O მასშტაბის მოდელი რკინიგზის ტორნადო: 16 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

დარწმუნებული ვარ, რომ ყველა ადამიანს უნახავს ტორნადო ვიდეოებში. მაგრამ გინახავთ ერთი სრულმასშტაბიანი ანიმაციით O Scale Model Railroad– ზე? ჩვენ ჯერ არ გვაქვს დაყენებული რკინიგზაზე, რადგან ის არის სრული ხმის და ანიმაციის სისტემის ნაწილი. როდესაც დასრულდება, ის უნდა იყოს მიმზიდველი.

ეს პროექტი გიბიძგებთ ნაბიჯებით, რომ შექმნათ მოქმედი ანიმაცია CNC აპარატურისგან, ძრავის დრაივებიდან და არდუინოს კონტროლიდან

ნაბიჯი 1: როგორი იქნება ეს ანიმაცია?

იმისათვის, რომ გავიგოთ რას ვაშენებთ, შეიქმნა 3D მოდელი და შეიქმნა სიმულაცია.

ნაბიჯი 2: ძირითადი პანელის შექმნა

ეს პროექტი შედგება Z Axis Panel, X Axis Panel, Arduino მიკრო კონტროლერების, სტეპერიანი ძრავების, H ხიდის დრაივების, მიკრო საფეხურიანი დისკების და თავად ტორნადოსგან. პირველი რაც უნდა გააკეთოთ არის ძირითადი პანელის მასალების შეგროვება. ორივე ღერძული პანელი მსგავსია, ასე რომ ერთი პანელის მშენებლობის პროცესი იგივეა მეორე პანელისთვის.

მასალების გადასახადი - წყარო Banggood. Com/ ხის მაღაზია

X ღერძი

· (1) T8 500 მმ სიგრძის საკვების ხრახნიანი შეკრება

· (1) 12 ვოლტი 200 საფეხური 4 მავთული NEMA 17 ტიპი სტეპერიანი ძრავა

· (2) 500 მმ -იანი საყრდენი ჯოხები დასასრული სამაგრებით და სლაიდერებით

(1) ლიმიტის შეცვლა კაბელით

(1) სტეპერიანი ძრავის სამაგრი სამაგრი

1/2 დიუმიანი არყის პლაივუდის ბაზა 6-1/2 x 24 ინჩამდე

სტანდარტული 1/8 სქელი საღებავი აურიეთ ჩხირები

ხრახნები ასორტიმენტი M3, M4, M5

ნაბიჯი 3: შეიკრიბეთ ნაწილები პანელზე

სტეპერიანი ძრავის ფრჩხილი არის პირველი ნაჭერი, რომელიც დამონტაჟებულია 1/2 x 6-1/2 x 24 დიუმიანი ფუძის ერთ ბოლოზე. ეს ფრჩხილი დამონტაჟებულია ბაზის ცენტრალურ ხაზზე და დარწმუნდით, რომ ის გრძელია კიდეზე. დააინსტალირეთ სტეპერიანი ძრავა ამ ფრჩხილზე და დააინსტალირეთ წამყვანი დაწყვილება. თქვენ აღმოაჩენთ, რომ სტეპერიანი ძრავის ცენტრალური ხაზი საკმარისად მაღალია ფუძიდან, რომ საკვების ხრახნიანი ტარების კორპუსები უნდა იყოს დამონტაჟებული ხის ფიცრებზე, რათა ასამბლეა დონეზე იყოს. არყის პლაივუდის 1/2 ნაჭერი არის კარგი ამოსავალი წერტილი. შემდეგ დაამატეთ დაფის ბორბალი, რომელიც ათავსებს კვების ხაზის ცენტრალურ ხაზს, რომელიც შეესაბამება ხაზს.

ახლა გამოიყენეთ საღებავი აურიეთ ჯოხი, გაბურღეთ ხვრელები საკვების ხრახნიანი ფლანგის შესატყვისი და დაამონტაჟეთ M3 ხრახნებით და საკეტის საყელურებით. ამ ნაწილებზე ლოკტიტის გამოყენება ახლა ხელს შეუშლის მათ დაშლას მოგვიანებით. ახლა მიამაგრეთ ეს შეკრება საკვების ხრახნზე. დააინსტალირეთ კვების ხრახნის ერთი ბოლო ტარების სათავსში სტეპერ ძრავის ბოლოში. ახლა მოათავსეთ მეორე საყრდენი კორპუსი ბაზის მეორე ბოლოში, დააინსტალირეთ საკვების ხრახნი და დააფინეთ კორპუსი ბაზაზე დაფის ფიცრებითა და შორებით. დარწმუნებული იყავით, რომ ეს შეკრება პარალელურია ბაზის კიდეზე.

