O Umjereni model Railroad Tornado: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

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 pruzi, jer je dio kompletnog zvučnog i animacijskog sistema. Ali kad se završi, trebala bi biti atrakcija.

Ovaj projekt vodi vas kroz korake za izgradnju radne animacije od CNC hardvera, pogona motora 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 osnovnog panela

Ovaj projekt se sastoji od Z Axis panela, X Axis panela, Arduino mikro kontrolera, koračnih motora, H mostovskih pogona, mikro stepenastih pogona i samog Tornada. Prva stvar koju treba učiniti je prikupiti materijal za osnovnu komisiju. Obje osne ploče su slične, pa je proces izgradnje jedne ploče isti za drugu ploču.

MATERIJAL - Nabavljeno iz prodavnice drvne građe Banggood. Com/

Os X

· (1) Sklop pužnog vijka dugačkog T8 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 je prvi 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 bude kvadrat prema dugom rubu. Montirajte koračni motor na ovaj nosač i instalirajte pogonsku spojku. Utvrdit ćete da je središnja linija pogona koračnih motora dovoljno visoka od osnove, da se kućišta ležajeva vijaka za uvlačenje moraju montirati na drvene daske kako bi se sklop izravnao. Komad šperploče od breze od 1/2 dobra je polazna tačka. Zatim dodajte podlošku koja dovodi središnju liniju kućišta ležajeva vijaka za uvlačenje u red.

Sada pomoću štapića za miješanje boje izbušite rupe koje odgovaraju prirubnici dovodnog vijka i montirajte vijcima M3 i sigurnosnim podloškama. Ako sada koristite Locktite na ovim dijelovima, spriječit ćete njihovo kasnije raspadanje. Sada navucite ovaj sklop na vijak za uvlačenje. Umetnite jedan kraj napojnog vijka u kućište ležaja na kraju koračnog motora. Sada postavite drugo kućište ležaja na drugi kraj baze, postavite vijak za uvlačenje i pričvrstite kućište na podlogu pomoću dasaka i podmetača. Budite sigurni 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 ležajeva. Od kritičnog je značaja da svi ti dijelovi budu kvadratni i paralelni. Dakle, nemojte montirati dijelove na bazu dok svi dijelovi nisu postavljeni na podnožju. U ovom trenutku štapići za miješanje boje ili šperploča od tvrdog drveta od 1/4 dobro funkcioniraju i mogu se rezati na željenu širinu i izbušiti s otvorima za montažu koji odgovaraju klizačima potpornih šipki. Lagano spojite poprečne trake na klizače i gurnite ih do svakog kraja potporne šipke za postavljanje krajeva kućišta potpornih šipki. Nakon što se ovi položaji uspostave, zašrafite ih. Na ovom mjestu trebate postaviti prirubnicu vijka za uvlačenje sa 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 odsjeći u ravnini sa samo postavljenim trakama. Sada je montaža završena i omogućuje pomicanje prirubnice unutar sigurnosnih dasaka. Ovaj sklop možete testirati ručnim okretanjem puža za uvlačenje kako biste bili sigurni da se sve slobodno kreće bez vezivanja.

Korak 4: Instalirajte granični prekidač

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

Korak 5: Montaža Z osi ploče

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

Korak 7: Izgradnja Tornada

Tornado Design

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

Levak se može pronaći u zanatskim radnjama. Koristili smo tanke valovite listove iz Walmarta.

Za lijevak će biti potrebno malo umjetničkog rada da biste dobili 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 koje vrijeme nakon instalacije sistema. Dakle, ako želite eksperimentirati s različitim lijevcima, to je lako učiniti.

Ali u ovom trenutku u procesu izgradnje, samo odredite visinu iznad nosača i izgradite nosač motora za podršku motora i mjenjača. Postoji komercijalno proizveden montažni držač: Nosač motora

Vrijeme isporuke metalnog držača bilo je predugo pa smo odlučili izgraditi montažni aranžman za sklop Tornado Rotation pogona od malih komada drveta. Na ovim fotografijama nosač je dizajniran 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: Kontrola animacije

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

Korak 9: Upotreba Arduino mikrokontrolera za animiranje pokreta

Tornado Motion Design

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

1. Uključite motor za Tornado rotaciju.

2. Pokretanje osi Z pokrenite koračnim motorom koji pokreće dovodni vijak okomito prema dolje. Ovo pomiče rotirajući Tornado prema dolje iz skrivenog položaja prema dolje na površinu stola.

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

4. Pokrenite koračni motor osi Z da podignete rotirajući Tornado 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 koristiti 1 Arduino MEGA (nazvan „KONTROLER POKRETA“) programiran za rad (2) TB6600 mikrostepenske upravljačke ploče za upravljanje 2 koračna motora. Također ćemo koristiti 1 Arduino UNO (nazvan “MASTER CONTROLLER”) za kontrolu rotacije Tornada i pokretanje KONTROLA KRETANJA. Kontrola sistema će biti omogućena prekidačem za uključivanje/isključivanje za 12 V DC napajanje sistema. Trenutni prekidač bit će smješten u blizini Tornado pozicije na rasporedu za pokretanje kruga releja napajanja. Ova kratka kontrola prekidača će uključiti sistem, a MASTER CONTROLLER će se uključiti, a istosmjerni motor s pogonom će početi rotirati Tornado, a zatim će napajati KONTROLER KRETANJA za slijed kretanja.

Korak 10: Oprema potrebna za kontrolnu ploču

Kontrolni sistem materijala

(1) Arduino UNO & (1) Arduino Mega mikrokontroleri

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

(2) TB6600 koračne ploče mikrokoračnih koračnih motora za ploču Z i X osi

(1) 12 V DC napajanje

(1) SPDT prekidač na ploči

(2) DC napon od 5 volti za Arduino ·

Razno ožičenje sa zelenom LED diodom i otpornicima

Terminal Strips

Montažne ploče i hardver

Korak 11: Montiranje opreme na kontrolnu ploču

Prvo odaberite materijal za kontrolnu ploču. Koristili smo komad šperploče od tvrdog drveta debljine 1/4 inča. Počeli smo s komadom 2 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 opreme kontrolera

Shema prikazana za glavni kontroler možda neće biti potpuno točna zbog nedostatka biblioteka dijelova za modul L298N i releja s 5 -voltnim signalom. Ostatak kola je tačan za povezivanje sa Arduino Uno i Arduino Mega.

Za precizno 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 precizno 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 sistema

Da bi se upravljalo napajanjem sistema i omogućilo automatsko isključivanje po završetku animacije, koristi se krug zaključavanja s trenutnim prekidačem preko 12 -voltnih kontakata releja napajanja. Relej od 5 volti koji kontrolira Arduino signal zaključava krug. Kad signal padne, napajanje sistema se isključuje. Odvojena LED dioda se koristi za pokazivanje da je sistem zaključan.

Korak 15: Arduino kod

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

Korak 16: Izgradnja montažnog okvira

Nosač sistema napravljen je od jednostavnog drveta. To je nosač s 3 noge koji ima pričvršćenu X-osnu ploču za uspostavljanje odgovarajuće lokacije za Tornado na površini rasporeda. Upravljačka ploča je postavljena 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.