O Scale Model Railroad Tornado: 16 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Biztos vagyok benne, hogy mindenki látott tornádót a videókban. De láttál már olyat, amely teljes animációban működik egy O Scale Model Railroad -on? Nos, még nincs telepítve a vasútra, mert egy komplett hang- és animációs rendszer része. De ha elkészült, vonzerőnek kell lennie.

Ez a projekt végigvezeti a lépéseken, hogy működési animációt készítsen a CNC hardverből, a motorhajtásokból és az Arduino vezérlőkből

1. lépés: Hogyan fog kinézni ez az animáció?

Annak érdekében, hogy megértsük, mit építünk, létrehoztunk egy 3D -s modellt és elkészítettünk egy szimulációt.

2. lépés: Az alappanel felépítése

Ez a projekt egy Z tengelyes panelből, egy X tengelyes panelből, Arduino mikrovezérlőkből, léptetőmotorokból, H -hídhajtásokból, mikrolépcsőkből és magából a Tornado -ból áll. Az első dolog, amit össze kell gyűjtenie az alaplap anyaglistáját. Mindkét tengelypanel hasonló, így az egyik panel építési folyamata ugyanaz a másik panelen.

ANYAGSZÁMLA - A Banggood. Com/ fűrészáruházból származik

X tengely

· (1) T8 500 mm hosszú előtolócsavar

· (1) 12 voltos 200 lépés 4 vezetékes NEMA 17 típusú léptetőmotor

· (2) 500 mm -es tartó rudak végszerelvényekkel és csúszkákkal

(1) Végálláskapcsoló kábellel

(1) Léptetőmotor rögzítő konzol

1/2 hüvelykes nyír rétegelt lemez 6-1/2 x 24 hüvelykre vágva

standard 1/8 vastag festékkeverő pálcikák

válogatott csavarok M3, M4, M5

3. lépés: Szerelje össze az alkatrészeket a panelen

A léptetőmotor konzolja az első darab, amelyet az 1/2 x 6-1/2 x 24 hüvelykes alap egyik végére kell felszerelni. Ez a konzol az alap középvonalára van felszerelve, és győződjön meg arról, hogy a négyszögletes a hosszú széléig. Szerelje fel a léptetőmotort erre a konzolra, és szerelje fel a hajtó tengelykapcsolót. Azt fogja tapasztalni, hogy a léptetőmotoros hajtás középvonala kellően magas az alaptól, és hogy az előtolócsavar csapágyházakat fa deszkákra kell szerelni, hogy a szerelvény vízszintes legyen. A nyír rétegelt lemez egy 1/2 hüvelykes darabja jó kiindulópont. Ezután adjon hozzá egy alátétlemezt, amely egy vonalba hozza az előtolócsavar csapágyházainak középvonalát.

Most egy festékkeverő pálca segítségével fúrjon lyukakat az adagolócsavar pereméhez, és szerelje fel M3 csavarokkal és záróalátétekkel. Ha a Locktite -ot most használja ezeken az alkatrészeken, megakadályozza azok későbbi szétesését. Most csavarja be ezt a szerelvényt az előtolócsavarra. Szerelje be az adagolócsavar egyik végét a léptetőmotor végén lévő csapágyházba. Most helyezze a másik csapágyházat az alap másik végébe, szerelje be az előtoló csavart, és rögzítse a házat az alaphoz a deszka deszkáival és alátéteivel. FIGYELEM, hogy ez a szerelvény párhuzamos az alap szélével.

Most helyezze el a támasztórudakat a végtartó házukkal a csapágyházak alátámasztására használt deszkalapokra. Rendkívül fontos, hogy ezeket az alkatrészeket négyzet alakú és párhuzamos legyen. Tehát ne szerelje fel az alkatrészeket az alapra, amíg az összes alkatrész nincs az alapon elrendezve. Ezen a ponton a festékkeverő pálcikák vagy az 1/4 hüvelykes keményfa rétegelt lemez jól működik, és a kívánt szélességre vághatók, és rögzítőfuratokkal fúrhatók, hogy megfeleljenek a tartó rudak csúszkáinak. Szerelje össze lazán a kereszthevedereket a csúszkákhoz, és csúsztassa őket a a támasztórudak a támasztórúd végházak rögzítéséhez. Miután ezeket a pozíciókat megállapították, csavarja be őket. Ekkor a csúszkák közé kell helyezni az adagolócsavar peremet és a festékpálcát.

