როგორ გავხადოთ ჰაერის კუნთები!: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მე მჭირდებოდა გარკვეული აქტივატორების შექმნა ანიმატრონული პროექტისათვის, რომელზეც ვმუშაობ. ჰაერის კუნთები ძალიან მძლავრი ამძრავებია, რომლებიც ძალიან ჰგავს ადამიანის კუნთს და აქვთ ფენომენალური სიძლიერე წონაზე- მათ შეუძლიათ მოახდინონ გამწევ ძალა 400-ჯერ საკუთარ წონაზე. ისინი იმუშავებენ გადახვევის ან მოხრის დროს და შეუძლიათ წყლის ქვეშ მუშაობა. მათი დამზადება ასევე ადვილი და იაფია! ჰაერის კუნთები (ასევე ცნობილია, როგორც მაკიბენის ხელოვნური კუნთი ან ჩაქსოვილი პნევმატური ამძრავები) თავდაპირველად შემუშავდა ჯ. აი, როგორ მუშაობს ისინი: კუნთი შედგება რეზინის მილისგან (ბუშტი ან ბირთვი), რომელიც გარშემორტყმულია მილისებრი ნაქსოვი ბოჭკოვანი mesh ყდის. ბუშტის გაბერილობისას ბადე ფართოვდება რადიალურად და იკუმშება ღერძულად (ვინაიდან ბადის ბოჭკოები განუყოფელია), ამცირებს კუნთის საერთო სიგრძეს და შემდგომ წარმოქმნის გამწევ ძალას. ჰაერის კუნთებს აქვთ მსგავსი თვისებები ადამიანის კუნთებთან- ძალა მცირდება კუნთების შეკუმშვისას. ეს გამოწვეულია ნაქსოვი ქსელის გადაბმის კუთხის ცვლილებით კუნთის შეკუმშვისას- როდესაც ბადე რადიკალურად ფართოვდება მაკრატელში მოძრაობის მსგავსად, ის ახდენს ნაკლებ ძალას იმის გამო, რომ ქსოვის კუთხე კუნთების შეკუმშვისას სულ უფრო ზედაპირული ხდება (იხ. დიაგრამა ქვემოთ - ფიგურა A გვიჩვენებს, რომ კუნთი უფრო მეტად იკუმშება, ვიდრე ფიგურა C, ბუშტის წნევის თანაბარი ზრდის შემთხვევაში). ვიდეოებიც აჩვენებენ ამ ეფექტს. ჰაერის კუნთებს შეუძლიათ შეკუმშოს მათი სიგრძის 40% -მდე, მათი მშენებლობის მეთოდისა და მასალის მიხედვით. გაზის კანონი აცხადებს, რომ წნევის გაზრდისას თქვენ ასევე გაზრდით გაფართოებადი ცილინდრის მოცულობას (იმ პირობით, რომ ტემპერატურა მუდმივია.) მოცულობის გაფართოება შარდის ბუშტი საბოლოოდ შეზღუდულია ნაქსოვი ქსელის ყდის ფიზიკური თვისებებით, ასე რომ, უფრო დიდი გამწევ ძალის შესაქმნელად, თქვენ უნდა შეძლოთ ბუშტის ეფექტური მოცულობის გაზრდა- კუნთის გამწევ ძალას წარმოადგენს სიგრძისა და სიგრძის ფუნქცია. კუნთის დიამეტრი, ისევე როგორც მისი შეკუმშვის უნარი ბადის ბადის (სამშენებლო მასალა, ბოჭკოების რაოდენობა, გადაბმის კუთხე) და შარდის ბუშტის მასალის გამო. მე ავაშენე ორი განსხვავებული ზომის კუნთი მსგავსი მასალების გამოყენებით ამ პრინციპის საჩვენებლად- ისინი ორივე მუშაობდნენ ერთი და იგივე ჰაერის წნევაზე (60psi), მაგრამ ჰქონდათ განსხვავებული დიამეტრი და სიგრძე. მცირე კუნთი მართლაც იწყებს ბრძოლას, როდესაც მას ემატება წონა, ხოლო უფრო დიდ კუნთს არანაირი პრობლემა არ აქვს. აქ არის რამოდენიმე ვიდეო, სადაც ნაჩვენებია ჰაერის ორივე კუნთის მოქმედება.

