Pokretni most: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Mi smo META_XIII, dolazimo sa Zajedničkog instituta Sveučilišta Michigan-Shanghai Jiao Tong University (JI). Ovaj demonstrativni priručnik napravljen je za naš dizajn tečaja VG100, pokretni most kojim upravlja Arduino.

JI su 2006. zajednički osnovala dva vrhunska sveučilišta, UM i SJTU. JI vodi međunarodnu obrazovnu suradnju u Kini, koja uključuje američke i kineske obrazovne stilove. Nalazi se u kampusu Minhang u SJTU -u, jugozapadno u Šangaju, gdje se okupljaju tehnološke tvrtke.

Postoje dva projekta kolegija u VG100, a oba zahtijevaju analizu, zakazivanje i suradnju. Ovaj tečaj priprema studente za inženjere s 4 kvalifikacije koje JI cijeni, internacionalizaciju, interdisciplinarnost, inovativnost i kvalitetu. Na natječaju Project1, svaka skupina trebala bi izgraditi "pomični most" s navedenim materijalima, a izvedba mosta na dan igre čini veliku razliku u ocjeni tečaja.

Na dan utakmice svih 19 skupina trebalo bi doći u laboratorij u zgradi JI -a i završiti nekoliko dijelova testova. Prvi dio je ispitivanje funkcija, gdje bi mostovi trebali moći zaustaviti automobile, a zatim se otvoriti kako bi propustili brod. Uspješno smo završili cijeli proces i dobili punu ocjenu. Drugi dio ispitivanja su testovi veličine i opterećenja. Više bodova će se postići ako je most lakši i bolji u nosivosti. Mogli bismo podnijeti 1 kg unutar varijabli oblika od 2,83 mm. Zauzeli smo 9. mjesto po pitanju estetike i osmo mjesto u testu za težinu.

Konačno je naš most dobio ocjenu 76.7, zauzevši 4. mjesto.

U nastavku je prikazana kratka verzija pravila:

A. Proces ispitivanja funkcija

a. Automobil A može proći mostom.

b. Kad je A još na mostu, veliki brod C prilazi mostu odozdo.

c. Most može detektirati C i podići se nakon što automobil A napusti most kako bi C prošao ispod.

d. Nakon što C prođe, most se može vratiti u normalu za 15 sekundi.

B. Test opterećenja

Svaki put će se neki manji utezi staviti na most 100 g više. Dodaju se utezi do 1 kg ili dok otklon ne dosegne 4 mm, a zatim se bilježe podaci.

C. Test veličine

Ukupna masa mosta (uključujući dio kruga osim baterija) bit će zabilježena i uspoređena s drugim skupinama.

Video veze: Kliknite ovdje da biste uživali u našem video zapisu današnjeg mosta!

Nadamo se da će uvod ostaviti opći dojam o našem mostu.

Korak 1: Konceptni dijagram

Korak 2: Analiza

Evo nekoliko objašnjenja za naš izračun o varijablama oblika mosta kako bismo mogli projektirati iznimno laku strukturu koja u teoriji može podnijeti veću težinu.

Ovaj dio uključuje poznavanje analize sile i integrala. Nadamo se da će vam ovo pomoći da razumijete načelo i primijenite ga na slične situacije kada gradite svoj most.

Korak 3: Popis materijala:

** U cijenu nije uključeno ljepilo za drvo, pamučne žice, voštani papir i drugi alati.

Evo nekoliko hiperveza za artikle koje možete kupiti u Taobau.

Arduino Uno (21,90）)

Oglasna ploča （6,24）

Priključne žice （27,61）

Ploča za pogon motora L298N (10,43）)

Infracrveni senzori 2-30cm 3.3V-5V (31.00）)

Mikro servo, 8,81）

Motor zupčanika （30,00）

Balsa drvena ploča （402,5）

Balsa drvena letva, 232,06）

Nož （38,40）

Šarka （12,76）

Korak 4: Dijagram kruga

Gore je prikazan kratki dijagram spoja. Žice različitih boja trebaju biti spojene na odgovarajuća logička ušća. Sve crvene žice znače napajanje od 9V. Sve crne žice znače uzemljenje. Zelena žica znači zelenu LED, dok ružičasta žica znači crvenu LED.

Dva zupčanika sa 100 okretaja u sekundi pružaju glavnu snagu za podizanje mosta. Vozi ih jeftin vozač motora, vozač motora bez jezgre L298N.

Micro Servo je dizajniran za okretanje štapa koji će spriječiti automobil da prođe most nakon podizanja mosta. Mogao bi se zakrenuti za 90 stupnjeva i vratiti na prvotno mjesto.

Četiri infracrvena senzora bitna su za otkrivanje automobila i broda. Oni mogu biti od pomoći pri odlučivanju kada most treba podići i spustiti.

Cijeli proces koji zadovoljava zahtjeve funkcionalnih ispitivanja trebao bi se provesti na sljedeći način:

· Senzor 1 detektira približavanje automobila A. Senzor 2 otkriva približavanje broda C. Oni šalju signale Arduinu tako da crvena LED svijetli, a mikro servo okreće štap kako bi zaustavio automobil B.

