Jeftina istraživačka kutija za rukavice: 35 koraka (sa slikama)

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

Svrha:

Svrha ovog uputstva je da vodi kroz izradu jeftine istraživačke kutije za rukavice. Ukupne dimenzije kutije su 3 'x 2' x 2 '¾”(D x Š x V) sa prolaznom kutijom 1’ x 1’x 1’ pričvršćenom sa strane. Ova kutija uključuje kontrolu temperature i vlažnosti kako bi stvorila kontrolirano okruženje za eksperimentiranje. Približno vrijeme izgradnje je 10 dana za glavnu konstrukciju i ožičenje/cjevovode. Neka testiranja kodiranja koja se koriste za ovaj projekt također će morati biti uključena u to vrijeme, što će varirati ovisno o vašem nivou povjerenja u Arduino programiranje. Ukupni troškovi izgradnje su otprilike 320 USD za drvo, vijke, hardver, ožičenje, cjevovode, PVC, akril, boje, senzore i dodatne razne predmete. U ovoj su konstrukciji korištena metalna kolica, ali to nije potrebno. Kutija se može postaviti na sto ili radni sto.

Potrebni alati:

· Stona pila

· Jig pila

· Ruter

· Kružna pila

· Električna bušilica

· Ravna ivica

· Traka za mjerenje

· Testera za rupe od 6”

· Kist za farbanje

· 6”valjak za farbanje i navlake od pene

· Brusni papir zrnastosti 220

Korišteni materijali:

· 2 x (8’x4’x ¾”) šperploča od breze

· 1 X (36”x 30” x 0.093”) akrilni lim

· 2 X (24”x 18” x 0,093”) akrilni lim

· Vijci Deck Plus (8 x 1 5/8”) (uključuje bit)

· Silikonsko brtvilo za ljepilo Gorilla, 2.8oz., Prozirno

· Gorivo ljepilo epoksid

· PLA za 3D štampane delove

· 3 X Gatehouse klizno prozorsko krilo od lijevanog lijevanog lima od 1,75 inča

· 6 X Okov/šarke za vrata kapije 1,5”pocinkovane

· 5 x 1 šolja zidanih staklenki

· Vanjska boja Valspar Duramax satenski lateks, bijela, 1 litra

· Silikonsko brtvljenje

· Arduino mikrokontroler

· Oglasna ploča (ili se za spajanje žica može koristiti lemljenje)

· 5 različitih boja ožičenja

· 9-voltna baterija

· Adafruit DHT22 (senzor vlažnosti i temperature)

· 10kΩ otpornik

· Step motor (28BYJ-48)

· Dva releja (JQC-3FF-S-Z)

· Ožičenje CAT 5

· 2 lakta od 90 stepeni (bakar)

· Plastično crijevo

· ½”obujmica za crijevo

· Ekstrudirana aluminijumska ploča

· ½”šperploča za kutiju za skladištenje (rabljeni komadići otpada)

· LED trakasta svjetla

· Odgovarajući AC / DC pretvarač za bilo koja svjetla koja se koriste

· 2 x 6 obujmice za crijeva

Korak 1: Napravite rezani list za šperploču

Rasporedite rezane linije za sve strane glavne kutije i prolazne kutije na listu šperploče. Lista rezanja je sljedeća:

· (1x) 36”x 12 ¾” (sprijeda gdje će ići rupe za rukavice)

· (1x) 36”x 24” (straga)

· (2x) 24”x 22 ½” PLUS Isecanje od 45 stepeni od sredine (oznaka 12”) od strane 24” do strane 22 ½”

· (1x) 34 ½”x 22 ½” (dole)

· (1x) 36”x 11 ¾” (gore)

· (1x) 36”x 17 5/8” (prednja vrata ormara)

Korak 2: Napravite sve rezove

Napravite sve rezove kružnom pilom koristeći ravnu ivicu kao vodič, kao što je prikazano na fotografiji s Google slika u nastavku. Brusite sve rubove jednom izrezane. Gornja i prednja strana kutije morat će imati izreze pod kutom od 45 ° na dugim rubovima kako bi bili u ravnini sa stranicama koje su izrezane pod kutom od 45 °. Poravnajte ih i izmjerite ručno kako biste napravili ispravne rezove. Za rezanje ovih kutnih rubova upotrijebite pilu za rezanje ili stolnu pilu.

