BEND_it: तनाव न लें बस "BEND_it" आउट करें: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

परिचय

BEND_it एक छोटे पैमाने की त्वरित परीक्षण मशीन है। यह झुकने और चीजों को तोड़ने में बहुत अच्छा है। यह कई बार उपयोगी भी हो सकता है। यह जानकारी प्राप्त करने में मदद कर सकता है जैसे:

1. धनुषाकार क्रिया के कारण क्षैतिज बल बल।
2. ज्यामिति में परिवर्तन के कारण झुकने वाले तनाव में परिवर्तन।
3. सामग्री कठोरता

यह परियोजना आनंद शाह और रयान डेली द्वारा संगोष्ठी पाठ्यक्रम के एक भाग के रूप में की गई थी: ITECH कार्यक्रम में कम्प्यूटेशनल डिजाइन और डिजिटल निर्माण, स्टटगार्ट विश्वविद्यालय, जर्मनी।

आपूर्ति

इस परियोजना की कल्पना चुनौतीपूर्ण COVID-19 बार के दौरान की गई थी और इसलिए इसे पूरी तरह से घर पर लेजर-कट भागों / 3 डी प्रिंटेड भागों या अन्य कार्यशाला आधारित उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता के बिना किया जा सकता था।

तंत्र के लिए प्रणाली

• 1 एक्स 900 मिमी x 600 मिमी पेपर-बोर्ड शीट
• 1 एक्स 900 मिमी x 600 मिमी पॉलीस्टेरॉल शीट
• पैकेजिंग बक्से से कुछ बेकार कार्डबोर्ड
• प्लास्टिक गियर्स और रैक (अमेज़ॅन)

मुख्य इलेक्ट्रॉनिक्स

• 1 एक्स Arduino Uno R3 (स्टार्टर किट - eBay)
• 15 एक्स जम्पर तार (स्टार्टर किट में शामिल)
• 1 एक्स ब्रेडबोर्ड (स्टार्टर किट में शामिल)
• 1 एक्स 5 वी पावर एडाप्टर (अमेज़ॅन)

उपकरण

• 1 एक्स सुपर गोंद (1 जी)
• 1 एक्स सफेद गोंद (200 ग्राम)
• 1 एक्स इन्सुलेट टेप
• 1 एक्स इलेक्ट्रॉनिक्स केबल कटर
• 1 एक्स सोल्डरिंग रॉड
• नियमित स्टेशनरी (कैंची, पेपर-कटर, कटिंग मैट, पेन, पेंसिल, इरेज़र, रूलर)

मोटर्स और सेंसर

• 1 एक्स स्टेपर मोटर: 28BYJ-48, 5V, DC (स्टार्टर किट में शामिल)
• 1 X ULN2003 APG ड्राइवर (स्टार्टर किट में शामिल)
• एचएक्स७११ वेटिंग सेंसर (अमेजन) के साथ १ एक्स १ किलो लोड सेल
• 1 एक्स ADXL345, 3 - एक्सिस एक्सेलेरोमीटर (अमेज़ॅन)

सिद्धांत:

स्टेपर मोटर

28BYJ-48 एक 5-वायर यूनी-पोलर स्टेपर मोटर है जो आंतरिक रूप से प्रति रोटेशन 32 कदम चलती है लेकिन इसमें एक गियरिंग सिस्टम है जो शाफ्ट को 64 के कारक से ले जाता है। परिणाम एक मोटर है जो प्रति रोटेशन 2048 चरणों में घूमती है। मोटर को नियंत्रित करने और इसे सुचारू रूप से चलने देने के लिए हम ULM 2003 डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर ऐरे का उपयोग करेंगे। अधिक विस्तृत जानकारी के लिए, उल्लिखित वेबसाइट एक बेहतरीन संसाधन है:

Arduino के साथ स्टेपर मोटर्स - स्टेपर मोटर्स के साथ शुरुआत करना

भरा कोश

परियोजना के लिए हम एक एचएक्स७११ वजन सेंसर के साथ १ किलो लोड सेल का उपयोग कर रहे हैं। लोड सेल धातु के हिस्से होते हैं जिनमें स्ट्रेन गेज लगे होते हैं। स्ट्रेन गेज संवेदनशील प्रतिरोधक होते हैं, जिनका प्रतिरोध विकृत होने पर बदलता रहता है। HX711 माइक्रोचिप इस प्रतिरोध को बढ़ाता है और इसे Arduino Board में स्थानांतरित करता है। लोड सेल को शुरू में नो वेट के साथ कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है। यहाँ हमारे मामले में गेज को किलो में कैलिब्रेट किया जाता है और फिर न्यूटन में बल प्राप्त करने के लिए सीरियल वैल्यू को 9.8 से गुणा किया जाता है। अधिक जानकारी प्राप्त करने के लिए आप यह वीडियो देख सकते हैं:

इलेक्ट्रॉनिक बेसिक्स #33: स्ट्रेन गेज/लोड सेल और वजन मापने के लिए उनका उपयोग कैसे करें

accelerometer

एक्सेलेरोमीटर संवेदन उपकरण हैं जो स्थिर और गतिशील बलों को मापने के लिए उपयोगी होते हैं। वे एक्सेलेरोमीटर के संदर्भ प्रसिद्धि और पृथ्वी गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र वेक्टर में रैखिक त्वरण के बीच अंतर को मापते हैं। यहाँ इस प्रयोग में हम एक्सेलेरोमीटर से आउटपुट के रूप में पिच का उपयोग करते हैं। पिच डिग्री में एक कोण मान है जो एक्सेलेरोमीटर के y-अक्ष के संबंध में तुला प्लेट का उन्मुखीकरण प्रदान करेगा। पिच मान को समझने के लिए नीचे दी गई छवि का उपयोग संदर्भ के रूप में किया जा सकता है।

अधिक विस्तृत जानकारी के लिए आप इस वेबसाइट पर जा सकते हैं:

Arduino और ADXL345 एक्सेलेरोमीटर के साथ ओरिएंटेशन को कैसे ट्रैक करें

चरण 1: प्रधानाचार्य

प्रधान

Bend_It मशीन बाद में एक स्टेपर मोटर के साथ एक सामग्री को क्रियान्वित करती है, फिर लोड सेल और एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करके सामग्री की प्रतिक्रिया को मापती है। लोड सेल उस पार्श्व बल को मापता है जिसका सामग्री विरोध कर रही है। एक्सेलेरोमीटर सामग्री में ज्यामितीय विरूपण को मापने के साधन हैं। एकत्रित डेटा को डेटा स्ट्रीम के रूप में एक्सेल स्प्रेडशीट में भेजा जाता है, जहां इसकी तुलना स्कैटर प्लॉट पर की जा सकती है। यह डिजाइनर को यह देखने की अनुमति देता है कि सामग्री को प्लास्टिक विरूपण तक पहुंचने में कितना बल लगा। एक बार जब सामग्री एक्चुएशन की दहलीज तक पहुंच जाती है, तो पार्श्व भार कम हो जाता है, और हम देख सकते हैं कि सामग्री अपने मूल आकार में लोचदार तरीके से वापस नहीं आती है। यह परीक्षण विधि कस्टम सामग्रियों का विश्लेषण करने का एक त्वरित और आसान साधन है जो शायद पूर्ण पैमाने पर पेराई मशीनों का उपयोग करके परीक्षण करने के लिए बहुत छोटा है।

चरण 2: स्टेपर मोटर के साथ रैखिक गति

आपूर्ति की जरूरत: पेपर-बोर्ड शीट, वेस्ट कार्डबोर्ड, प्लास्टिक गियर्स, रैक, सुपर ग्लू, व्हाइट ग्लू, रेक्यूलर स्टेशनरी आइटम, Arduino Uno R3, जम्पर वायर्स, ब्रेडबोर्ड, 5V पावर एडॉप्टर, स्टेपर मोटर (28BYJ-48) ULN2003 ट्रांजिस्टर।

चरण 3: स्टेपर मोटर + लोड सेल (क्षैतिज जोर मापने के लिए)

चरण 1 के अलावा आवश्यक आपूर्ति: पॉलीस्टेरॉल शीट, इंसुलेटिंग टेप, इलेक्ट्रॉनिक केबल कटर, सोल्डरिंग रॉड, HX711 वेटिंग सेंसर के साथ 1 किलो लोड सेल

चरण 4: स्टेपर मोटर + लोड सेल + एक्सेलेरोमीटर (आर्क टिल्ट को मापने के लिए)

चरण 2 के अतिरिक्त आवश्यक आपूर्ति: ADXL345 - 3 - एक्सिस एक्सेलेरोमीटर और जम्पर वायर

चरण 5: फ्रिटिंग आरेख

चरण 6: इकट्ठे मशीन

मशीन को अंततः पेपर-बोर्ड बेस बॉक्स के अंदर इकट्ठा और पैक किया जाता है।

चरण 7: कार्य वीडियो

चरण 8: Arduino कोड

कोड तक पहुंच प्राप्त करने के लिए कृपया इस लिंक का उपयोग करें:

Bend_it.ino