Overkill Model Rocket Launch Pad!: 11 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bir müddət əvvəl YouTube videosu ilə birlikdə 'Overkill Model Rocket Launch Controller'im haqqında bir Instructables yazısı yayımladım. Elektronika, proqramlaşdırma, 3D çap və digər istehsal növləri haqqında bacardığım qədər çox şey öyrənmək üçün hər şeyi bacardığım qədər üstələdiyim böyük bir model raket layihəsinin bir hissəsi olaraq etdim. The Instructables postu çox populyar idi və insanların bəyəndiyi görünürdü, buna görə də yeni həddindən artıq işə salma padim haqqında bir şey yazmağa dəyər olduğuna qərar verdim!

Tipik bir model raket atış yastığı, raketə rəhbərlik edən bir dəmir yolu və onu tutmaq üçün əsas quruluşdan ibarətdir. Ancaq hər şeyi mümkün qədər çox etməyə çalışdığım üçün yalnız bir dəmir yolu ola bilməyəcəyimi bilirdim. Çox araşdırmalardan sonra ağacdan hazırlandıqları və olduqca səliqəsiz göründükləri halda əsl atış yastıqlarına bənzər bir neçə model raket atma yastığı tapdım.

Beləliklə, minanı dünyanın ən inkişaf etmiş və mürəkkəb hala gətirə biləcəyimi düşünməyə başladım. Heç bir fikrin "çox çılğın" və ya "16 yaşında bir uşağın əldə edə bilməyəcəyi" olduğuna qərar verdim, buna görə də əlverişli olan hər hansı bir fikir yazılıb yaradıldı. Roketimdə və idarəedicimdə görünən pis mövzunu davam etdirmək istədiyimə əvvəldən qərar verdim, buna görə də bir polad çərçivə və alüminium lövhələr əlbəttə ki, getməyin yolu idi.

Ancaq Eddy, buraxılış padinin nə var və bunu bu qədər fərqli edən nə edir?

Yaxşı mənim model raketim qanadlı tipik bir raket deyil. Bunun əvəzinə raket xüsusi elektronika və təkan vektoru idarəetmə avadanlığı ilə doldurulur. İtmə vektorunun idarə edilməsi və ya TVC, raketin içərisindəki hərəkətini istiqamətləndirmək üçün raketin içərisinə hərəkət etməsini və buna görə də raketin uyğun traektoriyasına yönəldilməsini nəzərdə tutur. Bununla birlikdə, bu qanunsuz olan GPS rəhbərliyini əhatə edir! Beləliklə, mənim raketim raketin uçuş kompüterində bir giroskopla dik vəziyyətdə olmasını təmin etmək üçün TVC istifadə edir, GPS avadanlığı yoxdur. Aktiv sabitləşmə qanunidir, rəhbərlik deyil!

Bu uzun girişdən sonra padin əslində nə etdiyini və xüsusiyyətlərini izah etmədim! Başlatma meydançası sadə bir dəmir yolu deyil, bunun əvəzinə mexaniki hissələr, elektronika və pnevmatiklərlə dolu çox mürəkkəb bir sistemdir. Məqsəd, bir çox xüsusiyyətini izah edən əsl başlatma padinə bənzətmək idi. Yastıqda güclü dayağı geri çəkmək üçün pnevmatik piston, 3D çaplı yuxarı sıxaclar və əsas qısqaclar, nəzarətçi ilə simsiz əlaqə, çoxlu RGB işıqlandırma (əlbəttə!), Polad çərçivə, bazanı örtən alüminium dama lövhəsi, fırçalanmış alüminium tərəfləri, hər şeyi idarə etmək üçün bir alov xəndəyi və bir çox xüsusi kompüter.

Təqdimat paneli haqqında bir YouTube videosunu və təxminən 2 ay ərzində ilk satışa qədər əvvəlcədən hazırladığım bir çox başqa video yayımlayacağam. Qeyd etmək lazım olan başqa bir vacib şey, bu Təlimat yazılarının bir az və daha çox prosesim və düşüncə üçün bir az yemək olacağını qeyd etməkdir.

