Overkill Model Rocket Launch Pad !: 11 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Ek het 'n rukkie gelede 'n Instructables -plasing oor my 'Overkill Model Rocket Launch Controller' saam met 'n YouTube -video vrygestel. Ek het dit gemaak as deel van 'n groot model raketprojek waar ek alles so oorweldigend moontlik maak, in 'n poging om soveel as moontlik te leer oor elektronika, programmering, 3D -drukwerk en ander vorme van maak. Die Instructables -pos was baie gewild en dit lyk asof mense daarvan hou, en ek het besluit dat dit die moeite werd is om 'n nuwe gids vir my te veel te maak!

'N Tipiese model vuurpylwerprak bestaan uit 'n spoor wat die vuurpyl lei en 'n basiese struktuur om dit vas te hou. Maar terwyl ek probeer om dinge so oormatig moontlik te maak, het ek geweet dat ek nie net 'n spoor kon hê nie. Na baie navorsing het ek 'n paar modelraketlanseerblokkies gevind wat soortgelyk is aan regte lanseringsblokkies, alhoewel hulle van hout was en nogal morsig gelyk het.

Daarom het ek begin dink hoe ek myne die mees gevorderde en ingewikkeldste in die wêreld kan maak. Ek het besluit dat geen idee 'te mal' of 'onmoontlik' vir 'n 16-jarige is om te bereik nie, dus is 'n goedkoop idee neergeskryf en geskep. Ek het van die begin af besluit dat ek die slegte tema wat op my vuurpyl en kontroleerder verskyn, wil voortsit, so 'n staalraam en aluminiumplate was beslis die regte pad.

Maar Eddy, wat het die lanseerplank en wat doen dit wat dit so anders maak?

My modelraket is nie juis 'n tipiese vuurpyl met vin nie. Die vuurpyl is in plaas daarvan gevul met pasgemaakte elektronika en toerusting vir die stuur van vektore. Stootvektorbeheer, of TVC, behels dat die motor binne -in die vuurpyl beweeg word om die krag daarvan te rig en dus die vuurpyl na die toepaslike baan te stuur. Dit behels egter GPS -begeleiding wat onwettig is! Dus gebruik my vuurpyl TVC om die vuurpyl superstabiel te hou met 'n gyroscoop op die vlugrekenaar, sonder GPS -toerusting. Aktiewe stabilisering is wettig, leiding is nie!

Na hierdie lang inleiding het ek nog nie verduidelik wat die pad eintlik doen en wat die funksies daarvan is nie! Die lanseerplatform is nie 'n eenvoudige spoor nie, maar 'n baie komplekse stelsel gevul met meganiese onderdele, elektronika en pneumatiek. Die doel was om dit soortgelyk aan 'n regte lanseerplatform te maak, wat baie funksies verduidelik. Die pad het 'n pneumatiese suier om die sterk rug terug te trek, 3D -bedrukte boonste klampe en voetklemme, draadlose kommunikasie met die kontroleerder, baie RGB -beligting (natuurlik!), 'N staalraam, aluminiumplaat wat die basis bedek, sye van geborselde aluminium, 'n vlamgraaf en verskeie persoonlike rekenaars om alles te beheer.

Ek stel binnekort 'n YouTube -video oor die lanseerplatform bekend, asook baie ander video's van goed wat ek gemaak het voor die eerste bekendstelling in ongeveer 2 maande. Nog 'n belangrike ding om daarop te let dat hierdie Instructables-pos minder 'n handleiding sal wees en meer van my proses en 'n bietjie stof tot nadenke sal wees.

Voorrade

Aangesien ek in Australië woon, sal my onderdele en skakels waarskynlik anders as u s'n wees, raai ek u aan om u eie navorsing te doen om vas te stel wat die beste by u projek pas.

Die basiese:

Materiaal om die raam te bou (hout, metaal, akriel, ens.)

