Arduino ve V-yuvasını Kullanan DIY Dalga Tankı/kanal: 11 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bir dalga tankı, yüzey dalgalarının davranışını gözlemlemek için bir laboratuvar kurulumudur. Tipik dalga tankı, sıvı, genellikle su ile dolu, üstte açık veya hava dolu alan bırakan bir kutudur. Tankın bir ucunda bir aktüatör dalgalar üretir; diğer uç genellikle dalga emici bir yüzeye sahiptir.

Genellikle bu tanklar çok pahalıya mal olur, bu yüzden tankı projelerini test etmek için kullanmak isteyen öğrenciler için gerçekten ucuz bir çözüm yapmaya çalıştım.

Adım 1: Doz Nasıl Çalışır?

Böylece proje, v-slot alüminyum ekstrüzyonlar kullanılarak yapılan iki aktüatörden oluşuyor.

Her aktüatöre bir step motor bağlanır ve her iki motor da aynı step motor sürücüsü tarafından kontrol edilir, böylece gecikme olmaz.

Arduino, motor sürücüsünü kontrol etmek için kullanılır. PC üzerinden bağlanan arduion'a giriş vermek için menü tabanlı bir program kullanılır. Aktüatör plakaları, motorlar çalıştığında ileri geri gidecek olan v-slot kızak üzerine monte edilir ve plakaların bu ileri geri hareketi, tankın içinde dalgaları oluşturur. Dalga yüksekliği ve dalga boyu, hızı değiştirilerek değiştirilebilir. arduino üzerinden motor.

Adım 2: Başlamadan Önce Lütfen Dikkat Edin

Bu öğreticiyi küçük ve anlaşılması kolay tutmak için arduino'nun nasıl kullanılacağı veya nasıl kaynak yapılacağı gibi küçük şeylerin çoğunu ele almadım. Resimlerde ve videolarda eksiklerin çoğu giderilecektir. Proje ile ilgili herhangi bir sorun veya sorunuz olursa lütfen bana mesaj atın.

Adım 3: Tüm Malzemeyi Toplayın

1. Arduino mikro denetleyici
2. 2*Step motor (motor başına 2,8 kgcm tork)
3. 1 * step motor Sürücü
4. 2*V yuvalı portal sistemi
5. Tank gövdesi için çelik veya demir plakalar
6. Vücudu desteklemek için L-sertleştiriciler
7. Aktüatör plakası yapmak için fiber veya plastik levha
8. Kablolar 48 volt DC güç kaynağı

Liste çok büyük olacağı için v-slot portalı için malzeme eklemedim, o zaman sadece google v-slot'ta nasıl monte edileceğine dair birçok video alacaksınız, 2040 alüminyum ekstrüzyon kullandım. Daha fazla yük taşımak istiyorsanız motor kapasitesi ve güç kaynağı kapasitesi değişecektir.

Tank boyutları

Uzunluk 5,50 m

Genişlik 1.07 m

Derinlik 0,50 m

Adım 4: Çeşitli Boyutlar

İşleri daha basit ve öğretici daha kısa hale getirmek için, bunların boyutlarını görebilmeniz için farklı bileşenlerin bir ölçekle resimlerini çektim.

Adım 5: Gövde Yapmak

Gövde 3 mm kalınlığında döküm sacdan imal edilmiştir.

Tank genişliği 1.10 metre, uzunluk 5 metre ve yükseklik 0.5 metredir.

Tank gövdesi yumuşak çelikten imal edilmiş olup, gerektiğinde çevresinde stifnerler bulunmaktadır. Hafif çelik levhalar bükülerek tank boyutlarına göre çeşitli bölümlere ayrılmıştır. Bu bölümler daha sonra birbirine kaynak yapılarak dikilmiştir. Yapıyı daha güçlü hale getirmek için sertleştiriciler de birbirine kaynaklandı.

Önce plaka çeşitli bölümlerde istenilen boyuta bükülmüş ve daha sonra bu bölümler gövdeyi dikmek için birbirine kaynaklanmıştır. Stifnerler destek stifner boyutları resimde görüldüğü gibi eklenmiştir.

