Kotak Sarung Tangan Penyelidikan Kos Rendah: 35 Langkah (dengan Gambar)

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

Tujuan:

Tujuan Instructable ini adalah untuk membimbing dalam membina kotak sarung tangan penyelidikan kos rendah. Dimensi keseluruhan kotak ialah 3’x 2’ x 2’¾” (L x W x H) dengan kotak lulus 1’x 1’ x 1’yang melekat di sisi. Kotak ini menggabungkan kawalan suhu dan kelembapan untuk mewujudkan persekitaran terkawal untuk eksperimen. Masa binaan anggaran adalah 10 hari untuk struktur utama dan pendawaian / perpaipan. Beberapa pengujian pengekodan yang digunakan untuk projek ini juga harus dimasukkan pada waktu itu, yang akan berbeza-beza bergantung pada tahap keyakinan anda dengan pengaturcaraan Arduino. Kos keseluruhan pembinaan adalah kira-kira $ 320 USD dalam kayu, skru, perkakasan, pendawaian, paip, PVC, akrilik, cat, sensor, dan pelbagai item tambahan. Kereta logam digunakan dalam binaan ini, tetapi tidak diperlukan. Kotak itu boleh dipasang di atas meja atau meja kerja.

Alat yang diperlukan:

· Meja gergaji

· Jig saw

· Penghala

· Gergaji bulat

· Latih tubi

· Tepi lurus

· Pita pengukur

· Gergaji lubang 6"

· Berus cat

· Roll roller cat dan lengan busa

· Kertas pasir 220 grit

Bahan yang Digunakan:

· 2 x (8'x4 'x ¾ ) papan lapis birch kelas kabinet

· Lembaran akrilik 1 X (36 "x 30" x 0.093 ")

· Lembaran akrilik 2 X (24 "x 18" x 0.093 ")

· Skru Deck Plus (8 x 1 5/8 ) (termasuk bit)

· Gorilla Glue Silicone Sealant, 2.8oz., Jernih

· Gorilla Glue Epoxy

· PLA untuk bahagian bercetak 3D

· 3 X Gatehouse 1,75 die-cast sliding window slash window

· Perkakasan pintu 6 pintu gerbang / engsel bersalut 1.5 zink

· Tangki mason 5 x 1-pint

· Cat luaran Valspar Duramax satin, putih, 1 liter

· Penutup silikon

· Pengawal mikro Arduino

· Papan roti (atau penyolderan dapat digunakan untuk menghubungkan kabel)

· 5 warna pendawaian yang berbeza

· Bateri 9 volt

· Adafruit DHT22 (sensor kelembapan dan suhu)

· Perintang 10kΩ

· Motor stepper (28BYJ-48)

· Dua geganti (JQC-3FF-S-Z)

· Pendawaian CAT 5

· Siku 2 x 90 darjah (tembaga)

· Hos plastik

· Pengapit selang ½"

· Panel Aluminium yang diekstrusi

· Papan lapis ½ untuk kotak simpanan (kepingan bekas)

· Lampu jalur LED

· Penukar AC ke DC yang sesuai untuk apa sahaja lampu yang digunakan

· Pengapit selang 2 x 6"

Langkah 1: Buat Lembaran Potong untuk Papan lapis

Susun atur garis untuk semua sisi kotak utama dan kotak lulus pada kepingan papan lapis. Senarai potong adalah seperti berikut:

· (1x) 36 "x 12 ¾" (depan di mana lubang sarung akan pergi)

· (1x) 36 "x 24" (belakang)

· (2x) Potongan 24”x 22 ½” PLUS 45 darjah dari tengah (tanda 12”) sisi 24” hingga sisi 22 ½”

· (1x) 34 "x 22" (bawah)

· (1x) 36 "x 11 ¾" (atas)

· (1x) 36 "x 17 5/8" (pintu kabinet depan)

Langkah 2: Buat Semua Potong

Buat semua potongan dengan gergaji bulat menggunakan tepi lurus sebagai panduan, seperti yang ditunjukkan dalam foto dari Gambar Google di bawah. Pasir semua tepinya setelah dipotong. Bahagian atas dan depan kotak perlu mempunyai potongan sudut 45 ° yang dibuat di tepi panjang agar rata dengan sisi yang dipotong pada sudut 45 °. Sejajarkan dan ukur dengan tangan untuk membuat potongan yang betul. Gunakan gergaji besi atau gergaji meja untuk membuat potongan sudut ini.

