O „Scale Model Railroad Tornado“: 16 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Esu tikras, kad kiekvienas žmogus yra matęs „Tornado“vaizdo įrašuose. Bet ar matėte, kaip vienas veikia visiškai animaciniu būdu „O Scale Model Railroad“? Na, mes jo dar neįdiegėme geležinkeliuose, nes tai yra visos garso ir animacijos sistemos dalis. Bet kai tai bus baigta, tai turėtų būti atrakcija.

Šiame projekte pateikiami žingsniai, kaip sukurti veikiančią animaciją iš CNC aparatūros, variklių pavarų ir „Arduino“valdiklių

1 žingsnis: kaip atrodys ši animacija?

Siekiant suprasti, ką mes kuriame, buvo sukurtas 3D modelis ir sukurtas modeliavimas.

2 žingsnis: pagrindinio skydo kūrimas

Šį projektą sudaro Z ašies skydas, X ašies skydas, „Arduino“mikrovaldikliai, žingsniniai varikliai, H tilto pavaros, mikropakopinės pavaros ir pats „Tornado“. Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra surinkti pagrindinės grupės medžiagų sąskaitą. Abi ašių plokštės yra panašios, todėl vienos plokštės kūrimo procesas yra toks pat, kaip ir kitos plokštės.

SĄSKAITA MEDŽIAGŲ - gaunama iš „Banggood. Com/“medienos parduotuvės

X ašis

· (1) T8 500 mm ilgio tiekimo sraigto mazgas

· (1) 12 voltų 200 žingsnių 4 laidų NEMA 17 tipo žingsninis variklis

· (2) 500 mm atraminiai strypai su galiniais laikikliais ir slankikliais

(1) Ribinis jungiklis su kabeliu

(1) Žingsninio variklio tvirtinimo laikiklis

1/2 colio beržo faneros pagrindas supjaustytas iki 6-1/2 x 24 colių

standartinės 1/8 storio dažų maišymo lazdelės

įvairūs varžtai M3, M4, M5

3 žingsnis: Surinkite dalis skydelyje

Žingsninio variklio laikiklis yra pirmasis gabalas, sumontuojamas viename 1/2 x 6-1/2 x 24 colių pagrindo gale. Šis laikiklis sumontuotas pagrindo vidurio linijoje ir įsitikinkite, kad jis yra kvadratas iki ilgo krašto. Ant šio laikiklio pritvirtinkite žingsninį variklį ir sumontuokite pavaros movą. Pamatysite, kad žingsninio variklio pavaros vidurinė linija yra pakankamai aukštai nuo pagrindo, todėl tiekimo varžtų guolių korpusai turi būti sumontuoti ant medinių lentų, kad surinkimas būtų lygus. 1/2 colio beržo faneros gabalas yra geras atspirties taškas. Tada pridėkite tarpiklio plokštę, kuri sujungtų tiekimo varžtų guolių korpusų vidurio liniją.

Dabar, naudodami dažų maišymo lazdelę, gręžkite skylutes, atitinkančias tiekimo varžto flanšą, ir pritvirtinkite M3 varžtais ir fiksavimo poveržlėmis. Jei dabar naudosite „Locktite“šiose dalyse, vėliau jos nesiskirs. Dabar užsukite šį mazgą ant tiekimo varžto. Įdėkite vieną tiekimo varžto galą į guolio korpusą žingsninio variklio gale. Dabar padėkite kitą guolio korpusą kitame pagrindo gale, uždėkite tiekimo varžtą ir pritvirtinkite korpusą prie pagrindo lentų lentomis ir tarpikliais. BŪTINA, kad šis mazgas yra lygiagretus pagrindo kraštui.

Dabar padėkite atraminius strypus su galiniais atraminiais korpusais ant lentų lentų, naudojamų guolių korpusams paremti. Labai svarbu, kad visos šios dalys būtų lygios ir lygios. Taigi, nemontuokite dalių prie pagrindo, kol visos dalys nėra išdėstytos ant pagrindo. Šiuo metu dažų maišymo lazdelės arba 1/4 colio kietmedžio fanera puikiai tinka ir gali būti supjaustyti norimu pločiu bei išgręžti tvirtinimo angas, atitinkančias atraminių strypų slankiklius. Laisvai surinkite kryžminius diržus prie slankiklių ir stumkite juos į kiekvieną galą atraminiai strypai, skirti atraminių strypų galiniams korpusams nustatyti. Kai šios pozicijos bus nustatytos, prisukite jas. Šiuo metu tarp slankiklių turėtumėte įkišti tiekimo varžto flanšą su dažų lazdele.

