BEND_it: Jangan Tekankan Hanya "BEND_it" Keluar: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

PENGENALAN

BEND_it adalah mesin ujian cepat skala kecil. Cukup bagus dalam membongkok dan memecahkan sesuatu. Ia juga berguna pada masa-masa. Ini dapat membantu seseorang mendapatkan maklumat seperti:

1. Daya tujah mendatar kerana tindakan melengkung.
2. Perubahan tegasan lenturan kerana perubahan dalam geometri.
3. Kekakuan Bahan

Projek ini dilakukan oleh Anand Shah dan Ryan Daley sebagai sebahagian daripada Kursus Seminar: Reka Bentuk Komputasi dan Fabrikasi Digital pada program ITECH, University of Stuttgart, Jerman.

Bekalan

Projek ini dirancang selama COVID-19 kali yang mencabar dan oleh itu dapat dilakukan sepenuhnya di rumah tanpa perlu menggunakan bahagian yang dipotong dengan laser / bahagian yang dicetak 3D atau alat berasaskan bengkel lain.

Sistem untuk Mekanisme

• Lembaran Papan Kertas 1 X 900mm x 600mm
• Helaian Polysterol 1 X 900mm x 600mm
• Sebilangan sampah kadbod dari kotak pembungkusan
• Gear dan Rak Plastik (Amazon)

Elektronik Utama

• 1 X Arduino Uno R3 (Starter Kit - ebay)
• Wayar Pelompat 15 X (Termasuk dalam Starter Kit)
• 1 X Breadboard (Termasuk dalam Starter Kit)
• Penyesuai Kuasa 1 X 5V (Amazon)

Alat

• 1 X Lem Super (1g)
• 1 X Lem Putih (200g)
• 1 X Pita Penebat
• Pemotong Kabel Elektronik 1 X
• 1 X Pematerian Batang
• Stasioner Biasa (Gunting, Pemotong Kertas, Tikar Pemotong, Pena, Pensil, Pemadam, Pembaris)

Motor dan Sensor

• 1 X Stepper Motor: 28BYJ-48, 5V, DC (Termasuk dalam Starter Kit)
• Pemacu 1 X ULN2003 APG (Termasuk dalam Starter Kit)
• Sel beban 1 X 1 kg dengan sensor penimbang HX711 (Amazon)
• 1 X ADXL345, 3 - Axis Accelerometer (Amazon)

TEORI

Motor Stepper

The 28BYJ-48 adalah motor stepper uni-polar 5-wayar yang bergerak 32 langkah per putaran secara dalaman tetapi mempunyai sistem gear yang menggerakkan poros dengan faktor 64. Hasilnya adalah motor yang berputar pada 2048 langkah per putaran. Untuk mengawal motor dan membiarkannya berjalan dengan lancar, kami akan menggunakan Array Transister Array ULM 2003. Untuk maklumat yang lebih terperinci, laman web yang disebutkan adalah sumber yang hebat:

Stepper Motors dengan Arduino - Bermula dengan Stepper Motors

Sel beban

Untuk projek ini, kami menggunakan Cell Load 1 kg dengan sensor berat HX711. Sel beban adalah bahagian logam yang mempunyai pengukur regangan yang melekat padanya. Tolok regangan adalah penyangga sensitif, yang rintangannya berbeza ketika mengalami ubah bentuk. Microchip HX711 menguatkan rintangan ini dan memindahkannya ke Arduino Board. Sel Beban perlu dikalibrasi pada mulanya dengan berat yang diketahui. di sini dalam kes kami tolok dikalibrasi dalam kg dan kemudian nilai siri didarabkan dengan 9.8 untuk mendapatkan kekuatan dalam Newton. Untuk mendapatkan lebih banyak maklumat, anda boleh melihat video ini:

Asas Elektronik # 33: Strain Gauge / Load Cell dan cara menggunakannya untuk mengukur berat badan

Pecut

Accelerometer adalah alat pengesan yang berguna untuk mengukur daya statik dan dinamik. Mereka mengukur perbezaan antara pecutan linier dalam ketenaran rujukan Accelerometer dan vektor medan graviti bumi. di sini dalam eksperimen ini kami menggunakan Pitch sebagai output dari Accelerometer. Pitch adalah nilai sudut dalam darjah yang akan memberikan orientasi plat bengkok berkenaan dengan paksi-y Accelerometer. Gambar di bawah boleh digunakan sebagai rujukan untuk memahami nilai nada.

Untuk maklumat yang lebih terperinci, anda boleh melayari laman web ini:

Cara Mengesan Orientasi dengan Arduino dan ADXL345 Accelerometer

Langkah 1: Pengetua

PRINSIP

Mesin Bend_It lateral menggerakkan bahan dengan motor stepper, kemudian mengukur tindak balas bahan menggunakan Load cell dan Accelerometer. Sel beban mengukur daya lateral yang ditahan oleh bahan. Accelerometer adalah kaedah mengukur ubah bentuk geometri dalam bahan. Data yang dikumpulkan dihantar sebagai aliran data ke spreadsheet Excel di mana semuanya dapat dibandingkan pada plot penyebaran. Ini membolehkan pereka melihat berapa banyak daya yang diperlukan agar bahan tersebut mencapai ubah bentuk plastik. Beban lateral dikurangkan apabila bahan telah mencapai ambang pengaktifan, dan kita dapat melihat bahawa bahan tersebut tidak kembali, secara elastik, ke bentuk asalnya. Kaedah pengujian ini adalah kaedah cepat dan mudah untuk menganalisis bahan-bahan khusus yang mungkin terlalu kecil untuk diuji menggunakan mesin penghancur skala penuh.

Langkah 2: Gerakan Linear Dengan Motor Stepper

Keperluan Yang Diperlukan: Lembaran Kertas-Papan, Kadbod Sisa, Gear Plastik, Rak, Lem Super, Lem Putih, barang-barang Stok Reqular, Arduino Uno R3, Kawat Jumper, Papan Roti, Penyesuai Daya 5V, Motor Stepper (28BYJ-48) Transistor ULN2003.

Langkah 3: Stepper Motor + Load Cell (Untuk Mengukur Tegangan Mendatar)

Keperluan yang diperlukan sebagai tambahan kepada Langkah 1: Lembaran Polysterol, Pita Penebat, Pemotong Kabel Elektronik, Batang Pateri, Sel beban 1 kg dengan sensor penimbang HX711

Langkah 4: Motor Stepper + Cell Cell + Accelerometer (Untuk Mengukur Kemiringan Lengkungan)

Bekalan Diperlukan sebagai tambahan kepada Langkah 2: ADXL345 - 3 - Axis Accelerometer dan Jumper Wires

Langkah 5: Diagram Fritzing

Langkah 6: Mesin Berkumpul

Mesin akhirnya dipasang dan dibungkus di dalam kotak asas papan kertas.

Langkah 7: Video Kerja

Langkah 8: Kod Arduino

Gunakan pautan ini untuk mendapatkan akses ke kod:

Bend_it.ino