L.A.R.S. (Σύστημα εκκίνησης και αποκατάστασης): 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ

Αυτό το έργο είναι ένα σύστημα εκκίνησης και αποκατάστασης (LARS) που αποτελείται από διάφορα μοντέλα και συγκροτήματα. Όλα μαζί, αντιπροσωπεύουν ένα σύστημα ανάκτησης κατάλληλο για πύραυλο νερού χαμηλού υψομέτρου. Ο πύραυλος αποτελείται από πολλά τμήματα, κατασκευασμένα από μπουκάλια SmartWater 1,5 λίτρου.

Ολόκληρο το σύστημα αποτελείται από διάφορα στοιχεία:

• Εκκίνηση Pad
• Κύριο σώμα
• Σύστημα ανάκτησης

Σκοπός και οδηγοί

Η έμπνευση για αυτό το έργο (όπως τα περισσότερα έργα μου) προήλθε από τους ανιψιούς μου. Πολύ σύντομα, πριν από χρόνια (όταν τα μικρά ανιψιά μου δεν ήταν τόσο μεγάλα) ήθελαν να πυροδοτήσουν πυροτεχνήματα την Ημέρα της Ανεξαρτησίας. Κανονικά, δεν ήταν τόσο άσχημα, αλλά εκείνη η χρονιά ήταν διαφορετική: σχεδιάζαμε ένα μακρύ Σαββατοκύριακο στην καμπίνα του παππού και της γιαγιάς τους, στο ΜακΚολ του Αϊντάχο. Αν δεν έχετε πάει ποτέ στο Αϊντάχο, είναι πολύ ξηρό. Αν δεν έχετε πάει ποτέ στο McCall, Idaho: είναι πολύ ξηρό και υπάρχουν ΠΟΛΛΑ δέντρα, θάμνοι, γρασίδι και άλλα καύσιμα ιδανικά για δασικές πυρκαγιές. Καθώς ήταν ήδη μια απίστευτα ξηρή χρονιά και ο Smokey the Bear κρατούσε την πινακίδα "Υ HIGHΗΛΗ" κινδύνου πυρκαγιάς έξω από το γραφείο δασικής υπηρεσίας, αναζήτησα μια εναλλακτική λύση.

Ταυτόχρονα, το είδα ως μια ευκαιρία να δείξω αυτό που προσπαθώ να εντυπωσιάσω στα νέα, επιστημονικά μυαλά: STAND OUT. Σκεφτείτε έξω από το κουτί και βρείτε τη λύση σε πολλά προβλήματα. Μπορεί στην αρχή να ξεχωρίζει σαν πληγή στον αντίχειρα, αλλά οι καλύτερες ιδέες συνήθως κάνουν.

Επίσης, όπως αποδεικνύεται, είμαι SUPER φθηνά. Όχι τόσο για εξοικονόμηση χρημάτων, αλλά βλέπω τόσα πολλά που μπορούν να γίνουν με συνηθισμένα πράγματα. Τις περισσότερες φορές, συνηθισμένα πράγματα που προορίζονται να είναι μιας χρήσης.

Ασφάλεια

Θα ήμουν αδιάφορος αν δεν το ανέφερα πρώτα. Θυμίζω συνεχώς στους ανιψιούς μου «Ασφάλεια, πρώτα». Αυτό ταιριάζει στον γενικό στόχο αφού η κύρια πρόωση είναι το νερό και ο αέρας. Προφανώς, αυτό δεν αποτελεί σοβαρό κίνδυνο πυρκαγιάς.

Καθώς δημιούργησα περισσότερα τμήματα του συστήματος πρόωσης, αυτός ο πρόσθετος όγκος για περισσότερο συμπιεσμένο αέρα (δηλαδή περισσότερο προωθητικό). Φυσικά, αυτό είναι ευθέως ανάλογο με το μέγιστο επιτεύξιμο υψόμετρο. Συνεχίζοντας με αυτήν τη λογική λίγο περισσότερο: ναι, αυτό σήμαινε ΠΟΛΥ ΠΙΟ ΠΟΛΥ ΚΙΝΔΥΝΗ ταχύτητα κατά την επιστροφή στη γη.

Η συνειδητοποίηση του πόσο επικίνδυνο θα μπορούσε να γίνει αυτό έγινε εμφανές αφού πραγματοποιήσαμε την πρώτη μας επιτυχημένη εκτόξευση ενός πρώιμου πρωτοτύπου, χρησιμοποιώντας πολλά τμήματα στην άτρακτο. Ρίξτε μια ματιά στο Rocket Boys, στο YouTube.