მოდით წავიდეთ კუნთების გასაკეთებლად!

ნაბიჯი 1: მასალები

ყველა მასალა ადვილად ხელმისაწვდომია Amazon.com– ზე, გარდა 3/8 "ნაქსოვი ნეილონის ბადისგან- ის ხელმისაწვდომია ელექტრონიკის მომწოდებლებისგან. ამაზონი ყიდის ნაქსოვი ყდის ნაკერს რამდენიმე ზომის ნაქსოვი ბადის მქონე, მაგრამ ზუსტი მასალაა არ არის მითითებული-ამაზონი თქვენ დაგჭირდებათ ჰაერის წყარო: მე გამოვიყენე პატარა საჰაერო ავზი წნევის რეგულატორით, მაგრამ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ველოსიპედის საჰაერო ტუმბო (თქვენ მოგიწევთ ადაპტერის გაკეთება, რომ ის იმუშაოს 1/4 "პოლი შლანგთან. საჰაერო ავზი- ამაზონის წნევის მარეგულირებელი (საჭიროებს 1/8 "NPT მდედრს 1/4" NPT მამრობითი ადაპტერი)- ამაზონი 1/4 "მაღალი წნევის პოლი მილები- Amazon კუნთი: 1/4 "სილიკონის ან ლატექსის მილები- Amazon3/8" braided ნეილონის mesh ყდის (იხ. ზემოთ) 1/8 "პატარა შლანგი barb (სპილენძი ან ნეილონი)- Amazonsmall მცირე Bolt (10-24 ძაფი 3/8 სიგრძის სამუშაოები კარგად)- ამაზონსტელის უსაფრთხოების მავთული- ამაზონი დიდი კუნთისთვის: 3/8 "სილიკონის ან ლატექსის მილები- ამაზონი 1/2" ნაქსოვი ნეილონის ბადის სამაჯური- Amazon1/ 8 "ან მსგავსი ზომის საბურღი ბიტი- Amazon21/64" საბურღი ბიტი- Amazon1/8 "x 27 NPT ონკანი- Amazon1/8" შლანგი barb x 1/8 "მილის ძაფის ადაპტერი- ამაზონის მცირე შლანგის სამაგრები- Amazon3/4" ალუმინის ან პლასტმასის ჯოხი კუნთების ბოლოების ასაშენებლად- Amazon უსაფრთხოების შენიშვნა- დარწმუნდით, რომ ატარებთ უსაფრთხოების სათვალეებს ჰაერის კუნთების ტესტირებისას! მაღალი წნევის შლანგმა, რომელიც ამოვარდნილია, შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული დაზიანება!

ნაბიჯი 2: მცირე კუნთის შექმნა

ჯერ გაჭერით 1/4 "სილიკონის მილის მცირე სიგრძე. ახლა ჩადეთ პატარა ჭანჭიკი მილის ერთ ბოლოში, ხოლო შლანგი მეორე ბოლოში. ახლა გაჭერით 3/8" წნული სამაჯური სილიკონზე ორი ინჩით გრძელი. მილის და გამოიყენოთ სანთებელა დნება ბოლოები braided ყდის ისე, რომ არ fray გარდა. ჩამოასრიალეთ ნაქსოვი ყდის სილიკონის მილაკი და მილის თითოეული ბოლო გადააფარეთ უსაფრთხოების მავთულით და გამკაცრეთ. ახლა გააკეთეთ რამოდენიმე მავთულის მარყუჟი და გადაახვიეთ ისინი ნაქსოვი ყდის თითოეულ ბოლოში. კუნთის ბოლოებზე მავთულის მარყუჟების გამოყენების ალტერნატივად, შეგიძლიათ გახადოთ ყდის გრძელი და შემდეგ გადაკეცოთ იგი კუნთის ბოლოს, შექმენით მარყუჟი (თქვენ უნდა აიძულათ ჰაერი მორგებული)- შემდეგ გამკაცრეთ მავთული მის გარშემო ახლა შეაერთეთ თქვენი 1/4 "მაღალი წნევის მილაკი და ჩაასხით ცოტა ჰაერი კუნთში, რათა დარწმუნდეთ, რომ ის აფეთქდება გაჟონვის გარეშე. ჰაერის კუნთის შესამოწმებლად თქვენ უნდა გაჭიმოთ იგი მთელ სიგრძეზე დატვირთვით- ეს საშუალებას მოგცემთ ეს არის მაქსიმალური შეკუმშვა წნევის ქვეშ. დაიწყეთ ჰაერის დამატება (დაახლოებით 60psi) და უყურეთ კუნთების შეკუმშვას!

