مخزن/flume DIY با استفاده از Arduino و V-slot: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

مخزن موج یک آزمایشگاه برای مشاهده رفتار امواج سطحی است. مخزن موج معمولی یک جعبه پر از مایع است ، معمولاً آب ، و فضای باز یا پر از هوا در بالا باقی می گذارد. در یک انتهای مخزن یک محرک موج ایجاد می کند. انتهای دیگر معمولاً دارای سطح جذب موج است.

معمولاً این مخازن هزینه زیادی دارند ، بنابراین من سعی کردم یک راه حل واقعاً ارزان برای دانشجویانی که می خواهند از تانک برای آزمایش پروژه های خود استفاده کنند ، تهیه کنم.

مرحله 1: نحوه عملکرد دوز

بنابراین پروژه شامل دو محرک است که با استفاده از اکستروژن آلومینیوم با شکاف v ساخته شده اند.

یک موتور پله ای به هر محرک متصل است و هر دو موتور توسط یک موتور پله ای یکسان کنترل می شوند بنابراین هیچ تاخیری وجود ندارد.

آردوینو برای کنترل راننده موتور استفاده می شود. یک برنامه منو محور برای ورود ورودی به arduion متصل از طریق رایانه استفاده می شود. صفحات محرک بر روی دروازه v-slot نصب شده اند که با شروع موتورها به جلو و عقب می روند و این حرکت ورق و جلو صفحات باعث ایجاد امواج در داخل مخزن می شود. ارتفاع موج و طول موج را می توان با تغییر سرعت موتور از طریق آردوینو

مرحله 2: لطفاً قبل از شروع به کار توجه کنید

من بیشتر موارد کوچک نحوه استفاده از آردوینو یا نحوه جوشکاری را توضیح نداده ام تا این آموزش کوچک و قابل فهم باشد. بسیاری از موارد مفقود شده در تصاویر و فیلم ها پاک می شوند. لطفاً در صورت وجود مشکل یا س questionsالی در مورد پروژه ، به من پیام دهید.

مرحله 3: تمام مواد را جمع آوری کنید

1. میکروکنترلر آردوینو
2. موتور 2*پله ای (گشتاور 2.8 کیلوگرم بر متر در هر موتور)
3. 1*راننده موتور پله ای
4. سیستم زیر بشکهای 2*V
5. صفحات فولادی یا آهنی برای بدنه مخزن
6. سفت کننده L برای حمایت از بدن
7. ورق فیبر یا پلاستیک برای ایجاد صفحه محرک
8. سیم تغذیه 48 ولت DC

من مواد لازم برای v-slot gantry را وارد نکرده ام زیرا لیست بسیار بزرگ خواهد بود ، سپس در google v-slot ویدیوهای زیادی در مورد نحوه مونتاژ آن با استفاده از اکستروژن آلومینیوم 2040 دریافت خواهید کرد. اگر می خواهید بار بیشتری حمل کنید ، ظرفیت موتور و ظرفیت منبع تغذیه تغییر می کند.

ابعاد مخزن

طول 5.50 متر

عرض 1.07 متر

عمق 0.50 متر

مرحله 4: ابعاد واریوس

برای ساده تر و کوتاه تر شدن آموزش ، من از اجزای مختلف با مقیاس تصاویری گرفته ام تا اندازه اینها را مشاهده کنید.

مرحله 5: ساختن بدن

بدنه از ورق چدنی به ضخامت 3 میلی متر ساخته شده است.

عرض مخزن 1.10 متر ، طول 5 متر و ارتفاع 0.5 متر است.

بدنه مخزن از فولاد ملایم تشکیل شده است و در هر کجا که لازم باشد سفت کننده آن است. صفحات فولادی خفیف با توجه به ابعاد مخزن خم شده و به بخشهای مختلف بریده می شوند. سپس این قطعات با جوش دادن آنها به یکدیگر ایجاد شد. سخت کننده ها نیز به هم جوش داده شدند تا ساختار محکم تر شود.

ابتدا صفحه را در اندازه های دلخواه در مقاطع مختلف خم کرده و سپس این قسمت ها را به هم جوش داده تا بدنه را برپا کنند. به عنوان ابعاد سفت کننده های پشتیبانی کننده در تصویر نشان داده شده است

مرحله 6: مونتاژ محرک و ساخت صفحه

محرک ها با استفاده از سیستم های v-slot ساخته می شوند. این دستگاهها واقعاً ارزان و آسان هستند ، می توانید نحوه مونتاژ یکی از این موارد را به صورت آنلاین در گوگل جستجو کنید. من برای افزایش ظرفیت حمل بار به جای درای تسمه از پیچ سربی استفاده کرده ام. من آموزش مونتاژ را وارد نکرده ام زیرا بسته به بار مورد نظر شما تغییر می کند. برای من بار با حداکثر سرعت حدود 14 کیلوگرم بود.

