BEND_it: Nemojte stresirati samo "BEND_it" Out: 8 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-13 06:57

UVOD

BEND_it je mala mašina za brzo testiranje. Vrlo je dobar u savijanju i lomljenju stvari. Ponekad može biti i korisno. To bi moglo pomoći pri dohvaćanju informacija poput:

1. Vodoravna sila potiska uslijed lučnog djelovanja.
2. Promjena naprezanja pri savijanju zbog promjene geometrije.
3. Krutost materijala

Projekat su uradili Anand Shah i Ryan Daley u okviru seminara: Računarski dizajn i digitalna izrada na programu ITECH, Univerzitet u Stuttgartu, Njemačka.

Supplies

Projekt je zamišljen u izazovnim vremenima COVID-19 i stoga se mogao u potpunosti izvesti kod kuće bez potrebe za upotrebom laserski rezanih dijelova/ 3D ispisanih dijelova ili drugih alata zasnovanih na radionicama.

Sistem za mehanizam

• 1 X 900 mm x 600 mm papirna ploča
• 1 X 900 mm x 600 mm polisterol ploča
• Neki otpadni karton iz kutija za pakovanje
• Plastični zupčanici i stalci (Amazon)

Glavna elektronika

• 1 X Arduino Uno R3 (Početni komplet - ebay)
• 15 X žica za kratkospojnike (uključeno u početni komplet)
• 1 X Breadboard (uključeno u početni komplet)
• 1 X 5V adapter za napajanje (Amazon)

Alati

• 1 X super ljepilo (1 g)
• 1 X bijelo ljepilo (200g)
• 1 X izolacijska traka
• 1 X Električni rezač kabela
• 1 X Šipka za lemljenje
• Obično stacionarno (škare, rezač papira, prostirka za rezanje, olovka, olovka, gumica za brisanje, ravnalo)

Motori i senzori

• 1 X koračni motor: 28BYJ-48, 5V, DC (uključeno u početni komplet)
• 1 X ULN2003 APG upravljački program (uključeno u početni komplet)
• 1 X 1 kg Merna ćelija sa HX711 senzorom za merenje (Amazon)
• 1 X ADXL345, 3 - Osovinski akcelerometar (Amazon)

TEORIJA

Stepper Motor

28BYJ-48 je petožilni unipolarni koračni motor koji se unutarnje pomiče 32 koraka po rotaciji, ali ima sistem zupčanika koji pomiče vratilo za faktor 64. Rezultat je motor koji se okreće pri 2048 koraka po rotaciji. Kako bismo upravljali motorom i omogućili mu nesmetan rad, koristili bismo ULM 2003 Darlington Transister Array. Za detaljnije informacije spomenuta web stranica odličan je izvor:

Koračni motori s Arduinom - Započnite s koračnim motorima

Opterećenje ćelije

Za projekt koristimo mjernu ćeliju od 1 kg sa senzorom za vaganje HX711. Merne ćelije su metalni delovi na koje su pričvršćeni merači napona. Mjerači napona su osjetljivi otpornici, čiji otpor varira pri deformaciji. Mikročip HX711 pojačava ovaj otpor i prenosi ga na Arduino ploču. Ćeliju opterećenja potrebno je u početku kalibrirati sa poznatim težinama. ovdje se u našem slučaju mjerač kalibrira u kg, a zatim se serijska vrijednost pomnoži s 9,8 kako bi se dobila sila u Newtonima. Za više informacija pogledajte ovaj video:

Elektroničke osnove #33: Mjerač naprezanja/mjerač opterećenja i kako ih koristiti za mjerenje težine

Akcelerometar

Akcelerometri su senzorski uređaji koji su korisni za mjerenje statičkih i dinamičkih sila. Oni mjere razliku između linearnog ubrzanja u referentnoj popularnosti akcelerometra i vektora gravitacijskog polja Zemlje. ovdje u ovom eksperimentu koristimo Pitch kao izlaz iz akcelerometra. Nagib je vrijednost kuta u stupnjevima koja bi osigurala orijentaciju savijene ploče u odnosu na os y akcelerometra. Slika ispod može se koristiti kao referenca za razumijevanje vrijednosti visine tona.

Za detaljnije informacije možete posjetiti ovu web stranicu:

Kako pratiti orijentaciju pomoću Arduino i ADXL345 mjerača brzine

Korak 1: Direktor

PRINCIPAL

Mašina Bend_It bočno aktivira materijal koračnim motorom, a zatim mjeri odziv materijala pomoću mjerne ćelije i mjerila ubrzanja. Merna ćelija meri bočnu silu kojoj materijal odoleva. Akcelerometar je sredstvo za mjerenje geometrijske deformacije u materijalu. Prikupljeni podaci šalju se kao tok podataka u Excel proračunsku tablicu gdje se svi mogu usporediti na raspršenom grafikonu. To omogućuje dizajneru da vidi koliko je sile bilo potrebno da materijal postigne plastičnu deformaciju. Bočno opterećenje se smanjuje kada materijal dosegne prag aktiviranja, i možemo vidjeti da se materijal ne vraća, na elastičan način, u svoj izvorni oblik. Ova metoda ispitivanja je brzo i jednostavno sredstvo za analizu prilagođenih materijala koji su možda premali da bi se mogli testirati pomoću strojeva za drobljenje u punoj veličini.

Korak 2: Linearno kretanje sa koračnim motorom

Potrebni potrošni materijal: list kartona, otpadni karton, plastični zupčanici, stalci, super ljepilo, bijelo ljepilo, odgovarajući stacionarni predmeti, Arduino Uno R3, kratkospojne žice, pločica, 5V adapter za napajanje, koračni motor (28BYJ-48) Tranzistor ULN2003.

Korak 3: Koračni motor + mjerna ćelija (za mjerenje vodoravnog potiska)

Potrošni materijal potreban za korak 1: Polisterolski lim, izolacijska traka, elektronički rezač kabela, šipka za lemljenje, 1 kg Mjerač ćelije sa senzorom za vaganje HX711

Korak 4: Koračni motor + Mjerač ćelije + Akcelerometar (za mjerenje nagiba luka)

Potrošni materijal potreban za korak 2: ADXL345 - 3 - Osovinski mjerni mjerač brzine i kratkospojnici

Korak 5: Dijagram urezivanja

Korak 6: Sastavljena mašina

Mašina je konačno sastavljena i upakovana u osnovnu kutiju od kartona.

Korak 7: Radni video

Korak 8: Arduino kod

Molimo vas da koristite ovu vezu za pristup kodu:

Bend_it.ino