ნაბიჯი 3: დიდი ჰაერის კუნთის შექმნა

დიდი კუნთის გასაკეთებლად მე გადავუხვიე მავთულხლართებს ზოგიერთი 3/4 "ალუმინის ჯოხიდან- პლასტმასიც იმუშავებს. ერთი ბოლო მყარია. მეორე ბოლოში არის გაბურღული 1/8" საჰაერო ხვრელი და შემდეგ დაკრეკილია 1 /8 "შლანგი ბარბის მილის ძაფის ადაპტერი. ეს კეთდება 21/64" ხვრელის ბურღვით 1/8 "ჰაერის ხვრელზე. შემდეგ გამოიყენეთ 1/8" მილის ძაფის ჩამოსასხმელი, რომ დააჭიროთ 21/64 "ხვრელს შლანგის წვეტი იარაღი. ახლა გაჭერით 8 "სიგრძის 3/8" რეზინის მილები საჰაერო ბუშტისთვის და ერთი ბოლო გადაიტანეთ ერთ -ერთ დამუშავებულ ფიტინგზე. შემდეგ გაჭერით 1/2 "მოქსოვილი ყდის 10" სიგრძის (გახსოვდეთ ბოლოების დნება სანთებელასთან ერთად) და გადაიტანეთ იგი რეზინის მილზე. შემდეგ გადაიტანეთ რეზინის მილის საპირისპირო ბოლო დანარჩენ დამუშავებულ ჰაერზე. ახლა საიმედოდ მიამაგრეთ მილის თითოეული ბოლო შლანგის დამჭერების გამოყენებით. უფრო დიდი კუნთი მუშაობს პატარა ვერსიის მსგავსად- უბრალოდ დაამატეთ ჰაერი და უყურეთ როგორ იკუმშება.როგორც კი დატვირთავთ, მაშინვე მიხვდებით, რომ ეს უფრო დიდი კუნთი გაცილებით ძლიერია!

