O Tornado hekurudhore e modelit të shkallës: 16 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Jam i sigurt se çdo person ka parë një Tornado në video. Por a keni parë një që vepron me animacion të plotë në një Hekurudhë Model O Shkallë? Ne nuk e kemi ende të instaluar në hekurudhë, sepse është pjesë e një sistemi të plotë të zërit dhe animacionit. Por kur të përfundojë, duhet të jetë një tërheqje.

Ky projekt ju çon përmes hapave për të ndërtuar një animacion operativ nga pajisjet CNC, disqet motorikë dhe kontrollet Arduino

Hapi 1: Si do të duket kjo animacion?

Për të kuptuar atë që po ndërtojmë, u krijua një model 3D dhe u prodhua një simulim.

Hapi 2: Ndërtimi i Panelit Bazë

Ky projekt përbëhet nga një Panel Z Axis, një Panel X Axis, mikrokontrollues Arduino, motorë stepper, disqe urë H, disqe mikro hapash dhe vetë Tornado. Gjëja e parë që duhet bërë është mbledhja e faturës së materialeve për Panelin Bazë. Të dy panelet e boshtit janë të ngjashëm, kështu që procesi i ndërtimit për njërin panel është i njëjtë për panelin tjetër.

Fatura e materialeve - Me burim nga Banggood. Com/ dyqan druri

Aksi X

· (1) T8 montim vidash ushqimi 500 mm i gjatë

· (1) 12 volt 200 hap 4 tela NEMA 17 Lloji motor stepper

· (2) shufra mbështetës 500 mm me montues dhe rrëshqitës në fund

(1) Kaloni kufirin me kabllo

(1) Kllapa e montimit të motorit Stepper

1/2 inç Bazë kompensatë Birch prerë në 6-1/2 x 24 inç

standarde shkopinj të trazuar me bojë të trashë 1/8"

vida të ndryshme M3, M4, M5

Hapi 3: Mblidhni Pjesët në Panel

Kllapa e motorit stepper është pjesa e parë që është montuar në njërin skaj të bazës 1/2 x 6-1/2 x 24 inç. Kjo kllapa është montuar në vijën qendrore të bazës dhe sigurohuni që është katror në skajin e gjatë. Montoni motorin stepper në këtë kllapa dhe instaloni bashkuesin e makinës. Ju do të zbuloni se vija qendrore e makinës me motor stepper është mjaft e lartë nga baza, se kutitë e vidhave të vidhave ushqyese duhet të montohen në dërrasa druri për të sjellë montimin në nivel. Një pjesë 1/2 e kompensatës së Mështeknës është një pikënisje e mirë. Pastaj shtoni një dërrasë të hollë që sjell vijën qendrore të mbajtëseve të vidave të ushqimit të gjitha në një linjë.

Tani duke përdorur një shkop për përzierjen e bojës, hapni vrima që përputhen me fllanxhën e vidës së ushqimit dhe montoni me vida M3 dhe rondele të kyçjes. Përdorimi i Locktite në këto pjesë tani do t'i parandalojë ato të ndahen më vonë. Tani kalojeni këtë kuvend në vidën e ushqimit. Instaloni një fund të vidës së furnizimit në strehimin e kushinetës në skajin e motorit stepper. Tani vendosni strehimin tjetër mbajtës në skajin tjetër të bazës, instaloni vidën e ushqimit dhe sigurojeni strehimin në bazë me dërrasat dhe pllakat e bordit. Jini të sigurt se ky kuvend është paralel me skajin e bazës.

Tani rregulloni shufrat mbështetës me kutitë e tyre mbështetëse fundore në dërrasat e dërrasës të përdorura për të mbështetur pjesët mbajtëse. Isshtë kritike që të gjitha këto pjesë të bëhen katrore dhe paralele. Pra, mos i montoni pjesët në bazë derisa të gjitha pjesët të vendosen në bazë. Në këtë pikë ngjyrues shkopinj të trazuar ose kompensatë prej druri 1/4 punon mirë dhe mund të priten në gjerësinë e dëshiruar dhe të shpohen me vrima montimi që të përputhen me rrëshqitësit e shufrës mbështetëse. Mblidhni shiritat kryq tek rrëshqitësit lirshëm dhe rrëshqitini ato në secilin skaj të shufrat mbështetës për të vendosur strehimet e fundit të shufrës mbështetëse në vend. Pasi të vendosen këto pozicione vidhosini ato në vend. Në këtë pikë ju duhet të keni fllanxhën e vidës së ushqimit me shkopin e bojës të vendosur në mes të rrëshqitësve.

