O Tornado željezničkog mjerila Scale Model: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Siguran sam da je svaka osoba vidjela Tornado u video zapisima. Ali jeste li vidjeli jednog koji radi u punoj animaciji na O Scale Model Railroad? Pa još ga nemamo instaliranog na željeznici, jer je dio cjelovitog zvučnog i animacijskog sustava. No, kad se završi, trebala bi biti atrakcija.

Ovaj projekt vodi vas kroz korake za izradu radne animacije iz CNC hardvera, motornih pogona i Arduino kontrola

Korak 1: Kako će izgledati ova animacija?

Kako bismo razumjeli što gradimo, napravljen je 3D model i proizvedena simulacija.

Korak 2: Izgradnja osnovne ploče

Ovaj se projekt sastoji od Z Axis panela, X Axis panela, Arduino mikro kontrolera, koračnih motora, pogona H mosta, mikro stepenastih pogona i samog Tornada. Prvo što trebate učiniti je prikupiti materijal za osnovnu ploču. Obje su osi slične pa je postupak izgradnje jedne ploče isti za drugu ploču.

MATERIJAL - Nabavljeno iz trgovine Banggood. Com/

Os X

· (1) Sklop pužnog vijka T8 dugačak 500 mm

· (1) 12 -voltni 200 -stepeni 4 -žični NEMA 17 Tip koračni motor

· (2) 500 mm potporne šipke s krajnjim nosačima i klizačima

(1) Krajnji prekidač s kabelom

(1) Nosač za koračni motor

Podnožje od šperploče od breze 1/2 inča izrezano na 6-1/2 x 24 inča

standardni štapići za miješanje boje debljine 1/8"

razni vijci M3, M4, M5

Korak 3: Sastavite dijelove na ploči

Nosač koračnog motora prvi je komad koji se montira na jedan kraj baze 1/2 x 6-1/2 x 24 inča. Ovaj nosač je montiran na središnju liniju baze i pazite da je u kvadratu s dugim rubom. Ugradite koračni motor na ovaj nosač i instalirajte pogonsku spojnicu. Uvidjet ćete da je središnja linija pogona koračnih motora dovoljno visoka od baze, da se kućišta ležajeva vijaka za uvlačenje moraju montirati na drvene daske kako bi se sklop izravnao. Komad šperploče od breze od 1/2 dobro je polazište. Zatim dodajte podlošku koja dovodi središnju liniju kućišta ležajeva vijaka za uvlačenje u red.

Sada pomoću štapa za miješanje boje izbušite rupe koje odgovaraju prirubnici dovodnog vijka i pričvrstite ih vijcima M3 i podloškama za blokiranje. Ako sada koristite Locktite na ovim dijelovima, spriječit ćete njihovo kasnije raspadanje. Sada navucite ovaj sklop na vijak za uvlačenje. Jedan kraj napojnog vijka umetnite u kućište ležaja na kraju koračnog motora. Sada postavite drugo kućište ležaja na drugi kraj postolja, postavite vijak za uvlačenje i pričvrstite kućište na podlogu daskama i podlošcima. PROVJERITE da je ovaj sklop paralelan s rubom baze.

Sada rasporedite potporne šipke s njihovim krajnjim potpornim kućištima na daske koje se koriste za podupiranje kućišta ležaja. Od kritične je važnosti da svi ti dijelovi budu kvadratni i paralelni. Dakle, nemojte montirati dijelove na bazu sve dok svi dijelovi nisu postavljeni na podnožju. U ovom trenutku štapići za miješanje boje ili šperploča od tvrdog drva od 1/4 dobro funkcioniraju i mogu se rezati na željenu širinu i izbušiti s otvorima za montažu kako bi odgovarali klizačima potpornih šipki. Lagano spojite poprečne trake na klizače i gurnite ih do svakog kraja potporne šipke za postavljanje krajnjih kućišta potpornih šipki. Nakon što se ovi položaji uspostave, pričvrstite ih vijcima. U ovom trenutku trebate postaviti prirubnicu vijka za uvlačenje s štapićem za boju utisnutu između klizača.

Posljednji korak je postavljanje sigurnosnih traka za klizne poprečne daske. Stisnite klizače zajedno sa sendvičem prirubnice za miješanje i pričvrstite nosače. Štap za miješanje boje sada se može odrezati u ravnini s tek postavljenim trakama. Sada je montaža gotova i omogućuje kretanje prirubnice unutar sigurnosnih dasaka. Ovaj sklop možete testirati ručnim okretanjem pužnog vijka kako biste bili sigurni da se sve slobodno kreće bez vezivanja.