Knoppies en skakelaars

PLA filament

Baie M3 skroewe

Elektronika

U kan alle gereedskap wat u het, gebruik, maar dit is wat ek hoofsaaklik gebruik het:

Soldeerbout

Boor

Sigaretaansteker (vir hitte krimp buise)

Drop saag

MIG -lasser

Tang

Skroewedraaiers

Multimeter (dit was vir my 'n lewensredder!)

Stap 1: Aan die gang

Wat moet die lanseerplank doen? Hoe moet dit lyk? Hoe kan ek dit laat doen? Wat is die begroting? Dit is alles baie belangrike vrae wat u uself moet afvra voordat u hierdie taak aanpak. Begin dus met papier, teken 'n paar sketse en skryf idees neer. Om baie navorsing te doen, sal u ook baie help; dit gee u dalk net die goue idee wat dit soveel beter maak!

As u eers gedink het aan alles wat u wil doen, verdeel dit in afdelings sodat dit nie so oorweldigend is nie. My belangrikste 6 afdelings was metaalwerk, basisklemme, pneumatiek, sagteware, elektronika en beligting. Deur dit in afdelings op te deel, kon ek dinge in 'n volgorde doen en prioriteit gee aan wat die gouste gedoen moes word.

Maak seker dat u alles baie goed beplan en diagramme van elke stelsel maak sodat u kan verstaan hoe alles sal werk. As u eers weet wat dit moet doen en hoe u dit gaan doen, is dit tyd om dit te begin bou!

Stap 2: Metaalwerk

Ek het besluit dat hierdie lanseerplatform 'n goeie geleentheid sou wees om 'n bietjie te leer oor metaalwerk, so dit is wat ek gedoen het. Ek het begin met die ontwerp van die staalstruktuur en met al die afmetings. Ek het vir 'n redelik basiese raam gekies, alhoewel ek besluit het om die punte tot 45 grade te sny waar daar ook 'n 90-grade buiging was, net om 'n bietjie meer te leer en meer ervaring op te doen. My finale ontwerp was die basiese raam, met die sterk rug op 'n skarnier. Dit sou dan aluminium bedek en randstroke om dit 'n bietjie netjieser te maak. Dit bevat ook 'n vlamgraaf van staalpype met 'n snit van 45 grade aan die einde, sodat die vlam effens hoekig uitkom.

Ek het begin deur al die stukke van die raam te sny en dan aanmekaar te sweis. Ek het verseker dat daar geen sweiswerk aan die buitekant is nie, anders sit die aluminiumplate nie teen die raam nie. Na baie klampe en magnete kon ek die raam reguit laat sweis. Ek sny dan al die aluminiumplate in grootte met 'n groot metaalskêr en sny die randstroke met 'n paar blikkies. Toe dit klaar was, was alles vasgeklem, wat moeiliker was as wat ek verwag het.

Die rand van staal en aluminium is daarna swart geverf en die sterk rug is op sy skarnier geïnstalleer. Laastens is 'n paar eenvoudige staalbeugels vir die suier gemaak, waardeur dit die sterk rug kon terugtrek en op sy draaipunt kon draai.

Stap 3: Basisklemme

Met die hoofraamwerk klaar en die pad wat soos iets begin lyk, besluit ek dat ek dit so gou as moontlik aan die vuurpyl wil hou. Die basisklemme en boonste klemme was dus die volgende op die lys.

Die basisklemme moes die vuurpyl kan hou terwyl dit onder druk was, en dit dan op 'n presiese tydstip laat los. Met 'n druk van ongeveer 4,5 kg sou die vuurpyl die sg90 servomotors wat op die basisklemme gebruik word, vernietig. Dit beteken dat ek 'n meganiese ontwerp moes maak wat al die spanning van die servo sou wegneem en dit in plaas daarvan deur 'n strukturele deel sou neem. Die servo moes dan die klem maklik kon terugtrek sodat die vuurpyl kan afneem. Ek het besluit om inspirasie uit 'n nuttelose boks vir hierdie ontwerp te haal.

