DIY Dalğa Tankı/Arduino və V-slotdan istifadə: 11 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Dalğa tankı, səth dalğalarının davranışını müşahidə etmək üçün bir laboratoriya qurğusudur. Tipik dalğa tankı, üstündə açıq və ya hava ilə dolu bir boşluq buraxaraq, ümumiyyətlə su ilə dolu bir qutudur. Tankın bir ucunda bir aktuator dalğalar yaradır; digər ucu ümumiyyətlə dalğa uducu bir səthə malikdir.

Adətən bu tanklar çox pula başa gəlir, buna görə də tanklarını layihələrini sınamaq üçün istifadə etmək istəyən tələbələr üçün həqiqətən ucuz bir həll etməyə çalışdım.

Addım 1: Doz necə işləyir

Beləliklə, layihə v-slot alüminium ekstrüzyonlardan istifadə edərək hazırlanmış iki aktuatordan ibarətdir.

Hər bir aktuatora bir pilləli motor bağlanır və hər iki mühərrik eyni pilləli motor sürücüsü ilə idarə olunur, buna görə heç bir gecikmə yoxdur.

Arduino motor sürücüsünü idarə etmək üçün istifadə olunur. Menyu ilə idarə olunan bir proqram, kompüter vasitəsilə qoşulan arduiona giriş vermək üçün istifadə olunur. Aktivator lövhələri, mühərriklər işə düşdükdən sonra irəli və geri gedəcək v-yuvalı gantry üzərində quraşdırılmışdır və plitələrin bu irəli və geri hərəkəti tankın içərisində dalğalar əmələ gətirir. motor arduino vasitəsilə.

Addım 2: İşə başlamazdan əvvəl unutmayın

Bu dərsliyi kiçik və başa düşülməsi asanlaşdırmaq üçün arduinodan necə istifadə ediləcəyini və ya qaynaq necə ediləcəyini ən kiçik şeyləri əhatə etməmişəm. Layihə ilə bağlı hər hansı bir problem və ya sualınız olarsa, eksik olanların çoxu şəkillərdə və videolarda silinəcəkdir.

Addım 3: Bütün materialları toplayın

1. Arduino mikro nəzarətçi
2. 2*Step motor (motor başına 2.8 kqs tork)
3. 1*Step motor sürücüsü
4. 2*V yuvalı gantry sistemi
5. Tank gövdəsi üçün polad və ya dəmir plitələr
6. Bədəni dəstəkləmək üçün L-sərtləşdiricilər
7. Aktivator plitəsi etmək üçün lif və ya plastik təbəqə
8. Tellər 48 volt DC enerji təchizatı

V-slot gantry üçün materiallar daxil etmədim, çünki siyahı çox böyük olacaq, sonra yalnız Google v-slotunda 2040 alüminium ekstrüzyondan istifadə edərək onu necə yığacağınızla bağlı bir çox video alacaqsınız. Daha çox yük daşımaq istəyirsinizsə motor gücü və enerji təchizatı dəyişəcək.

Tank ölçüləri

Uzunluğu 5.50 m

Genişlik 1.07 m

Dərinlik 0.50 m

Addım 4: Variuos Ölçüləri

İşlərin daha sadə və qısa olması üçün fərqli ölçülərin şəkillərini çəkdim ki, bunların ölçülərini görə biləsiniz.

Addım 5: Bədənin hazırlanması

Korpusu 3 mm qalınlığında çuqun təbəqədən hazırlanır.

Tankın eni 1,10 metr, uzunluğu 5 metr və hündürlüyü 0,5 metrdir.

Tank gövdəsi yumşaq poladdan ibarətdir, lazım olduğu yerdə ətrafı sərtləşir. Yüngül polad plitələr əyilmiş və tank ölçülərinə görə müxtəlif hissələrə kəsilmişdir. Bu hissələr daha sonra qaynaqlanaraq tikilmişdir. Quruluşu daha möhkəm etmək üçün bərkidicilər də qaynaqlanırdı.

Əvvəlcə lövhə müxtəlif hissələrdə istədiyiniz ölçüdə əyildi və sonra gövdəni qurmaq üçün bu hissələr bir -birinə qaynaqlandı. Dəstəkləyici sərtləşdiricilərin ölçüləri şəkildə göstərildiyi üçün əlavə edildi

Addım 6: Aktuatorun montajı və lövhə istehsalı

Aktivatorlar v-slot sistemlərindən istifadə edilməklə hazırlanır. Bunlar həqiqətən ucuzdur və qurmaq asandır, bunlardan birini necə yığmaq olar, onlayn olaraq Google-dan yükləyə bilərsiniz. Yükləmək istədiyiniz yükə görə dəyişəcəyi üçün montaj dərsliyi daxil etməmişəm. Mənim üçün maksimum sürətlə yük təxminən 14 kq idi.