Korak 3: Testirajte izreze

Test pristaje sa svih strana. U ovoj konstrukciji, dno kutije postavljeno je "unutar" svih strana kutije; a lijeva i desna strana smještene su "unutar" prednje i stražnje strane kutije. Pomoću glodalice podrežite stranice do odgovarajuće visine. U ovoj je konstrukciji došlo do greške od 1/16”između stražnje strane i lijeve i desne strane, pa je stražnja strana obrezana na kraću dužinu kako bi odgovarala stranicama pomoću usmjerivača.

Korak 4: Izrežite rupu za prolaznu kutiju

Izrežite otvor za prolaznu kutiju na desnoj strani. Ubodnom pilom grubo izrežite rupu i glodalicom poravnajte rezove. Ova rupa mora biti veličine prolazne kutije minus dva puta veća od debljine korištenog drva. U našem slučaju, rupa je bila 10,5”x 10,5” kvadratna. Želite da dno rupe za prolaz bude u ravnini s podom glavne kutije, kao što se vidi na fotografiji.

Korak 5: Izrežite rupe za rukavice

Izrežite rupe na prednjoj strani za rukavice. Udobna udaljenost između rupa za rukavice dobijena je iz ormara za pjeskarenje od 6,5”. Svaka rupa za rukavice je izrezana pomoću pile sa rupom od 6”. Rupe se mjere na 3,5”od dna kutije. Izmjereno je središte prednje strane, a rupe su zasnovane na tome, a ne na udaljenosti od vanjskih rubova.

Korak 6: Sastavite kutiju

Zašrafite sve strane kako biste stvorili kutiju, a manje prednja vrata ormara. Označite središnju liniju debljine drveta (u ovom slučaju 3/8”od rubova stranica koje će biti pričvršćene vijcima na rubove susjednih stranica). Izbušite rupe sa upuštanjem na svakih 2”, ostavljajući prostor u uglovima za vijke sa susjednih ploča.

Korak 7: Konstruirajte prolaznu kutiju

Konstruirajte prolaznu kutiju. Ovo je kocka 1’x 1’ x 1’. Izrežite 5 stranica potrebnih za izradu kutije od iste ¾”šperploče kao i glavna kutija. Ne zaboravite uključiti debljinu šperploče u rezove. Lista rezanja je sljedeća:

· (2x) 11 ¼”11 ¼” (straga i odozgo)

· (1x) 12”x 11 ¼” (sprijeda); + otprilike 2/5”prorez sa strane koji će se pričvrstiti na kutiju kako bi akrilna„ vrata”mogla kliziti

· (1x) 10 ½”x 11 ¼” (dole)

· (1x) 12”x 12” (ovo će biti vrata kutije na krajnjem rubu)

Dvije od ovih strana (gornja i prednja) moraju imati izrezane prozore. Označite ove prozore za gledanje na željenu veličinu. Ova kutija ima gornji prozor dimenzija 7 ½”x 7 ½” i prednji prozor dimenzija 7 ½”x 8”. Ubodnom testerom grubo izrežite otvore, a zatim glodalicom da biste ih dovršili. Upotrijebite zečji zalogaj na otvorima tako da prozor ima površinu na koju se može pridržavati.

Za mali prorez na prednjoj strani, izmjerite otprilike 2/5”od ruba i ¾” na vrhu i dnu ove ivice. Upotrijebite glodalicu za rezanje 2/5”dubokog i 10 ½” širokog proreza na rubu ove strane.

Sastavite kutiju na isti način kao i glavnu kutiju kao što je prikazano u koraku 6, ostavljajući vrata s desne strane.