Κόστος

Η ελαχιστοποίηση του κόστους κάθε κατασκευής είναι σημαντική. Στο σενάριό μου, σκέφτηκα ότι ήταν εξίσου σημαντικό να διασφαλίσω ότι το κόστος κάθε χρήσης ήταν ελάχιστο. Θέλω να πω, ποιος θέλει να βάλει έναν τόνο δουλειάς για ένα σύστημα μιας χρήσης;

Όπου ήταν δυνατόν, χρησιμοποίησα σκουπίδια: μπουκάλια νερού που θα πήγαιναν στα σκουπίδια, μια παλιά θήκη πτήσης από το κατάστημα πλεονασμάτων του στρατού, μια σπασμένη ομπρέλα καρέκλας από ένα τοπικό κατάστημα αθλητικών ειδών, έναν εύκαμπτο σωλήνα αέρα από το Harbor Freight και ακόμη και ένα σπασμένο, ποπ - επάνω κεφαλή ψεκαστήρα - βασικά, μου αρέσει να διδάσκω στα παιδιά ότι δεν υπάρχει κάτι σαν σκουπίδια. είναι ένα προϊόν που χρειάζεται επαναπροσδιορισμό.

Απλά ρώτα

Σε πολλές περιπτώσεις, τα πράγματα που θέλετε να χρησιμοποιήσετε δεν είναι απαραίτητα "προς πώληση" και, αν είναι, μπορεί να μην αξίζουν την τιμή τους. Η πρωτότυπη, πράσινη ομπρέλα που χρησιμοποίησα για το αλεξίπτωτο ήταν σε ένα σπασμένο αντικείμενο $ 28 σε ένα κατάστημα. Το πήγα στον πάγκο και είπα να τους δώσω τα $ 4 που είχα πάνω μου. Τους έδειξα ότι ήταν σπασμένο ούτως ή άλλως και εξήγησα ότι ήθελα μόνο το υλικό της ομπρέλας. Βοϊλα! είχαμε αμέσως ένα αλεξίπτωτο.

Επαναχρησιμοποίηση

Είναι σχεδόν αδύνατο να μιλήσουμε για μείωση του κόστους υλικού χωρίς να λάβουμε επίσης υπόψη πώς ο σχεδιασμός του προϊόντος προσφέρεται για επαναχρησιμοποίηση. Εάν δεν μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε εύκολα τον πύραυλο ξανά και ξανά, μπορεί επίσης να βάζουμε φωτιά στο δάσος με ρουκέτες μπουκαλιών και M-80.

Φορητότητα

Μετά από μόλις 1 δοκιμαστική εκτόξευση του πρώτου μας πρωτοτύπου, συνειδητοποίησα ότι ολόκληρο το σύστημα πυραύλων έπρεπε να είναι όσο το δυνατόν πιο συμπαγές. Ταυτόχρονα, ήθελα να το δανείσω σε όποιον ήθελε να το δοκιμάσει. Δεν ήθελα να γράψω ένα σωρό αναλυτικές οδηγίες συναρμολόγησης ή να νοικιάσω ένα κινούμενο βαν για μεταφορά.

Στο τέλος, χρησιμοποίησα το κουτί όπου είχα αποθηκεύσει όλα τα μέρη ως πλατφόρμα εκτόξευσης. Μερικές τροποποιήσεις κατέστησαν δυνατή τη στερέωση εξαρτημάτων αεροσυμπιεστή, εύκαμπτου σωλήνα και βαλβίδας αντεπιστροφής, αφήνοντας άφθονο χώρο μέσα για όλα τα τμήματα των συστημάτων πυραυλικής πρόωσης/ανάκτησης.

… φυσικά, μετά την πιο πρόσφατη κυκλοφορία, συνειδητοποίησα ότι ολόκληρο το σύστημα θα μπορούσε να είναι πιο φορητό, χα.