Langkah 3: Uji Potongan Fit

Ujian sesuai dengan semua sisi. Dalam pembinaan ini, bahagian bawah kotak diletakkan "di dalam" semua sisi kotak; dan sisi kiri dan kanan diletakkan "di dalam" bahagian depan dan belakang kotak. Gunakan penghala untuk memotong sisi ke ketinggian yang sesuai. Dalam pembinaan ini, terdapat sekitar 1/16 "kesalahan antara sisi belakang dan sisi kiri dan kanan, sehingga bagian belakang dipangkas ke panjang yang lebih pendek agar sesuai dengan sisi menggunakan router.

Langkah 4: Potong Lubang untuk Kotak Lewat

Potong lubang untuk kotak lulus di sebelah kanan. Gunakan jigsaw untuk memotong lubang secara kasar dan penghala untuk meluruskan luka. Lubang ini harus berukuran kotak lulus tolak dua kali ketebalan kayu yang digunakan. Dalam kes kami, lubang itu berukuran 10.5 "x 10.5" persegi. Anda mahu bahagian bawah lubang agar laluan masuk rata dengan lantai kotak utama, seperti yang terlihat dalam foto.

Langkah 5: Potong Lubang Sarung Tangan

Potong lubang di muka depan untuk sarung tangan. Jarak yang selesa untuk di antara lubang sarung tangan diperoleh dari kabinet blaster pasir 6.5 ". Setiap lubang sarung tangan dipotong menggunakan gergaji lubang 6”. Lubang diukur pada jarak 3.5 "dari bahagian bawah kotak. Pusat muka depan diukur dan lubang berdasarkan itu daripada jarak dari tepi luar.

Langkah 6: Kotak Berkumpul

Kumpulkan semua sisi untuk membuat kotak, kurang dari pintu kabinet depan. Tandakan garis tengah ketebalan kayu (dalam hal ini, 3/8 dari tepi sisi yang akan disekat ke tepi sisi bersebelahan). Predrill hole dengan bit counters setiap 2”meninggalkan ruang di sudut untuk skru dari papan bersebelahan.

Langkah 7: Bina Kotak Laluan

Bina kotak hantaran. Ini adalah kubus 1 'x 1' x 1 '. Potong 5 sisi yang diperlukan untuk membina kotak dari papan lapis ¾”yang sama dengan kotak utama. Ingatlah untuk memasukkan ketebalan papan lapis ke dalam potongan. Senarai potong adalah seperti berikut:

· (2x) 11 ¼”x 11 ¼” (belakang dan atas)

· (1x) 12 "x 11 ¼" (depan); + kira-kira 2/5 "celah di sisi yang akan melekat pada kotak agar" pintu "akrilik dapat meluncur

· (1x) 10 "x 11" (bawah)

· (1x) 12 "x 12" (ini akan menjadi pintu kotak di tepi paling luar)

Dua dari sisi ini (atas dan depan) perlu melihat tingkap melihatnya. Tandakan tetingkap tontonan ini ke ukuran yang dikehendaki. Kotak ini mempunyai tingkap atas dengan dimensi 7 ½ "x 7 ½" dan tetingkap depan dengan dimensi 7 ½ "x 8". Gunakan jigsaw untuk memotong bukaan secara kasar dan kemudian penghala untuk menyelesaikannya. Gunakan bit arnab pada bukaan supaya tingkap mempunyai permukaan untuk dipatuhi.

Untuk celah kecil di bahagian depan, ukur kira-kira 2/5 "dari tepi dan ¾" di bahagian atas dan bawah tepi ini. Gunakan penghala untuk memotong celah lebar 2/5 "dan lebar 10" di pinggir sebelah ini.

Pasang kotak dengan cara yang sama seperti kotak utama seperti yang dilihat pada Langkah 6, meninggalkan pintu di sebelah kanan.