Adım 6: Aktüatör Montajı ve Plaka İmalatı

aktüatörler v-slot sistemleri kullanılarak yapılır. Bunlar gerçekten ucuz ve yapımı kolaydır, bunlardan birini nasıl monte edebileceğinizi google'da bulabilirsiniz. Yük taşıma kapasitesini artırmak için kayış tahriki yerine kurşun vida kullandım. Taşımak istediğiniz yüke göre değişeceği için montaj eğitimini dahil etmedim. Benim için maksimum hızda yük 14Kg civarındaydı.

Aktüatör plakası frp levha kullanılarak yapılmıştır, akrilik de kullanılabilir. Frp levhayı desteklemek için paslanmaz çelik çerçeve yapılmıştır.

Kürek çerçevesi

Kürek çerçevesi paslanmaz çelikten yapılmıştır. Paslanmaz çelik su geçirmezdir ve bu nedenle korozyona karşı dayanıklıdır. Kürek çerçevesi için 2 x 2 cm kare kesit kullanılmıştır. Dalga oluşumu sırasında kürek üzerinde çok sayıda döngüsel yük hareket edeceğinden sağlam bir çerçeve gerekliydi. Çelik çerçeve bükülmeyecek ve bu nedenle düzenli sinüzoidal dalga üretecektir.

Vslot sistemi üzerinde aktüatör plakasını portal plakaya bağlamak için özel bir L-kelepçe yapılmıştır.

Adım 7: Dalga Karakteristikleri Manüelasyonu

Tank, ihtiyaca göre farklı dalga yükseklikleri üretebilir. Farklı dalga yüksekliği üretmek için motorun RPM'si ayarlanır. Büyük dalga yüksekliği elde etmek için motorun RPM'si arttırılır, bu da dalganın dalga boyunu azaltır. Benzer şekilde motorun dalga boyu RPM'sini artırmak için azalır. RPM, menüden özel RPM seçeneği seçilerek ayarlanabilir.

Maksimum RPM = 250

Minimum RPM = 50

Aşağıda, ivmeölçer tarafından kaydedilen farklı dalga yüksekliği örneği verilmiştir. İlk görüntü yüksek devirde kaydedilen verilerdir, sonuç olarak yüksek dalga yüksekliği elde ederiz. İkinci görüntü, ivmeölçer tarafından kaydedilen veri olan grafiğin azalan dalga yüksekliğini ve artan dalga boyunu gösterir ve üretilen dalganın gerçek dalga özelliklerini temsil eder.

Adım 8: Elektronik Bağlantılar ve Program

Güç kaynağını bağlarken bağlantı polaritesine dikkat edin, artı kutbu artıya ve eksiyi eksiye bağlayın. Motor ve sürücü bağlantılarını resimdeki gibi yapın. Tüm bağlantılar uygun olduktan sonra mikrodenetleyici pinlerini (8, 9, 10 ve 11) bağlayın.) step motor sürücüsüne. Mikrodenetleyiciyi bir USB ile bir PC'ye bağlayın. Arduino IDE > Seri monitör'ü başlatın.

Program öğreticiye dahildir ve açıklayıcıdır, switch case ve if else ifadeleri kullanır. Gerçekten basit bir lise öğrencisi de anlayabilir.

İşte programın google drive bağlantısı

Arduino kontrol programı

Adım 9: Menü Yönlendirmeli Program ile Aktüatörlerin Kontrolü

Mikrodenetleyici PC'ye düzgün bir şekilde bağlandığında, benzer bir menü göreceksiniz. Seçeneği seçmek için seçeneğin yanındaki numarayı yazıp enter tuşuna basmanız yeterlidir.

Örnek:-

“Maksimum frekansta çalıştır”ı seçmek için 1 yazın ve enter tuşuna basın.

Eylemi durdurmak için 0 yazın ve enter tuşuna basın.

Acil durdurma

Aktüatörü durdurmak için sıfıra “0” basın ve girin.

Acil durdurma yapmak için ya mikrodenetleyicideki reset'e basın ya da güç kaynağını kesin.

Adım 10: Dalga Tankı Nasıl Çalıştırılır

Bu tank benim büyük projemin bir parçası olarak yapıldı. Tank, ölçekli bir mavna modeli için baş deniz koşullarında farklı düzenli dalgaların üretimi için test edilmiştir. Dalga kanalının testi başarılı oldu. Bu projenin geliştirilmesi için toplam maliyet Rs idi. İki aylık bir süre içinde 81, 000 (Yalnızca Seksen Bir Bin).

Herhangi bir sorunuz için lütfen yorum yapın.

Su Yarışmasında Birincilik Ödülü