Προμήθειες

Εκκίνηση Pad

• 1 x Παλαιό στρατό εμπορευματοκιβώτιο πλεονασματικής αποστολής

  • Πιστεύω ότι το παραλάβαμε στο The Reuseum - ένα εξαιρετικό μέρος για να δείτε αν βρίσκεστε στο Boise, Idaho;)
  • Spoiler Alert: στην πραγματικότητα δεν διαθέτουν τέτοιου είδους κοντέινερ στρατού αφού άλλαξαν θέση.
• 1 x σωλήνας συμπιεστή αέρα (~ 15 '… ή οποιαδήποτε απόσταση αισθάνεστε ασφαλείς)

• 1 x σωλήνας αεροσυμπιεστή (~ 2 '… αυτό μπαίνει μόνο μέσα στο κουτί)

  • Και οι δύο προηγούμενοι εύκαμπτοι σωλήνες, έφτιαξα από έναν εύκαμπτο σωλήνα 5 δολαρίων που βρήκα σε πώληση πάρκινγκ Harbor Freight. Φαινόταν ότι έσκασε/έσπασε το ελαστικό κέλυφος εκεί που κάποιος το άφησε να ζεσταθεί πολύ/να λιώσει. Εκτός από αυτό, ήταν υπέροχο για αυτό που χρειαζόμασταν
  • Εάν κόβετε/συνδέετε κάτι παλιό, μπορείτε να βρείτε υπέροχα, εξαιρετικά φθηνά ανταλλακτικά στο Harbor Freight.

• 1 x Χωρίς βαλβίδα επιστροφής - Εδώ είναι μία

  Πολλές επιλογές εκεί έξω. Πάρτε κάτι φθηνό

• 1 x 90º αγκώνας - πηγαίνει από νήμα συμπιεστή ¼ σε νήμα σωλήνα κήπου (κάτι τέτοιο)

  • Ξεχνάω από πού το βρήκα, αλλά δεδομένου ότι πρόκειται για ένα εξαιρετικά έξυπνο (και υπερβολικά συγχωρητικό) κοινό, υποθέτω ότι μπορείτε να καταλάβετε πώς να μεταβείτε από το ένα νήμα στο άλλο μετά από λίγα λεπτά σε D&B ή TSC.
  • Maybeσως συνδυαστεί με κάτι τέτοιο.

• 1 x Αρσενικός προσαρμογέας με σπείρωμα, περιστρεφόμενος αεροσυμπιεστής (ξαναχρησιμοποιήσαμε κάτι σαν αυτό, από το Harbor Freight)

  Χρησιμοποιείται για τη στερέωση του μικρού κομματιού σωλήνα στο εσωτερικό του πλεονάζοντος δοχείου

• 1 x προσαρμογέας θηλυκού Gardena

Ατρακτος

• 12 x έξυπνα μπουκάλια νερού (1,5 λίτρα)
• 4 x μπουκάλια νερού Essentia (1,5 λίτρα)
• 1 x Προσαρμοσμένο ακροφύσιο (δηλαδή τρισδιάστατο εκτυπωμένο νήμα μπουκαλιών 2 λίτρων σε έναν σύνδεσμο σωλήνα αρσενικού Gardena)
• 1 x σωλήνας κόλλας Sikaflex (όπως αυτό το σφραγιστικό κατασκευής)

• 1 x Role of Duct Tape (ή ταινία ταινίας)

  Χρησιμοποίησα έναν συνδυασμό λευκής και μαύρης κολλητικής ταινίας στα τμήματα της ατράκτου. Νόμιζα ότι έδωσε στον πύραυλο περισσότερο εμφάνιση από την εποχή του Απόλλωνα, χα

Σύστημα ανάκτησης: μη εκτυπωμένο

• 1 x Pop-up Sprinkler (χρησιμοποιήσαμε αυτό, από το Lowe's)
• 1 x Παλιά Ομπρέλα
• 1 x Μπάλα πινγκ πονγκ
• 1 x Πολωνικό ελαστικό μπουκάλι (ή κάποιο άλλο μπουκάλι που μοιάζει περισσότερο με τη μύτη ενός πύραυλου - ξεχνάω την ακριβή μάρκα αυτού που χρησιμοποιήσαμε)
• 1 x νερό seltzer μάρκας Kroeger (δηλαδή πωλείται επίσης σε καταστήματα όπως QFC ή Fred-Meyer)
• 1 x ηλεκτρικός στύλος φράχτη από υαλοβάμβακα (το είχαμε αυτό, νομίζω ότι ήταν από την D & B Supply)

Σύστημα ανάκτησης: Κύκλωμα

• 1 x Arduino Pro Mini
• 1 x Προσαρμογέας υποδοχής DIP 24 ακίδων (σύνδεσμος)
• 1 ρυθμιστής τάσης 5V (σύνδεσμος)
• 1 x Piezo buzzer (σύνδεσμος)
• 1 x αντίσταση 220Ω (σύνδεσμος)