Langkah 8: Pasang Windows Akrilik Ke Kotak Laluan

Pasang tingkap tontonan dalam dua bukaan kotak masuk. Potong kepingan akrilik ke saiz tingkap yang diinginkan + tumpang tindih untuk melekat. Gunakan skru kecil untuk melekatkan sudut agar tetap berada di tempat pembukaan dan gunakan sealant silikon untuk melekatkan tingkap sepenuhnya ke permukaan dari sisi belakang.

Langkah 9: Bina Pintu Gelangsar untuk Kotak Lewat

Bina tetingkap gelangsar yang akan memisahkan kotak utama dari kotak lulus. Potong kepingan akrilik ke dimensi yang dikehendaki. Untuk kotak ini, ukurannya ialah 14 ¼”x 11”. Pasang pemegang kecil yang diperbuat daripada papan lapis yang tersisa dengan skru kecil sehingga mudah diluncurkan oleh pengguna. Gunakan pita yang dirasakan di semua tepi tingkap gelongsor untuk membantu pengedap ketika ditutup, termasuk jalur pada dimensi pembukaan kotak lulus.

Langkah 10: Pasang Kotak Laluan ke Kotak Utama

Pasang kotak lulus ke kotak utama. Sapukan pelekat pembinaan pada bahagian tepi kotak yang akan dilekatkan pada kotak utama. Kemudian, gunakan 6-12 skru dari bahagian dalam kotak utama ke tepi lorong untuk menahan bersama semasa pelekat mengering.

Langkah 11: Potong Pembukaan dan Pasang Akrilik di Pintu Kotak Utama

Potong bukaan di pintu kabinet untuk melihat tingkap dan memasang tingkap. Gunakan jigsaw untuk memotong tetingkap tontonan ukuran yang diinginkan. Kotak ini mempunyai tingkap dengan ukuran 30 "x 12". Gunakan bit kelinci pada bukaan supaya tingkap mempunyai permukaan yang harus dipatuhi. Potong kepingan akrilik ke saiz tingkap yang diinginkan + bertindih untuk melekat. Gunakan skru kecil untuk melekatkan sudut di tempat terbuka dan gunakan sealant silikon untuk melekatkan tingkap sepenuhnya ke permukaan dari sisi belakang.

Langkah 12: Kotak Cat

Gunakan caulking untuk menutup semua sendi kotak dalaman. Masukkan semua lubang skru dan cat semua komponen kotak dengan cat putih. Lakukan ini sekarang sebelum memasang sebarang perkakasan. Gunakan pita pelukis untuk merapatkan tingkap yang dipasang sebelum melukis.

Langkah 13: Pasang Pintu

Pasang kedua-dua pintu kabinet ke kotak utama dan kotak lulus. Gunakan engsel kecil, 4 di kabinet kotak utama dan 2 di pintu kecil untuk kotak lulus.

Langkah 14: Pasang Kunci

Pasang pengangkat tingkap gelangsar ke kedua-dua sisi pintu kotak utama dan satu ke pintu untuk laluan masuk.

Langkah 15: Bina Kotak Penyimpanan Larutan Garam Tepu

Bina kotak simpanan untuk larutan garam tepu. Kotak simpanan ini dibina agar sesuai dengan had kereta yang digunakan. Sebarang kotak simpanan yang anda bina hanya diperlukan untuk menyimpan larutan garam tepu agar tidak jatuh. Untuk aplikasi ini, ukuran rak tengah dan bawah troli yang digunakan diambil untuk mendapatkan idea mengenai ukuran kotak penyimpanan.

Langkah 16: Potong Kayu dan Pasang Kotak Penyimpanan

Potong papan lapis ½ "sehingga ketinggiannya sesuai di antara rak, dan pasangkan sisi kotak penyimpanan dengan skru kayu 1".

Langkah 17: Buat Ruang Dalaman untuk Penyelesaian Garam

Setelah bingkai kotak penyimpanan dipasang, letakkan bekas larutan garam (balang mason 5x pint) ke dalam kotak, kemudian ukur dan potong kayu pinus 1 "x 3" untuk bingkai bekas. Ini mesti ketat agar balang tidak dapat bergerak, tetapi cukup longgar sehingga mudah ditanggalkan. Kotak ini diletakkan di rak tengah troli untuk kemudahan akses.