Paskutinis žingsnis yra uždėti tvirtinimo diržus slankiojančioms skersinėms lentoms. Suspauskite slankiklius kartu su flanšine maišymo lazda ir prisukamomis atraminėmis lentomis. Dažų maišymo lazdelę dabar galima nupjauti lygiagrečiai ką tik uždėtais dirželiais. Dabar surinkimas baigtas ir leidžia judėti flanšui tvirtinimo lentose. Šį agregatą galite išbandyti sukdami rankiniu būdu tiekimo varžtą, kad įsitikintumėte, jog viskas juda laisvai ir nesusiriša.

4 žingsnis: Įdiekite ribinį jungiklį

Ribinis jungiklis sumontuotas abiejose plokštėse šalia variklio galo. Jis naudojamas kaip nusileidimo padėties jutiklis, kad abi ašys būtų nustatytos pradinėje padėtyje, kai maitinimas prijungtas prie valdymo pulto. Tikslus montavimas yra vartotojo pasirinkimas, tačiau mes išbandėme 2 dizainus; vienas, kurio mentė nukrito nuo vežimėlio, kad paspaustų jungiklį, o kitas kaip kontaktinį tašką naudojo žalvarinę flanšo veržlės maišymo lazdelę. Nesvarbu, kaip šis jungiklis yra sumontuotas, kol jungiklis yra įjungtas PRIEŠ vežimėlis pasiekia savo kelionės pabaigą variklio gale.

5 žingsnis: Z ašies skydo surinkimas

Z ašies skydas yra identiškas X ašies skydeliui, išskyrus tai, kad mes pakeitėme kitą tiekimo varžtą su 2 mm laidu, kad judėjimas būtų greitesnis.

(1) T8 tiekimo varžtas su 2 mm švinu ir žalvarine flanšo veržle

Visi kiti veiksmai yra vienodi, todėl sukurkite šį skydelį dabar.

6 žingsnis: Surinkite X ir Z ašis kartu

Dviejų ašių surinkimas yra labai tiesus. Pirmiausia į X ašies vežimėlio mazgą pridėjome 6-1/2 x 5 colių 1/2 colio beržo faneros gabalą. Tada prie šios plokštės prisukome Z ašies skydelį. Z ašies vieta, palyginti su X ašimi, yra vartotojo pasirinkimas. Savo prototipe variklio galą nustatėme maždaug 8 colių atstumu nuo X ašies vežimėlio mazgo centro. Valdymo skydas bus sumontuotas žemiau X ašies, todėl ši vieta atrodė tinkama. Atminkite, kad X ir Z ašių plokštės buvo sumontuotos plokščiai, tačiau montuojamos ant modelio geležinkelio išdėstymo, X ašis yra 90 laipsnių kampu nuo geležinkelio paviršiaus.

7 žingsnis: pastatykite „Tornado“

Tornado dizainas

Tornadas bus sukonstruotas naudojant 12 voltų nuolatinės srovės variklį, ¼ colio medinį kaištį, lanksčią variklio ir veleno jungties jungtį, o jį valdys „Arduino“varomas L298N H tilto variklio valdiklis.

Tai variklio agregatas: 12 vdc 25 aps / min pavarų dėžės variklis

Piltuvas yra mušamas amatų parduotuvėse. Mes naudojome plonus vatinimo lakštus iš „Walmart“.

Norėdami gauti norimą išvaizdą, piltuvui reikės šiek tiek meninio darbo. Svarbiausia yra suprojektuoti ir pagaminti Z ašies vežimėlio mazgą, kad būtų pritaikytas variklis ir mova. Aukštis nuo vežimėlio lems maksimalų piltuvo skersmenį. Bet kuriuo metu, kai norite pakeisti piltuvą, tereikia nuimti kaiščio strypą nuo movos. Tai galima padaryti bet kuriuo metu, kai sistema yra įdiegta. Taigi, jei norite eksperimentuoti su skirtingais kanalais, tai padaryti nesunku.