Hapi i fundit është vendosja e shiritave të sigurimit për dërrasat kryq rrëshqitëse. Shtrydhni rrëshqitësit së bashku duke ngjitur shkopin e trazuar me fllanxha dhe vidhosni dërrasat mbështetëse në vend. Shkopi i përzierjes së bojës tani mund të pritet në të njëjtin nivel me rripat e sapo aplikuar. Tani montimi është i plotë dhe lejon lëvizjen e fllanxhës brenda dërrasave të sigurimit. Ju mund ta provoni këtë montim duke rrotulluar vidën e ushqimit me dorë për t'u siguruar që gjithçka lëviz lirshëm pa asnjë lidhje.

Hapi 4: Instaloni Limit Switch

Ndërprerësi limit është montuar në të dy panelet pranë skajit të motorit. Përdoret si një sensor i pozicionit të kthimit për të vendosur të dy akset në një pozicion fillestar kur fuqia është e lidhur me Panelin e Kontrollit. Montimi i saktë është preferenca e përdoruesit, por ne testuam 2 modele; njëra e cila kishte një vozitje të varur nga karroca për të goditur çelësin, dhe tjetra përdorte shkopin e trazave të fllanxhës prej bronzi si pikë kontakti. Nuk ka rëndësi se si është kyçur kyç, përderisa kyçi është aktivizuar PARAQë karroca të arrijë fundin e udhëtimit të saj në fundin e motorit.

Hapi 5: Asambleja e Panelit Z të Boshtit

Paneli i Boshtit Z është identik me panelin e Boshtit X, përveçse zëvendësuam një vidë të ndryshme ushqyese me një plumb 2 mm për ta bërë lëvizjen më të shpejtë.

(1) Vidë T8 Feed me plumb 2mm dhe arrë fllanxhe prej bronzi

Të gjithë hapat e tjerë janë të njëjtë, kështu që ndërtoni këtë panel tani.

Hapi 6: Mblidhni së bashku akset X dhe Z

Montimi i 2 akseve së bashku është shumë i drejtë përpara. Së pari ne shtuam një kompensatë Birch 6-1/2 x 5 "të 1/2" Birch në kuvendin e X Axis Carriage. Pastaj e vidhosëm panelin e Boshtit Z në këtë tabelë. Vendndodhja e boshtit Z në lidhje me Boshtin X është preferenca e përdoruesit. Në prototipin tonë, ne e vendosëm skajin e motorit rreth 8 inç larg nga qendra e montimit të karrocës së Boshtit X. Paneli i Kontrollit do të ulet nën boshtin X kur të montohet, kështu që kjo hapësirë dukej e përshtatshme. Mos harroni se panelet e Boshtit X dhe Z janë treguar të sheshtë për montim, por kur montohen në modelin e modelit të hekurudhës, Boshti X pozicionohet 90 gradë në sipërfaqen e hekurudhës.

Hapi 7: Ndërtimi i Tornados

Dizajni i Tornados

Tornado do të ndërtohet me një motor 12vdc, një kunj druri ¼”, një bashkues fleksibël për lidhjen e motorit me boshtin, dhe do të kontrollohet nga një kontrollues motorësh urë L298N H i drejtuar nga Arduino.

Ky është asambleja e motorit: Motori i ingranazhit 12 vdc 25 rpm

Gyp po godet në dyqanet artizanale. Ne përdorëm çarçafë të hollë të mbushjes nga Walmart.

Hinka do të kërkojë një punë artistike për të marrë pamjen që dëshironi. Pjesa më e rëndësishme është projektimi dhe ndërtimi i montimit të karrocës Z Axis për të akomoduar motorin dhe bashkuesin. Lartësia nga karroca do të përcaktojë diametrin maksimal të gypit. Sa herë që dëshironi të ndryshoni gypin, është vetëm një çështje për të hequr shufrën e kunjit nga bashkuesi. Kjo mund të bëhet në çdo kohë pasi të jetë instaluar sistemi. Pra, nëse doni të eksperimentoni me gypat e ndryshëm, është e lehtë ta bëni.