Langkah 18: Buat Sarung Pistol Panas

Buat sarung untuk senapang haba. Letakkan senapang panas di atas sepotong kecil papan lapis yang tersisa dan jejak bentuknya.

Langkah 19: Potong Kayu untuk Sarung

Potong bentuknya dengan pelbagai alat.

Langkah 20: Ubah Gun Panas untuk Dilampirkan

Bor lubang kecil di bahagian bawah pemegang, pastikan untuk tidak menggerudi wayar. Lubang kecil ini adalah untuk memasang pistol panas ke kayu yang dipotong pada langkah sebelumnya.

Langkah 21: Pasang Clamp untuk Heat Gun Nozzle

Pasang sekeping papan lapis persegi kecil di hujung kayu potong untuk spacer untuk memastikan pistol akan dipasang lurus. Seterusnya pasangkan penjepit ½”di hujung sekeping kayu persegi kecil untuk menahan paip pemanasan akan dilekatkan pada senapang panas.

Langkah 22: Pasang Pistol Panas ke Bentuk Kayu

Pasang pistol panas ke kayu yang dipotong dengan skru di lubang yang digerudi di pemegang. Masukkan juga penyesuai paip pemanasan ke dalam pengapit dan ketatkan untuk memastikan pemasangannya betul. Setelah peralatan diperiksa, keluarkan senapang panas dan penjepit dari kayu yang dipotong sehingga dapat dicat.

Langkah 23: Sediakan Tembaga Siku

Balut paip pemanas with”dengan pembungkus ekzos untuk memastikan bahawa paip tidak membakar kayu kerana paip melalui kotak dan juga untuk keselamatan dengan tidak membiarkan pengguna terbakar oleh paip.

Langkah 24: Pasang Sarung ke Kotak Utama

Pasang sekeping kayu potong yang dicat dengan memasukkannya ke kotak utama. Bor lubang ¾ di sebelah kanan belakang kotak di sudut bawah untuk memasukkan paip panas yang dibalut. Masukkan paip panas ke penjepit dan ketatkan pengapit untuk memastikan pelekap yang stabil.

Langkah 25: Pasang Heat Gun

Pasangkan pistol haba ke kayu yang dipotong dengan memasukkan tong pemanasan senapang panas ke dalam paip pemanasan dan kemudian ketatkan skru pada pemegangnya.

Langkah 26: Sediakan Kotak untuk Aliran Kelembapan

Lubang gerudi di sudut kiri bawah kotak untuk memasukkan hos untuk aliran udara kelembapan.

Langkah 27: Pasang Siku untuk Aliran Kelembapan

Masukkan siku tembaga 90 darjah kedua ke dalam lubang yang digerudi ini, dan selang ke siku tembaga ini seperti yang dilihat dalam foto.

Langkah 28: Potong dan Pasang Air Flow Diffuser

Potong kepingan aluminium yang diekstrusi hingga lebar bahagian dalam kotak utama. Ini adalah sekeping perumahan cahaya pendarfluor overhead. Yang ini ialah 34 3/8”. Kemudian, gerudi 1/16 setiap beberapa inci sepanjang kepingan aluminium dalam dua baris.

Langkah 29: Pasang bebibir untuk sarung tangan dan sarung tangan

Pasang bebibir sarung tangan bercetak 3D ke dalam dua lubang sarung untuk kotak. Fail.stl untuk bebibir ini disertakan di sini. Pasang sarung tangan dengan pengapit selang 6.