· Senzor 3 detektira odlazak automobila A. Tada se motori zupčanika pokreću i podižu most na odgovarajuću visinu za prolazak broda C.

· Senzor 4 detektira odlazak broda C. Oni šalju signale Arduinu. Nakon razmaka od 15 sekundi, motori zupčanika kreću unatrag i spuštaju most.

· Micro Servo se vraća u prvobitno stanje, a zelena LED dioda daje svjetlo kako bi pokazala dopuštenje prolaska automobila B.

** Obratite pažnju da infracrveni senzori koje koristimo za izgradnju našeg mosta nisu potpuno isti s gornjim dijagramom. Odabiremo onu jeftiniju koja može biti jednako korisna. Slika ove vrste prikazana je na popisu materijala.

Korak 5: Izradite palubu

a. Izrežite četiri ploče dimenzija 1m*120mm*3mm na 50 cm duljine.

b. Nacrtajte nekoliko usko raspoređenih pravokutnih trokuta veličine 4 cm duljine i 3 cm širine. Rezervirajte prostor širine 2 cm sa svake strane i 0,5 cm širine između trokuta. Izrežite ove trokute noževima. ** Pazite da ne slomite bok.

c. Zalijepite svake dvije ploče ljepilom za drvo. Položite i zalijepite komad voštanog papira s obje strane palube.

Korak 6: Izradite okvire

a. Izrežite drvene letvice od 3 mm na 15 cm 、 35 cm i duljinu 38 cm. Lagano prilagodite njihove krajeve odgovarajućim oblicima kako bi se uklopili u okvir bez međuprostora. Zalijepite ih zajedno. Zatim napravite još 3 identična trokuta.

b. Izrežite nekoliko drvenih letvica od 3 mm odgovarajuće veličine. Zalijepite ih (a) drvenim trokutima kako biste oblikovali nekoliko jednakokračnih pravokutnih trokuta različitih veličina. (Ovim se korakom želi povećati njegova vertikalna stabilnost i ljepota.)

c. Izrežite i zalijepite nekoliko drvnih sječki od 2 mm na spojne dijelove kako biste ih ojačali.

d. Izrežite nekoliko drvenih letvica od 5 mm na 23 cm. Odvojite dva (c) drvena trokuta na udaljenosti od 23 cm. Zalijepite šest letvica između trokuta. Provjerite jesu li jednako udaljeni. Zatim napravite još jedan identičan.

e. Nastavite koristiti drvene letve od 5 mm odgovarajuće veličine kako biste ispunili prostor između (d) šest letvica sličnih trokutastih oblika. Zalijepite ih zajedno. (d, e korak je povećanje njegove bočne stabilnosti, koja bi se trebala testirati, ali je iz nekih razloga otkazana. Stoga je ova struktura nepotrebna za zahtjeve.)

Korak 7: Montaža

a. Zalijepite palubu s okvirom. Vrh jednog okvira trebao bi prelaziti rub ploče, dok se drugi uvlači.

b. Izrežite jednu od (a) ploča na 35 cm dugu

Korak 8: Savršenstvo

a. Izbušite četiri male rupe na jednom kraju ploče duge 35 cm. Na ploči dugoj 24 cm izbušite dvije odgovarajuće rupe. Spojite ih šarkama i vijcima.

b. Izrežite četiri drvene letvice od 8 mm na 15 cm duljine. Na svakoj letvici izbušite rupu na visini od 12 cm. Paralelno zalijepite dvije letve na svaku ploču s razmakom od 18 cm. Zatim izrežite četiri štapa od 6 cm kako biste ojačali "tornjeve".

c. Zalijepite gredu preko dvije letve.

d. Izbušite dvije rupe na jednom kraju dvije ploče. Provucite pamučne žice kroz rupe na daskama mosta i okomitim letvicama.

e. Izbušite šest rupa na kraju obje palube kako biste bili sigurni da se mogu pričvrstiti na upornjake vijcima.

Korak 9: Sklop sklopa

a. Izrežite dvije drvene kocke od 2 cm i zalijepite ih na rub šarnirske palube u posljednjem koraku. Zatim zalijepite Gear motor na svaku kocku. Zalijepite kraj konca na vreteno sa 502.

b. Zalijepite dva infracrvena senzora prema dolje na dvije poprečne grede (a). Zalijepite još dva infracrvena senzora na obje strane okvira, podesite ih tako da odgovaraju otkrivanju broda.

c. Zalijepite mikro servo na jednu od letvica na pomičnom dijelu mosta. Zatim na njega zalijepite drveni štap kao barijernu kapiju.

d. Izrežite mali dio matične ploče i pričvrstite je na drugu letvicu na pomičnom dijelu mosta. Stavite crvenu LED i zelenu LED diodu na malu ploču.

e. Spojite sve žice i testirajte ih više puta kako biste osigurali izvedivost Arduino koda.

Korak 10: Završni prikaz sustava

Hvala vam što ste pogledali naš priručnik!

Nadamo se da vam može dati inspiraciju prilikom projektiranja vašeg pomičnog mosta.