Por në këtë pikë në procesin e ndërtimit, thjesht përcaktoni lartësinë mbi karrocë dhe ndërtoni një montim motorik për të mbështetur motorin dhe kutinë e shpejtësisë. Ekziston një kllapa montimi e bërë komercialisht: Montimi i motorit

Koha e marrjes së kapëses metalike ishte shumë e gjatë, kështu që ne vendosëm të ndërtonim një aranzhim montimi për montimin e makinës Tornado Rotation nga copa të vogla druri. Në këto fotografi, mali është krijuar për të pastruar një majë me diametër 5 inç të reve të gypit. në rast se kjo marrëveshje është e pakënaqshme, ne e montuam montimin në shiritat e kravatës së karrocës. Nëse ky rregullim nuk i përshtatet nevojave tona për ndonjë arsye, montimi mund të hiqet me vetëm 4 vida kokë Allen.

Lidhjet e motorit janë të vogla dhe të brishta, kështu që prizat ngjiten në motor dhe ne përdorëm vida dhe rondele për të siguruar prizat. Rripi i udhëtimit do të ngjitet në këtë lidhje.

Hapi 8: Kontrolli i animacionit

Tani që kemi ndërtuar panelet me 2 boshte dhe i kemi montuar së bashku, si ta bëjmë këtë animacion të funksionojë? Videoja është një azhurnim nga testimi i kryer gjatë ndërtimit të sistemit prototip. Pra, si e bëmë këtë animacion? Përgjigja është se ne përdorëm 2 mikrokontrollues Arduino për të kontrolluar veprimin. Hapat e ardhshëm do të detajojnë ndërtimin e Panelit të Kontrollit, pajisjet e përdorura, diagramet e instalimeve elektrike dhe kodin e programimit.

Hapi 9: Përdorimi i Arduino Micro Controllers për të animuar lëvizjen

Dizajni i Tornado Motion

Për të kontrolluar Tornadon, së pari përcaktojmë se si duam që të funksionojë:

1. Ndizni motorin për rrotullimin e Tornados.

2. Filloni lëvizjen e boshtit Z me një motor stepper duke drejtuar një vidë ushqyese vertikalisht poshtë. Kjo lëviz Tornadon rrotulluese poshtë nga pozicioni i saj i fshehur poshtë në sipërfaqen e tryezës.

3. Filloni lëvizjen e boshtit X me një motor stepper duke drejtuar një vidë dhe platformë ushqyese. Kjo do të lëvizë tornadon nga e djathta në të majtë distancën e plotë të vidës së ushqimit.

4. Nisni motorin hapës të boshtit Z për të ngritur Tornadon rrotulluese përsëri në majë jashtë pamjes. Fikeni fuqinë në motorin stepper të boshtit Z.

5. Nisni motorin stepper të boshtit X për t'u kthyer në pozicionin e duhur të fillimit. Fikeni fuqinë në motorin stepper të boshtit X.

6. Fikeni fuqinë motorit Tornado rrotullues.

Në thelb, ne po krijojmë një makinë router me bosht 2 CNC. Rrotullimi i Tornados është ruteri dhe 2 akset e tjera janë për lëvizje horizontale dhe vertikale. Për ta arritur këtë do të na duhet të përdorim 1 Arduino MEGA (i quajtur "MOVEMENT CONTROLLER") i programuar për të operuar (2) bordet e drejtuesve të TB6600 Micro Stepper për të kontrolluar 2 motorë stepper. Ne gjithashtu do të përdorim 1 Arduino UNO (i quajtur "MASTER CONTROLLER") për të kontrolluar rrotullimin e Tornados dhe për të filluar KONTROLLUESIN E LVVIZJES. Kontrolli i sistemit do të sigurohet nga një çelës fikur/ndezur për fuqinë 12 volt DC për sistemin. Një ndërprerës momental do të vendoset pranë pozicionit Tornado në paraqitjen për të filluar një qark stafetë të fiksimit të fuqisë. Ky kontroll i çelësit të çastit do të fuqizojë sistemin dhe MASTER CONTROLLER do të ndizet, dhe motori DC i drejtuar nga ingranazhet do të fillojë të rrotullojë Tornadon, dhe më pas do t'i sigurojë energji KONTROLLUESIT TV LVVIZJES për sekuencën e lëvizjes.

