Temir yo'l tornadosi: 16 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Ishonchim komilki, har bir kishi videoda tornado ko'rgan. Ammo siz O o'lchamli temir yo'lda to'liq animatsiyada ishlaydigan birini ko'rdingizmi? Xo'sh, biz uni hali temir yo'lda o'rnatmaganmiz, chunki u to'liq ovozli va animatsion tizimning bir qismi. Lekin tugallangach, bu diqqatga sazovor joy bo'lishi kerak.

Ushbu loyiha sizni CNC uskunalari, dvigatellar va Arduino boshqaruv elementlaridan operatsion animatsiyani yaratish bosqichlarini o'z ichiga oladi

1 -qadam: Bu animatsiya qanday ko'rinishga ega bo'ladi?

Biz nimani qurayotganimizni tushunish uchun 3D model yaratildi va simulyatsiya ishlab chiqarildi.

2 -qadam: Asosiy panelni yaratish

Bu loyiha Z Axis Panel, X Axis Panel, Arduino mikrokontrollerlari, step motorlari, H ko'prikli disklar, mikro pog'onali drayvlar va Tornadoning o'zidan iborat. Birinchi narsa, asosiy panel uchun materiallar hisobini yig'ishdir. Ikkala o'q paneli ham o'xshash, shuning uchun bitta panel uchun qurilish jarayoni boshqa panel uchun bir xil.

BILL MATERIALLAR - Banggood. Com/ yog'och do'konidan olingan

X o'qi

· (1) T8 500 mm uzunlikdagi besleme vintini yig'ish

· (1) 12 voltli 200 qadamli 4 -simli NEMA 17 tipli step motor

· (2) 500 mm tayanch tayoqchalari, tokchalari va slayderlari

(1) Kabel bilan cheklovli kalit

(1) Bosqichli dvigatelni o'rnatish braketi

1/2 dyuymli qayin kontrplak tagligi 6-1/2 x 24 dyuymgacha kesilgan

standart 1/8 dyuymli qalin bo'yoq tayoqchalari

har xil vintlar M3, M4, M5

3 -qadam: qismlarni panelda yig'ing

Bosqichli dvigatel ushlagichi 1/2 x 6-1/2 x 24 dyuymli taglikning bir uchiga o'rnatiladigan birinchi qismdir. Qavs taglikning markaziy chizig'iga o'rnatiladi va uning uzun chetiga kvadrat ekanligiga ishonch hosil qiling. Bosqichli motorni bu qavsga o'rnating va haydovchi muftasini o'rnating. Siz pog'onali dvigatelning markaziy chizig'i poydevordan etarlicha baland bo'lganini, vintli rulmanli korpuslarni yog'och taxtalarga o'rnatishni o'rnatishni tekislashi kerakligini topasiz. Birchli kontrplakning 1/2 dyuymli bo'lagi yaxshi boshlang'ich nuqtadir. Keyin, vintli rulman korpusining markaziy chizig'ini bir tekisda keltiradigan taxtani qo'shing.

Endi bo'yoq aralashtirgich tayoqchasidan foydalanib, besleme vintining gardish qismiga mos keladigan teshiklarni burang va M3 vintlardek va qulf yuvish moslamalari bilan o'rnating. Locktite -ni hozir bu qismlarda ishlatish, keyinchalik bo'linishining oldini oladi. Endi bu moslamani besleme vintiga mahkamlang. Besleme vintining bir uchini step vosita uchidagi rulman korpusiga joylashtiring. Endi boshqa rulman korpusini poydevorning boshqa uchiga joylashtiring, besleme vintini o'rnating va korpusni taxta taxtalari va shimi bilan tayanchga mahkamlang. BU MUHAMMAD BILING, bu yig'ilish taglikning chetiga parallel.

Qo'llab -quvvatlovchi tayoqchalarni tayanch korpuslari bilan yotqizish korpuslarini qo'llab -quvvatlash uchun ishlatiladigan taxtalarga joylashtiring. Bu qismlarning barchasini kvadrat va parallel qilib qo'yish juda muhim. Shunday qilib, barcha qismlar taglikka joylashtirilmaguncha, qismlarni taglikka o'rnatmang. Bu vaqtda bo'yoq aralashtiruvchi tayoqchalar yoki 1/4 dyuymli yog'ochdan yasalgan kontrplak yaxshi ishlaydi va kerakli kenglikda kesilishi mumkin va tayanch tayoqchalariga mos keladigan o'rnatish teshiklari bilan burg'ulash mumkin. O'zaro kesma tasmalarni slayderga mahkam o'rnating va ularni har uchiga siljiting. Qo'llab -quvvatlovchi tayoqlar tayanch tayoqchalarini mahkam o'rnating. Bu joylar o'rnatilgandan so'ng, ularni joyiga burab qo'ying. Bu vaqtda siz slayderlar orasiga bo'yalgan tayoqchali vintli gardish qo'yishingiz kerak.

