BEND_it: لا تجهد نفسك فقط "BEND_it": 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

المقدمة

BEND_it عبارة عن آلة اختبار سريع على نطاق صغير. إنه جيد جدًا في ثني الأشياء وكسرها. يمكن أن يكون مفيدًا أيضًا في بعض الأحيان. يمكن أن يساعد المرء في استرداد معلومات مثل:

1. قوة الدفع الأفقية بسبب عمل التقوس.
2. التغيير في إجهاد الانحناء بسبب التغيير في الهندسة.
3. صلابة المواد

تم تنفيذ المشروع بواسطة Anand Shah و Ryan Daley كجزء من دورة الندوة: التصميم الحسابي والتصنيع الرقمي في برنامج ITECH ، جامعة شتوتغارت ، ألمانيا.

اللوازم

تم تصميم المشروع خلال أوقات COVID-19 الصعبة ، وبالتالي يمكن تنفيذه بالكامل في المنزل دون الحاجة إلى استخدام أجزاء مقطوعة بالليزر / أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد أو أدوات أخرى قائمة على ورشة العمل.

نظام للآلية

• 1 × 900 مم × 600 مم ورقة من الورق المقوى
• 1 × 900 مم × 600 مم بوليسترول ورقة
• بعض نفايات الورق المقوى من صناديق التغليف
• رفوف وتروس بلاستيكية (أمازون)

الالكترونيات الرئيسية

• 1 X Arduino Uno R3 (مجموعة المبتدئين - ebay)
• 15 × أسلاك توصيل معزز (مضمنة في مجموعة المبتدئين)
• 1 X اللوح (مضمن في مجموعة المبتدئين)
• محول طاقة 1 × 5 فولت (أمازون)

أدوات

• 1 X سوبر الغراء (1 جرام)
• 1 × غراء أبيض (200 جرام)
• 1 X شريط عازل
• 1 × قاطع الكابلات الإلكترونية
• 1 × قضيب لحام
• ثابتة ثابتة (مقص ، مقص ورق ، حصيرة تقطيع ، قلم ، قلم رصاص ، ممحاة ، مسطرة)

المحركات وأجهزة الاستشعار

• 1 × محرك متدرج: 28BYJ-48 ، 5 فولت ، تيار مستمر (مضمن في مجموعة المبتدئين)
• 1 X ULN2003 APG Driver (مضمن في Starter Kit)
• خلية تحميل 1 × 1 كجم مع جهاز استشعار الوزن HX711 (أمازون)
• 1 × ADXL345 ، 3 - مقياس تسارع المحور (أمازون)

نظرية

السائر المحركات

28BYJ-48 عبارة عن محرك متدرج أحادي القطب مكون من 5 أسلاك يتحرك 32 خطوة لكل دورة داخليًا ولكنه يحتوي على نظام تروس يحرك العمود بمعامل 64. والنتيجة هي محرك يدور بسرعة 2048 خطوة لكل دورة. من أجل التحكم في المحرك والسماح له بالعمل بسلاسة ، قمنا باستخدام ULM 2003 Darlington Transister Array. لمزيد من المعلومات التفصيلية ، يعد الموقع المذكور مصدرًا رائعًا:

Stepper Motors مع Arduino - الشروع في العمل مع Stepper Motors

تحميل خلية

بالنسبة للمشروع ، نستخدم خلية تحميل 1 كجم مع جهاز استشعار الوزن HX711. خلايا الحمل عبارة عن أجزاء معدنية بها مقاييس إجهاد ملحقة بها. مقاييس الإجهاد هي مقاومات حساسة ، تختلف مقاومتها باختلاف شكلها. تعمل الرقاقة الدقيقة HX711 على تضخيم هذه المقاومة ونقلها إلى لوحة Arduino. يجب معايرة خلية الحمل مبدئيًا باستخدام أوزان معرفة. هنا في حالتنا ، يتم معايرة المقياس بالكيلو جرام ثم يتم ضرب القيمة التسلسلية في 9.8 للحصول على القوة بالنيوتن. للحصول على مزيد من المعلومات ، يمكنك مشاهدة هذا الفيديو:

الأساسيات الإلكترونية رقم 33: مقياس الإجهاد / خلية الحمل وكيفية استخدامها لقياس الوزن

مقياس التسارع

أجهزة قياس التسارع هي أجهزة استشعار مفيدة لقياس القوى الثابتة والديناميكية. يقيسون الفرق بين التسارع الخطي في الشهرة المرجعية لمقياس التسارع وناقل مجال الجاذبية الأرضية. هنا في هذه التجربة ، نستخدم Pitch كمخرج من مقياس التسارع. الملعب هو قيمة زاوية بالدرجات والتي من شأنها أن توفر اتجاه اللوحة المنحنية فيما يتعلق بالمحور y لمقياس التسارع. يمكن استخدام الصورة أدناه كمرجع لفهم قيمة الملعب.

لمزيد من المعلومات التفصيلية ، يمكنك زيارة هذا الموقع:

كيفية تتبع الاتجاه باستخدام Arduino و ADXL345 Accelerometer

الخطوة 1: المدير

المالك

تقوم آلة Bend_It بتشغيل مادة بشكل جانبي باستخدام محرك متدرج ، ثم تقيس استجابة المادة باستخدام خلية الحمل ومقياس التسارع. تقيس خلية الحمل القوة الجانبية التي تقاومها المادة. مقياس التسارع هو وسيلة لقياس التشوه الهندسي في المادة. يتم إرسال البيانات المجمعة كتدفق بيانات إلى جدول بيانات Excel حيث يمكن مقارنتها جميعًا على مخطط مبعثر. يسمح هذا للمصمم بمعرفة مقدار القوة التي استغرقتها المادة للوصول إلى تشوه بلاستيكي. يتم تقليل الحمل الجانبي بمجرد وصول المادة إلى حد التشغيل ، ويمكننا أن نرى أن المادة لا تعود ، بطريقة مرنة ، إلى شكلها الأصلي. طريقة الاختبار هذه هي وسيلة سريعة وسهلة لتحليل المواد المخصصة التي ربما تكون أصغر من أن يتم اختبارها باستخدام آلات تكسير كاملة الحجم.

الخطوة الثانية: الحركة الخطية بمحرك متدرج

المستلزمات المطلوبة: لوح الورق المقوى ، نفايات الورق المقوى ، التروس البلاستيكية ، الرفوف ، الغراء الفائق ، الغراء الأبيض ، العناصر الثابتة Reqular ، Arduino Uno R3 ، أسلاك العبور ، اللوح ، محول الطاقة 5 فولت ، محرك متدرج (28BYJ-48) الترانزستور ULN2003.

الخطوة 3: محرك متدرج + خلية تحميل (لقياس الدفع الأفقي)

المستلزمات المطلوبة بالإضافة إلى الخطوة 1: لوح البوليستيرول ، الشريط العازل ، قاطع الكابلات الإلكتروني ، قضيب اللحام ، خلية تحميل 1 كجم مع مستشعر الوزن HX711

الخطوة 4: محرك متدرج + خلية تحميل + مقياس تسارع (لقياس ميل القوس)

اللوازم المطلوبة بالإضافة إلى الخطوة 2: ADXL345 - 3 - مقياس تسارع المحور وأسلاك العبور

الخطوة 5: مخطط فريتزينج

الخطوة 6: آلة مجمعة

يتم تجميع الماكينة أخيرًا وتعبئتها داخل صندوق قاعدة الورق المقوى.

الخطوة 7: فيديو العمل

الخطوة 8: كود اردوينو

الرجاء استخدام هذا الرابط للوصول إلى الرمز:

Bend_it.ino