Korak 4: Instalirajte granični prekidač

Krajnji prekidač postavljen je na obje ploče blizu kraja motora. Koristi se kao osjetnik položaja navođenja za postavljanje obje osi u početni položaj kada je napajanje spojeno na upravljačku ploču. Točna montaža je korisnička želja, ali testirali smo 2 dizajna; jedan koji je imao lopaticu obješenu s kolica kako bi udario prekidač, a drugi je kao dodirnu točku koristio štap za miješanje s prirubnicom od mesinga. Nije važno kako je ovaj prekidač montiran, sve dok je prekidač aktiviran PRIJE nego što nosač stigne do kraja putovanja na kraju motora.

Korak 5: Sklop osi Z osi

Ploča osi Z osi identična je ploči osi X osi, osim što smo zamijenili drugi vijak za uvlačenje s 2 mm vodilicom kako bismo ubrzali kretanje.

(1) T8 Pužni vijak s olovkom od 2 mm i maticom od prirubnice od mesinga

Svi ostali koraci su isti, pa sada napravite ovu ploču.

Korak 6: Sastavite osi X i Z zajedno

Sklapanje 2 osi zajedno vrlo je ravno. Prvo smo dodali 6-1/2 x 5 "komad šperploče od breze 1/2" u sklop nosača osi X. Zatim smo pričvrstili ploču Z osi na ovu ploču. Položaj osi Z u odnosu na os X korisnička je sklonost. U našem prototipu kraj motora smo postavili oko 8 inča od središta sklopa nosača osi X. Upravljačka ploča će se nalaziti ispod osi X kada je montirana, pa se ovaj prostor činio prikladnim. Upamtite da su ploče X i Z osi prikazane ravne za sastavljanje, ali kada su postavljene na model željezničkog rasporeda, os X je postavljena 90 stupnjeva u odnosu na površinu pruge.

Korak 7: Izgradnja Tornada

Tornado dizajn

Tornado će biti izrađen s 12vdc motorom, ¼”drvenim tiplom, fleksibilnom spojnicom za povezivanje motora s osovinom, a kontrolirat će ga Arduino upravljački motor L298N H mosta.

Ovo je sklop motora: motor mjenjača 12 vdc 25 o / min

Lijevak se može pronaći u zanatskim trgovinama. Koristili smo tanke listove od Walmarta.

Lijevak će zahtijevati umjetnički rad kako bi dobio željeni izgled. Najvažniji dio je projektiranje i izrada sklopa nosača Z osi za smještaj motora i spojke. Visina od nosača će odrediti najveći promjer lijevka. Kad god želite promijeniti lijevak, samo je potrebno ukloniti šipku tiple sa spojnice. To se može učiniti u bilo kojem trenutku nakon instaliranja sustava. Dakle, ako želite eksperimentirati s različitim tokovima, to je lako učiniti.

No, u ovom trenutku u procesu izrade, samo odredite visinu iznad nosača i izgradite nosač motora za podupiranje motora i mjenjača. Postoji komercijalno izrađen nosač za montažu: Nosač motora

Vrijeme isporuke metalnog nosača bilo je predugo pa smo odlučili izgraditi montažni aranžman za sklop Tornado Rotation pogona od malih komada drveta. Na ovim fotografijama nosač je osmišljen tako da očisti vrh promjera 5 inča iz oblaka lijevka. u slučaju da ovaj raspored nije zadovoljavajući, montirali smo sklop na trake za vezivanje kolica. Ako iz nekog razloga ovaj raspored ne odgovara našim potrebama, sklop se može ukloniti sa samo 4 imbus vijka.

Spojevi motora su mali i krhki, pa su vodiči lemljeni na motor, a za pričvršćivanje vodiča koristili smo vijke i podloške. Putni pojas će biti lemljen na ovu vezu.

Korak 8: Upravljanje animacijom

Sada kada smo izgradili ploče s dvije osi i montirali ih zajedno, kako ćemo učiniti da ova animacija funkcionira? Video je ažuriranje testiranja provedenog tijekom izgradnje prototipnog sustava. Pa kako smo napravili ovu animaciju? Odgovor je da smo koristili 2 Arduino mikro kontrolera za kontrolu djelovanja. Sljedeći koraci detaljno će opisati izradu upravljačke ploče, korištenu opremu, sheme ožičenja i programski kod.

Korak 9: Korištenje Arduino mikrokontrolera za animiranje pokreta

Tornado Motion Design

Kako bismo kontrolirali Tornado, prvo definiramo kako želimo da radi:

1. Uključite motor za rotaciju Tornada.

2. Pokretanje osi Z pokrenite koračnim motorom koji pokreće dovodni vijak okomito prema dolje. Time se rotirajući Tornado pomiče sa skrivenog položaja prema dolje do površine stola.

3. Pokretanje osi X pokrenite koračnim motorom koji pokreće pužni vijak i platformu. Ovo će pomaknuti tornado zdesna nalijevo cijelom udaljenošću vijka za uvlačenje.