ახლა დაალაგეთ საყრდენი ღეროები მათი ბოლო საყრდენი კორპუსებით დაფის ფიცრებზე, რომლებიც გამოიყენება საყრდენის სათავსების შესანახად. მნიშვნელოვანია, რომ ყველა ეს ნაწილი კვადრატული და პარალელური იყოს. ასე რომ, ნუ დაამონტაჟებთ ნაწილებს ბაზაზე, სანამ ყველა ნაწილი ბაზაზე არ იქნება მოწყობილი. ამ დროს საღებავი აურიეთ ჩხირები ან 1/4 ხის ხის პლაივუდი კარგად მუშაობს და შეიძლება გაჭრა სურვილისამებრ სიგანეზე და გაბურღოთ სამონტაჟო ხვრელებით, რათა ემთხვეოდეს საყრდენი ღეროს სლაიდერებს. შეაგროვეთ ჯვარედინი ლენტები სლაიდერებზე თავისუფლად და გადააადგილეთ თითოეულ ბოლომდე დამხმარე წნელები, რათა დაამყარონ საყრდენი ჯოხის ბოლო საცხოვრებელი ადგილი. მას შემდეგ, რაც ეს პოზიციები დადგინდება დააკანკალეთ ისინი ადგილზე. ამ დროს თქვენ უნდა გქონდეთ კვების ხრახნიანი ფლანგი საღებავით ჯოხით, რომელიც მოთავსებულია სლაიდებს შორის.

ბოლო ნაბიჯი არის სლაიდერის ჯვარედინი ფიცრების დამცავი სამაგრების განთავსება. გაწურეთ სლაიდერი ერთმანეთში სენდვიჩით მიამაგრეთ ფლანგიანი აურიეთ ჯოხი და დააფიქსირეთ დამხმარე ფიცრები ადგილზე. საღებავის გაღვივების ჯოხი ახლავე შეიძლება გაწყდეს თანაბრად გადადებული სამაგრებით. ახლა შეკრება დასრულებულია და საშუალებას იძლევა გადაადგილდეს ფლანგი საყრდენ ფიცრებში. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ ეს შეკრება საკვებით ხრახნიანი ხელით მობრუნებით, რათა დარწმუნდეთ, რომ ყველაფერი თავისუფლად მოძრაობს შეკრების გარეშე.

ნაბიჯი 4: დააინსტალირეთ Limit Switch

ლიმიტის გადამრთველი დამონტაჟებულია ორივე პანელზე ძრავის ბოლოში. იგი გამოიყენება როგორც შემობრუნების პოზიციის სენსორი ორივე ღერძის დასაყენებლად საწყის პოზიციაზე, როდესაც დენი დაკავშირებულია საკონტროლო პანელთან. ზუსტი მონტაჟი არის მომხმარებლის უპირატესობა, მაგრამ ჩვენ გამოვცადეთ 2 დიზაინი; ერთი, რომელსაც ეტლი ჰქონდა ჩამოკიდებული ვაგონიდან გადამრთველზე დარტყმის მიზნით, ხოლო მეორემ გამოიყენა სპილენძის ფლანგის თხილის ჯოხი საკონტაქტო ადგილად. არ აქვს მნიშვნელობა როგორ არის დამონტაჟებული ეს გადამრთველი, სანამ გადამრთველი გააქტიურდება მანამ, სანამ ვაგონი მიაღწევს მოგზაურობის ბოლოს ძრავის ბოლოში.

ნაბიჯი 5: Z Axis Panel Assembly

Z Axis პანელი იდენტურია X Axis პანელისა, გარდა იმისა, რომ ჩვენ შევცვალეთ განსხვავებული კვების ხრახნი 2 მმ ტყვიით, რათა მოძრაობა უფრო სწრაფი იყოს.

(1) T8 საკვების ხრახნი 2 მმ ტყვიით და სპილენძის ფლანგის თხილით

ყველა სხვა ნაბიჯი იგივეა, ასე რომ შექმენით ეს პანელი ახლავე.