Təchizat

Avstraliyada yaşadığım üçün hissələrim və bağlantılarım çox güman ki, sizinkindən fərqli olacaq, layihəniz üçün uyğun olanı tapmaq üçün öz tədqiqatlarınızı aparmağı məsləhət görürəm.

Əsaslar:

Çərçivə qurmaq üçün material (ağac, metal, akril və s.)

Düymələr və açarlar

PLA filamenti

Çoxlu M3 vintlər

Elektronika

Əlinizdə olan vasitələrdən istifadə edə bilərsiniz, amma əsasən istifadə etdiyim budur:

Lehimleme dəmir

Qazma

Siqaret çakmağı (istilik daraldıcı borular üçün)

Damla mişar

MIG qaynaqçısı

Kəlbətinlər

Vida sürücüləri

Multimetr (bu mənim üçün həyat qurtarıcı idi!)

Addım 1: Başlayın

Başlatma padinin nə etməsi lazımdır? Nəyə bənzəmək lazımdır? Bunu necə edə bilərəm? Büdcə nədir? Bu vəzifəni həll etməyə başlamazdan əvvəl özünüzdən soruşmalı olduğunuz bütün vacib suallardır. Buna görə bir az kağız götürmək, bəzi eskizlər çəkmək və fikirləri yazmaqla başlayın. Çoxlu araşdırma aparmaq da sizə çox kömək edəcək, sadəcə onu daha da yaxşı edən qızıl fikir verə bilər!

Etmək istədiyiniz hər şeyi düşündükdən sonra, hissələrə bölün ki, o qədər də çətin deyil. Əsas 6 hissəm metal iş, əsas sıxaclar, pnevmatik, proqram təminatı, elektronika və işıqlandırma idi. Bölmələrə bölməklə, hər şeyi sırayla edə bildim və ən qısa zamanda edilməli olanları prioritetləşdirdim.

Hər şeyi son dərəcə yaxşı planlaşdırdığınızdan və hər bir sistemin sxemlərini tərtib etdiyinizdən əmin olun ki, hər şeyin necə işləyəcəyini anlayasınız. Nə etməli olduğunuzu və bunu necə edəcəyinizi bildikdən sonra onu qurmağa başlamağın vaxtıdır!

Addım 2: Metal işi

Bu açılış yastığının metal işləri haqqında bir az öyrənmək üçün əla bir fürsət olacağına qərar verdim, buna görə də etdim. Polad konstruksiyanı dizayn edərək bütün ölçüləri daxil etməklə işə başladım. Kifayət qədər sadə bir çərçivə üçün getdim, baxmayaraq ki, 90 dərəcə bir əyilmə olduğu yerdə 45 dərəcəyə qədər kəsməyə qərar verdim, bir az daha çox öyrənmək və bir az daha təcrübə əldə etmək üçün. Son dizaynım əsas çərçivə idi, möhkəm dayaq bir menteşəyə quraşdırılmışdı. Daha sonra bir az səliqəli etmək üçün alüminium örtük və kənar zolaqlar olardı. Alovun yüngül bir açı ilə çıxması üçün ucunda 45 dərəcə kəsiklər olan polad borulardan hazırlanmış bir alov xəndəyi də daxildir.

Çərçivənin bütün hissələrini kəsib sonra qaynaqlamağa başladım. Xaricdə heç bir qaynaq olmadığından əmin oldum, əks halda alüminium plitələr çərçivəyə söykənməzdi. Çox sıxma və maqnitdən sonra çərçivəni düz qaynaqlaya bildim. Daha sonra bütün alüminium lövhələri bir neçə böyük metal qayçı ilə ölçüyə qədər kəsdim və bir neçə qalay çubuğu ilə kənar zolaqları kəsdim. Bunu etdikdən sonra hər şey öz yerini tapdı və bu, gözlədiyimdən də çətin oldu.

