O хэмжээний төмөр замын хар салхи: 16 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Хүн бүр видеогоор хар салхи харсан гэдэгт итгэлтэй байна. Гэхдээ та O Scale Model Railroad дээр бүрэн анимацтай ажиллаж байгаа нэгнийг харсан уу? Бид үүнийг төмөр замд хараахан суулгаагүй байгаа, учир нь энэ нь дуу, анимацийн иж бүрэн системийн нэг хэсэг юм. Гэхдээ дууссаны дараа энэ нь сэтгэл татам байх ёстой.

Энэхүү төсөл нь CNC тоног төхөөрөмж, мотор хөтөч, Arduino удирдлагаас үйлдлийн хөдөлгөөнт дүрс бүтээх алхамуудыг хийх болно

Алхам 1: Энэ анимейшн ямар байх вэ?

Бидний барьж буй зүйлийг ойлгохын тулд 3D загвар бүтээж, симуляци хийжээ.

Алхам 2: Үндсэн самбарыг бий болгох

Энэхүү төсөл нь Z тэнхлэгийн самбар, X тэнхлэгийн самбар, Arduino микро хянагч, stepper мотор, H гүүр хөтлөгч, микро алхам хөтөч, хар салхи зэргээс бүрдэнэ. Хамгийн эхний хийх зүйл бол үндсэн самбарын материалыг цуглуулах явдал юм. Хоёр тэнхлэгийн хавтан нь ижил төстэй тул нэг самбарыг барих үйл явц нь нөгөө самбарын хувьд ижил байдаг.

BILL OF MATERIALS - Banggood. Com/ модны дэлгүүрээс авсан болно

X тэнхлэг

· (1) T8 500 мм урт тэжээлийн шураг угсралт

· (1) 12 вольт 200 алхамтай 4 утастай NEMA 17 төрлийн stepper мотор

· (2) төгсгөлийн бэхэлгээ, гулгагч бүхий 500 мм -ийн тулгуур саваа

(1) Кабелийн хязгаарлалт

(1) Stepper Motor холбох хаалт

1/2 инчийн хус фанерын суурийг 6-1/2 x 24 инч болгон хайчилж ав

стандарт 1/8 зузаан будагтай хутга

төрөл бүрийн эрэг M3, M4, M5

Алхам 3: Самбар дээрх хэсгүүдийг угсарна уу

Stepper мотор хаалт нь 1/2 x 6-1/2 x 24 инчийн суурийн нэг үзүүрт суурилуулсан анхны хэсэг юм. Энэхүү хаалт нь суурийн төв шугам дээр суурилагдсан бөгөөд урт ирмэг хүртэл дөрвөлжин хэлбэртэй байгаа эсэхийг шалгаарай. Stepper моторыг энэ хаалт дээр холбож, хөтчийн холболтыг суулгана уу. Stepper моторын хөтөчийн гол шугам нь сууринаас хангалттай өндөр, тэжээлийн шураг холхивчны хайрцгийг модон банзан дээр суурилуулж угсрах түвшинг дээшлүүлэхийг та олж мэдэх болно. Хусан фанерын 1/2 инчийн хэсэг нь сайн эхлэх цэг юм. Дараа нь тэжээлийн шураг холхивчийн гол шугамыг бүхэлд нь эгнээнд нь холбосон хавтанг нэмнэ.

Одоо будагтай хутгуур ашиглан тэжээлийн шурагны фланцтай тохирох цооног өрөмдөж, М3 эрэг, түгжээ угаагчаар бэхлээрэй. Эдгээр хэсгүүдэд Locktite -ийг одоо ашиглах нь дараа нь салахаас сэргийлнэ. Одоо энэ угсралтыг тэжээлийн эрэг дээр шургуул. Тэжээлийн эрэгний нэг үзүүрийг stepper моторын төгсгөл дэх холхивчийн орон сууцанд суулгана. Одоо нөгөө холхивчийн суурийг суурийн нөгөө үзүүрт байрлуулж, тэжээлийн боолтыг суулгаж, орон сууцыг хавтангийн банз, хавчаараар бэхлэнэ. Энэ угсралт нь суурийн ирмэг дээр параллель байх ёстой.