ნაბიჯი 6: შეკრიბეთ X და Z ღერძი ერთად

2 ღერძის შეკრება ძალიან წინ არის. პირველ რიგში ჩვენ დავამატეთ 6-1/2 x 5 "ცალი 1/2" არყის პლაივუდი X Axis Carriage- ის შეკრებაზე. შემდეგ ჩვენ გადავაგორეთ Z Axis პანელი ამ დაფაზე. Z ღერძის მდებარეობა X ღერძთან შედარებით მომხმარებლის უპირატესობაა. ჩვენს პროტოტიპში, ჩვენ დავაყენეთ ძრავის ბოლო დაახლოებით 8 ინჩის დაშორებით X Axis ვაგონის შეკრების ცენტრიდან. როდესაც პანელი დამონტაჟდება, ის იჯდება X ღერძის ქვემოთ, ასე რომ, ეს სივრცე შესაფერისი ჩანდა. დაიმახსოვრეთ X და Z ღერძის პანელები ნაჩვენები იყო ბრტყელი შეკრებისთვის, მაგრამ როდესაც მოდელის რკინიგზის განლაგებაზეა დამონტაჟებული, X ღერძი რკინიგზის ზედაპირზე 90 გრადუსზეა განთავსებული.

ნაბიჯი 7: ტორნადოს მშენებლობა

ტორნადოს დიზაინი

ტორნადო აშენდება 12 ვდკ ძრავით, ¼”ხის დუელით, ძრავისა და ღერძის შეერთების მოქნილი შესაკრავით და კონტროლდება არდუინოს მიერ მართული L298N H ხიდის ძრავის კონტროლერის მიერ.

ეს არის ძრავის შეკრება: 12 vdc 25 rpm გადაცემათა კოლოფი

ძაბრი ირეცხება ხელნაკეთ მაღაზიებში. ჩვენ გამოვიყენეთ Walmart– ის თხელი ბალიშები.

ძაბრს დასჭირდება გარკვეული მხატვრული მუშაობა, რათა მიიღოთ სასურველი სახე. ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი არის Z Axis ვაგონის ასამბლეის დიზაინი და მშენებლობა ძრავისა და დაწყვილების შესანახად. ვაგონიდან სიმაღლე განსაზღვრავს ძაბრის მაქსიმალურ დიამეტრს. ნებისმიერ დროს, როდესაც გსურთ ძაბრის შეცვლა, ეს მხოლოდ დუელის ჯოხის მოხსნაა დაწყვილებიდან. ეს შეიძლება გაკეთდეს ნებისმიერ დროს, როდესაც სისტემა დაინსტალირდება. ასე რომ, თუ გსურთ ექსპერიმენტი ჩაატაროთ სხვადასხვა ძაბრებზე, ამის გაკეთება ადვილია.

მაგრამ ამ ეტაპზე მშენებლობის პროცესში, უბრალოდ განსაზღვრეთ სიმაღლე ვაგონის ზემოთ და ააწყვეთ საავტომობილო სამაგრი ძრავისა და გადაცემათა კოლოფის მხარდასაჭერად. არის კომერციულად დამზადებული სამონტაჟო ფრჩხილი: საავტომობილო მთა

ლითონის ფრჩხილის მიღების დრო ძალიან დიდი იყო, ამიტომ ჩვენ გადავწყვიტეთ ავაშენოთ სამონტაჟო მოწყობა Tornado Rotation წამყვანი ასამბლეის ხის ნაჭრებისგან. ამ ფოტოებში, მთა შექმნილია ძაბრის ღრუბლის 5 ინჩის დიამეტრის ზედა ნაწილის გასასუფთავებლად. იმ შემთხვევაში, თუ ეს მოწყობა არადამაკმაყოფილებელია, ჩვენ დავაყენეთ ასამბლეა ვაგონის ჰალსტუხის სამაგრებზე. თუ ეს მოწყობა რაიმე მიზეზით არ ჯდება ჩვენს მოთხოვნილებებში, ასამბლეის ამოღება შესაძლებელია მხოლოდ 4 ალენის თავით.

საავტომობილო კავშირები მცირე და მყიფეა, ამიტომ წამყვანი მიერთებულია ძრავას და ჩვენ ვიყენებთ ხრახნებს და საყელურებს სადენების დასაფიქსირებლად. სამოგზაურო აღკაზმულობა შეკრული იქნება ამ კავშირზე.