• 1 x μονάδα MPL3115A2

  • Αυτό που χρησιμοποιείται εδώ δεν είναι πλέον διαθέσιμο
  • Ξεκίνησα να εργάζομαι σε μια εναλλακτική λύση που καταγράφει δεδομένα και αξιοποιεί γυροσκόπιο μαζί με το βαρόμετρο - ο κώδικας στο Github (βλ. Lars) θα πρέπει να εξακολουθεί να ισχύει εάν έχετε εναλλακτική λύση

• 1 x Διακόπτης ασφάλισης κουμπιού

  Αν δεν το έχετε προσέξει, είμαι οπαδός της Tayda για μικρά πράγματα σε μικρές ποσότητες σε μικρή τιμή

Βήμα 1: Εκκίνηση του Pad

Το μαξιλάρι εκτόξευσης είναι ένας πολυλειτουργικός εξοπλισμός. Κατασκευασμένο από ένα παλιό κουτί εξοπλισμού που βρήκα στο περιβόητο Reuseum του Boise, εξυπηρετεί τρεις λειτουργίες:

1. Μηχανισμός τροφοδοσίας καυσίμου (… λόγω έλλειψης καλύτερου όρου)
2. Αποθήκευση για τα κομμάτια του σώματος του πυραύλου
3. Πίνακας εκτόξευσης

Καύσιμο/πλήρωση

Πριν μιλήσουμε για την τροφοδοσία του πυραύλου, είναι σημαντικό να αφιερώσουμε ένα λεπτό για να σκεφτούμε τις βασικές επιστημονικές αρχές που τον υποστηρίζουν. Από τη Βικιπαίδεια:

Ένας πύραυλος νερού είναι ένας τύπος μοντέλου πυραύλου που χρησιμοποιεί το νερό ως μάζα αντίδρασής του. Το νερό εξαναγκάζεται από ένα αέριο υπό πίεση, τυπικά πεπιεσμένο αέρα. Όπως όλοι οι κινητήρες πυραύλων, λειτουργεί με την αρχή του τρίτου νόμου κίνησης του Νεύτωνα.

Σπάζοντας το λίγο, η μάζα της αντίδρασης είναι απλά κάτι που χρησιμοποιείται για να σπρώξει. Σπρώχνει στο έδαφος και ο αέρας σπρώχνει στο νερό. Ο αέρας σπρώχνει επίσης το μπουκάλι. Η δράση είναι ο διογκούμενος αέρας, η αντίδραση είναι ένα αντικείμενο με τη μικρότερη μάζα (δηλ. Ο πύραυλος της φιάλης) αναγκάζεται να απομακρυνθεί από το εκτοξευτήρα.

Η πίεση του πυραύλου πρέπει να είναι μια πρόσθετη διαδικασία. Απαιτεί ώθηση αέρα μέσα στο δοχείο χωρίς να αφήνει αέρα ή νερό να διαφύγει. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μια μικρή συσκευή που ονομάζεται "βαλβίδα αντεπιστροφής" (μερικές φορές αναφέρεται ως βαλβίδα ελέγχου).

Ο πύραυλος συνδέεται μέσω ενός συνδέσμου Gardena Hose στο ταμπλό εκτόξευσης. Το κάτω μέρος του πύραυλου έχει ένα ακροφύσιο με περίγραμμα που ταιριάζει με τον συνδετήρα Gardena Tap Connector. Διαμόρφωσα ένα ακροφύσιο στο Fusion 360 συνδυάζοντας το προφίλ του συνδετήρα Gardena Tap με τις κλωστές μιας φιάλης 1,5 L.

Ο εύκαμπτος σωλήνας που τα συνδέει όλα έχει ληφθεί από έναν εύκαμπτο σωλήνα αέρα. Το βρήκα σε ένα πάρκινγκ Harbor Freight για δύο δολάρια - φαινόταν ότι κάποιος το επέστρεψε επειδή άνοιξε. Όταν το είδα, ήξερα ότι χρειάζεται συγκόλληση. Σκέφτηκα ότι θα ήταν μια καλή στιγμή για να κόψω ένα κοντό κομμάτι για να το στερεώσω μόνιμα στο τακάκι εκτόξευσης.