Aktuator lövhəsi frp təbəqəsindən istifadə olunmaqla, akril də istifadə edilə bilər. Frp təbəqəsini dəstəkləmək üçün paslanmayan polad çərçivə tikilmişdir.

Külək çərçivəsi

Paddle çərçivəsi paslanmayan poladdan hazırlanmışdır. Paslanmayan polad suya davamlıdır və korroziyaya qarşı müqavimət göstərir. Avarçəkmə çərçivəsi üçün 2 x 2 sm ölçülü kvadrat hissə istifadə edilmişdir. Güclü bir çərçivə lazım idi, çünki çoxlu dövri yük dalğanın yaranması zamanı avarda hərəkət edəcək. Çelik çərçivə əyilməyəcək və beləliklə nizamlı sinusoidal dalğa yaradacaq.

Aktivator lövhəsini vslot sistemindəki gantry lövhəsi ilə birləşdirmək üçün xüsusi bir L-sıxac hazırlanmışdır.

Addım 7: Dalğa Xüsusiyyətlərinin Manupalasiyası

Tank ehtiyaca görə fərqli dalğa hündürlüyü yarada bilər. Fərqli dalğa hündürlüyü yaratmaq üçün motorun RPM tənzimlənir. Böyük dalğa hündürlüyü əldə etmək üçün motorun RPM -si artırılır və dalğanın dalğa uzunluğu azalır. Motorun dalğa uzunluğunu artırmaq üçün oxşar olaraq RPM azalır. RPM, menyudan xüsusi RPM seçimi seçilərək tənzimlənə bilər.

Maksimum RPM = 250

Minimum RPM = 50

Aşağıda akselerometrlə qeyd olunan fərqli dalğa hündürlüyü nümunəsidir. İlk görüntü, yüksək dalğa hündürlüyü əldə etdiyimiz üçün yüksək RPM -də qeydə alınan məlumatlardır. İkinci şəkil, sürətləndirici tərəfindən qeydə alınan və yaranan dalğanın faktiki dalğa xüsusiyyətlərini əks etdirən qrafikin azalmış dalğa hündürlüyü və artan dalğa uzunluğunu göstərir.

Addım 8: Elektron Bağlantılar və Proqram

Güc qaynağını bağlayarkən diqqətli olun, polariteyi pozitiv terminala pozitiv və neqativə bağlayın. Şəkildə göstərildiyi kimi, motor və sürücü üçün əlaqələr yaradın. Bütün bağlantılar düzgün şəkildə bağlandıqda mikrokontrolör pinləri (8, 9, 10 və 11)) step motor sürücüsünə. Mikro nəzarətçini USB vasitəsilə PC -yə qoşun. Arduino IDE> Serial monitoru işə salın.

Proqram dərslikdədir və özünü izah edir, keçid vəziyyətindən istifadə edir və başqa ifadələr işlədərsə həqiqətən sadə bir orta məktəb şagirdi də başa düşə bilər.

Proqramın google drive bağlantısı budur

Arduino nəzarət proqramı

Addım 9: Aktuatorlara Menyu İdarə Edilən Proqramla nəzarət

Mikro nəzarətçi PC -yə düzgün bağlandıqdan sonra oxşar bir menyu görəcəksiniz. Seçimi seçmək üçün seçimin yanındakı nömrəni yazın və enter düyməsini basın

Misal:-

"Maksimum tezliklə işə salın" ı seçmək üçün 1 yazın və enter düyməsini basın.

Fəaliyyəti dayandırmaq üçün 0 yazın və enter düyməsini basın.

Təcili dayanma

Aktivatoru dayandırmaq üçün sıfır "0" düyməsini basın və daxil edin.

Təcili dayandırmaq üçün ya mikrokontrolörün reset düyməsini basın və ya enerji təchizatını kəsin.

Addım 10: Dalğa Tankının İşlənməsi

Bu tank mənim böyük layihəmin bir hissəsi olaraq hazırlanmışdır. Tank, ölçülü bir barja modeli üçün baş dəniz şəraitində müxtəlif nizamlı dalğaların yaranması üçün sınaqdan keçirilmişdir. Dalğa çuxurunun sınağı uğurla keçdi. Bu layihənin hazırlanması üçün ümumi xərc Rs idi. 81.000 (Yalnız Səksən Min) iki ay müddətində.

Hər hansı bir sualınız üçün şərh yazın.

Su yarışmasında birinci mükafat