Az utolsó lépés a rögzítő hevederek elhelyezése a csúszó keresztdeszkákhoz. Nyomja össze a csúszkákat, és szegecselje be a karimás keverőpálcát és a csavartartó deszkákat. A festékkeverő pálcát most le lehet vágni egy síkban az éppen felhelyezett pántokkal. Most az összeszerelés befejeződött, és lehetővé teszi a karima mozgását a rögzítőlapokon belül. Ezt a szerelvényt az adagolócsavar kézi elforgatásával tesztelheti, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden szabadon mozog.

4. lépés: Telepítse a végálláskapcsolót

A végálláskapcsoló mindkét panelre a motor vége közelében van felszerelve. Beállási helyzetérzékelőként mindkét tengely indítási helyzetbe állítására szolgál, amikor a tápellátás a vezérlőpultra van csatlakoztatva. A pontos szerelés a felhasználó preferenciája, de 2 kivitelt teszteltünk; az egyikben egy lapát lógott le a kocsiról, hogy elérje a kapcsolót, a másik pedig a sárgaréz karimás anya keverőpálcáját használta érintkezési pontként. Nem számít, hogy ez a kapcsoló hogyan van felszerelve, mindaddig, amíg a kapcsoló BE van kapcsolva, mielőtt a kocsi a motor végén eléri útját.

5. lépés: Z tengely panel összeszerelése

A Z tengely panel megegyezik az X tengely panellel, azzal a különbséggel, hogy egy másik előtolócsavart 2 mm -es vezetékkel helyettesítettünk a gyorsabb mozgás érdekében.

(1) T8 előtolócsavar 2 mm -es ólommal és sárgaréz karimás anyával

Az összes többi lépés ugyanaz, ezért most készítse el ezt a panelt.

6. lépés: Szerelje össze az X és a Z tengelyt

A 2 tengely összeszerelése nagyon egyenes. Először hozzáadtunk egy 6-1/2 x 5 "darab 1/2" nyír rétegelt lemezt az X tengely kocsi szerelvényhez. Ezután erre a táblára csavaroztuk a Z tengely panelt. A Z tengely elhelyezkedése az X tengelyhez képest a felhasználó preferenciája. A prototípusunkban a motor végét körülbelül 8 hüvelyk távolságra helyeztük el az X tengely kocsi szerelvényének közepétől. A Vezérlőpult az X tengely alatt helyezkedik el, amikor fel van szerelve, így ez a hely megfelelőnek tűnt. Ne feledje, hogy az X és Z tengely paneleket laposan mutatták be az összeszereléshez, de ha a vasúti modell elrendezésére szerelik, akkor az X tengely 90 fokban helyezkedik el a vasút felületétől.

7. lépés: A tornádó építése

Tornado Design

A tornádót egy 12 V -os motor, egy ¼”-os dübel, valamint a motor és a tengely közötti csatlakozó flexibilis csatolója építi, és egy Arduino által hajtott L298N H hídmotor -vezérlővel fogják irányítani.

Ez a motor szerelvény: 12 VDC 25 rpm hajtóműves motor

A tölcsér ütőképes a kézművesboltokban. A Walmart vékony ütőlapjait használtuk.