Die servo's en meganiese onderdele moes ook heeltemal bedek word, sodat hulle nie in direkte kontak met die vuurpyle sou kom nie, sodat die sy- en boonste deksels gemaak is. Die boonste omslag moes beweeg om die 'boks' toe te maak toe die klem terugtrek, ek het eenvoudig 'n paar rubberbande gebruik om dit af te trek. Alhoewel u ook vere of ander meganiese onderdele kan gebruik om dit te trek. Die basisklemme moes dan op 'n verstelbare spoor aan die lanseerplatform gemonteer word, sodat hulle posisie goed kon afstem, en moontlik ander vuurpyle kon hou. Aanpasbaarheid was belangrik vir die basisklemme.

Die basisklemme was vir my baie uitdagend, aangesien ek geen ondervinding het met meganiese onderdele nie, en alles wat nodig was om 'n toleransie van 0.1 mm te hê om glad te werk. Dit het my vier dae geneem van die begin van die klampe tot ek die eerste volledig werkende klem gehad het, want daar was baie CAD en prototipering betrokke om dit glad te laat werk. Dit was toe nog 'n week van 3D -drukwerk, aangesien elke klem 8 dele het om te werk.

Toe ek die padrekenaar later laat installeer, besef ek dat ek net van plan was om een Arduino -pen te gebruik om die vier servo's te beheer. Dit het uiteindelik nie gewerk nie, en ek het ook probleme met spanningsreguleerders gehad, so ek het 'n 'servo -rekenaar' gemaak wat onder die lanseerplaat is en die klemme beheer. Die reguleerders is daarna op die aluminiumblokkies gemonteer om as 'n groot koellichaam gebruik te word. Die servorekenaar skakel ook die MOSFET -toestelle aan en skakel die servo's af, sodat hulle nie voortdurend spanning het nie.

Stap 4: Boonste klampe

Na weke se werk aan die basisklemme en verwante elektronika, was dit tyd om meer klampe te maak! Die boonste klemme is 'n baie eenvoudige ontwerp, hoewel dit baie swak is en in die toekoms beslis opgegradeer sal word. Hulle is net 'n eenvoudige hakie wat op die sterk rug vasskroef en die servomotors hou. Die arms wat 'n servohoring met epoxy vasgeplak het, is op hierdie servomotore gemonteer. Tussen hierdie arms en die vuurpyl is 'n paar klein, geboë stukkies wat draai en hulself vorm in die vorm van die vuurpyle.

Hierdie klemme het kabels wat deur die sterk rug loop en na die hoofblokrekenaar wat dit beheer. Een ding om by te voeg, is dat dit lank geneem het om hul oop en geslote posisies in die sagteware af te stel, aangesien ek probeer het om nie die servo's te stop nie, maar steeds die vuurpyl veilig vas te hou.

Om die klemme te ontwerp, het ek 'n 2D -aansig gemaak van die bokant van die vuurpyl en die sterk rug, met die presiese afmetings tussen hulle. Ek kon toe die arms op die regte lengte ontwerp en die servo's die regte breedte uitmekaar om die vuurpyl vas te hou.

Stap 5: Beligting

Die meeste van die stappe hiervandaan is nie regtig in 'n volgorde nie; ek kon basies alles doen wat ek op daardie dag of week wou voel. Ek fokus egter steeds net op een afdeling op 'n slag. Die lanseerplatform het 8 RGB LED's wat aan drie Arduino -penne gekoppel is, wat beteken dat hulle almal dieselfde kleur het en nie individueel aangespreek kan word nie. Die bestuur van hierdie vele RGB -LED's was 'n groot taak op sigself, aangesien elke LED sy eie weerstand benodig. Die ander probleem was dat hulle te veel stroom sou trek as hulle op een Arduino -pen per kleur was, sodat hulle 'n eksterne spanningsbron nodig gehad het wat op die korrekte spanning gereguleer was.

Om dit alles te doen, het ek 'n ander rekenaar met die naam 'LED Board' gemaak. Dit kan tot 10 RGB LED's voed wat almal hul eie weerstande het. Om hulle almal aan te dryf, het ek transistors gebruik om krag van die gereguleerde spanning af te neem en kleure aan te skakel soos ek wou. Dit het my toegelaat om nog net drie Arduino -penne te gebruik, maar nie te veel stroom om die bord te braai nie.

