BEND_it: არ გაამახვილოთ ყურადღება მხოლოდ "BEND_it": 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

შესავალი

BEND_it არის მცირე ზომის სწრაფი ტესტირების მანქანა. საკმაოდ კარგად ახერხებს ნივთების მოხრასა და გატეხვას. ის ასევე შეიძლება სასარგებლო იყოს დროდადრო. ეს შეიძლება დაეხმაროს ინფორმაციის მოძიებაში, როგორიცაა:

1. ჰორიზონტალური ბიძგის ძალა თაღოვანი მოქმედების გამო.
2. დახრის სტრესის ცვლილება გეომეტრიის ცვლილების გამო.
3. მასალის სიმტკიცე

პროექტი განხორციელდა ანანდ შაჰისა და რაიან დელის მიერ, როგორც სემინარის კურსის ნაწილი: გამოთვლითი დიზაინი და ციფრული წარმოება ITECH პროგრამაში, შტუტგარტის უნივერსიტეტი, გერმანია.

მარაგები

პროექტი შეიქმნა რთულ COVID-19– ის დროს და, შესაბამისად, მისი სრულად გაკეთება შესაძლებელი იქნებოდა სახლში, ლაზერულად მოჭრილი ნაწილების/ 3D ბეჭდვით ნაწილების ან სხვა სახელოსნოზე დაფუძნებული ინსტრუმენტების გამოყენების გარეშე.

სისტემა მექანიზმისთვის

• 1 X 900 მმ x 600 მმ ქაღალდის დაფის ფურცელი
• 1 X 900 მმ x 600 მმ პოლიესტერინის ფურცელი
• ზოგიერთი ნარჩენები მუყაოს შესაფუთი ყუთებიდან
• პლასტიკური გადაცემათა კოლოფი და თაროები (ამაზონი)

მთავარი ელექტრონიკა

• 1 X Arduino Uno R3 (შემქმნელის ნაკრები - ebay)
• 15 X Jumper Wires (მოყვება შემქმნელის ნაკრები)
• 1 X პურის დაფა (შედის დამწყებ ნაკრებში)
• 1 X 5V დენის ადაპტერი (ამაზონი)

ინსტრუმენტები

• 1 X სუპერ წებო (1 გ)
• 1 X თეთრი წებო (200 გრ)
• 1 X საიზოლაციო ლენტი
• 1 X ელექტრონიკის საკაბელო საჭრელი
• 1 X Soldering Rod
• რეგულარული სტაციონარული (მაკრატელი, ქაღალდის საჭრელი, საჭრელი ხალიჩა, კალამი, ფანქარი, საშლელი, მმართველი)

ძრავები და სენსორები

• 1 X სტეპერიანი ძრავა: 28BYJ-48, 5V, DC (მოყვება შემქმნელის ნაკრები)
• 1 X ULN2003 APG დრაივერი (შედის დამწყებ ნაკრებში)
• 1 X 1 კგ ჩამტვირთავი უჯრედი HX711 მასის სენსორით (ამაზონი)
• 1 X ADXL345, 3 - ღერძის ამაჩქარებელი (ამაზონი)

თეორია

Ბიჯური ძრავი

28BYJ-48 არის 5 მავთულიანი ერთპოლარული სტეპერიანი ძრავა, რომელიც მოძრაობს 32 საფეხურით ბრუნვაში შინაგანად, მაგრამ აქვს გადაცემის სისტემა, რომელიც შახტს 64 – ჯერ გადააქვს. ძრავის გასაკონტროლებლად და შეუფერხებლად მუშაობისთვის, ჩვენ ვიყენებდით ULM 2003 Darlington Transister Array- ს. უფრო დეტალური ინფორმაციისთვის, აღნიშნული ვებ – გვერდი არის დიდი რესურსი:

სტეპერ მოტორსი არდუინოსთან ერთად - სტეპერ მოტორსით დაწყება

უჯრედის ჩატვირთვა

პროექტისთვის ჩვენ ვიყენებთ 1 კგ -იან ჩამტვირთავ უჯრედს HX711 მასის სენსორით. დატვირთვის უჯრედები არის ლითონის ნაწილები, რომელზედაც დამაგრებულია დაძაბულობის მაჩვენებლები. დაძაბულობის გამზომი მგრძნობიარე რეზისტენტებია, რომელთა წინააღმდეგობა იცვლება დეფორმაციის დროს. HX711 მიკროჩიპი აძლიერებს ამ წინააღმდეგობას და გადასცემს მას არდუინოს დაფაზე. დატვირთვის უჯრედი უნდა დაკალიბრდეს თავდაპირველად, ცნობილი წონებით. ჩვენს შემთხვევაში, ლიანდაგი დაკალიბრებულია კგ -ში და შემდეგ სერიული მნიშვნელობა მრავლდება 9.8 -ით, რათა მივიღოთ ძალა ნიუტონებში. მეტი ინფორმაციის მისაღებად შეგიძლიათ ნახოთ ეს ვიდეო:

ელექტრონული საფუძვლები #33: დაძაბულობის მაჩვენებელი/დატვირთვის უჯრედი და როგორ გამოვიყენოთ ისინი წონის გასაზომად

აქსელერომეტრი

ამაჩქარებლები არის სენსორული მოწყობილობები, რომლებიც სასარგებლოა სტატიკური და დინამიური ძალების გასაზომად. ისინი ზომავს განსხვავებას აქსელერომეტრის ცნობილ დიდებასა და დედამიწის გრავიტაციული ველის ვექტორულ ხაზოვან აჩქარებას შორის. აქ ამ ექსპერიმენტში ჩვენ ვიყენებთ Pitch– ს, როგორც ამჩქარმეტრის გამომავალს. Pitch არის კუთხის მნიშვნელობა გრადუსებში, რომელიც უზრუნველყოფს მოხრილი ფირფიტის ორიენტაციას ამაჩქარებლის y ღერძთან მიმართებაში. ქვემოთ მოყვანილი სურათი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მითითება, რათა გავიგოთ სიმაღლის მნიშვნელობა.

უფრო დეტალური ინფორმაციისთვის შეგიძლიათ ეწვიოთ ამ ვებგვერდს:

როგორ თვალყური ადევნო ორიენტაციას Arduino და ADXL345 აქსელერომეტრით

ნაბიჯი 1: ძირითადი

პრინციპული

Bend_It მანქანა ლატერალურად ააქტიურებს მასალას სტეპერიანი ძრავით, შემდეგ ზომავს მასალის პასუხს Load cell და Accelerometer გამოყენებით. დატვირთვის უჯრედი ზომავს გვერდით ძალას, რომელსაც მასალა ეწინააღმდეგება. ამაჩქარებელი არის მასალის გეომეტრიული დეფორმაციის გაზომვის საშუალება. შეგროვებული მონაცემები იგზავნება როგორც მონაცემთა ნაკადი Excel- ის ცხრილში, სადაც მისი შედარება შესაძლებელია გაფანტულ ნაკვეთზე. ეს დიზაინერს საშუალებას აძლევს დაინახოს რამდენი ძალა დასჭირდა მასალის პლასტმასის დეფორმაციის მისაღწევად. გვერდითი დატვირთვა მცირდება მას შემდეგ, რაც მასალა მიაღწევს გააქტიურების ზღურბლს და ჩვენ ვხედავთ, რომ მასალა ელასტიური გზით არ ბრუნდება პირვანდელ ფორმაში. ეს ტესტირების მეთოდი არის სწრაფი და მარტივი საშუალება საბაჟო მასალების გასაანალიზებლად, რომლებიც შესაძლოა ძალიან მცირე ზომისაა სრულმასშტაბიანი გამანადგურებელი მანქანების გამოყენებით შესამოწმებლად.

ნაბიჯი 2: ხაზოვანი მოძრაობა სტეპერიანი ძრავით

საჭირო მასალები: ქაღალდის დაფის ფურცელი, ნარჩენების მუყაო, პლასტმასის გადაცემათა კოლოფი, თაროები, სუპერ წებო, თეთრი წებო, მაკორექტირებელი საკანცელარიო ნივთები, Arduino Uno R3, Jumper Wires, Breadboard, 5V დენის ადაპტერი, სტეპერიანი ძრავა (28BYJ-48) ULN2003 ტრანზისტორი.

ნაბიჯი 3: სტეპერიანი ძრავა + ჩამტვირთავი უჯრედი (ჰორიზონტალური ბრუნვის გასაზომად)

მარაგები 1 -ლი ნაბიჯის გარდა

ნაბიჯი 4: სტეპერიანი ძრავა + ჩამტვირთავი უჯრედი + ამაჩქარებელი (თაღის დახრის გასაზომად)

მასალები, რომლებიც საჭიროა ნაბიჯის გარდა: ADXL345 - 3 - ღერძის ამაჩქარებელი და ჯუმბერის მავთულები

ნაბიჯი 5: გაყინვის დიაგრამა

ნაბიჯი 6: აწყობილი მანქანა

მანქანა საბოლოოდ აწყობილი და შეფუთულია ქაღალდის დაფის ძირითად ყუთში.

ნაბიჯი 7: სამუშაო ვიდეო

ნაბიჯი 8: Arduino კოდი

გთხოვთ გამოიყენოთ ეს ბმული, რომ მიიღოთ კოდი:

Bend_it.ino