Μελλοντικές βελτιώσεις

Θα ήθελα είτε να αγοράσω είτε να εκτυπώσω 3D μερικά επιπλέον μέρη. Θα ήθελα τα σημεία σύνδεσης στο κουτί να κάθονται στο ίδιο επίπεδο με την υπόλοιπη επιφάνεια του κουτιού. Με τα μικρά σπειρώματα των σωλήνων κήπου και τη σύνδεση του αεροσυμπιεστή να είναι έξω, είναι δύσκολο να αποθηκευτούν χωρίς να καταστραφούν. Επίσης, είναι επιρρεπές σε ζημιές κατά τη μεταφορά σε μια τοποθεσία εκτόξευσης.

Αποθήκευση

Όταν αποσυναρμολογούνται, τα τμήματα του σώματος του πυραύλου ταιριάζουν όμορφα στο κουτί. Επίσης, μου είχε μείνει αρκετός χώρος για να κρατήσω το συγκρότημα αποκατάστασης επίσης εκεί. Κρατάω αυτά τα μέρη σε ξεχωριστό κουτί σε περίπτωση που τα άλλα κομμάτια μετακινηθούν και σπάσουν τα τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη.

Εκκίνηση Pad

Όταν έρθει η ώρα να εκτοξεύσουμε τον πύραυλο, χρειαζόμαστε κάτι που θα βοηθήσει στη στήριξη του πύραυλου. Επίσης, είναι επιτακτική ανάγκη να ξεκινήσει προς τη σωστή κατεύθυνση (δηλαδή ο πρώτος νόμος της κίνησης του Νεύτωνα). Για να το πετύχω αυτό, χρησιμοποίησα δύο τεμάχια αλουμινένιου καναλιού που συνδέονται με δύο τρισδιάστατα κομμάτια.

Ο κάτω βραχίονας με τρισδιάστατη εκτύπωση έχει χώρο για ένα εξάγωνο παξιμάδι I . Χρησιμοποίησα αυτό το μέγεθος, καθώς είναι ένα πρότυπο για την τοποθέτηση εξαρτημάτων σε τρίποδο κάμερας (θα μιλήσω για αυτό σε ένα δευτερόλεπτο). Μόλις τρίψω τις πλευρές του νάιλον εξάγωνο παξιμάδι, ταιριάζει άνετα στο στήριγμα.

Ο αδελφός μου είναι ένας μεγάλος φωτογράφος υπαίθριων χώρων και, όπως συμβαίνει με όλους τους ειδικούς στον τομέα τους, σπάει ή αναβαθμίζει τον εξοπλισμό του. Ενώ στο σπίτι του, παρατήρησα ένα τρίποδο στα σκουπίδια. Το μόνο λάθος ήταν η κάθετη ρύθμιση ύψους. Εκτός από αυτό, ήταν ένα καλό τρίποδο. Δεν ήξερα για τι θα το χρησιμοποιούσα τότε, αλλά είχε πολλά υπέροχα μέρη.

Όταν άρχισα να φτιάχνω την πλάκα εκτόξευσης πυραύλων, έφτασα σε ένα σημείο όπου χρειαζόμουν κάτι φορητό για να συγκρατήσω τις ράγες οδήγησης. BOO YA - επαναχρησιμοποιήστε το σπασμένο τρίποδο. Προσαρμόζεται όμορφα σε διάφορες κατευθύνσεις, ιδανικό για ανώμαλο έδαφος στο χώρο εκτόξευσης. Συσκευάζεται και ταιριάζει καλά στο κουτί εκτόξευσης.

Επίσης σχεδίασα και εκτύπωσα 3D ένα κομμάτι που ταιριάζει ανάμεσα στις ράγες και προσαρτάται στο κύριο σώμα του πυραύλου. Το συγκεκριμένο κομμάτι κρατά τον πύραυλο κοντά στις ράγες και δεν του επιτρέπει να ανατραπεί. Το επισυνάπτω στο κυρίως σώμα με κάποια ταινία ταινίας 3M 414 Scotch® Extreme Mounting. Όταν σχεδίασα το κομμάτι, έσπασα δύο σημεία όπου πηγαίνει η ταινία αφρού, έτσι ώστε το κομμάτι να κάθεται με την καμπύλη, πλαστική επιφάνεια.