Bet šiuo statybos metu tiesiog nustatykite aukštį virš vežimėlio ir pastatykite variklio laikiklį, kad būtų palaikomas variklis ir pavarų dėžė. Yra komerciškai pagamintas tvirtinimo laikiklis: variklio laikiklis

Laikas metaliniam laikikliui gauti buvo per ilgas, todėl nusprendėme iš mažų medžio gabalų pastatyti „Tornado Rotation“pavaros agregato tvirtinimo elementą. Šiose nuotraukose laikiklis skirtas išvalyti 5 colių skersmens piltuvo debesies viršų. tuo atveju, jei šis išdėstymas nepatenkinamas, mes pritvirtinome mazgą prie vežimėlio kaklaraiščių. Jei dėl kokių nors priežasčių šis išdėstymas neatitinka mūsų poreikių, agregatą galima nuimti tik 4 šešiakampiais varžtais.

Variklio jungtys yra mažos ir trapios, todėl laidai yra lituojami prie variklio, o laidams pritvirtinti naudojome varžtus ir poveržles. Kelioniniai diržai bus lituojami prie šios jungties.

8 veiksmas: animacijos valdymas

Dabar, kai sukūrėme 2 ašių plokštes ir jas sumontavome, kaip padaryti, kad ši animacija veiktų? Vaizdo įrašas yra atnaujinimas iš bandymų, atliktų kuriant prototipo sistemą. Taigi, kaip mes sukūrėme šią animaciją? Atsakymas yra tas, kad veiksmui valdyti naudojome 2 „Arduino“mikrovaldiklius. Tolesniuose žingsniuose bus išsamiai aprašyta valdymo skydo konstrukcija, naudojama įranga, prijungimo schemos ir programavimo kodas.

9 žingsnis: „Arduino“mikrovaldiklių naudojimas judėjimui pagyvinti

Tornado judesio dizainas

Norėdami valdyti „Tornado“, pirmiausia nustatome, kaip norime, kad jis veiktų:

1. Įjunkite „Tornado“sukimosi variklį.

2. Pradėkite Z ašies judėjimą žingsniniu varikliu, sukdami sraigtą vertikaliai žemyn. Dėl to besisukantis „Tornado“iš paslėptos padėties juda žemyn į stalo paviršių.

3. Pradėkite X ašies judesį žingsniniu varikliu, sukančiu tiekimo varžtą ir platformą. Taip tornadas perkeliamas iš dešinės į kairę per visą tiekimo varžto atstumą.

4. Paleiskite Z ašies žingsninį variklį, kad besisukantis „Tornado“vėl pakiltų į viršų. Išjunkite Z ašies žingsninio variklio maitinimą.

5. Paleiskite X ašies žingsninį variklį, kad grįžtumėte į pradinę padėtį. Išjunkite X ašies žingsninio variklio maitinimą.

6. Išjunkite „Rotating Tornado“variklio maitinimą.

Iš esmės mes kuriame CNC 2 ašių maršrutizatorių. „Tornado“sukimasis yra maršrutizatorius, o kitos 2 ašys yra skirtos horizontaliam ir vertikaliam judėjimui. Norėdami tai padaryti, turėsime naudoti 1 „Arduino MEGA“(pavadintą „MOVEMENT CONTROLLER“), suprogramuotą valdyti (2) „TB6600 Micro Stepper“plokštės, skirtos valdyti 2 žingsninius variklius. Mes taip pat naudosime 1 „Arduino UNO“(pavadintą „MASTER CONTROLLER“), kad valdytume „Tornado“sukimąsi ir inicijuotume JUDĖJIMŲ KONTROLIŲ. Sistemą valdys 12 voltų nuolatinės srovės sistemos išjungimo/įjungimo jungiklis. Netoli „Tornado“padėties išdėstyme bus trumpas jungiklis, kuris pradės fiksavimo galios relės grandinę. Šis momentinis jungiklio valdymas įjungs sistemą ir įjungs MASTER CONTROLLER, o pavaros varomas nuolatinės srovės variklis pradės suktis „Tornado“, o tada JUDĖJIMŲ KONTROLIUOJUI maitins judesių seką.