Дэмжих савааг бэхэлгээний хайрцгийг бэхлэх зориулалттай хавтан дээр байрлуулна. Эдгээр бүх хэсгүүдийг дөрвөлжин, зэрэгцээ байрлуулах нь маш чухал юм. Тиймээс бүх эд ангиудыг суурин дээр байрлуулахаас нааш хэсгүүдийг сууринд бэхлэх хэрэггүй. Энэ үед будгийн хутгуур эсвэл 1/4 хатуу модон фанер сайн ажилладаг тул хүссэн өргөнөөр нь хайчилж, бэхэлгээний саваа гулсагчтай тааруулахын тулд бэхэлгээний нүхээр өрөмдөж болно. Хөндлөн оосорыг гулсагч руу чөлөөтэй угсарч, үзүүр бүрт нь шургуулна. Дэмжих саваа нь бэхэлгээний төгсгөлийн орон сууцыг байрлуулахын тулд эдгээр байрлалыг байрлуулсны дараа тэдгээрийг шургуулна. Энэ үед та гулсагчийн хооронд будагтай мод бүхий тэжээлийн шураг фланцтай байх ёстой.

Сүүлийн алхам бол гулсагчийн хөндлөн банзны бэхэлгээний оосорыг байрлуулах явдал юм. Гулсагчийг хавчуулж, фланцтай хутгуур, шураг бэхэлгээний банзыг байрлуул. Будгийн хутгуурыг дөнгөж түрхсэн оосортой хамт таслах боломжтой. Одоо угсралт дуусч, бэхэлгээний банзны дотор фланцыг хөдөлгөж болно. Бүх зүйл ямар ч холболтгүй чөлөөтэй хөдөлж байгаа эсэхийг шалгахын тулд та тэжээлийн боолтыг гараараа эргүүлж туршиж болно.

Алхам 4: Limit Switch -ийг суулгана уу

Хязгаарын унтраалга нь хоёуланд нь хөдөлгүүрийн төгсгөлийн ойролцоо байрладаг. Хяналтын самбарт хүч холбогдсон үед хоёр тэнхлэгийг эхлүүлэх байрлалд байрлуулах мэдрэгч болгон ашигладаг. Яг холбох нь хэрэглэгчийн сонголт боловч бид 2 загварыг туршсан; нэг нь сэлүүрийг тэрэгнээс дүүжлүүлж унтраалгыг дарахад нөгөө нь хүрэл фланцын самар хутгуурыг холбоо барих цэг болгон ашигладаг байв. Тэргэнцэр хөдөлгүүрийн төгсгөлд аялалынхаа төгсгөлд хүрэхээс өмнө унтраалгыг идэвхжүүлсэн тохиолдолд энэ унтраалга хэрхэн суурилагдсан нь хамаагүй.

Алхам 5: Z тэнхлэгийн самбарын угсралт

Z Axis самбар нь X Axis самбартай адилхан бөгөөд бид хөдөлгөөнийг хурдан болгохын тулд өөр тэжээлийн боолтыг 2 мм -ийн тугалгаар орлуулаагүй болно.

(1) 2 мм хар тугалга, гуулин фланцын самар бүхий T8 тэжээлийн шураг

Бусад бүх алхамууд адилхан тул одоо энэ самбарыг бүтээгээрэй.