A tölcsér némi művészi munkát igényel a kívánt megjelenés eléréséhez. A legfontosabb rész a Z tengelyű kocsi szerelvény tervezése és kivitelezése a motor és a tengelykapcsoló elhelyezése érdekében. A kocsitól való magasság határozza meg a tölcsér maximális átmérőjét. Bármikor, amikor cserélni kívánja a tölcsért, csak ki kell venni a csapszeget a tengelykapcsolóból. Ezt a rendszer telepítése után bármikor megteheti. Tehát ha különböző tölcsérekkel szeretne kísérletezni, akkor könnyen megteheti.

De az építési folyamat ezen szakaszában csak határozza meg a magasságot a kocsi felett, és építsen egy motortartót a motor és a sebességváltó támogatására. Van egy kereskedelmi forgalomban kapható rögzítő konzol: Motor Mount

A fém konzol beszerzéséhez szükséges idő túl hosszú volt, ezért úgy döntöttünk, hogy kis fadarabokból építünk egy szerelési elrendezést a Tornado Rotation hajtóműhöz. Ezeken a fényképeken a tartót úgy tervezték, hogy eltávolítsa a tölcsérfelhő 5 hüvelyk átmérőjű tetejét. abban az esetben, ha ez az elrendezés nem kielégítő, a szerelvényt a kocsi kötőpántjaira szereltük fel. Ha ez az elrendezés valamilyen okból nem felel meg az igényeinknek, a szerelvény mindössze 4 imbuszcsavarral eltávolítható.

A motorcsatlakozások kicsik és törékenyek, ezért a vezetékeket a motorhoz forrasztják, és csavarokat és alátéteket használtunk a vezetékek rögzítéséhez. Az utazóheveder forrasztva lesz ehhez a csatlakozáshoz.

8. lépés: Az animáció vezérlése

Most, hogy felépítettük a 2 tengelyes paneleket és összeszereltük őket, hogyan tudjuk ezt az animációt működtetni? A videó a prototípus -rendszer építése során végzett tesztelés frissítése. Szóval hogyan készítettük ezt az animációt? A válasz 2 Arduino mikrovezérlőt használtunk az akció vezérlésére. A következő lépések részletezik a Vezérlőpult felépítését, a használt berendezéseket, a kapcsolási rajzokat és a programozási kódot.

9. lépés: Arduino mikrovezérlők használata a mozgás animálásához

Tornado Motion Design

A Tornado irányítása érdekében először határozzuk meg, hogyan szeretnénk működni:

1. Kapcsolja be a motort a Tornado forgáshoz.

2. Indítsa el a Z tengely mozgását egy léptetőmotorral, amely függőlegesen lefelé hajt egy előtolócsavart. Ez a forgó Tornado -t lefelé mozgatja rejtett helyzetéből az asztal felületére.

3. Indítsa el az X tengely mozgását egy léptetőmotorral, amely meghajtja az előtoló csavart és a platformot. Ez a tornádót jobbról balra mozgatja az adagolócsavar teljes távolságában.

4. Indítsa el a Z tengely léptetőmotort, hogy a forgó Tornado -t a tetejére emelje. Kapcsolja ki a Z tengely léptetőmotor áramellátását.

5. Indítsa el az X tengelyes léptetőmotort, hogy visszatérjen a megfelelő kiindulási helyzetbe. Kapcsolja ki az X tengelyes léptetőmotor áramellátását.

6. Kapcsolja ki a forgó Tornado motor áramellátását.

Lényegében egy CNC 2 tengelyes router gépet hozunk létre. A Tornado forgás az útválasztó, a másik 2 tengely pedig vízszintes és függőleges mozgáshoz. Ennek eléréséhez 1 Arduino MEGA -t („MOVEMENT CONTROLLER” néven) kell használnunk, amelyek működésre vannak programozva (2) TB6600 Micro Stepper meghajtólapok 2 léptetőmotor vezérléséhez. Továbbá 1 Arduino UNO -t („MESTER CONTROLLER” néven) fogunk használni a Tornado forgásának szabályozására és a MOVEMENT CONTROLLER elindítására. A rendszer vezérlését a rendszer 12 voltos egyenáramú áramának ki/be kapcsolója biztosítja. Egy pillanatnyi kapcsoló található a Tornado pozíció közelében az elrendezésen, hogy elindítsa a reteszelő áramkör relét. Ez a pillanatnyi kapcsolóvezérlés bekapcsolja a rendszert, és a MASTER CONTROLLER bekapcsol, és a fogaskerékhajtású egyenáramú motor elkezdi forgatni a Tornado -t, majd áramot szolgáltat a MOVEMENT CONTROLLER -nek a mozgássorozathoz.