Güclü polad və alüminium kənarları qara rəngə boyanmış və möhkəm dayaq menteşəsinə quraşdırılmışdır. Nəhayət, piston üçün dayağı geri çəkməyə və dönmə nöqtəsində dönməyə imkan verən bir neçə sadə polad mötərizə hazırlanmışdır.

Addım 3: Baza Kelepçeleri

Əsas çərçivə tamamlandıqda və yastıq bir şey kimi görünməyə başladığında, raketin ən qısa müddətdə tutmasını istədiyimə qərar verdim. Beləliklə, əsas qısqaclar və üst qısqaclar siyahıda növbəti yerdə idi.

Əsas sıxaclar, raketin vurulduğu müddətdə onu tuta bilməsi və sonra dəqiq bir zamanda buraxa bilməsi üçün lazım idi. Təxminən 4,5 kq gücündə olan raket, əsas sıxaclarda istifadə olunan sg90 servo mühərriklərini məhv edəcək. Bu, bütün gərginliyi servodan uzaqlaşdıracaq və bunun yerinə struktur bir hissədən keçirəcək mexaniki bir dizayn yaratmalı olduğumu ifadə etdi. Servo daha sonra raketin qalxa bilməsi üçün sıxacı asanlıqla geri çəkə bilməli idi. Bu dizayn üçün yararsız bir qutudan bir az ilham almağa qərar verdim.

Servo və mexaniki hissələr də raketlərin egzozu ilə birbaşa təmasda olmayacaqları üçün tamamilə örtülməli idi, buna görə yan və üst qapaqlar düzəldildi. Kelepçe geri çəkildikdə 'qapağı' bağlamaq üçün üst örtük hərəkət etməli idi, sadəcə aşağıya çəkmək üçün bəzi rezin bantlardan istifadə etdim. Çəkmək üçün yaylardan və ya başqa bir mexaniki hissədən də istifadə edə bilərsiniz. Əsas qısqaclar daha sonra tənzimlənə bilən bir dəmir yolu üzərindəki buraxılış yastığına yerləşdirilməli idi ki, mövqeləri dəqiq tənzimlənsin və potensial olaraq digər raketləri saxlaya bilsinlər. Baza sıxacları üçün uyğunlaşma vacib idi.

Mexaniki hissələrlə heç bir təcrübəm olmadığından və hamar bir şəkildə işləməsi üçün 0,1 mm tolerantlığa malik olması üçün əsas sıxaclar mənim üçün çox çətin idi. Kelepçelere başladığım andan ilk tam işləyən sıxacın olduğu vaxta qədər 4 gün keçdi, çünki çoxlu CAD və prototipləşdirmə işləri aparırdı ki, bu da problemsiz işləyirdi. Hər bir sıxacın işləmək üçün 8 hissəsi olduğu üçün, daha sonra 3D çapın bir həftəsi idi.

Daha sonra pad kompüteri qurduqda, dörd servo idarə etmək üçün yalnız bir Arduino pin istifadə etməyi planlaşdırdığımı başa düşdüm. Bu da işə yaramadı və gərginlik tənzimləyicisi ilə bağlı problemlərim oldu, buna görə də başlatma yastığının altında olan və sıxacları idarə edən 'servo kompüter' düzəltdim. Tənzimləyicilər daha sonra yastıqların üstünə alüminium plitələr qoyularaq böyük bir istilik qəbuledicisi kimi istifadə olunur. Servo kompüter də MOSFET -lərlə servoların gücünü açar və söndürər, buna görə də daimi stress altında olmurlar.

Addım 4: Üst Kelepçeler

Baza sıxacları və əlaqəli elektronika üzərində həftələrlə işlədikdən sonra daha çox sıxac düzəltməyin vaxtı gəldi! Üst sıxaclar çox sadə bir dizayndır, baxmayaraq ki, çox zəifdir və gələcəkdə əlbəttə ki, təkmilləşdiriləcəkdir. Güclü arxaya vidalanan və servo mühərrikləri tutan sadə bir mötərizədir. Bu servo mühərriklərə, epoksi ilə yapışdırılmış servo buynuzu olan qollar quraşdırılmışdır. Bu qollar və raket arasında fırlanan və raketlərin formasına düşən kiçik, əyri hissələr var.