Алхам 6: X ба Z тэнхлэгийг хамтад нь угсарна

2 тэнхлэгийг хамтад нь угсрах нь маш шууд урагшаа явагддаг. Эхлээд бид X Axis Carriage угсралтад 6-1/2 x 5 "1/2" хэмжээтэй хус фанер нэмж оруулав. Дараа нь бид Z Axis самбарыг энэ самбар дээр шургуулсан. X тэнхлэгтэй харьцуулахад Z тэнхлэгийн байршил нь хэрэглэгчийн сонголт юм. Прототипдээ бид моторын төгсгөлийг X Axis тэрэгний угсралтын төвөөс 8 инч орчим зайд байрлуулсан. Хяналтын самбар нь X тэнхлэгийн доор байрлах тул энэ зай тохиромжтой юм шиг санагдсан. X ба Z тэнхлэгийн хавтанг угсрах зориулалтаар хавтгай хэлбэрээр харуулсныг санаарай, гэхдээ төмөр замын загвар дээр суурилуулахдаа X тэнхлэг нь төмөр замын гадаргуу руу 90 градусаар байрлана.

Алхам 7: Торнадо байгуулах

Торнадо дизайн

Торнадо нь 12вдв хөдөлгүүр, ¼”модон алчуур, моторыг босоо аманд холбох уян холбогчоор бүтээгдсэн бөгөөд Arduino хөдөлгүүртэй L298N H гүүрний мотор хянагчаар хянагдах болно.

Энэ бол моторын угсралт юм: 12 vdc 25 rpm хурдны хайрцгийн мотор

Уг юүлүүрийг гар урлалын дэлгүүрүүдээс олдог. Бид Walmart -ийн нимгэн цаасан хавтанг ашигласан.

Юүлүүр нь хүссэн дүр төрхийг олж авахын тулд уран сайхны ажил хийх шаардлагатай болно. Хамгийн чухал хэсэг бол Z Axis тэрэгний угсралт, мотор, холболтыг байрлуулах загвар зохион бүтээх явдал юм. Тэргэнцэрээс гарах өндөр нь юүлүүрийн хамгийн их диаметрийг тодорхойлно. Та юүлүүрээ солихыг хүссэн үедээ холбох саваагаа холбогчоос салгах л үлдлээ. Системийг суулгасны дараа үүнийг хүссэн үедээ хийж болно. Тиймээс, хэрэв та янз бүрийн юүлүүртэй туршилт хийхийг хүсч байвал үүнийг хийхэд хялбар болно.

Гэхдээ угсралтын явцад яг тэрэг дээрх өндрийг тодорхойлж, мотор болон хурдны хайрцгийг дэмжих хөдөлгүүрийн бэхэлгээ хий. Худалдааны зориулалттай бэхэлгээний бэхэлгээ байдаг: Мотор холболт

Төмөр хаалт авах хугацаа хэтэрхий урт байсан тул бид жижигхэн модноос Торнадо эргүүлэх хөтлөгчийг угсрах угсралт хийхээр шийдсэн. Эдгээр зургуудад уг бэхэлгээ нь 5 инчийн диаметртэй юүлүүрийн дээд хэсгийг цэвэрлэх зориулалттай. хэрэв энэ зохицуулалт хангалтгүй байвал бид угсралтыг тэрэгний оосортой холбосон. Хэрэв энэ зохион байгуулалт нь бидний хэрэгцээнд ямар нэгэн шалтгаанаар нийцэхгүй бол угсрах ажлыг зөвхөн 4 Аллен толгойн боолтоор арилгаж болно.

Хөдөлгүүрийн холболт нь жижиг бөгөөд эмзэг тул цахилгаан дамжуулагчийг хөдөлгүүрт гагнаж, бид шураг, угаагчийг ашиглан бэхэлгээг бэхлэв. Явах морины оосорыг энэ холболтоор гагнах болно.