Korak 8: Instalirajte akrilne prozore u prolaznu kutiju

Ugradite prozore za gledanje u dva otvora prolazne kutije. Isecite akrilni lim na željenu veličinu prozora + preklapanje za lepljenje. Upotrijebite male vijke za pričvršćivanje uglova koji se drže na mjestu u otvoru i upotrijebite silikonsko brtvilo za potpuno prianjanje prozora na površinu sa stražnje strane.

Korak 9: Izgradite klizna vrata za prolaznu kutiju

Izgradite klizni prozor koji će odvojiti glavnu kutiju od prolazne kutije. Izrežite akrilni lim na željene dimenzije. Za ovu su kutiju te dimenzije bile 14 ¼”x 11”. Pričvrstite malu ručku napravljenu od zaostale šperploče malim vijcima tako da je korisnik može lako gurnuti. Upotrijebite filcanu traku na svim rubovima kliznog prozora kako biste pomogli pri brtvljenju kada je zatvoren, uključujući i traku u dimenziji otvora prolazne kutije.

Korak 10: Priključite prolaznu kutiju na glavnu kutiju

Priključite prolaznu kutiju na glavnu kutiju. Nanesite građevinsko ljepilo na rubove prolazne kutije koji će biti pričvršćeni na glavnu kutiju. Zatim upotrijebite 6-12 vijaka s unutarnje strane glavne kutije u rubove prolaza da se drže zajedno dok se ljepilo suši.

Korak 11: Izrežite otvor i instalirajte akril na vrata glavne kutije

Izrežite otvor na vratima ormara za gledanje prozora i instalirajte prozor. Ubodnom testerom grubo izrežite prozor za pregled željene veličine. Ova kutija ima prozor dimenzija 30”x 12”. Upotrijebite zalogaj zeca na otvor tako da prozor ima površinu na koju se može pridržavati. Isecite akrilni lim na željenu veličinu prozora + preklapanje za lepljenje. Upotrijebite male vijke za pričvršćivanje uglova koji se drže na mjestu u otvoru i upotrijebite silikonsko brtvilo za potpuno prianjanje prozora na površinu sa stražnje strane.

Korak 12: Kutija za boje

Za brtvljenje svih unutrašnjih spojeva kutije upotrijebite brtvilo. Zalijepite sve rupe za vijke i obojite sve komponente kutije bijelom bojom. Učinite to sada prije instaliranja bilo kojeg hardvera. Prije slikanja ljepljivom trakom zalijepite instalirane prozore.

Korak 13: Instalirajte vrata

Ugradite oba vrata ormara u glavnu kutiju i prolaznu kutiju. Koristite male šarke, 4 na ormaru glavne kutije i 2 na malim vratima za prolaznu kutiju.

Korak 14: Instalirajte brave

Pričvrstite klizne podizače prozorskih krila na obje strane vrata glavne kutije, a jedan na vrata za prolaz.

Korak 15: Izgradite kutiju za skladištenje zasićene otopine soli

Izgradite kutiju za skladištenje zasićenih rastvora soli. Ova kutija za skladištenje napravljena je tako da stane u okvire korištenih kolica. Bilo koja kutija za skladištenje koju izgradite zaista je potrebna samo za skladištenje zasićene otopine soli kako se ne bi prevrnule. Za ovu primjenu su uzeta mjerenja srednje i donje police korištenih kolica kako bi se stekla predodžba o veličini kutije za skladištenje.

Korak 16: Isecite drvo i sastavite kutiju za skladištenje

Izrežite ½”šperploču tako da se visina uklapa između polica, a stranice kutije za odlaganje pričvrstite vijcima za drvo od 1”.

Korak 17: Napravite unutarnji prostor za otopine soli

Nakon što je okvir za skladištenje sastavljen, stavite spremnike s otopinom soli (5x boce za zidanje) u kutiju, a zatim izmjerite i izrežite borovu šumu 1”x 3” za okvir kontejnera. Ovo mora biti dobro pripijeno kako se staklenke ne bi mogle pomicati, ali dovoljno labavo da se mogu lako ukloniti. Ova kutija je postavljena na srednju policu kolica radi lakšeg pristupa.

