Kilnojamasis tiltas: 10 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Mes esame META_XIII, kilę iš Mičigano universiteto ir Šanchajaus Jiao Tong universiteto jungtinio instituto (JI). Šis parodomasis vadovas skirtas mūsų „VG100“kurso dizainui - kilnojamam tilteliui, valdomam „Arduino“.

2006 m. JI bendrai įsteigė du aukščiausi universitetai - UM ir SJTU. JI vadovauja tarptautiniam švietimo bendradarbiavimui Kinijoje, kuriame yra tiek amerikiečių, tiek kinų švietimo stiliai. Jis yra SJTU Minhang miestelyje, pietvakariuose Šanchajuje, kur susitelkia technologijų įmonės.

VG100 yra du kursų projektai, kuriuos abu reikia analizuoti, planuoti ir bendradarbiauti. Šis kursas paruošia studentus būti inžinieriais, turinčiais 4 JI vertinamas kvalifikacijas, internacionalizaciją, tarpdisciplininį, naujovių ir kokybę. Konkurse „Project1“kiekviena grupė turėtų pastatyti „kilnojamąjį tiltą“su nurodytomis medžiagomis, o „Bridge“pasirodymas žaidimo dieną daro didelę įtaką kurso pažymiui.

Žaidimo dieną visos 19 grupių turėtų atvykti į laboratoriją JI pastate ir atlikti keletą testų dalių. Pirmoji dalis yra funkcijų bandymas, kai tiltai turėtų sugebėti sustabdyti automobilius, o po to atsidaryti, kad praleistų laivą. Sėkmingai užbaigėme visą procesą ir gavome visą balą. Antroji bandymų dalis yra dydžio ir apkrovos bandymai. Daugiau balų bus pasiekta, jei tiltas bus lengvesnis ir geriau laikysis. Mes galime pakelti 1 kg, kai formos kintamieji yra 2,83 mm. Mes užėmėme 9 vietą pagal estetiką ir 8 vietą svorio teste.

Pagaliau mūsų tiltas gavo 76,7 balus, užėmė 4 vietą.

Žemiau pateikiama trumpa taisyklių versija:

A. Funkcijų bandymo procesas

a. Automobilis A gali pravažiuoti tiltą.

b. Kai A vis dar yra ant tilto, didelis laivas C artėja prie tilto iš apačios.

c. Tiltas gali aptikti C ir pakilti, kai automobilis A palieka tiltą, kad C praeitų po juo.

d. Praėjus C, tiltas gali normalizuotis per 15 sekundžių.

B. Apkrovos bandymas

Kiekvieną kartą ant tilto bus uždėta keletas mažų svarmenų. Svoriai pridedami iki 1 kg arba kol nukrypimas pasiekia 4 mm, tada įrašykite duomenis.

C. Dydžio testas

Visa tilto masė (įskaitant grandinės dalį, išskyrus baterijas) bus registruojama ir lyginama su kitomis grupėmis.

Vaizdo įrašų nuorodos: Spustelėkite čia, kad pamatytumėte vaizdo įrašą apie žaidimo tiltą!

Tikimės, kad įžanga jums paliks bendrą įspūdį apie mūsų tiltą.

1 žingsnis: koncepcijos schema

2 žingsnis: analizė

Štai keletas paaiškinimų, kaip apskaičiuoti tilto formos kintamuosius, kad galėtume sukurti itin lengvą struktūrą, kuri teoriškai gali atlaikyti didesnį svorį.

Ši dalis apima jėgos analizės ir integralo žinias. Tikimės, kad tai padės jums suprasti principą ir pritaikyti jį panašiose situacijose statant tiltą.

3 žingsnis: medžiagų sąrašas

** Į medienos klijų, medvilninių vielų, vaško popieriaus ir kitų įrankių kainą neįskaičiuota.

Čia yra keletas nuorodų į prekes, kurias galite nusipirkti „Taobao“.

„Arduino Uno“- 21.90 val.

Duonos lenta (6.24)

Prijungimo laidai (27,61)

Variklio vairavimo lenta L298N (10,43)

Infraraudonųjų spindulių jutikliai 2-30 cm 3.3V-5V （31.00）

„Micro Servo“(8.81)

Pavarų variklis (30.00)

Balsa medžio lenta (402,5)

Balsa medinė lentjuostė 2. 232.06

Peilis (38,40)

Vyris (12,76)

4 žingsnis: grandinės schema

Aukščiau parodyta trumpa grandinės schema. Skirtingos spalvos laidai turi būti prijungti prie atitinkamų loginių angų. Visi raudoni laidai reiškia 9 V maitinimą. Visi juodi laidai reiškia žemę. Žalia viela reiškia žalią šviesos diodą, o rožinė - raudoną.

Du pavarų varikliai, kurių sukimosi dažnis yra 100 apsisukimų per sekundę, siūlo pagrindinę jėgą pakelti tiltą. Juos vairuoja pigus variklio vairuotojas, L298N bešerdis variklio vairuotojas.

„Micro Servo“yra skirtas pasukti lazdą, kuri neleis automobiliui pravažiuoti tilto, kai tiltas bus pakeltas. Jis gali pasukti 90 laipsnių ir grįžti į pradinę vietą.

Keturi infraraudonųjų spindulių jutikliai yra būtini aptinkant automobilį ir laivą. Jie gali padėti nuspręsti, kada tiltas turėtų būti pakeltas ir nuleistas.

Visas procesas, atitinkantis funkcijų bandymų reikalavimus, turėtų būti atliekamas taip:

· 1 jutiklis aptinka automobilio A.

· 3 jutiklis nustato automobilio A.

