BEND_it: Ne stresszelj, csak "BEND_it": 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

BEVEZETÉS

A BEND_it egy kis méretű, gyors tesztelő gép. Nagyon jó a dolgok hajlítása és törése. Időnként hasznos is lehet. Segíthet az olyan információk lekérésében, mint például:

1. Vízszintes tolóerő az ívelés hatására.
2. A hajlítási feszültség változása a geometria megváltozása miatt.
3. Anyag merevsége

A projektet Anand Shah és Ryan Daley végezte a szeminárium keretében: Számítástechnikai tervezés és digitális gyártás az ITECH programban, a Stuttgarti Egyetemen, Németországban.

Kellékek

A projekt a kihívásokkal teli COVID-19 időszakban készült, ezért teljesen otthon is elvégezhető, anélkül, hogy lézerrel vágott alkatrészeket/ 3D nyomtatott alkatrészeket vagy más műhelyalapú eszközöket kellene használni.

Mechanizmus rendszer

• 1 X 900 mm x 600 mm papírlap
• 1 X 900 mm x 600 mm poliészter lap
• Néhány kartonhulladék a csomagoló dobozokból
• Műanyag fogaskerekek és állványok (Amazon)

Fő elektronika

• 1 X Arduino Uno R3 (kezdőkészlet - ebay)
• 15 X jumper vezeték (az indító készletben található)
• 1 X kenyeretábla (a kezdő készlet tartalmazza)
• 1 X 5V -os hálózati adapter (Amazon)

Eszközök

• 1 X szuper ragasztó (1 g)
• 1 X fehér ragasztó (200 g)
• 1 X szigetelő szalag
• 1 X Elektronikai kábelvágó
• 1 X Forrasztópálca
• Rendszeres helyhez kötött (olló, papírvágó, vágószőnyeg, toll, ceruza, radír, vonalzó)

Motorok és érzékelők

• 1 X léptetőmotor: 28BYJ-48, 5V, DC (az indító készlet része)
• 1 X ULN2003 APG illesztőprogram (az indító készlet része)
• 1 X 1 kg mérőcella HX711 mérőérzékelővel (Amazon)
• 1 X ADXL345, 3 - tengelyes gyorsulásmérő (Amazon)

ELMÉLET

Léptetőmotor

A 28BYJ-48 egy 5 vezetékes egypólusú léptetőmotor, amely belsőleg 32 lépést mozgat forgásonként, de olyan hajtóművel rendelkezik, amely 64-szeresére mozgatja a tengelyt. Az eredmény egy motor, amely 2048 lépésben forog forgásonként. A motor vezérlése és zavartalan működése érdekében egy ULM 2003 Darlington Transister Array -t használunk. Részletesebb információkért az említett webhely nagyszerű forrás:

Léptetőmotorok Arduino -val - Első lépések a léptetőmotorokkal

Cella betöltése

A projekthez 1 kg -os mérőcellát használunk HX711 mérőérzékelővel. A mérőcellák fém alkatrészek, amelyekhez feszültségmérők vannak rögzítve. A nyúlásmérők érzékeny ellenállások, amelyek ellenállása a deformáció során változik. A HX711 mikrochip felerősíti ezt az ellenállást, és átviszi az Arduino Boardra. A terhelési cellát először kalibrálni kell ismert súlyokkal. itt a mi esetünkben a mérőt kg -ban kalibráljuk, majd a sorozatértéket megszorozzuk 9,8 -mal, hogy Newtonban erőt kapjunk. További információért nézze meg ezt a videót:

Elektronikus alapok #33: Nyúlásmérő/terhelésmérő cella és hogyan kell használni őket a súly mérésére

Gyorsulásmérő

A gyorsulásmérők érzékelő eszközök, amelyek statikus és dinamikus erők mérésére szolgálnak. Mérik a különbséget a gyorsulásmérő referenciahírének és a föld gravitációs mező vektorának lineáris gyorsulása között. ebben a kísérletben a Pitch -t használjuk a gyorsulásmérő kimeneteként. A dőlésszög olyan szögérték fokban, amely megadja a hajlított lemez tájolását a gyorsulásmérő y tengelyéhez képest. Az alábbi kép referenciaként használható a hangmagasság értékének megértéséhez.

További részletekért látogasson el erre a weboldalra:

Hogyan lehet követni a tájékozódást az Arduino és az ADXL345 gyorsulásmérő segítségével

1. lépés: Megbízó

FŐ

A Bend_It gép oldalirányban működteti az anyagot léptetőmotorral, majd a terhelésmérő és a gyorsulásmérő segítségével méri az anyag válaszát. A mérőmérő méri azt az oldalirányú erőt, amellyel az anyag ellenáll. A gyorsulásmérő az anyag geometriai alakváltozásának mérésére szolgáló eszköz. Az összegyűjtött adatokat adatfolyamként elküldjük egy Excel táblázatba, ahol mindez összehasonlítható egy szórási ábrán. Ez lehetővé teszi a tervező számára, hogy lássa, mekkora erő kellett ahhoz, hogy az anyag elérje a plasztikus deformációt. Az oldalsó terhelés csökken, ha az anyag eléri a működési küszöböt, és láthatjuk, hogy az anyag nem tér vissza rugalmas módon eredeti formájába. Ez a tesztelési módszer gyors és egyszerű eszköz az egyedi anyagok elemzésére, amelyek talán túl kicsik ahhoz, hogy teljes körű zúzógépekkel teszteljék őket.

2. lépés: Lineáris mozgás léptetőmotorral

Szükséges kellékek: Papír-kartonlap, hulladékkarton, műanyag fogaskerekek, állványok, szuperragasztó, fehér ragasztó, helyhez kötött tárgyak, Arduino Uno R3, áthidaló vezetékek, kenyértábla, 5 V-os tápegység, léptetőmotor (28BYJ-48) ULN2003 tranzisztor.

3. lépés: Léptetőmotor + terhelésmérő cella (vízszintes tolóerő méréséhez)

Az 1. lépésen kívül szükséges kellékek: poliészterlap, szigetelőszalag, elektronikus kábelvágó, forrasztórúd, 1 kg mérőcella HX711 mérőérzékelővel

4. lépés: Léptetőmotor + terhelésmérő + gyorsulásmérő (az ívdőlés méréséhez)

A 2. lépésen kívül szükséges kellékek: ADXL345 - 3 - Tengelyes gyorsulásmérő és áthidaló vezetékek

5. lépés: Fritzing diagram

6. lépés: Összeszerelt gép

A gépet végül összeszerelték és a papírlap alaplapjába csomagolták.

7. lépés: Munkavideó

8. lépés: Arduino kód

Kérjük, használja ezt a linket a kód eléréséhez:

Bend_it.ino