10. lépés: A vezérlőpulthoz szükséges felszerelés

Vezérlőrendszer Anyagjegyzék

(1) Arduino UNO és (1) Arduino Mega mikrovezérlők

(1) L298N H modulú híd moduláris tábla Tornado meghajtáshoz ·

(2) TB6600 léptetőmotoros Micro Step meghajtólapok Z és X tengelyes panelhez

(1) 12 voltos egyenáramú tápegység

(1) Panelre szerelt SPDT kapcsoló

(2) 5 voltos egyenáramú relé Arduino számára

Különféle vezetékek zöld LED -del és ellenállásokkal

Csatlakozó csíkok

Szerelőlapok és hardver

11. lépés: A berendezés felszerelése a vezérlőpultra

Először válassza ki a Vezérlőpult anyagát. 1/4 hüvelyk vastag keményfa rétegelt lemezt használtunk. A felszerelés megszervezéséhez 2 láb és 2 láb közötti darabokkal kezdtük. Ennek a panelnek nincs titka, csak szereljen fel mindent egy olyan helyre, amely lehetővé teszi a rövid vezetékeket és a 12 voltos tápellátást, a motorvezetékeket és a tengelykapcsoló vezetékeit.

12. lépés: A fővezérlő berendezés bekötése

A Master Controller ábrája nem feltétlenül pontos, mivel az L298N modul és az 5 voltos jelvezérelt relé alkatrészkönyvtára hiányzik. Az áramkör többi része pontos az Arduino Uno és az Arduino Mega csatlakozásokhoz.

Az L298N pontos bekötéséhez a képen a vezetékcsatlakozásokat és a bemutatott sorkapcsokat kell bemutatni. A második kép csak a projektben használt terminálokat mutatja.

Az Arduino 5 voltos reléjének pontos bekötéséhez a fenti képre kell hivatkoznunk.

Ha kétségei vannak, mindig nézze meg a fővezérlő Arduino IDE -jét a tűcsatlakozásokhoz.

13. lépés: A mozgásvezérlő bekötése

Az Arduino Mega -t mozgásvezérlőként használják. Összekapcsolja a mikro léptetőhajtásokat és a léptetőmotorokat. A Vin csatlakozás nem látható, mivel a Master Controller sematikus ábráján látható.

14. lépés: A rendszer áramzáró áramköre

A rendszer áramellátásának szabályozásához és az automatikus leállításhoz az animáció befejezése után egy reteszelő áramkört használnak egy pillanatnyi kapcsolóval a 12 voltos NO NO relé érintkezők között. Az Arduino jelek által vezérelt 5 voltos relé rögzíti az áramkört. Amikor a jel alacsony, a rendszer kikapcsol. Külön LED jelzi a rendszer reteszelését.

15. lépés: Arduino kód

Mivel ez nem utasítható az Arduino kód írására, csatoltuk a Master és a Movement fájlokat megtekintéséhez és/vagy letöltéséhez.

16. lépés: A rögzítő keret építése

A rendszertámasztó keret egyszerű fából készült. Ez egy 3 lábú támasz, amelyhez az X-tengely panel van rögzítve, hogy megállapítsa a Tornado megfelelő helyét az elrendezési felületen. A vezérlőpanel az X-tengely panel mögé van szerelve, hogy lehetővé tegye a mozgatható Z-tengely panel szabad mozgását. Az egész szerelvényt a falhoz lehet rögzíteni vagy szabadon hagyni, hogy szükség esetén könnyen eltávolítható legyen.