صفحه محرک با استفاده از ورق frp ساخته شده است ، از اکریلیک نیز می توان استفاده کرد. یک قاب فولادی ضد زنگ برای پشتیبانی از ورق frp ساخته شده است.

قاب دست و پا زدن

قاب پدل از فولاد ضد زنگ ساخته شده است. فولاد ضد زنگ ضد آب است و بنابراین در برابر خوردگی مقاومت می کند. از قسمت مربع 2 2 2 سانتی متر برای قاب پارو استفاده شد. یک قاب محکم ضروری بود زیرا بار چرخه ای زیادی روی پارو در طول تولید موج اعمال می شود. قاب فولادی خم نمی شود و بنابراین موج سینوسی معمولی ایجاد می کند.

یک گیره L سفارشی برای اتصال صفحه محرک با صفحه دروازه در سیستم vslot ساخته شد.

مرحله 7: دستکاری خصوصیات موج

مخزن می تواند با توجه به نیاز ، ارتفاع موج متفاوتی ایجاد کند. برای تولید ارتفاع موج مختلف RPM موتور تنظیم می شود. برای به دست آوردن دور موج بلند دور در دقیقه موتور افزایش می یابد ، همچنین طول موج را کاهش می دهد. مشابه افزایش دور موج دور در دقیقه کاهش می یابد. RPM را می توان با انتخاب گزینه RPM سفارشی از منو تنظیم کرد.

حداکثر دور در دقیقه = 250

حداقل دور در دقیقه = 50

در زیر نمونه ای از ارتفاع موج های مختلف که توسط شتاب سنج ثبت شده است آورده شده است. تصویر اول داده هایی است که در RPM بالا ثبت می شود و در نتیجه ارتفاع موج بالا را دریافت می کنیم. تصویر دوم کاهش ارتفاع موج و افزایش طول موج نمودار را نشان می دهد که داده های ثبت شده توسط شتاب سنج و مشخصات واقعی موج موج تولید شده را نشان می دهد.

مرحله 8: اتصالات و برنامه الکترونیکی

هنگام اتصال منبع تغذیه دقت کنید قطب اتصال ، ترمینال مثبت را به مثبت و منفی را به منفی وصل کنید. اتصالات موتور و درایور را همانطور که در تصویر نشان داده شده است ، ایجاد کنید. هنگامی که همه اتصالات مناسب هستند ، پین های میکروکنترلر را وصل کنید (8 ، 9 ، 10 و 11) به راننده موتور پله ای. میکروکنترلر را از طریق USB به رایانه وصل کنید. Arduino IDE> Serial monitor را راه اندازی کنید.

این برنامه در آموزش گنجانده شده است و خود توضیحی است که از case switch و در غیر اینصورت از دستورات برای عملکرد استفاده می کند. واقعاً ساده است که یک دانش آموز دبیرستانی نیز می تواند آن را درک کند.

در اینجا پیوند google drive به برنامه آمده است

برنامه کنترل آردوینو

مرحله 9: کنترل عملگرها توسط برنامه منو محور

هنگامی که میکروکنترلر به درستی به رایانه متصل شد ، منوی مشابهی خواهید داشت. برای انتخاب گزینه کافی است عدد کنار گزینه را تایپ کرده و enter را فشار دهید

مثال:-

برای انتخاب "فعال سازی در حداکثر فرکانس" نوع 1 را فشار دهید و Enter را فشار دهید.

برای توقف عمل نوع 0 و Enter را فشار دهید.

توقف اضطراری

برای متوقف کردن محرک صفر "0" را فشار داده و وارد کنید.

برای توقف اضطراری یا تنظیم مجدد روی میکروکنترلر را فشار دهید یا منبع تغذیه را قطع کنید.

مرحله 10: نحوه کار با مخزن موج

این مخزن به عنوان بخشی از پروژه اصلی من ساخته شده است. این مخزن برای ایجاد امواج مختلف منظم در حالت دریای سر برای یک مدل بارج مقیاس شده آزمایش شده است. آزمایش فلوم موج با موفقیت انجام شد. هزینه کلی توسعه این پروژه Rs بوده است. 81 ، 000 (فقط هشتاد و یک هزار) در مدت دو ماه.

در صورت هر گونه سوال لطفا نظر دهید.

جایزه اول در مسابقه آب