Oxirgi qadam, slayderning o'zaro faoliyat taxtalari uchun mustahkamlovchi tasmalarni joylashtirishdir. Slayderlarni bir -biriga siqib qo'ying, flanesli tayoqchani va vintli tayanch taxtalarini joyiga o'rnating. Bo'yoq aralashtiruvchi tayoqni endigina qo'llanilgan tasmalar bilan bir tekisda kesib tashlash mumkin. Endi yig'ish tugallandi va gardish taxtalar ichida harakatlanishiga imkon beradi. Har bir narsa bog'lamasdan erkin harakatlanishiga ishonch hosil qilish uchun siz bu vintni qo'lda aylantirish orqali sinab ko'rishingiz mumkin.

4 -qadam: Limit kalitini o'rnating

Cheklov kaliti ikkala uchiga dvigatel uchi yaqinida o'rnatiladi. Quvvat Boshqarish paneliga ulanganda, har ikkala o'qni boshlang'ich holatiga o'rnatish uchun homing pozitsiyasi sensori sifatida ishlatiladi. Aniq o'rnatish foydalanuvchi xohishiga ko'ra, lekin biz 2 ta dizaynni sinab ko'rdik; birining eshkakchasi vagonga osilgan, ikkinchisida aloqa nuqtasi sifatida guruchli flanesli yong'oq tayog'i ishlatilgan. Kommutator motor uchida harakatlanishining oxiriga yetguncha faollashtirilsa, bu kalit qanday o'rnatilgani muhim emas.

5 -qadam: Z o'qi paneli yig'ilishi

Z o'qi paneli X o'qi paneli bilan bir xil, lekin biz harakatni tezlashtirish uchun 2 mm simli boshqa vintni almashtirmaganmiz.

(1) 2 mm qo'rg'oshin va guruch flanesli gayka bilan T8 besleme vidasi

Boshqa barcha qadamlar bir xil, shuning uchun hozir bu panelni yarating.

6 -qadam: X va Z o'qlarini birgalikda yig'ing

Ikki o'qni birgalikda yig'ish juda to'g'ri. Avval biz X Axis Carriage yig'ilishiga 6-1/2 x 5 dyuymli 1/2 dyuymli qayin kontrplakini qo'shdik. Keyin biz Z Axis panelini bu taxtaga burab qo'ydik. Z o'qining X o'qiga nisbatan joylashuvi foydalanuvchi xohishiga bog'liq. Bizning prototipimizda biz dvigatel uchini X Axis vagonlari yig'ilishining markazidan taxminan 8 dyuym masofada o'rnatdik. Boshqarish paneli o'rnatilganda X o'qining ostiga joylashadi, shuning uchun bu bo'sh joy mos edi. Esda tutingki, X va Z o'qlari panellari yig'ish uchun tekis ko'rsatilgan, lekin temir yo'lning namunaviy sxemasiga o'rnatilganda, X o'qi temir yo'l yuzasiga 90 daraja joylashadi.

7 -qadam: Tornadoni qurish

Tornado dizayni

Tornado 12vdc dvigatel, yarim dyuymli yog'och dublon, dvigatelni milga ulash uchun moslashuvchan ulagich bilan quriladi va Arduino tomonidan boshqariladigan L298N H ko'prikli motor boshqaruvchisi tomonidan boshqariladi.

Bu dvigatel yig'indisi: 12 vdc 25 rpm tezlikli vites qutisi dvigateli

Hunar hunarmandchilik do'konlarida topilgan. Biz Walmartdan yupqa vintlardek choyshablardan foydalanardik.

Huni kerakli ko'rinishga ega bo'lish uchun ba'zi badiiy ishlarni talab qiladi. Eng muhim qismi - bu dvigatel va muftani joylashtirish uchun Z Axis aravachasini yig'ish va loyihalash. Vagonning balandligi voronkaning maksimal diametrini aniqlaydi. Qachonki voronkani o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, bu shunchaki dublon tayog'ini muftadan olib tashlash. Buni istalgan vaqtda, tizim o'rnatilgandan so'ng amalga oshirish mumkin. Agar siz turli xil hunilar bilan tajriba o'tkazmoqchi bo'lsangiz, buni qilish oson.