Langkah 30: Pasang Elemen Kawalan Kelembapan

Pasang balang mason dengan dua lubang yang dipotong pada penutupnya. Satu lubang mempunyai selang yang masuk ke dalamnya dari pam udara, sementara yang lain mempunyai selang yang keluar dari dalamnya dan masuk ke dalam kotak untuk kelembapan. Kaedah kawalan kelembapan yang digunakan di sini adalah larutan garam tepu. Lima garam berbeza digunakan untuk mengawal keadaan kelembapan tertentu, jadi 5 balang mason digunakan. Pam yang digunakan adalah pam tilam udara standard. Lima selang yang keluar dari balang dan masuk ke dalam kotak terlebih dahulu melalui pemungut untuk memasukkan 5 selang berasingan menjadi 1 sebelum dimasukkan ke bahagian dalam kotak. Injap putar yang digunakan dikendalikan oleh motor stepper (28BYJ-48). Sistem ini dirancang dan dicetak 3D. Fail.stl untuk setiap bahagian injap putar disertakan di sini. Motor stepper perlu dipasang pada bahagian b2 seperti yang terlihat dalam foto.

Langkah 31: Pasang Lampu LED di Ruang Utama

Gunakan lampu jalur LED (yang digunakan di sini adalah alat ganti dari projek lain) dan pasangkan ke bahagian atas ruang utama. Gunakan epoksi untuk melekatkan jalur ke "siling" kotak.

Langkah 32: Pasang Perkakasan Arduino

a. Perkakasan sensor: (pin pada sensor diberi nombor kiri ke kanan, seperti yang dilihat dari depan sensor)

i. Sambungkan perintang 10kΩ antara pin1 dan pin2

ii. Sambungkan hujung pin1 perintang ke pin 5 Volt di Arduino

iii. Sambungkan hujung pin2 perintang ke pin digital 2

iv. MENCARI pin3. Ia tidak diperlukan untuk apa-apa.

v. Sambungkan pin4 ke tanah

vi. Anda WAJIB memuat turun perpustakaan DHT atau tidak akan berfungsi

b. Perkakasan motor:

i. Sambungkan wayar motor ke papan perantara

ii. Pada papan perantara, sambungkan Vin dan GND ke bateri 9 volt

iii. Sambungkan masing-masing IN1, IN2, IN3, dan IN4 ke pin digital 4, 5, 6, dan 7

c. Perkakasan geganti:

i. Sambungkan bekalan kuasa VCC ke 5V

ii. Sambungkan GND ke tanah

iii. Sambungkan IN1 dan IN2 ke pin digital 12 dan 13, masing-masing

Langkah 33: Dapatkan Pengekodan Arduino

Salin atau Muat turun Aruino Coding, lihat arahan operasi untuk fail.

Catatan:

*** Anda HARUS memuat turun pustaka untuk sensor yang anda gunakan, (DHT22 dalam hal ini) atau kodnya tidak akan berfungsi. Untuk mendapatkan perpustakaan, pergi ke GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) dan muat turun perpustakaan. Pastikan juga perpustakaan Adafruit Unified Sensor dimuat turun (terdapat di bahagian bawah halaman yang dipautkan). Sebaik sahaja anda memuat turun fail zip ini, buka zip dan tambahkan ke folder Arduino Libraries (Komputer / Dokumen / Adafruit / Perpustakaan).

Langkah 34: Pasang GoPro Camera Mount, Sekiranya Diinginkan

Pemasangan kamera GoPro bercetak 3D dibuat dan dipasang di bahagian depan ruang utama untuk mengambil video eksperimen. Pemasangan yang dibeli di kedai juga boleh digunakan.

Langkah 35: Kaedah Kawalan Kelembapan Pilihan

Selepas kerja tambahan pada Kotak Sarung Tangan Penyelidikan Kos Rendah, satu lagi pilihan kawalan kelembapan dirancang dan digunakan. Reka bentuk ini tidak memerlukan motor atau injap putar untuk memilih balang larutan garam tepu yang dikehendaki pengguna. Sebaliknya, 5 injap berasingan dipasang dengan saluran umpan dari pam udara dan setiap injap kemudian dimasukkan ke dalam 5 balang larutan garam tepu yang berbeza. Akhirnya, setiap balang dimasukkan ke dalam pemungut dan satu selang dimasukkan ke ruang utama kotak.

