланецті гайканы қолданады. Бұл коммутатордың қалай орнатылатыны маңызды емес, егер коммутатор қозғалтқыштың ұшында қозғалыс аяқталғанға дейін іске қосылғанға дейін іске қосылған болса.

5 -қадам: Z осьтік панельді құрастыру

Z осі тақтасы X осі тақтасына ұқсас, егер біз қозғалысты жылдамдату үшін 2 мм сыммен басқа беріліс бұрандасын алмастырғанымыз болмаса.

(1) 2 мм қорғасын мен жез фланецті гайкамен T8 беру бұрандасы

Барлық басқа қадамдар бірдей, сондықтан бұл панельді қазір жасаңыз.

6 -қадам: X және Z осьтерін бірге жинаңыз

2 осьті біріктіру өте тура алға. Алдымен біз X Axis Carriage жинағына 6-1/2 x 5 дюймдік 1/2 қайыңды фанераны қостық. Содан кейін біз Z Axis панелін осы тақтаға бұрап қойдық. Z осінің X осіне қатысты орналасуы пайдаланушының қалауы бойынша. Біздің прототипімізде біз қозғалтқыштың ұшын X Axis арбалар жинағының ортасынан шамамен 8 дюйм қашықтықта орнаттық. Басқару тақтасы X осінен төмен орналасады, сондықтан бұл орын орынды болып көрінді. Есіңізде болсын, X және Z осьтері панельдері құрастыру үшін тегіс түрде көрсетілген, бірақ темір жолдың макетіне орнатылған кезде, X осі темір жол бетіне 90 градусқа орналастырылған.

7 -қадам: Торнадо құру

Торнадо дизайны

Торнадо 12 вольтты ток қозғалтқышымен, ағаш дюбельмен, қозғалтқышты білікке қосуға арналған икемді қосқышпен және Arduino басқаратын L298N H көпірлі мотор контроллерімен басқарылады.

Бұл қозғалтқыштың жиынтығы: 12 вдц 25 айн / мин редукторлы қозғалтқыш

Шұңқыр қолөнер дүкендерінен табылған. Біз Walmart -тың жұқа табақшаларын қолдандық.

Шұңқыр сізге қажет көріністі алу үшін бірнеше көркемдік жұмысты қажет етеді. Ең маңызды бөлігі - қозғалтқыш пен муфтаны орналастыру үшін Z Axis арбасын құрастыру және құрастыру. Арбаның биіктігі шұңқырдың максималды диаметрін анықтайды. Шұңқырды кез келген уақытта өзгерткіңіз келсе, ілінісу муфтасынан өзекшені алып тастау ғана қалады. Мұны жүйе орнатылғаннан кейін кез келген уақытта жасауға болады. Сондықтан, егер сіз әр түрлі воронкалармен тәжірибе жасағыңыз келсе, мұны жасау оңай.

Бірақ құрастыру процесінде дәл осы уақытта каретканың үстіндегі биіктікті анықтап, қозғалтқыш пен беріліс қорабын қолдау үшін қозғалтқыш қондырғысын жасаңыз. Коммерциялық өндіріс кронштейні бар: моторлы бекітпе

Металл кронштейнді алу уақыты тым ұзақ болды, сондықтан біз ағаштың кішкене бөліктерінен Tornado Rotation жетегі жиналатын қондырғы құрастыруды шештік. Бұл фотосуреттерде қондырғы диаметрі 5 дюймдік шұңқырлы бұлттың жоғарғы бөлігін тазартуға арналған. егер бұл қондырғы қанағаттанарлықсыз болса, біз құрастыруды арбаның байлау белдіктеріне орнаттық. Егер бұл қондырғы қандай да бір себептермен біздің қажеттіліктерімізге сәйкес келмесе, құрастыруды тек 4 Аллен бұрандасының көмегімен алуға болады.

Қозғалтқыш қосылымдары шағын және нәзік, сондықтан сымдар электр қозғалтқышына дәнекерленген және біз бұрандалар мен шайбаларды қолданып, сымдарды бекітеміз. Бұл байланыс үшін жылжымалы белдік дәнекерленген болады.

8 -қадам: Анимацияны басқару

Енді біз 2 осьті панельдерді құрастырып, оларды бірге орнаттық, бұл анимацияны қалай жасауға болады? Бейне - бұл жүйенің прототипін құру кезінде жүргізілген тестілеудің жаңартуы. Сонымен, біз бұл анимацияны қалай жасадық? Жауап - біз әрекетті басқару үшін 2 Arduino микроконтроллерін қолдандық. Келесі қадамдарда Басқару тақтасының құрылымы, қолданылатын жабдық, сымдар схемасы және бағдарламалау коды егжей -тегжейлі сипатталады.

9 -қадам: Қозғалысты жандандыру үшін Arduino микроконтроллерлерін қолдану

Торнадо қозғалысының дизайны

Торнадоны бақылау үшін алдымен оның қалай жұмыс істейтінін анықтаймыз:

1. Торнадо айналуы үшін қозғалтқышты қосыңыз.

2. Z осінің қозғалысын беріліс бұрандасын тігінен төмен қарай жүргізетін қадамдық қозғалтқышпен бастаңыз. Бұл айналмалы торнадоны жасырын күйінен үстел бетіне түсіреді.

3. X осінің қозғалысын беріліс бұрандасы мен платформаны басқаратын қадамдық қозғалтқыштан бастаңыз. Бұл торнадоны беру бұрандасының толық қашықтығына оңнан солға қарай жылжытады.

