DIY Wave Tank/flume Met behulp van Arduino en V-slot: 11 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

'N Golftenk is 'n laboratoriumopstelling om die gedrag van oppervlakgolwe waar te neem. Die tipiese golftenk is 'n boks vol vloeistof, gewoonlik water, en laat oop of luggevulde ruimte bo-op. Aan die een kant van die tenk genereer 'n aandrywer golwe; die ander kant het gewoonlik 'n golf-absorberende oppervlak.

Gewoonlik kos hierdie tenks baie geld, so ek het probeer om 'n baie goedkoop oplossing te maak vir studente wat die tenk wil gebruik om hul projekte te toets.

Stap 1: Hoe werk dit

Die projek bestaan dus uit twee aandrywers wat gemaak is met behulp van aluminium-extrusies met v-gleuf.

'N Stepper -motor word aan elke aandrywer gekoppel en albei motors word deur dieselfde stapmotor aangedryf, sodat daar geen vertraging is nie.

Arduino word gebruik om die motorbestuurder te beheer. 'N Spyskaartgedrewe program word gebruik om insette te lewer in die arduion wat via 'n rekenaar gekoppel is. Aktuatorplate is gemonteer op die v-slot-portaal wat heen en weer sal gaan sodra die motors begin en hierdie heen en weer beweging van plate die golwe in die tenk genereer. Die golfhoogte en golflengte kan verander word deur die snelheid van die motor via arduino.

Stap 2: Let op voordat u begin

Ek het nie die meeste van die klein dingetjies bespreek oor hoe om arduino te gebruik of om te sweis om hierdie tutoriaal klein en maklik te verstaan nie. Die meeste van die ontbrekende dinge sal in die foto's en video's verwyder word. Stuur 'n boodskap aan my as daar probleme is met die projek.

Stap 3: Versamel al die materiaal

1. Arduino mikrokontroller
2. 2*stapmotor (2,8 kg cm wringkrag per motor)
3. 1*Stappermotorbestuurder
4. 2*V -slotportaalstelsel
5. Staal- of ysterplate vir tenkbak
6. L-verstewigers om die liggaam te ondersteun
7. Vesel- of plastiekblad om 'n aandrywerplaat te maak
8. Drade 48 volt DC kragbron

Ek het nie materiaal vir v-slot-portaal ingesluit nie, want die lys sal baie groot wees, dan sal u net 'n groot aantal video's kry oor hoe om dit te monteer; ek gebruik 2040 aluminium-ekstrudering. Motorvermoë en kragvoorsieningskapasiteit sal verander as u meer vrag wil dra.

Tenk afmetings

Lengte 5,50 m

Breedte 1,07 m

Diepte 0,50 m

Stap 4: Variuos -afmetings

Om dinge makliker te maak en die tutoriaal korter te maak, het ek foto's geneem van verskillende komponente met 'n skaal, sodat u die groottes hiervan kan sien.

Stap 5: Maak die liggaam

Die liggaam is gemaak van 3 mm dik gietysterplaat.

Tenkwydte is 1,10 meter, lengte 5 meter en hoogte 0,5 meter.

Tankbak is gemaak van sagte staal met verstewigers rondom, waar nodig. Sagte staalplate is gebuig en in verskillende afdelings gesny volgens die tenkafmetings. Hierdie gedeeltes is toe opgerig deur dit aan mekaar te sweis. Versterkers is ook saamgesweis om die struktuur sterker te maak.

Die eerste plaat is in verskillende afdelings in die gewenste grootte gebuig en dan is hierdie dele saamgesweis om die liggaam op te rig. Versterkers is bygevoeg, aangesien die afmetings van die steunversterkers op die foto getoon word

Stap 6: Montering van die aandrywer en vervaardiging van plate

Die aandrywers word gemaak met behulp van v-gleufstelsels. Dit is baie goedkoop en maklik om te bou. U kan dit aanlyn google, hoe om een hiervan te monteer. Ek het nie die handleiding vir montering ingesluit nie, want dit sal verander volgens die las wat u wil dra. Vir my was die las teen maksimum snelheid ongeveer 14 kg.

Die aandrywerplaat is gebou met 'n frp -plaat, akriel kan ook gebruik word, 'n raam van vlekvrye staal is gebou om die frp -plaat te ondersteun.

Paddel raam

Paddel raam bestaan uit vlekvrye staal. Roesvrye staal is waterbestand en kan dus nie roes weerstaan nie. 'N Vierkante gedeelte van 2 x 2 cm is gebruik vir die spaanraam. 'N Stewige raam was nodig, aangesien baie sikliese lading op die spaan in werking sal tree tydens golfopwekking. Staalraam buig nie en sal dus 'n gereelde sinusvormige golf genereer.

'N Pasgemaakte L-klem is gemaak om die bedieningsplaat met 'n portaalplaat op die vslot-stelsel te verbind.

Stap 7: Manifalasie van golweienskappe

Die tenk kan volgens die vereiste verskillende golfhoogte genereer. Om verskillende golfhoogte te genereer, word die toerusting van die motor aangepas. Om 'n groot golfhoogte te kry, word RPM van die motor verhoog, en dit verminder ook die golflengte van die golf. Gelyktydig om die golflengte RPM van die motor te verhoog, word dit verminder. RPM kan aangepas word deur die aangepaste RPM -opsie in die spyskaart te kies.

Maksimum RPM = 250

Minimum RPM = 50

Hieronder is die voorbeeld van verskillende golfhoogte soos aangeteken deur die versnellingsmeter. Die eerste beeld is die data wat teen 'n hoë omwenteling per minuut aangeteken is, waardeur ons 'n hoë golfhoogte kry. Die tweede beeld toon die verminderde golfhoogte en verhoogde golflengte van die grafiek, wat die data is wat deur die versnellerometer aangeteken is en die werklike golfkenmerke van die gegenereerde golf voorstel.

Stap 8: Elektroniese verbindings en program

Wees versigtig tydens die aansluiting van die kragtoevoer, verbind die polariteit met die positiewe pole met die positiewe en die negatiewe na die negatiewe.) aan die stapmotorbestuurder. Koppel die mikrobeheerder aan 'n rekenaar met 'n USB. Begin Arduino IDE> Seriële monitor.

Die program is opgeneem in die tutoriaal en is vanselfsprekend, dit maak gebruik van 'n omskakelingskas en, indien nodig, stellings om te werk.

Hier is die Google Drive -skakel na die program

Arduino beheer program

Stap 9: Beheer van die aandrywers volgens die menu -aangedrewe program

Sodra die mikrobeheerder behoorlik op die rekenaar gekoppel is, sal u 'n soortgelyke spyskaart hê. Tik die nommer langs die opsie om die opsie te kies en druk enter

Voorbeeld:-

Om 'Aktiveer op maksimum frekwensie' te kies, tipe 1 en druk enter.

Om die aksie te stop, tik 0 en druk enter.

Noodstop

Om die aandrywer te stop, druk nul “0” en voer in.

Om 'n noodstop te doen, druk op reset op die mikrobeheerder of skakel die kragtoevoer af.

Stap 10: Hoe om die golftenk te gebruik

Hierdie tenk is gemaak as deel van my groot projek. Die tenk is getoets vir die opwekking van verskillende gereelde golwe in die see -toestand vir 'n skaalmodel. Die toets van die golfvloei was suksesvol. Die totale koste vir die ontwikkeling van hierdie projek was Rs. 81 000 (slegs tagtig duisend) in 'n tydperk van twee maande.

Lewer kommentaar vir enige vrae.

Eerste prys in die waterwedstryd