Ammo qurilish jarayonida, aravaning balandligini aniqlang va dvigatel va vites qutisini qo'llab -quvvatlash uchun dvigatel moslamasini yarating. Savdoga qo'yilgan o'rnatish moslamasi mavjud: Dvigatelni o'rnatish

Metall qavsni olish muddati juda uzun edi, shuning uchun biz kichik yog'och bo'laklaridan Tornado Rotation diskini yig'ish moslamasini o'rnatishga qaror qildik. Ushbu fotosuratlarda tog 'diametri 5 dyuymli huni bulutining yuqori qismini tozalash uchun mo'ljallangan. agar bu tartib qoniqarsiz bo'lsa, biz yig'ilishni aravachali bantlarga o'rnatdik. Agar biron sababga ko'ra bu tartib bizning ehtiyojlarimizga mos kelmasa, montajni faqat 4 ta Allen boshli vintlar yordamida olib tashlash mumkin.

Dvigatel ulanishlari kichik va mo'rt, shuning uchun simlar dvigatelga lehimlanadi va biz vintlar va yuvish vositalarini ishlatamiz. Harakatlanuvchi jabduqlar shu munosabat bilan lehimlanadi.

8 -qadam: Animatsiyani boshqarish

Endi biz ikkita eksa panelini qurdik va ularni bir -biriga o'rnatdik, bu animatsiyani qanday qilish kerak? Video prototip tizimini yaratish jarayonida o'tkazilgan sinovlarning yangilanishi. Xo'sh, qanday qilib biz bu animatsiyani yaratdik? Javob, biz harakatni boshqarish uchun 2 ta Arduino mikrokontrolleridan foydalanganmiz. Keyingi bosqichlarda Boshqarish paneli tuzilishi, ishlatilgan uskunalar, ulanish sxemalari va dasturlash kodi batafsil bayon qilinadi.

9 -qadam: Harakatni jonlantirish uchun Arduino mikrokontrollerlaridan foydalanish

Tornado harakatining dizayni

Tornadoni nazorat qilish uchun avval uning qanday ishlashini aniqlaymiz:

1. Tornadoning aylanishi uchun dvigatelni yoqing.

2. Z o'qining harakatini besleme vintini vertikal pastga qarab harakatlantiruvchi qadamli dvigatel bilan boshlang. Bu aylanadigan Tornadoni yashirin joyidan stol yuzasiga tushiradi.

3. X o'qining harakatini besleme vintini va platformasini harakatlantiruvchi step motoridan boshlang. Bu tornadoni besleme vintining to'liq masofasidan o'ngdan chapga siljitadi.

4. Qaytib kelayotgan Tornadoni tepadan yuqoriga ko'tarish uchun Z o'qining qadam motorini ishga tushiring. Z o'qi qadam motorining quvvatini o'chiring.

5. To'g'ri boshlang'ich pozitsiyasiga qaytish uchun X o'qining qadam motorini ishga tushiring. X o'qi step motorining quvvatini o'chiring.

6. Aylanadigan tornado dvigatelining quvvatini o'chiring.

Aslida, biz CNC 2 eksa yo'riqnoma mashinasini yaratmoqdamiz. Tornadoning aylanishi yo'riqnoma bo'lib, qolgan 2 o'qi gorizontal va vertikal harakatga mo'ljallangan. Buni amalga oshirish uchun biz 2 qadamli dvigatelni boshqarish uchun TB6600 Micro Stepper drayverlar platasini boshqarish uchun dasturlashtirilgan 1 Arduino MEGA ("HARAKATLI KONTROL" deb nomlangan) dan foydalanishimiz kerak bo'ladi. Shuningdek, biz Tornadoning aylanishini nazorat qilish va HARAKAT KONTROLINI ishga tushirish uchun 1 Arduino UNO ("MASTER CONTROLLER" nomi bilan) dan foydalanamiz. Tizim boshqaruvi tizim uchun 12 voltsli doimiy quvvat uchun o'chirish/yoqish tugmasi bilan ta'minlanadi. Quvvat rölesi zanjirini ishga tushirish uchun Tornado joylashuvi yaqinida bir lahzali kalit o'rnatiladi. Bu bir lahzali kalitni boshqarish tizimni quvvatlantiradi va MASTER CONTROLLER ishga tushadi va tishli dvigatel bilan boshqariladigan doimiy dvigatel Tornadoni aylantira boshlaydi, so'ngra harakat ketma -ketligi uchun harakatni boshqaruvchiga quvvat beradi.