Алхам 8: Анимацийг хянах

Одоо бид 2 тэнхлэгтэй хавтанг бүтээж, хооронд нь холбосон тул энэ анимацийг хэрхэн яаж хийх вэ? Энэхүү видео нь прототип системийг бүтээх явцад хийсэн туршилтын шинэчлэлт юм. Тэгэхээр бид энэ анимацийг хэрхэн бүтээсэн бэ? Хариулт нь бид үйлдлийг хянахын тулд 2 Arduino микро хянагч ашигласан болно. Дараагийн алхамууд нь Хяналтын самбарын бүтэц, ашигласан тоног төхөөрөмж, холболтын схем, програмчлалын кодыг нарийвчлан авч үзэх болно.

Алхам 9: Хөдөлгөөнийг амьдруулахын тулд Arduino микро хянагчийг ашиглана уу

Торнадо хөдөлгөөний дизайн

Торнадог хянахын тулд бид эхлээд хэрхэн ажиллахыг хүсч байгаагаа тодорхойлдог.

1. Торнадо эргүүлэхийн тулд моторыг асаана уу.

2. Z тэнхлэгийн хөдөлгөөнийг тэжээлийн боолтыг босоо чиглэлд доош чиглүүлдэг stepper мотороор эхлүүлнэ. Энэ нь эргэлдэж буй Торнадо -г далд байрлалаас доош ширээний гадаргуу руу буулгадаг.

3. X тэнхлэгийн хөдөлгөөнийг тэжээлийн шураг ба платформыг жолооддог stepper мотороор эхлүүлнэ. Энэ нь хар салхи тэжээлийн шурагны бүх зайг баруунаас зүүн тийш шилжүүлэх болно.

4. Эргэдэг хар салхи харагдаагүй болтол нь дээшлүүлэхийн тулд Z тэнхлэгт stepper моторыг асаана уу. Z тэнхлэгт stepper моторын хүчийг унтраа.

5. X тэнхлэг stepper моторыг асааж, зөв эхлэх байрлал руу буцна. X тэнхлэгтэй stepper моторын хүчийг унтраа.

6. Эргэдэг хар салхи хөдөлгүүрийн тэжээлийг унтраа.

Үндсэндээ бид CNC 2 тэнхлэг чиглүүлэгч машин бүтээж байна. Торнадогийн эргэлт нь чиглүүлэгч бөгөөд бусад 2 тэнхлэг нь хэвтээ ба босоо хөдөлгөөнд зориулагдсан болно. Үүнийг хийхийн тулд бид 2 алхам хөдөлгүүрийг удирдахын тулд TB6600 Micro Stepper драйверын самбарыг ажиллуулахаар програмчилсан 1 Arduino MEGA ("ХӨДӨЛГӨӨНИЙ ХЯНАЛТ" гэж нэрлэдэг) ашиглах шаардлагатай болно. Бид мөн 1 Arduino UNO ("MASTER CONTROLLER" нэртэй) ашиглан хар салхины эргэлтийг хянаж, ХӨДӨЛГӨӨНИЙ ХЯНАЛТЧА -г эхлүүлэх болно. Системийн хяналтыг 12 вольтын тогтмол гүйдлийн хүчийг унтраах/асаах унтраалгаар хангах болно. Торнадо байрлалын ойролцоо түр зуурын унтраалга байрлуулж, цахилгаан релений хэлхээг эхлүүлнэ. Энэхүү түр зуурын унтраалга удирдлага нь системийг асааж, MASTER CONTROLLER асах ба араагаар удирддаг DC мотор нь Торнадо -г эргүүлж, дараа нь хөдөлгөөний дарааллыг хангахын тулд ХӨДӨЛГӨӨНИЙ ХЯНАЛТАНД тэжээл өгнө.