ნაბიჯი 4: ტესტირება და დამატებითი ინფორმაცია

ახლა, როდესაც თქვენ გააკეთეთ ჰაერის კუნთები, დროა გამოიყენოთ ისინი. გაჭიმეთ კუნთები, რათა მიაღწიონ მაქსიმალურ გაფართოებას წონის დამატებით. კარგი საცდელი აპარატი იქნებოდა გამოსაყენებელი სასწორის გამოყენება- სამწუხაროდ მე არ მქონდა წვდომა ერთზე, ამიტომ მომიწია წონის გამოყენება. ახლა ნელ -ნელა დაიწყეთ ჰაერის დამატება 20psi– ით, სანამ არ მიაღწევთ 60psi– ს. პირველი რაც თქვენ შეამჩნევთ არის ის, რომ კუნთი იკლებს პროგრესულად მცირე რაოდენობით ჰაერის წნევის ყოველ თანდათან მატებასთან ერთად, სანამ ის სრულად იკუმშება. შემდეგ თქვენ აღმოაჩენთ, რომ დატვირთვის გაზრდისას კუნთების შეკუმშვის უნარი მცირდება მზარდი სიჩქარით, სანამ ის ვეღარ შეძლებს მომატებული დატვირთვის მოხსნას. ეს ძალიან ჰგავს იმას, თუ როგორ ასრულებს ადამიანის კუნთი. დაუყოვნებლივ შესამჩნევია, რომ კუნთის ზომის ცვლილება უზარმაზარ გავლენას ახდენს კუნთის მუშაობაზე. 22 ფუნტზე. @60psi, პატარა კუნთი მაინც შეიძლება აწიოს, მაგრამ ის არსად არ არის სრული შეკუმშვის მოპოვებისას, ხოლო უფრო დიდ კუნთს შეუძლია ადვილად მიიღოს სრული შეკუმშვა. ჰაერის კუნთების დინამიკა საკმაოდ რთულია მათემატიკურად მოდელირება, განსაკუთრებით მათი კონსტრუქციის ცვლადების რაოდენობის გათვალისწინებით რა ჰაერის კუნთების რამდენიმე პროგრამა მოიცავს რობოტებს (განსაკუთრებით ბიორობოტიკებს), ანიმატრონიკას, ორთოტიკას/რეაბილიტაციას და პროთეზირებას. მათი კონტროლი შესაძლებელია მიკროკონტროლერებით ან კონცენტრატორებით სამმხრივი სოლენოიდის საჰაერო სარქველების გამოყენებით ან რადიო კონტროლის საშუალებით სერვოების მიერ გამოყენებული სარქველების გამოყენებით. სამმხრივი სარქველი მუშაობს ჯერ შარდის ბუშტის შევსებით, ჰაერის წნევის შენარჩუნებით ბუშტში და შემდეგ ბუშტის გასუნთქვით მის გასათეთრებლად. უნდა გვახსოვდეს, რომ ჰაერის კუნთები დაძაბულობის ქვეშ უნდა იყოს, რომ სწორად იმუშაოს. მაგალითად, ორი კუნთი ხშირად გამოიყენება ერთმანეთთან დასაბალანსებლად რობოტული მკლავის გადასატანად. ერთი კუნთი იმოქმედებს როგორც ბიცეპსი, ხოლო მეორე - ტრიცეფს. საერთო ჯამში, ჰაერის კუნთები შეიძლება აშენდეს ყველა სახის სიგრძეში და დიამეტრში, რათა მოერგოს მრავალფეროვან პროგრამას, სადაც მაღალი სიძლიერე და მსუბუქი წონა კრიტიკულია. მათი შესრულება და ხანგრძლივობა იცვლება მათი მშენებლობის რამდენიმე პარამეტრის მიხედვით: 1) კუნთის სიგრძე 2) კუნთის დიამეტრი 3) ბუშტისთვის გამოყენებული მილების ტიპი- მე წავიკითხე, რომ ლატექსის ბუშტებს აქვთ უფრო გრძელი სიცოცხლე ვიდრე სილიკონის ბუშტებზე, თუმცა ზოგიერთ სილიკონს აქვს გაფართოების უფრო დიდი მაჩვენებელი (1000%-მდე) და შეუძლია შეინარჩუნოს უფრო მაღალი წნევა ვიდრე ლატექსი (ეს დიდწილად იქნება დამოკიდებული მილების ზუსტ მახასიათებლებზე). ბუშტის სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაუმჯობესება. ზოგიერთმა კომპანიამ გამოიყენა სპანდექსის ყდის ბუშტსა და ბადეს შორის აბრაზიის შესამცირებლად. უფრო მჭიდრო ნაქსოვი ბადე იძლევა უფრო თანაბარ განაწილებას ბუშტზე, ამცირებს სტრესს ბუშტზე. 5) ბუშტის წინასწარი დაძაბვა (ბუშტი უფრო მოკლეა, ვიდრე ნაქსოვი ბადე)- ეს იწვევს კონტაქტის არეალის შემცირებას (და, შესაბამისად, აბრაზიას) ბუშტსა და ნაქსოვი ბადის ყდის შორის, როდესაც კუნთი ისვენებს და საშუალებას აძლევს ნაქსოვი ბადის სრულად რეფორმირება შეკუმშვის ციკლებს შორის, მისი დაღლილობის სიცოცხლის გაუმჯობესება. ბუშტის წინასწარი დაძაბვა ასევე აუმჯობესებს კუნთის საწყის შეკუმშვას შარდის ბუშტის საწყისი ქვედა მოცულობის გამო. საერთო ჯამში, მათი სიმძლავრის წონის თანაფარდობა, მშენებლობის სიმარტივე/დაბალი ღირებულება და ადამიანის კუნთების დინამიკის მიბაძვის უნარი, ჰაერის კუნთები მიმზიდველ ალტერნატივას წარმოადგენს მექანიკური მოწყობილობების მოძრაობის ტრადიციული საშუალებებისთვის. გაერთეთ მათი მშენებლობით!: D