Bu qısqacların möhkəm dayaqdan aşağıya və onları idarə edən əsas pad kompüterinə uzanan kabelləri var. Əlavə etmək lazım olan bir şey, servoları dayandırmamağa çalışsam da, raketin etibarlı bir şəkildə tutulmasına çalışdığım üçün proqramdakı açıq və qapalı mövqelərini dəqiq tənzimləmək uzun müddət çəkdi.

Kelepçeleri dizayn etmək üçün, aralarındakı dəqiq ölçüləri olan, raketin üst hissəsinin və möhkəm dayağın 2D görünüşünü çəkdim. Daha sonra raketləri tutmaq üçün qolları doğru uzunluğa və servolara uyğun genişlikdə dizayn edə bildim.

Addım 5: İşıqlandırma

Buradan atılan addımların çoxu heç bir qaydada deyil, əsasən o gün və ya həftədə istədiklərimi edə bilərdim. Ancaq yenə də bir anda yalnız bir hissəyə diqqət yetirdim. Başlatıcıda üç Arduino sancağına bağlı olan 8 RGB LED var, yəni hamısı eyni rəngdədir və ayrı -ayrılıqda ünvanlanmır. Bu çox RGB LED -lərini işə salmaq və idarə etmək hər bir LED -in öz rezistoruna ehtiyacı olduğu üçün öz başına böyük bir iş idi. Başqa bir problem, rəng başına bir Arduino pinində olsaydılar çox cərəyan çəkəcəklərdi, buna görə də doğru gərginliyə görə tənzimlənən xarici bir gərginlik mənbəyinə ehtiyacları vardı.

Bütün bunları etmək üçün 'LED Board' adlı başqa bir kompüter hazırladım. Hamısı öz rezistorları olan 10 RGB LED -ə qədər gücə malikdir. Hamısını gücləndirmək üçün tənzimlənən gərginlikdən güc almaq və istədiyim kimi rəngləri açmaq üçün tranzistorlardan istifadə etdim. Bu, hələ də yalnız üç Arduino sancağı istifadə etməyimə icazə verdi, ancaq lövhəni qızardacaq qədər çox cərəyan çəkməmişəm.

Bütün LED -lər onları yerində saxlayan xüsusi 3D çap mötərizədədir. Həm də LED lövhəyə qoşulan və işə salma qurğusu vasitəsilə səliqəli şəkildə çəkilən xüsusi hazırlanmış Dupont kabelləri var.

Addım 6: Penumatik

Həm pnevmatik, həm də hidravlika ilə maraqlanırdım, amma sistemlərin necə işlədiyini tam anlamırdım. Ucuz bir piston və ucuz armatur alaraq, pnevmatikanın necə işlədiyini öyrənə və öz sistemimə tətbiq edə bildim. Məqsəd, pnevmatik pistonla möhkəm dayağı asanlıqla geri çəkmək idi.

Sistemə bir hava kompressoru, axın məhdudlaşdırıcıları, bir hava tankı, klapanlar, bir təzyiq boşaltma valfi və bir sıra armatur lazımdır. Bəzi ağıllı dizayn və bir çox xüsusi 3D çap mötərizəsi ilə bütün bunları yastığın içərisinə çətinliklə sığdıra bildim.