Alat yang diperlukan:

• Forstner Bit 5/8"
• Gerudi Kuasa

Bahan yang Digunakan:

• 5 x Rain Bird Drip 1/2 in. Injap On / Off Berduri
• 4 x Burung Hujan 1/2 in. Berduri Tees
• 11 x Burung Hujan 1/2 inci. Siku Berduri
• Tiub Vinil ID 1/2"
• Tiub Vinil ID 1/4"
• Sambungan OD 6 x 1/2 "OD hingga 1/4"
• 1 x 1/4 "ID hingga 1/4" ID berduri tee
• Tali Dua Lubang 10 x 1/2"
• Pam Udara Imagitarium, 4W
• Skru 20 x 1/2"
• Selak 4 x 1"
• Papan kayu oak pepejal 3/4 "x 7" padat
• Rotary Valve dari pilihan kelembapan lain yang digunakan sebagai pemungut
• Gorilla Glue 5 minit epoksi

Langkah-langkah:

1. Pasangkan masing-masing 5 injap di kedua sisi dengan siku berduri menggunakan tiub vinil ID 1/2 "seperti yang dilihat dalam foto.
2. Bina penyediaan pengambilan udara menggunakan 4 dari teed berduri dan 1 siku berduri seperti yang dilihat dalam foto.
3. Ukur jarak dari pusat ke pusat pembukaan injap tee untuk menentukan jarak bagi injap ketika dipasang ke papan kayu. Kami mengawan jodoh sedekat mungkin sehingga jarak kami 3 ".
4. Sebiji ganti oak pepejal digunakan untuk memasang injap ke. Alat ganti yang kami ada kira-kira 1.5 'jadi kami memusatkan sistem injap kami ke atasnya. Injap mestilah jarak mendatar 3 "(seperti yang dijumpai pada langkah sebelumnya) antara satu sama lain untuk mengawan dengan unit pengambilan udara. Gunakan kotak laju untuk menandakan 5 garis 45 darjah yang jaraknya 3" antara satu sama lain. Ukur jarak pusat ke tengah bukaan pada siku yang dikawan dengan injap. Kami mengukur kira-kira 6 1/4 ". Tandakan papan pada garis 45 darjah di mana anda ingin menggerudi agar siku duduk untuk mengawan di bahagian belakang dengan pemasangan udara.
5. Gunakan bit Forstner (ukuran 5/8 "adalah ukuran yang dapat kita gunakan) untuk mengebor 10 lubang yang ditandakan pada langkah sebelumnya.
6. Pasang injap ke papan menggunakan 10 tali dua lubang seperti yang digunakan dalam menjalankan saluran (lihat gambar).
7. Gunakan tiub vinil ID 1/2 "untuk mengawan sistem pengambilan udara ke baris bawah siku yang dikawinkan dengan injap. (Ini dikawinkan ke baris bawah kerana orientasi akhir pam udara dan larutan garam tepu.)
8. Sambungan Mate 5 1/2 "OD to 1/4" ke barisan atas siku yang dikawinkan dengan injap menggunakan tiub vinil ID 1/2 ".
9. Pasang papan injap di tempat yang sesuai untuk pengguna. Papan ini dipasang ke sudut kanan atas troli. Ukur dan masukkan 4 lubang ke dalam papan dan troli. Gunakan bolt 1 "untuk memasang papan ke troli.
10. Tetapkan larutan garam tepu di lokasi yang ditentukan dan jalankan tiub ID 1/4 "dari sambungan ke bahagian bawah balang. Panjang tubing yang diperlukan bergantung pada persediaan anda. Ini sesuai dan kemudian dipotong, jadi tidak ada pengukuran yang dibuat. (Lihat gambar)
11. Akhirnya, gunakan ID ID 1/4 "hingga 1/4" untuk mengawan dua tiub output dari pam udara ke sambatan OD 1/4 "OD hingga 1/2" dan pasangkan ini ke sistem pengambilan udara pada belakang dewan.
12. Injap putar dari larutan kawalan kelembapan sebelumnya digunakan sebagai pengumpul dalam reka bentuk ini. Lima minit epoksi digunakan untuk menutup injap.
13. Jalankan tiub ID 1/4 "dari setiap balang larutan garam tepu ke pemungut" injap putar ". Gunakan tiub yang sama dari reka bentuk asal untuk memberi makan pemungut ke bahagian dalam ruang.