Korak 18: Napravite futrolu s toplinskim pištoljem

Napravite futrolu za toplotni pištolj. Stavite toplinski pištolj na mali komad preostale šperploče i iscrtajte oblik.

Korak 19: Režite drvo za futrolu

Izrežite oblik s više alata.

Korak 20: Izmijenite toplinski pištolj za pričvršćivanje

Izbušite malu rupu na dnu ručke pazeći da ne izbušite žice. Ova mala rupa služi za postavljanje toplotnog pištolja na rezano drvo u prethodnom koraku.

Korak 21: Pričvrstite stezaljku za mlaznicu toplotnog pištolja

Pričvrstite mali kvadratni komad šperploče na kraj rezanog drva za odstojnik kako biste osigurali da se pištolj može montirati ravno. Zatim pričvrstite ½”stezaljku na kraj malog kvadratnog komada drveta za držanje cijevi za grijanje koja će biti pričvršćena na toplinski pištolj.

Korak 22: Montirajte toplinski pištolj u drveni oblik

Toplinski pištolj montirajte na rezano drvo vijkom u rupu izbušenu u ručki. Također umetnite adapter cijevi za grijanje u stezaljku i pritegnite kako biste bili sigurni da je pričvršćenje ispravno. Nakon provjere armature, uklonite toplinski pištolj i stezaljku s rezanog drva kako bi se moglo obojiti.

Korak 23: Pripremite bakreni lakat

Omotajte ½”cijev za grijanje ispušnom folijom kako biste osigurali da cijev ne izgori drvo dok se probija kroz kutiju, a također i radi sigurnosti jer ne dopušta da korisnik opeče cijev.

Korak 24: Pričvrstite futrolu na glavnu kutiju

Obojeni komad rezanog drveta pričvrstite pričvršćivanjem na glavnu kutiju. Izbušite rupu od ¾”na zadnjoj desnoj strani kutije u donjem uglu da biste umetnuli omotanu toplotnu cev. Umetnite toplinsku cijev u stezaljku i pritegnite stezaljku kako biste osigurali stabilno držanje.

Korak 25: Instalirajte toplinski pištolj

Pričvrstite toplinski pištolj na rezano drvo umetanjem cijevi za grijanje toplinskog pištolja u cijev za grijanje, a zatim pritegnite vijak u ručki.

Korak 26: Pripremite kutiju za protok vlage

Izbušite rupu u donjem lijevom kutu kutije za umetanje crijeva za protok vlage.

Korak 27: Instalirajte koleno za protok vlage

Umetnite drugi bakreni koljen od 90 stepeni u ovu izbušenu rupu, a crijevo u ovaj bakreni koljeno kao što se vidi na fotografiji.

Korak 28: Izrežite i instalirajte difuzor protoka zraka

Izrežite komad ekstrudiranog aluminija po širini unutrašnjosti glavne kutije. Ovo je rezervni komad gornjeg kućišta fluorescentnog svjetla. Ovaj je 34 3/8”. Zatim izbušite 1/16”svakih par centimetara po dužini aluminijskog komada u dvije linije.

Korak 29: Postavite prirubnice za rukavice i rukavice

Instalirajte 3D štampane prirubnice za rukavice u dvije rupe za rukavice u kutiji. Ovdje se nalazi.stl datoteka za ove prirubnice. Pričvrstite rukavice sa stezaljkama za crijevo od 6.