Hazırladığım sistem olduqca sadə idi. Bir hava kompressoru pompası bir hava tankını doldurur və təzyiqi (30PSI hədəfi) görmək üçün bir təzyiq göstəricisi istifadə olunur. Tankların təzyiqini, təhlükəsizliyini tənzimləmək və istifadə edilmədikdə havanı buraxmaq üçün bir təzyiq boşaltma valfi istifadə ediləcəkdir. Güclü geri çəkilməyə hazır olduqda, solenoid klapan kompüter tərəfindən işə salınaraq havanı pistona buraxır və geri itələyir. Bu geri çəkilmə hərəkətini yavaşlatmaq üçün axın məhdudlaşdırıcılarından istifadə olunacaq.

Hava tankı hazırda istifadə edilmir, çünki bunun üçün lazım olan fitinqlərim yoxdur. Tank yalnız köhnə, kiçik bir yanğınsöndürücüdür və çox bənzərsiz bir uyğun ölçüdə istifadə edir. Və bəli, bu 2 kq dumbbelldir, əgər orada olmasaydı, dayaq geri çəkildikdə yastıq ucunu açardı.

Addım 7: Elektronika

Ən vacib hissəsi, əsas hissəsi və sonu olmayan problemləri olan hissəsi. Hər şey elektron şəkildə idarə olunur, lakin bəzi sadə, lakin axmaq PCB dizaynı və sxematik səhvləri kabuslara səbəb oldu. Simsiz sistem hələ də etibarsızdır, müəyyən girişlər səhvdir, PWM xətlərində səs -küy var və planlaşdırdığım bir çox xüsusiyyət işləmir. Gələcəkdə bütün elektronikaları yenidən düzəldəcəyəm, amma ilk buraxılışa can atdığım üçün indiyə qədər onunla yaşayacağam. Heç bir ixtisası olmayan və təcrübəsi olmayan tam özünü öyrədən 16 yaşında olanda işlər səhv gedir və uğursuz olur. Ancaq uğursuzluq necə öyrəndiyinizdir və bir çox səhvlərim nəticəsində çox şey öyrənə bildim və bacarıq və biliklərimi daha da artıra bildim. Elektronikanın təxminən iki həftə çəkəcəyini gözlədim, 2.5 aydan sonra hələ də çətinliklə işləyir, buna görə də bu uğursuzluğa düçar oldum.

Bütün problemlərdən uzaqlaşaraq, nəyin işlədiyini və nəyin nəzərdə tutulduğunu danışaq. Kompüter əvvəlcə bir çox məqsədə xidmət etmək üçün hazırlanmışdır. Bunlara LED nəzarəti, servo idarəetmə, vana nəzarəti, alovlanma nəzarəti, simsiz rabitə, xarici girişli rejim dəyişdirmə və batareya gücü ilə xarici güc arasında keçid imkanı daxildir. Thrust PCB -nin gələcək versiyaları bu vəziyyəti yaxşılaşdırsa da, bunların çoxu işləmir və ya səhvdir. Həm də egzozla birbaşa təması dayandırmaq üçün kompüter üçün 3D bir örtük çap etdim.

İki əsas kompüter, bir servo kompüter, iki LED lövhəsi, çoxlu naqillər və xüsusi Dupont kabelləri hazırladığım müddət ərzində çoxlu lehimləmə işləri aparıldı. Şortların hələ də baş verməsini dayandırmasa da, hər şey istilik büzücü borular və elektrik lentləri ilə uyğun şəkildə izolyasiya edildi!

Addım 8: Proqram təminatı

Proqram təminatı! Həmişə danışdığım, lakin bu mərhələdə buraxmaqdan çəkindiyim hissə. Bütün layihə proqramları sonda buraxılacaq, amma hələlik onu tuturam.

Nəzarətçi ilə mükəmməl bir şəkildə əlaqə qurmaq üçün çox mürəkkəb və uzun bir proqram hazırladım və istehsal etdim. Kabelsiz hardware problemləri məni proqramı son dərəcə sadə hala gətirməyə məcbur etsə də. İndi yastıq açılır, raketin tutulması üçün dayanır və sıxaclar və geri saymağa başlamasını söyləyən nəzarətçidən bir siqnal gözləyir. Daha sonra avtomatik olaraq geri sayımdan keçir və alınan siqnalları almadan və izləyir. Bu, nəzarətçidəki E-stop düyməsini yararsız hala salır! Siz basa bilərsiniz, ancaq geri sayma başladıqda onu dayandırmaq olmaz!