4. Pokrenite koračni motor s osi Z da biste rotirajući Tornado podigli natrag na vrh izvan pogleda. Isključite napajanje koračnog motora po osi Z.

5. Pokrenite koračni motor osi X da biste se vratili u desni početni položaj. Isključite napajanje koračnog motora X osi.

6. Isključite napajanje rotirajućeg Tornado motora.

U osnovi, stvaramo CNC stroj za usmjerivanje s 2 osi. Tornado rotacija je usmjerivač, a ostale 2 osi su za vodoravno i okomito kretanje. Da bismo to postigli, morat ćemo upotrijebiti 1 Arduino MEGA (nazvanu „KONTROLER POKRETA“) programiranu za rad (2) TB6600 mikrostepenske upravljačke ploče za upravljanje s 2 koračna motora. Također ćemo koristiti 1 Arduino UNO (nazvan "MASTER CONTROLLER") za kontrolu rotacije Tornada i pokretanje KONTROLA KRETANJA. Upravljanje sustavom osigurat će prekidač za uključivanje/isključivanje za 12 -voltno istosmjerno napajanje sustava. Trenutni prekidač bit će smješten u blizini položaja Tornada na rasporedu za pokretanje kruga releja napajanja. Ova trenutna sklopka će uključiti sustav, a MASTER CONTROLLER će se uključiti, a istosmjerni motor s pogonom će početi rotirati Tornado, a zatim će napajati UPRAVLJAČ POKRETA za slijed kretanja.

Korak 10: Oprema potrebna za upravljačku ploču

Materijal za kontrolni sustav

(1) Arduino UNO & (1) Arduino Mega mikro kontroleri

(1) L298N Modularna ploča H mosta modularna ploča za Tornado pogon ·

(2) TB6600 ploče s koračnim motorom za mikro korake za ploče Z i X osi

(1) 12 V DC napajanje

(1) SPDT prekidač na ploči

(2) 5 -voltni istosmjerni relej za Arduino ·

Razno ožičenje sa zelenom LED diodom i otpornicima

Terminalne letvice

Montažne ploče i hardver

Korak 11: Montiranje opreme na upravljačku ploču

Najprije odaberite materijal za upravljačku ploču. Koristili smo komad šperploče od tvrdog drva debljine 1/4 inča. Počeli smo s komadom 2 stope po 2 stope za organizaciju opreme. Nema tajne za ovu ploču, samo postavite sve na mjesto koje omogućuje kratke žice i pristupačnost za napajanje od 12 volti, kabele motora i ožičenje krajnjih sklopki s Axis ploča.

Korak 12: Ožičenje glavne upravljačke opreme

Shema prikazana za glavni kontroler možda neće biti potpuno točna zbog nedostatka knjižnica dijelova za modul L298N i releja s 5 voltnim signalom. Ostatak kruga je točan za povezivanje s Arduino Uno i Arduino Mega.

Za točno ožičenje L298N, moramo se obratiti slici koja prikazuje žičane veze s prikazanim brojevima priključaka. Druga slika prikazuje samo terminale koji se koriste na ovom projektu.

Za točno ožičenje 5 -voltnog releja za Arduino, moramo se pozvati na gornju sliku.

Ako ste u nedoumici, uvijek se obratite Arduino IDE -u za glavni kontroler za pin veze.

Korak 13: Ožičenje kontrolera kretanja

Arduino Mega koristi se kao kontroler kretanja. On povezuje mikrokoračne pogone i koračne motore. Vin veza nije prikazana jer je prikazana na shemi glavnog kontrolera.

Korak 14: Krug za blokiranje napajanja sustava

Kako bi se upravljalo napajanjem sustava i omogućilo automatsko isključivanje po dovršetku animacije, koristi se zasunski krug s trenutnim prekidačem preko 12 -voltnih kontakata releja napajanja NO. Relej od 5 volti kojim upravlja Arduino signali zaključava krug. Kad signal padne, napajanje sustava se isključuje. Odvojena LED dioda koristi se za pokazivanje da je sustav zaključan.

Korak 15: Arduino kod

Budući da ovo nije uputstvo za pisanje Arduino koda, priložili smo datoteke Master i Movement za vaš pregled i/ili preuzimanje.

Korak 16: Izrada montažnog okvira

Nosač sustava izrađen je od jednostavnog drveta. To je nosač s 3 noge koji ima pričvršćenu ploču X-osi kako bi se utvrdilo odgovarajuće mjesto za Tornado na površini izgleda. Upravljačka ploča postavljena je iza ploče X-osi kako bi se omogućilo slobodno kretanje pomične ploče Z-osi. Cijeli sklop mogao bi se pričvrstiti na zid ili ostaviti slobodnim za lakše uklanjanje ako je potrebno.