ნაბიჯი 8: აკონტროლეთ ანიმაცია

ახლა, როდესაც ჩვენ ავაშენეთ 2 ღერძიანი პანელი და დავამაგრეთ ისინი ერთად, როგორ შევქმნათ ეს ანიმაცია? ვიდეო არის განახლება პროტოტიპის სისტემის შექმნისას ჩატარებული ტესტირებისგან. მაშ როგორ შევქმენით ეს ანიმაცია? პასუხი არის ის, რომ ჩვენ გამოვიყენეთ 2 Arduino მიკრო კონტროლერი მოქმედების გასაკონტროლებლად. შემდეგი ნაბიჯები დეტალურად აღწერს საკონტროლო პანელის მშენებლობას, გამოყენებულ აღჭურვილობას, გაყვანილობის დიაგრამებს და პროგრამირების კოდს.

ნაბიჯი 9: Arduino მიკრო კონტროლერების გამოყენება მოძრაობის გასანათებლად

ტორნადოს მოძრაობის დიზაინი

ტორნადოს გასაკონტროლებლად, ჩვენ პირველ რიგში განვსაზღვრავთ როგორ გვინდა რომ ის იმუშაოს:

1. ჩართეთ ძრავა ტორნადოს როტაციისთვის.

2. დაიწყეთ Z ღერძის მოძრაობა სტეპერიანი ძრავით, რომელიც მოძრაობს საკვების ხრახნით ვერტიკალურად ქვევით. ეს გადააქცევს მბრუნავ ტორნადოს თავისი ფარული პოზიციიდან ქვემოთ მაგიდის ზედაპირზე.

3. დაიწყეთ X ღერძის მოძრაობა სტეპერიანი ძრავით, რომელიც მოძრაობს საკვების ხრახნითა და პლატფორმით. ეს გადააქცევს ტორნადოს მარჯვნიდან მარცხნივ საკვების ხრახნის მთელ მანძილზე.

4. დაუშვით Z ღერძის სტეპერიანი ძრავა, რომ აამაღლოთ მბრუნავი ტორნადო თავზე ზემოდან. გამორთეთ ძალა Z ღერძის სტეპერ ძრავაზე.

5. დაიწყეთ X ღერძის სტეპერიანი ძრავა, რათა დაუბრუნდეთ საწყის პოზიციას. გამორთეთ ძალა X ღერძის სტეპერ ძრავაზე.

6. გამორთეთ ძალა მბრუნავი ტორნადოს ძრავაზე.

არსებითად, ჩვენ ვქმნით CNC 2 ღერძიანი როუტერის მანქანას. ტორნადოს როტაცია არის როუტერი და დანარჩენი 2 ღერძი არის ჰორიზონტალური და ვერტიკალური მოძრაობისთვის. ამის მისაღწევად ჩვენ დაგვჭირდება გამოვიყენოთ 1 Arduino MEGA (სახელად “MOVEMENT CONTROLLER”) დაპროგრამებული, რომ იმუშაოს (2) TB6600 Micro Stepper დრაივერების დაფები 2 სტეპერიანი ძრავის გასაკონტროლებლად. ჩვენ ასევე გამოვიყენებთ 1 Arduino UNO- ს (სახელწოდებით "MASTER CONTROLLER") ტორნადოს ბრუნვის გასაკონტროლებლად და მოძრაობის კონტროლერის დასაწყებად. სისტემის კონტროლი უზრუნველყოფილია სისტემისთვის 12 ვოლტიანი სიმძლავრის გამორთვის/ჩართვის გადამრთველით. მომენტალური გადამრთველი განთავსდება ტორნადოს პოზიციის მახლობლად განლაგებაზე, რათა დაიწყოს დენის გამაძლიერებელი რელეს წრე. ეს მომენტალური გადართვის კონტროლი აძლიერებს სისტემას და MASTER CONTROLLER გააქტიურდება, ხოლო გადაცემათა კოლოფიანი ძრავა დაიწყებს ტორნადოს ბრუნვას და შემდეგ უზრუნველყოფს მოძრაობის კონტროლერს მოძრაობის თანმიმდევრობით.