· 4 jutiklis aptinka laivo C išplaukimą. Jie siunčia signalus į Arduino. Po 15 sekundžių „Gear Motors“pradeda važiuoti atbuline eiga ir nuleisti tiltą.

· „Micro Servo“grįžta į pradinę būseną, o žalias šviesos diodas skleidžia šviesą, parodydamas leidimą važiuoti automobiliu B.

** Atkreipkite dėmesį, kad infraraudonųjų spindulių jutikliai, kuriuos naudojame statydami tiltą, nėra visiškai tokie patys, kaip parodyta aukščiau. Mes pasirenkame pigesnę rūšį, kuri gali būti vienodai naudinga. Šio tipo paveikslėlis parodytas medžiagų sąraše.

5 žingsnis: pagaminkite denį

a. Iškirpkite keturias 1 m*120 mm*3 mm lenteles į 50 cm ilgio.

b. Nubrėžkite kelis arti esančius stačius trikampius, kurių ilgis yra 4 cm ir plotis 3 cm. Rezervuokite 2 cm pločio tarpą kiekvienoje pusėje ir 0,5 cm pločio tarp trikampių. Iškirpkite šiuos trikampius peiliais. ** Būkite atsargūs, kad nesulaužytumėte šono.

c. Klijuokite kas dvi lentas kartu su medžio klijais. Ant abiejų denio pusių uždėkite ir priklijuokite vaško popieriaus gabalėlį.

6 žingsnis: Sukurkite rėmus

a. Iškirpkite 3 mm medines lentas į 15 cm, 35 cm ir 38 cm ilgio. Šiek tiek pakoreguokite jų galus iki tinkamų formų, kad jie tilptų į rėmą be tarpų. Klijuokite juos kartu. Tada padarykite dar 3 identiškus trikampius.

b. Iškirpkite keletą tinkamo dydžio 3 mm medinių juostų. Priklijuokite juos (a) medžio trikampiais, kad susidarytumėte kelis lygiašonius įvairaus dydžio trikampius. (Šis žingsnis yra padidinti jo vertikalų stabilumą ir grožį.)

c. Nupjaukite ir priklijuokite keletą 2 mm medžio drožlių prie jungiamųjų dalių, kad jas sustiprintumėte.

d. Iškirpkite keletą 5 mm medinių juostų į 23 cm. Atskirkite du (c) medinius trikampius, kurių atstumas yra 23 cm. Tarp trikampių priklijuokite šešias lentes. Įsitikinkite, kad jie yra vienodai nutolę. Tada padarykite kitą identišką.

e. Toliau naudokite tinkamo dydžio 5 mm medines lentas, kad užpildytumėte erdvę tarp (d) šešių juostų su panašiomis trigoninėmis formomis. Laikykite juos kartu. (d, e žingsnis yra padidinti jo šoninį stabilumą, kuris turėtų būti išbandytas, bet dėl tam tikrų priežasčių atšauktas. Taigi ši struktūra nereikalinga reikalavimams.)

7 žingsnis: Surinkimas

a. Klijuokite denį prie rėmo. Vieno rėmo viršūnė turi viršyti lentos kraštą, o kita atsitraukia.

b. Iškirpkite vieną iš (a) lentų į 35 cm ilgio

8 žingsnis: tobulumas

a. Išgręžkite keturias mažas skylutes viename 35 cm ilgio lentos gale. Išgręžkite dvi atitinkamas skyles ant 24 cm ilgio lentos. Prijunkite juos vyriais ir varžtais.

b. Iškirpkite keturias 8 mm medines lentas į 15 cm ilgio. Išgręžkite skylę ant kiekvienos lentos 12 cm aukštyje. Prie kiekvienos lentos lygiagrečiai priklijuokite dvi lentjuostes 18 cm atstumu. Tada nupjaukite keturias 6 cm lazdeles, kad sustiprintumėte „bokštus“.

c. Klijuokite spindulį per dvi lentas.

d. Išgręžkite dvi skyles viename abiejų lentų gale. Medvilninius laidus perverkite per skylutes ant tiltelių lentų ir vertikalių juostų.

e. Abiejų denių gale išgręžkite šešias skyles, kad įsitikintumėte, jog jas galima pritvirtinti prie atramų varžtais.

9 žingsnis: grandinės surinkimas

a. Iškirpkite du 2 cm medžio kubelius ir paskutiniame žingsnyje priklijuokite juos prie šarnyrinio denio krašto. Tada atitinkamai priklijuokite „Gear“variklį prie kiekvieno kubo. Sriegio galą priklijuokite prie veleno 502.

b. Klijuokite du infraraudonųjų spindulių jutiklius žemyn prie dviejų skersinių sijų (a). Prie abiejų rėmo pusių priklijuokite dar du infraraudonųjų spindulių jutiklius, sureguliuokite juos, kad jie būtų tinkami aptikti laivą.

c. Klijuokite mikro servo prie vienos iš juostų ant kilnojamosios tilto dalies. Tada prie jo priklijuokite medinę lazdą kaip barjerinius vartus.

d. Nupjaukite nedidelę duonos lentos dalį ir pritvirtinkite ją prie kitos juostos ant kilnojamosios tilto dalies. Ant mažos duonos lentos uždėkite raudoną ir žalią šviesos diodą.

e. Prijunkite visus laidus ir pakartotinai išbandykite, kad įsitikintumėte „Arduino“kodo įgyvendinamumu.

10 veiksmas: galutinis sistemos vaizdas

Dėkojame, kad kreipiatės į mūsų vadovą!

Tikimės, kad tai suteiks jums įkvėpimo kuriant kilnojamąjį tiltą.