10 -qadam: Boshqarish paneli uchun zarur uskunalar

Materiallar nazorat qilish tizimi

(1) Arduino UNO va (1) Arduino Mega mikrokontrollerlari

(1) L298N Moduli H Tornado haydovchisi uchun ko'prikli modulli taxta.

(2) Z va X o'qlari paneli uchun TB6600 qadamli dvigatelli mikro qadamli haydovchi platalari

(1) 12 voltli shahar quvvat manbai

(1) Panelga o'rnatilgan SPDT o'tish tugmasi

(2) Arduino uchun 5 voltli shahar o'rni

Yashil LED va rezistorlar bilan har xil simlar

Terminal chiziqlari

O'rnatish taxtasi va uskunalar

11 -qadam: uskunani boshqaruv paneliga o'rnatish

Birinchidan, boshqaruv paneli uchun materialni tanlang. Biz qalinligi 1/4 dyuym bo'lgan qattiq yog'och kontrplakdan foydalanganmiz. Biz uskunani tartibga solish uchun 2 metrdan 2 metrgacha bo'lakdan boshladik. Bu panelda hech qanday sir yo'q, hamma narsani qisqa sim o'tkazadigan va 12 voltli kuchlanishga, dvigatel simlariga va Axis panellaridan cheklovli kalitlarga ulanadigan joyga o'rnatib qo'ying.

12 -qadam: Bosh boshqaruvchi uskunasini ulash

L298N moduli va 5 voltli signal boshqariladigan o'rni uchun qismlar kutubxonalari yo'qligi sababli, Master Controller uchun ko'rsatilgan sxema to'liq aniq bo'lmasligi mumkin. Qolgan sxemalar Arduino Uno va Arduino Mega ulanishlari uchun to'g'ri.

L298N -ni to'g'ri ulash uchun biz terminal raqamlari ko'rsatilgan simli ulanishlarni ko'rsatadigan rasmga murojaat qilishimiz kerak. Ikkinchi rasmda faqat ushbu loyihada ishlatiladigan terminallar ko'rsatilgan.

Arduino uchun 5 voltli o'rni to'g'ri ulanishi uchun biz yuqoridagi rasmga murojaat qilishimiz kerak.

Agar shubhangiz bo'lsa, pinli ulanish uchun har doim Master Controller uchun Arduino IDE -ga murojaat qiling.

13 -qadam: Harakat boshqaruvchisini ulash

Arduino Mega harakatni boshqaruvchi sifatida ishlatiladi. U mikro qadamli haydovchilar va qadamli motorlarni birlashtiradi. Vin ulanishi ko'rsatilmagan, chunki u Master Controller sxemasida ko'rsatilgan.

14 -qadam: Tizim quvvatini qulflash davri

Tizimning quvvatini nazorat qilish va animatsiya tugagandan so'ng avtomatik o'chirishga ruxsat berish uchun, 12 voltli NO rölesi kontaktlari bo'ylab bir lahzali kalit bilan qulflash sxemasi ishlatiladi. Arduino signallari tomonidan boshqariladigan 5 voltli o'rni kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Signal past bo'lganda, tizim quvvati o'chadi. Tizim qulflanganligini ko'rsatish uchun alohida LED ishlatiladi.

15 -qadam: Arduino kodi

Bu Arduino kodini yozish bo'yicha ko'rsatma emasligi sababli, biz ko'rish va/yoki yuklab olish uchun Master va Move fayllarini biriktirdik.

16 -qadam: O'rnatish ramkasini qurish

Tizimni qo'llab -quvvatlash ramkasi oddiy yog'ochdan yasalgan. Bu 3 oyoqli tayanch bo'lib, X-Axis panelini o'rnatib, Tornado joylashuvi yuzasida to'g'ri joylashishini aniqlaydi. Harakatlanuvchi Z o'qi panelining erkin harakatlanishini ta'minlash uchun boshqaruv paneli X o'qi orqasida o'rnatiladi. Agar kerak bo'lsa, butun yig'ilish devorga mahkamlanishi yoki bo'sh joyida qoldirilishi mumkin.