Hapi 10: Pajisjet e kërkuara për Panelin e Kontrollit

Sistemi i Kontrollit Fatura e Materialeve

(1) Arduino UNO & (1) mikrokontrolluesit Arduino Mega

(1) L298N Moduli H bordi modular i urës për makinën Tornado ·

(2) TB6600 Stepper Motor Micro Step Bordet e Drejtuesve për panelin e boshtit Z dhe X

(1) Furnizimi me energji 12 volt DC

(1) Çelësi ndërrues SPDT i montuar në panel

(2) Stafetë DC 5 volt për Arduino ·

Instalime të ndryshme me një LED të gjelbër dhe rezistorë

Shiritat e Terminalit

Pllaka montimi dhe pajisje

Hapi 11: Montimi i pajisjeve në një panel kontrolli

Së pari zgjidhni një material të Panelit të Kontrollit. Ne përdorëm një copë kompensatë prej druri të trashë 1/4 inç. Filluam me një pjesë 2 këmbë me 2 këmbë për të organizuar pajisjet. Nuk ka asnjë sekret për këtë panel, thjesht montoni gjithçka në një vend që bën për telat e shkurtër dhe aksesueshmërinë për energji 12 volt, drejtimet e motorit dhe kufizoni instalimet elektrike të paneleve të Boshtit.

Hapi 12: Instalimi i pajisjeve të Kontrolluesit Master

Skema e treguar për Master Controller mund të mos jetë plotësisht e saktë për shkak të mungesës së bibliotekave të pjesëve për modulin L298N dhe stafetën e kontrolluar të sinjalit 5 volt. Pjesa tjetër e qarkut është e saktë për lidhjet me Arduino Uno dhe Arduino Mega.

Për instalime elektrike të sakta të L298N, duhet t'i referohemi imazhit që tregon lidhjet e telave me numrat e terminalit të treguar. Imazhi i dytë tregon vetëm terminalet e përdorura në këtë Projekt.

Për instalime të sakta të stafetës 5 volt për Arduino, duhet t'i referohemi asaj imazhi më sipër.

Kur jeni në dyshim, gjithmonë referojuni Arduino IDE për Master Controller për lidhjet me pin.

Hapi 13: Instalimi i Kontrolluesit të Lëvizjes

Arduino Mega përdoret si Kontrollues i Lëvizjes. Ndërfaqet me mikro stepper dhe motorët stepper. Lidhja Vin nuk shfaqet pasi është treguar në skemën Master Controller.

Hapi 14: Qarku i Mbërthimit të Fuqisë së Sistemit

Për të kontrolluar fuqinë në sistem dhe për të lejuar mbylljen automatike kur animacioni të përfundojë, përdoret një qark fiksues me një ndërprerës momental nëpër kontaktet e stafetës NO të fuqisë 12 volt. Stafeta 5 volt e kontrolluar nga sinjalet Arduino bllokon qarkun. Kur sinjali shkon I UL, fuqia e sistemit fiket. Një LED i veçantë përdoret për të treguar që sistemi është i fiksuar.

Hapi 15: Kodi Arduino

Meqenëse kjo nuk është një Udhëzues se si të shkruani kodin Arduino, ne kemi bashkangjitur skedarët Master dhe Movement për shikimin dhe/ose shkarkimin tuaj.

Hapi 16: Ndërtimi i Kornizës së Montimit

Korniza mbështetëse e sistemit është ndërtuar nga lëndë druri e thjeshtë. Shtë një mbështetje me 3 këmbë që ka panelin X-Axis të bashkangjitur për të vendosur vendndodhjen e duhur për Tornado në sipërfaqen e paraqitjes. Paneli i kontrollit është montuar pas panelit X-Axis për të lejuar lëvizjen e lirë të panelit të lëvizshëm Z-Axis. I gjithë asambleja mund të fiksohet në mur ose të lihet në këmbë për heqje të lehtë nëse është e nevojshme.