ნაბიჯი 10: საკონტროლო პანელისთვის საჭირო აღჭურვილობა

საკონტროლო სისტემის მასალები

(1) Arduino UNO და (1) Arduino Mega მიკრო კონტროლერები

(1) L298N მოდული H ხიდის მოდულური დაფა ტორნადოს დრაივისთვის ·

(2) TB6600 Stepper Motor Micro Step Driver დაფები Z და X ღერძის პანელისთვის

(1) 12 ვოლტი DC კვების ბლოკი

(1) პანელზე დამონტაჟებული SPDT გადამრთველი გადამრთველი

(2) 5 ვოლტიანი დელეტა არდუინოსთვის ·

სხვადასხვა გაყვანილობა მწვანე LED- ით და რეზისტენტებით

ტერმინალის ზოლები

სამონტაჟო დაფები და ტექნიკა

ნაბიჯი 11: აღჭურვილობის დამონტაჟება საკონტროლო პანელზე

პირველი შეარჩიეთ პანელის მასალა. ჩვენ გამოვიყენეთ 1/4 ინჩის სისქის ხის ხის პლაივუდი. ჩვენ დავიწყეთ 2 ფეხით 2 ფეხი ცალი აღჭურვილობის ორგანიზებისთვის. ამ პანელისთვის საიდუმლო არ არის, უბრალოდ დააინსტალირეთ ყველაფერი იმ ადგილას, რაც უზრუნველყოფს მოკლე მავთულის გაშვებას და 12 ვოლტ სიმძლავრის ხელმისაწვდომობას, ძრავის გამტარებს და ზღუდავს გაყვანილობის გაყვანილობას ღერძის პანელებიდან.

ნაბიჯი 12: ძირითადი კონტროლერის აღჭურვილობის გაყვანილობა

მთავარი კონტროლერისთვის ნაჩვენები სქემა შეიძლება არ იყოს მთლიანი ზუსტი L298N მოდულის ნაწილობრივი ბიბლიოთეკების ნაკლებობისა და 5 ვოლტიანი სიგნალის კონტროლირებადი რელეს გამო. დანარჩენი წრე ზუსტია Arduino Uno– ს და Arduino Mega– სთან კავშირებისთვის.

L298N– ის ზუსტი გაყვანილობისთვის, ჩვენ უნდა მივმართოთ სურათს, რომელიც აჩვენებს მავთულის კავშირებს ნაჩვენები ტერმინალის ნომრებით. მეორე სურათი გვიჩვენებს მხოლოდ ამ პროექტში გამოყენებულ ტერმინალებს.

არდუინოსთვის 5 ვოლტიანი რელეს ზუსტი გაყვანილობისთვის, ჩვენ უნდა მივმართოთ ზემოთ მოცემულ სურათს.

როდესაც ეჭვი გეპარებათ, ყოველთვის მიმართეთ Arduino IDE- ს სამაგისტრო კონტროლერისთვის პინ კავშირებისთვის.

ნაბიჯი 13: მოძრაობის კონტროლერის გაყვანილობა

Arduino Mega გამოიყენება როგორც მოძრაობის კონტროლერი. ის აკავშირებს მიკრო სტეპერ დრაივერებსა და სტეპერ ძრავებს. Vin კავშირი არ არის ნაჩვენები, რადგან ნაჩვენებია Master Controller- ის სქემატურ რეჟიმში.

ნაბიჯი 14: სისტემის სიმძლავრის დამაკავშირებელი წრე

სისტემის სიმძლავრის გასაკონტროლებლად და ანიმაციის დასრულების შემდეგ ავტომატური გათიშვის მიზნით, ჩამკეტი ჩართვა გამოიყენება 12 ვოლტიანი სიმძლავრის NO რელეს კონტაქტებზე მომენტალური გადართვით. არდუინოს სიგნალებით კონტროლირებადი 5 ვოლტიანი რელე აკრავს წრეს. როდესაც სიგნალი დაბალია, სისტემის ენერგია ითიშება. ცალკე LED გამოიყენება სისტემის ჩაკეტვის საჩვენებლად.

ნაბიჯი 15: Arduino კოდი

ვინაიდან ეს არ არის ინსტრუქტიული, თუ როგორ უნდა დაწეროთ არდუინოს კოდი, ჩვენ დავურთეთ სამაგისტრო და მოძრაობის ფაილები თქვენი სანახავად და/ან გადმოსაწერად.

ნაბიჯი 16: სამონტაჟო ჩარჩოს მშენებლობა

სისტემის დამხმარე ჩარჩო აგებულია უბრალო ხისგან. ეს არის 3 ფეხის საყრდენი, რომელსაც აქვს X-Axis პანელი მიმაგრებული, რათა დადგინდეს ტორნადოს სწორი მდებარეობა განლაგების ზედაპირზე. მართვის პანელი დამონტაჟებულია X-Axis პანელის უკან, რათა შესაძლებელი იყოს მოძრავი Z-Axis პანელის თავისუფალი გადაადგილება. მთელი ასამბლეა შეიძლება იყოს მიმაგრებული კედელზე ან საჭიროების შემთხვევაში თავისუფლად იდგეს ადვილად მოსაშორებლად.