Al die LED's is in pasgemaakte 3D -gedrukte hakies wat dit op hul plek hou. Hulle het ook pasgemaakte Dupont -kabels wat in die LED -bord aansluit en netjies deur die lanseerplatform gestuur word.

Stap 6: Penumatiek

Ek was nog altyd geïnteresseerd in pneumatiek en hidroulika, maar ek het nooit ten volle verstaan hoe die stelsels werk nie. Deur 'n goedkoop suier en goedkoop toebehore te koop, kon ek leer hoe pneumatiek werk en dit op my eie stelsel toepas. Die doel was om die sterk rug saggies met die pneumatiese suier terug te trek.

Die stelsel benodig 'n lugkompressor, vloeibeperkers, 'n lugtenk, kleppe, 'n drukontlastingsklep en 'n verskeidenheid toebehore. Met 'n slim ontwerp en 'n klomp persoonlike 3D -gedrukte hakies, kon ek dit skaars binne -in die kussing pas.

Die stelsel wat ek ontwerp het, was redelik basies. 'N Lugkompressorpomp vul 'n lugtenk en 'n drukmeter word gebruik om die druk (30PSI -teiken) te sien. 'N Drukontlasklep sal gebruik word om die druk van die tenks aan te pas, die veiligheid en die vrystelling van lug wanneer dit nie gebruik word nie. As die sterk rug gereed is om in te trek, sal 'n solenoïde klep deur die rekenaar geaktiveer word, wat lug in die suier toelaat en dit terugstoot. Vloeibeperkers sal gebruik word om hierdie terugtrekbeweging te vertraag.

Die lugtenk word tans nie gebruik nie, aangesien ek nog nie die nodige toebehore daarvoor het nie. Die tenk is net 'n ou, klein brandblusser en gebruik 'n baie unieke pasmaat. En ja, dit is 'n 2Kg -halter, as dit nie daar was nie, sou die kussing kantel as die sterkrug terugtrek.

Stap 7: Elektronika

Die belangrikste deel, die hoofdeel en die deel met eindelose probleme. Alles word elektronies beheer, maar 'n paar eenvoudige, maar dom PCB -ontwerp en skematiese foute veroorsaak nagmerries. Die draadlose stelsel is steeds onbetroubaar, sekere insette is foutief, daar is geraas in die PWM -lyne, en 'n klomp funksies wat ek beplan het, werk nie. Ek sal in die toekoms al die elektronika herskep, maar ek gaan nou daarmee saamleef, want ek is gretig vir die eerste bekendstelling. As u 'n volledig self-geleerde 16-jarige is sonder kwalifikasies en sonder ervaring, sal dinge beslis verkeerd loop en misluk. Maar mislukking is hoe jy leer, en as gevolg van my baie foute kon ek baie leer en my vaardighede en kennis bevorder. Ek het verwag dat die elektronika ongeveer twee weke sou neem, na 2,5 maande werk dit nog skaars, so erg het ek hierdie een misluk.

Weg van al die probleme, laat ons praat oor wat werk en wat dit was/bedoel is om te doen. Die rekenaar is oorspronklik ontwerp vir baie doeleindes. Dit sluit in LED -beheer, servobesturing, klepbeheer, ontstekingsbeheer, draadlose kommunikasie, moduswisseling met eksterne insette en die vermoë om tussen batterykrag en eksterne krag te skakel. Baie hiervan werk nie of is foutief nie, hoewel toekomstige weergawes van die Thrust PCB hierdie situasie sal verbeter. Ek het ook 'n omslag vir die rekenaar in 3D gedruk om direkte kontak met die uitlaat te stop.

Daar was 'n groot hoeveelheid soldeerwerk tydens die proses, terwyl ek twee hoofrekenaars gemaak het, 'n servo -rekenaar, twee LED -borde, baie bedrading en aangepaste Dupont -kabels. Alles is ook behoorlik geïsoleer met krimpbande en elektriese band, maar dit het nie verhoed dat die kortbroek nog steeds gebeur nie!