Korak 30: Instalirajte elemente za kontrolu vlažnosti

Ugradite zidane staklenke s dvije rupe urezane u poklopce. U jednu rupu će crijevo ući iz zračne pumpe, a u drugu će crijevo iscuriti u kutiju radi vlage. Metoda kontrole vlažnosti koja se ovdje koristi su zasićene otopine soli. Za kontrolu specifičnih vlažnosti koristi se pet različitih soli, pa se koristi 5 zidanih staklenki. Pumpa koja se koristi je standardna pumpa za vazdušni dušek. Pet crijeva koja istječu iz staklenki i ulaze u kutiju prvo prolaze kroz sakupljač kako bi spojili 5 odvojenih crijeva u 1 prije nego što uđu u unutrašnjost kutije. Korišteni rotacijski ventil pokreće koračni motor (28BYJ-48). Ovaj sistem je dizajniran i 3D štampan. Ovdje su uključene.stl datoteke za svaki dio okretnog ventila. Koračni motor potrebno je pričvrstiti na dio b2 kao što se vidi na fotografiji.

Korak 31: Instalirajte LED svjetla u glavnu komoru

Koristite svjetla sa LED trakama (ona koja su ovdje korištena su rezervni dijelovi iz drugog projekta) i montirajte ih na vrh glavne komore. Upotrijebite epoksid za lijepljenje trake na "strop" kutije.

Korak 32: Sastavite Arduino hardver

a. Hardver senzora: (pinovi na senzoru numerisani su slijeva nadesno, gledano sa prednje strane senzora)

i. Spojite 10kΩ otpornik između pin1 i pin2

ii. Spojite pin1 kraj otpornika na pin od 5 V na Arduinu

iii. Spojite pin2 kraj otpornika na digitalni pin 2

iv. IGNORE pin3. Nije potrebno ni za šta.

v. Spojite pin4 na masu

vi. MORATE preuzeti DHT biblioteku ili neće raditi

b. Okov motora:

i. Spojite žice motora na posredničku ploču

ii. Na posredničkoj ploči spojite Vin i GND na 9-voltnu bateriju

iii. Spojite IN1, IN2, IN3 i IN4 na digitalne pinove 4, 5, 6 i 7, respektivno

c. Relejni hardver:

i. Spojite VCC na 5V napajanje

ii. Spojite GND na masu

iii. Spojite IN1 i IN2 na digitalne pinove 12 i 13, respektivno

Korak 33: Nabavite Arduino kodiranje

Kopirajte ili preuzmite Aruino Coding, pogledajte upute za rad s datotekama.

Bilješka:

*** MORATE preuzeti biblioteku za senzor koji koristite (u ovom slučaju DHT22) ili kôd neće raditi. Da biste dobili biblioteku, idite na GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) i preuzmite biblioteku. Također budite sigurni da je preuzeta biblioteka Adafruit Unified Sensor (nalazi se pri dnu povezane stranice). Nakon što preuzmete ove zip datoteke, raspakirajte ih i dodajte u mapu Arduino biblioteke (Računalo/Dokumenti/Adafruit/Biblioteke).

Korak 34: Ako želite, instalirajte GoPro držač za kameru

Napravljen je 3D štampani GoPro držač za kameru koji je instaliran ispred glavne komore za snimanje video zapisa eksperimenata. Može se koristiti i nosač kupljen u trgovini.

Korak 35: Opciona metoda kontrole vlažnosti

Nakon dodatnih radova na Jeftinoj istraživačkoj kutiji za rukavice, dizajnirana je i korištena druga mogućnost kontrole vlažnosti. Ovaj dizajn ne zahtijeva motor ili rotacijski ventil kako bi se odabrala posuda sa zasićenom otopinom soli koju korisnik želi. Umjesto toga, 5 zasebnih ventila je montirano sa dovodnim vodom iz pumpe za zrak, a svaki ventil se zatim dovodi u 5 različitih staklenki zasićene otopine soli. Konačno, svaka staklenka se dovodi u sakupljač, a jedna cijev se dovodi u glavnu komoru kutije.