10 veiksmas: valdymo pultui reikalinga įranga

Kontrolės sistemos medžiagų sąrašas

(1) „Arduino UNO“ir (1) „Arduino Mega“mikrovaldikliai

(1) L298N H modulio modulinė plokštė „Tornado“pavarai ·

(2) „TB6600“žingsninio variklio „Micro Step“vairuotojo plokštės, skirtos Z ir X ašims

(1) 12 voltų nuolatinės srovės maitinimo šaltinis

(1) Prie skydo sumontuotas SPDT perjungimo jungiklis

(2) 5 voltų nuolatinės srovės relė, skirta „Arduino“·

Įvairūs laidai su žaliu šviesos diodu ir rezistoriais

Gnybtų juostos

Montavimo lentos ir aparatūra

11 veiksmas: įrangos montavimas ant valdymo pulto

Pirmiausia pasirinkite valdymo skydo medžiagą. Mes naudojome 1/4 colio storio kietmedžio faneros gabalą. Mes pradėjome nuo 2 pėdų 2 pėdų gabalo, kad organizuotume įrangą. Šiame skydelyje nėra jokios paslapties, tiesiog sumontuokite viską toje vietoje, kur galima trumpai sujungti laidus ir pasiekti 12 voltų maitinimą, variklio laidus ir galinio jungiklio laidus iš ašių plokščių.

12 veiksmas: pagrindinio valdiklio įrangos prijungimas

Pagrindinio valdiklio schema gali būti ne visai tiksli, nes trūksta L298N modulio dalių bibliotekų ir 5 voltų signalo valdomos relės. Likusi grandinės dalis yra tiksli jungtims prie „Arduino Uno“ir „Arduino Mega“.

Norėdami tiksliai prijungti L298N laidus, turime žiūrėti į paveikslėlį, kuriame parodytos laidų jungtys su parodytais gnybtų numeriais. Antrame paveikslėlyje rodomi tik šiame projekte naudojami terminalai.

Norėdami tiksliai prijungti „Arduino“5 voltų relę, turime kreiptis į tą paveikslėlį aukščiau.

Jei abejojate, visada ieškokite „Arduino IDE“, skirto pagrindiniam valdikliui, kaip prijungti kaiščius.

13 žingsnis: Judėjimo valdiklio prijungimas

„Arduino Mega“naudojamas kaip judesių valdiklis. Jis jungia mikrožingsnių pavaras ir žingsninius variklius. „Vin“jungtis nerodoma, nes ji pavaizduota pagrindinio valdiklio schemoje.

14 žingsnis: sistemos maitinimo fiksavimo grandinė

Norėdami valdyti sistemos maitinimą ir leisti automatiškai išsijungti, kai animacija bus baigta, naudojama fiksavimo grandinė su momentiniu jungikliu per 12 voltų maitinimo relės kontaktus. 5 voltų relė, valdoma „Arduino“signalais, užrakina grandinę. Kai signalas sumažėja, sistemos maitinimas išsijungia. Naudojamas atskiras šviesos diodas, rodantis sistemos užrakinimą.

15 žingsnis: „Arduino“kodas

Kadangi tai nėra instrukcija, kaip rašyti „Arduino“kodą, mes pridėjome pagrindinio ir judėjimo failus, kad galėtumėte juos peržiūrėti ir (arba) atsisiųsti.

16 žingsnis: montavimo rėmo statymas

Sistemos atraminis rėmas pagamintas iš paprastos medienos. Tai 3 kojų atrama, pritvirtinta X ašies skydeliu, kad būtų nustatyta tinkama „Tornado“vieta išdėstymo paviršiuje. Valdymo skydas yra sumontuotas už X ašies skydo, kad būtų galima laisvai judėti judančiam Z ašies skydeliui. Visa konstrukcija gali būti pritvirtinta prie sienos arba palikta laisvai stovėti, kad prireikus būtų lengva ją nuimti.