İlk istifadəyə verildikdən sonra simsiz sistemi düzəltmək mənim üçün ən böyük prioritetdir. Təxminən bir ay yarım iş (teorik olaraq) və yüzlərlə dollar lazım olsa da, bu səbəbdən hazırda düzəltmirəm. Layihəyə başladığımdan təxminən bir il keçdi və raketin bir illik yubileyində və ya ondan əvvəl (4 oktyabr) göyə çıxmasına çalışıram. Bu, məni qismən yarımçıq quru sistemləri ilə işə salmağa məcbur edəcək, baxmayaraq ki, ilk buraxılış daha çox raketlərin performansına yönəlib.

Gələcəkdə son proqramı və tam izahı daxil etmək üçün bu bölməni yeniləyəcəyəm.

Addım 9: Test

Test, sınaq, sınaq. Etdiyim heç bir şey, ilk cəhddə mükəmməl işləmir, belə öyrənirəm! Məhz bu mərhələdə tüstü görməyə başlayırsan, hər şey işləmir və ya hər şey çırpılır. Sadəcə səbirli olmaq, problemi tapmaq və onu necə düzəltmək lazım olduğunu anlamaq kifayətdir. İşlər düşündüyünüzdən daha uzun sürəcək və düşündüyünüzdən daha bahalı olacaq, amma təcrübəniz olmayan bir həddindən artıq raket qurmaq istəyirsinizsə, bunu qəbul etməlisiniz.

Hər şey mükəmməl və rəvan işlədikdən sonra (mənimkindən fərqli olaraq) istifadə etməyə hazırsınız! Mənim vəziyyətimdə, bütün layihənin əsaslandığı çox yüksək səviyyəli model raketimi buraxacağam …

Addım 10: Başlayın

Son Instructables yazımı xatırlayan hər kəs, sizi məyus etdiyim yerin bu olduğunu biləcək. Raket hələ də başlamadı, çünki böyük bir layihədir! Hal -hazırda 4 oktyabrı hədəfləyirəm, baxmayaraq ki, bu müddətə çatacağımı görəcəyik. Ondan əvvəl etməli olduğum daha çox şey və etməli olduğum bir çox sınaq var, yəni önümüzdəki iki ay ərzində daha çox Instructables yazıları və YouTube videoları var!

Ancaq bu şirin başlanğıc görüntülərini gözləyərkən, niyə irəliləyişi izləməyin və hamısının yanında olduğumu görməyin:

YouTube:

Twitter (gündəlik yeniliklər):

İnstagram:

Nəzarətçi Təlimatları:

Mənim təhlükəli veb saytım:

Etiketlər:

Hal -hazırda bir neçə həftə ərzində YouTube -da olacaq başlatma videosu üzərində işləyirəm (inşallah)!

Addım 11: Bir addım daha !?

Aydındır ki, hər şey istədiyim kimi işləməyincə hələ çox iş görməliyəm, baxmayaraq ki, bunu necə daha yaxşı və daha artıq edə biləcəyimə dair gələcək fikirlərim var! Eləcə də bəzi vacib təkmilləşdirmələr.

- Güclü yuxarı sıxaclar

- Güclü nəmləndirmə

- Simli nüsxə (simsiz əlaqə ağrısı olduqda)

- Xarici güc seçimi

- Ekran rejimi

- Göbəyi işə salın

- Əlbəttə ki, bütün mövcud problemləri həll edin

Mövcud problemlərdən danışarkən:

- Arızalı simsiz sistem

- MOSFET problemləri

- PWM səs -küyü

- 1 tərəfli dayaq hərəkəti

Yazımı oxuduğunuz üçün təşəkkürlər, ümid edirəm ki, ondan böyük bir ilham alacaqsınız!