Алхам 10: Хяналтын самбарт шаардлагатай тоног төхөөрөмж

Хяналтын системийн материал

(1) Arduino UNO & (1) Arduino Mega микро хянагч

(1) L298N Module H гүүр модульчлагдсан самбар

(2) Z6 ба X тэнхлэгт зориулсан TB6600 Stepper Motor Micro Step Driver Board

(1) 12 вольтын тогтмол гүйдлийн цахилгаан хангамж

(1) Самбар дээр суурилуулсан SPDT шилжүүлэгч

(2) Arduino -д зориулсан 5 вольтын тогтмол гүйдлийн реле ·

Ногоон LED, резистор бүхий янз бүрийн утаснууд

Терминал тууз

Суурилуулах самбар ба тоног төхөөрөмж

Алхам 11: Тоног төхөөрөмжийг хяналтын самбар дээр суурилуулах

Эхлээд хяналтын самбарын материалыг сонгоно уу. Бид 1/4 инчийн зузаантай модон фанерыг ашигласан. Тоног төхөөрөмжийг зохион байгуулахын тулд бид 2 -оос 2 футын хэсгээс эхлэв. Энэ самбарын нууц байхгүй, бүх зүйлийг богино утсаар холбож, тэнхлэгийн самбараас 12 вольтын хүч, моторын залгуур, хязгаарлах унтраалгын утсыг холбох боломжтой газар байрлуул.

Алхам 12: Мастер хянагчийн төхөөрөмжийг холбох

L298N модуль болон 5 вольтын дохио удирддаг релеийн эд ангиудын номын сан байхгүйгээс Мастер Хянагчийн харуулсан схем бүрэн зөв биш байж магадгүй юм. Үлдсэн хэлхээ нь Arduino Uno болон Arduino Mega -тай холбогдоход үнэн зөв байдаг.

L298N -ийн утсыг нарийвчлалтай холбохын тулд бид терминалын дугаартай утсан холболтыг харуулсан зурагтай танилцах хэрэгтэй. Хоёрдахь зураг нь зөвхөн энэ төсөлд ашигласан терминалуудыг харуулав.

Arduino -ийн 5 вольтын релеийг нарийвчлалтай холбохын тулд бид дээрх зургийг үзэх хэрэгтэй.

Хэрэв эргэлзэж байвал Arduino IDE -ээс зүү холболт авахын тулд Мастер Хянагчийн хувьд үргэлж хандана уу.

Алхам 13: Хөдөлгөөний хянагчийг холбох

Arduino Mega -ийг Хөдөлгөөний хянагч болгон ашигладаг. Энэ нь микро алхам хөтөч болон шаталсан мотортой холбогдож байна. Вин холболтыг Master Controller схем дээр харуулснаас хойш харуулаагүй болно.

Алхам 14: Системийн цахилгаан түгжих хэлхээ

Системийн хүчийг хянаж, хөдөлгөөнт дүрс дуусмагц автоматаар унтрах боломжийг олгохын тулд түгжээний хэлхээг ашигладаг бөгөөд 12 вольтын хүчдэлгүй реле контактуудыг түр зуур сольж өгдөг. Arduino дохиогоор удирддаг 5 вольтын реле нь хэлхээг түгждэг. Дохио ХАМГААРАХ үед системийн хүч унтардаг. Систем түгжигдсэн байгааг харуулахын тулд тусдаа LED ашигладаг.

Алхам 15: Arduino код

Энэ нь Arduino кодыг хэрхэн бичих тухай заавар биш тул бид үзэх, татаж авахад зориулан Master and Movement файлуудыг хавсаргасан болно.

Алхам 16: Суурилуулах хүрээг бүтээх

Системийн дэмжлэгийн хүрээ нь энгийн модон материалаар хийгдсэн байдаг. Энэ нь хар салхины байршлын гадаргуу дээр зохих байршлыг тогтоохын тулд X Axis самбарыг хавсаргасан 3 хөлтэй тулгуур юм. Хөдөлгөөнт Z тэнхлэгийн самбарыг чөлөөтэй шилжүүлэхийн тулд хяналтын самбарыг X Axis самбарын ард суурилуулсан болно. Шаардлагатай бол угсралтыг бүхэлд нь хананд бэхлэх эсвэл чөлөөтэй үлдээх боломжтой.