Stap 8: sagteware

Sagteware! Die gedeelte waaroor ek die heeltyd praat, maar ek is huiwerig om in hierdie stadium vry te stel. Al die projekte sagteware word uiteindelik vrygestel, maar ek hou dit vir eers vas.

Ek het baie ingewikkelde en lang sagteware ontwerp en vervaardig om dit perfek met die beheerder te koppel. Alhoewel probleme met draadlose hardeware my genoop het om die sagteware uiters eenvoudig te maak. As die pad aanskakel, sit dit vas en die klampe om die vuurpyl vas te hou, en dit wag vir een sein van die kontroleerder wat dit vertel om met die aftelling te begin. Dit gaan dan outomaties deur die aftelling en begin sonder dat seine ontvang en opvolg word. Dit maak die E-stop-knoppie op die beheerder nutteloos! U kan daarop druk, maar sodra die aftelling begin is, kan u dit nie keer nie!

Dit is my hoogste prioriteit om die draadlose stelsel onmiddellik na die eerste bekendstelling reg te stel. Alhoewel dit ongeveer 'n maand en 'n half werk (in teorie) en honderde dollars sal kos, daarom herstel ek dit nie nou nie. Dit is amper 'n jaar sedert ek met die projek begin het, en ek probeer om die vuurpyl voor of op die eenjarige herdenking (4 Oktober) in die lug te kry. Dit sal my dwing om te begin met gedeeltelik onvolledige grondstelsels, alhoewel die eerste bekendstelling in elk geval meer gefokus is op die vuurpyle.

Ek sal hierdie afdeling in die toekoms bywerk met die finale sagteware en 'n volledige verduideliking.

Stap 9: Toets

Toets, toets, toets. NIKS wat ek ooit laat werk nie, is die eerste probeerslag, so leer ek! Dit is in hierdie stadium dat u rook begin sien, alles ophou werk of dinge klap. Dit is net 'n kwessie van geduld wees, die probleem opspoor en uitvind hoe om dit op te los. Dinge sal langer neem as wat u verwag en duurder wees as wat u gedink het, maar as u 'n oormatige vuurpyl sonder ervaring wil bou, moet u dit net aanvaar.

Sodra alles perfek en glad werk (anders as myne), is u gereed om dit te gebruik! In my geval sal ek my baie oormatige modelraket begin, wat die hele projek is gebaseer op …

Stap 10: Begin

Almal wat my laaste Instructables -pos onthou, sal weet dat dit die punt is waar ek u in die steek gelaat het. Die vuurpyl het nog steeds nie begin nie, want dit is 'n groot projek! Ek mik tans op 4 Oktober, maar ons sal sien of ek die sperdatum haal. Voor die tyd moet ek nog baie dinge doen en baie toetse doen, wat beteken dat daar in die volgende twee maande meer Instructables -plasings en YouTube -video's op pad is!

Maar terwyl u wag vir die lieflike opnames, hoekom moet u nie die vordering volg nie en kyk waar ek dit alles het:

YouTube:

Twitter (daaglikse opdaterings):

Instagram:

Instruksies vir die beheerder:

My bedrieglike webwerf:

Plakkers:

Ek is tans besig met die lanseringsblokvideo wat binne 'n paar weke (hopelik) op YouTube verskyn!

Stap 11: 'n stap verder !?

Dit is duidelik dat ek nog 'n lang pad moet doen totdat alles werk soos ek dit wil, alhoewel ek reeds 'n lys van toekomstige idees het oor hoe ek dit beter en te veel te veel kan maak! Asook 'n paar belangrike opgraderings.

- Sterker boonste klampe

- Sterk rugdemping

- Bekabelde rugsteun (vir wanneer die draadloos seer is)

- Eksterne kragopsie

- Vertoonmodus

- Begin naelstring

- En natuurlik, los al die huidige probleme op

Van huidige probleme gepraat:

- Gebrekkige draadlose stelsel

- MOSFET -kwessies

- PWM geraas

- Eenrigting -versterking

Dankie dat u my berig gelees het, ek hoop dat u goeie inspirasie daaruit sal put!