Potrebni alati:

• Forstner bit 5/8"
• Power Drill

Korišteni materijali:

• 5 x Rain Bird Drip 1/2 in. Ventili za uključivanje/isključivanje
• 4 x Rain Bird 1/2 in. Bodljikave majice
• 11 x Rain Bird 1/2 in. Bodljičasti laktovi
• 1/2 "ID vinilne cijevi
• 1/4 "ID vinilne cijevi
• 6 x 1/2 "OD do 1/4" OD spoja
• 1 x 1/4 "ID do 1/4" ID bodeća majica
• 10 x 1/2 "remen s dvije rupe
• Vazdušna pumpa Imagitarium, 4W
• 20 x 1/2 "vijci
• 4 x 1 "vijci
• Rezervna ploča od punog hrasta 3/4 "x 7"
• Rotacijski ventil iz druge opcije vlažnosti koji se koristi kao kolektor
• Gorilla ljepilo 5 -minutni epoksid

Koraci:

1. Uparite svaki od 5 ventila s obje strane s bodljikavim laktovima pomoću 1/2 "vinilne cijevi ID -a kako se vidi na fotografijama.
2. Konstruirajte postavku usisa zraka pomoću 4 bodljikava t -profila i 1 bodljikavog lakta kao što se vidi na fotografijama.
3. Izmjerite udaljenost od središta do središta otvora T -ventila kako biste odredili razmak za ventile kada su montirani na drvenu ploču. Uparili smo majice što je moguće bliže dodiru, pa je naša udaljenost bila 3 ".
4. Rezervni komad masivnog hrasta korišten je za montažu ventila. Rezervni komad koji smo imali bio je dugačak oko 1,5 'pa smo naš sistem ventila usmjerili na to. Ventili moraju biti na vodoravnoj udaljenosti od 3 "(kako je pronađeno u prethodnom koraku) jedan od drugog kako bi se uparili sa sklopom za usis zraka. Upotrijebite kvadrat brzine za označavanje 5 linija od 45 stupnjeva udaljenih 3" jedna od druge. Izmjerite udaljenost središta do središta otvora na laktovima uparenih s ventilima. Izmjerili smo otprilike 6 1/4 ". Označite ploču na linijama od 45 stupnjeva na kojima želite izbušiti laktove kako bi se spojili kako bi se spojili na stražnjoj strani sa sklopom za usis zraka.
5. Upotrijebite Forstner bit (5/8 "je bila upotrebljiva veličina koju smo imali pri ruci) da izbušite 10 rupa označenih u prethodnom koraku.
6. Montirajte ventile na ploču pomoću 10 traka s dvije rupe koje se koriste u vodovodnom vodu (pogledajte fotografije).
7. Upotrijebite 1/2 "ID vinil cijevi za spajanje sistema za usisavanje zraka s donjim redom koljena spojenih s ventilima. (Oni su spojeni s donjim redom zbog krajnje orijentacije zračne pumpe i zasićene otopine soli.)
8. Spojite spojeve od 5 1/2 "OD do 1/4" OD do gornjeg reda koljena spojenih na ventile pomoću 1/2 "ID cijevi od vinila.
9. Montirajte ploču ventila na prikladno mjesto za korisnika. Ova ploča je montirana na gornji desni ugao kolica. Izmjerite i prethodno izbušite 4 rupe na ploči i kolicima. Pomoću vijaka 1 "pričvrstite ploču na kolica.
10. Postavite zasićene otopine soli na za to predviđena mjesta i propustite 1/4 "ID cijevi od spojeva u dno staklenki. Potrebna dužina cijevi ovisit će o vašim postavkama. Oni su testirani, a zatim izrezani, tako da nisu izvršena mjerenja. (Pogledajte fotografije)
11. Konačno, pomoću 1/4 "ID do 1/4" ID -spojnice spojite dvije izlazne cijevi iz zračne pumpe sa spojem 1/4 "OD do 1/2" OD i spojite ovo sa sistemom za usis zraka na stražnjoj strani ploče.
12. Rotacijski ventil iz prethodnog rješenja za kontrolu vlažnosti korišten je kao kolektor u ovom dizajnu. Za brtvljenje ventila korišten je petominutni epoksid.
13. Provucite 1/4 "ID cijevi iz svake posude sa zasićenom otopinom soli u sakupljač" rotacijskog ventila ". Upotrijebite iste cijevi iz originalnog dizajna za napajanje kolektora u unutrašnjost komore.