4. Айналмалы торнадо көрінбейтін шыңға қайта көтеру үшін Z осінің қадамдық қозғалтқышын іске қосыңыз. Z осінің қадамдық қозғалтқышының қуатын өшіріңіз.

5. Оң осьтік күйге оралу үшін X осінің қадамдық қозғалтқышын іске қосыңыз. X осінің қадамдық қозғалтқышының қуатын өшіріңіз.

6. Айналмалы торнадо қозғалтқышының қуатын өшіріңіз.

Негізінде біз CNC 2 осьті маршрутизатор машинасын жасаймыз. Торнадо айналуы - бұл маршрутизатор, ал қалған 2 ось көлденең және тік қозғалысқа арналған. Мұны істеу үшін бізге 2 қадамдық қозғалтқышты басқару үшін TB6600 Micro Stepper драйверлер тақтасы (2) жұмыс істеуге бағдарламаланған 1 Arduino MEGA («Қозғалысты бақылаушы» деп аталады) қолдану қажет болады. Біз сондай -ақ торнадоның айналуын бақылау және Қозғалысты басқару құралын іске қосу үшін 1 Arduino UNO («MASTER CONTROLLER» деп аталады) қолданамыз. Жүйелік басқару жүйесі үшін 12 вольтты тұрақты ток қуатын өшіру/қосу қосқышымен қамтамасыз етіледі. Торнадо позициясының жанында орналасатын болады. Бұл ауыспалы басқару жүйесі жүйені қосады, ал MASTER CONTROLLER қосылады, ал редуктормен басқарылатын тұрақты ток қозғалтқышы торнадоны айналдыра бастайды, содан кейін қозғалыс реттілігі үшін Қозғалысты бақылаушыға қуат береді.

10 -қадам: Басқару тақтасына қажет жабдықтар

Материалдарды басқару жүйесі

(1) Arduino UNO & (1) Arduino Mega микроконтроллері

(1) L298N H модуль торнадоға арналған модульдік тақта ·

(2) TB6600 Z және X осьтік панельге арналған қадамдық моторлы микро қадамдық драйвер тақталары

(1) 12 вольтты тұрақты ток көзі

(1) Панельге орнатылған SPDT қосқыш

(2) Arduino үшін 5 вольтты тұрақты ток релесі ·

Жасыл жарық диодты және резисторлы әр түрлі сымдар

Терминалды жолақтар

Монтаж тақталары мен жабдықтар

11 -қадам: Жабдықты басқару тақтасына орнату

Алдымен басқару тақтасының материалын таңдаңыз. Біз қалыңдығы 1/4 дюйм болатын қатты фанерді қолдандық. Біз жабдықты ұйымдастыру үшін 2 футтан 2 футқа дейін бөліктен бастадық. Бұл панельдің ешқандай құпиясы жоқ, бәрін қысқа сыммен өткізуге және ось панельдерінен 12 вольтты қуатқа, қозғалтқыш сымдары мен шектік қосқыш сымдарына қол жетімді болатын жерге орнатыңыз.

12 -қадам: Басқару қондырғысының жабдықтарын қосу

L298N модулі мен 5 вольтты сигналмен басқарылатын реле үшін бөлік кітапханаларының болмауына байланысты негізгі контроллер үшін көрсетілген схема толық дәл болмауы мүмкін. Схеманың қалған бөлігі Arduino Uno мен Arduino Mega қосылымдары үшін дәл.

L298N сымын дәл қосу үшін біз терминал нөмірлері көрсетілген сымды қосылыстарды көрсететін суретке жүгінуіміз керек. Екінші суретте осы жобада қолданылатын терминалдар ғана көрсетілген.

Arduino үшін 5 вольтты релені дәл қосу үшін жоғарыдағы суретке сілтеме жасау керек.

Күмәнданған кезде, түйреуіш қосылымдар үшін әрқашан Master Controller үшін Arduino IDE -ге жүгініңіз.

13 -қадам: Қозғалыс контроллерін қосу

Arduino Mega қозғалыс контроллері ретінде қолданылады. Ол микро қадамдық жетектер мен қадамдық қозғалтқыштарды байланыстырады. Vin байланысы көрсетілмейді, себебі ол негізгі контроллердің схемасында көрсетілген.

14 -қадам: жүйелік қуатты бекіту схемасы

Жүйенің қуатын басқару және анимация аяқталғаннан кейін автоматты түрде өшіруді қамтамасыз ету үшін 12 вольтты NO релелік контактілерінде бір сәттік қосқышы бар бекіткіш схемасы қолданылады. Arduino сигналдарымен басқарылатын 5 вольтты реле тізбекті бекітеді. Сигнал ТӨМЕН болған кезде жүйе қуаты өшеді. Жүйенің бекітілгенін көрсету үшін бөлек жарық диоды қолданылады.

15 -қадам: Arduino коды

Бұл Arduino кодын жазу бойынша нұсқаулық болмағандықтан, біз қарау және/немесе жүктеу үшін Master және Movement файлдарын тіркедік.

16 -қадам: монтаждық жақтауды құру

Жүйелік тірек қаңқасы қарапайым ағаштан жасалған. Бұл торнадо орналасу бетінде тиісті орынды анықтау үшін X-Axis панелі бекітілген 3 аяқты тірек. Басқару панелі жылжымалы Z осі панелінің еркін қозғалысы үшін X осі панелінің артына орнатылған. Қажет болса, бүкіл жинауды қабырғаға бекітуге болады немесе оны оңай алып тастау үшін бос тұруға болады.