Μελλοντικές βελτιώσεις

Θα ήθελα να εκτυπώσω τρισδιάστατα συνδετήρες που καθιστούν δυνατή την κοπή των οδηγών σε μικρότερα τμήματα. Με μικρότερα τμήματα, μπορώ να αποθηκεύσω τις ράγες εκτόξευσης στο κουτί επίσης. Το να προσπαθούμε να μεταφέρουμε τις ράγες σε μήκη 8ft - σε ένα τζιπ, όχι λιγότερο - ήταν πόνος. Επίσης, με το να τα συνδυάσετε όλα, τα πλαστικά κομμάτια είναι επιρρεπή στο να σπάσουν (κάτι που έκαναν) στο αυτοκίνητο.

Βήμα 2: Κύριο σώμα

Η κύρια δομή του πυραύλου αποτελείται από πολλά, ίδια στοιχεία. Τα εξαρτήματα αποτελούνται από δύο μπουκάλια SmartWater 1,5 L και μία φιάλη νερού 1,5 L Essentia.

1. Κόψτε τα κάτω από τα μπουκάλια SmartWater 1,5 L

   Φροντίστε να αφήσετε λίγο από το κυρτό τμήμα. Αυτή είναι μεγαλύτερη επιφάνεια για την πρόσφυση Siaflex

2. Κόψτε το επάνω και το κάτω μέρος από ένα μπουκάλι 1,5 L Essentia
3. Τοποθετήστε το κάτω μέρος ενός από τα κομμένα μπουκάλια SmartWater μέσα στο κομμένο μπουκάλι Essentia

   Προσπαθήστε να ευθυγραμμίσετε το κάτω μέρος της φιάλης SmartWater με το μεσαίο σημείο της φιάλης Essentia

4. Τοποθετήστε το κάτω μέρος της άλλης φιάλης SmartWater στο άλλο άκρο της φιάλης Essentia

   Σπρώξτε το μπουκάλι SmartWater προς τα κάτω μέχρι να αγγίξει το άλλο μπουκάλι SmartWater

Σημειώστε τα μπουκάλια

Σημειώστε τα μπουκάλια για να τα ευθυγραμμίσετε με ακρίβεια αν χρειαστεί. (SPOILER ALERT: θα πρέπει να το συναρμολογήσετε αργότερα).

Χρησιμοποιήστε μια μέθοδο που λειτουργεί καλύτερα για εσάς. Μου αρέσει να σχεδιάζω μερικά, προφανή σημάδια στα δύο, διαφορετικά μπουκάλια. Όταν το κέντρο είναι γεμάτο με Sikaflex και δεν μπορείτε να δείτε πού συναντιούνται τα δύο στη μέση, είναι ένας πιο χρήσιμος οδηγός.

Κόλλημα των μπουκαλιών

Μου αρέσει να επενδύω το εσωτερικό του μπουκαλιού Essentia με ένα στρώμα Sikaflex. Είναι μια εξαιρετική κόλλα και επιτρέπει επίσης κάποια επέκταση. Αυτό είναι ένα ευεργετικό χαρακτηριστικό αφού τα μπουκάλια τείνουν να διαστέλλονται όταν γεμίζουν με πεπιεσμένο αέρα. Επίσης ευεργετικό όταν πέφτει στο έδαφος (… ναι, πιθανότατα θα έχετε συντριβή κάποια στιγμή) - τα μπουκάλια είναι πιο εύκολο να λυγίσουν ξανά και να επαναχρησιμοποιηθούν.

Σύνδεση των ενοτήτων

Μόλις συνδέσετε όλα τα τμήματα μεταξύ τους, συνδέστε τα με κάτι που ονομάζεται "Tornado Tube". ΑΥΤΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΣΗΜΕΙΟ ΑΠΟΤΥΧΙΑΣ.

Το πλαστικό των μπουκαλιών και το πλαστικό των σωλήνων ανεμοστρόβιλου είναι αρκετά άκαμπτο. Δεν ταιριάζουν πάντα τέλεια μεταξύ τους και μπορεί να διαρρεύσει πολύς αέρας όταν γεμίσει σε υψηλό PSI. Επίσης, όταν χρησιμοποιείτε παρεμβύσματα σωλήνων κήπου στα σημεία επαφής, υπάρχει κίνδυνος υπερβολικής σύσφιξης σε σημείο όπου η φλάντζα πιέζεται μέσα στη φιάλη. Όταν συμβεί αυτό, ουσιαστικά καθιστά το παρέμβυσμα άχρηστο, καθώς δεν σφραγίζει πλέον τη σύνδεση μεταξύ της φιάλης και του σωλήνα ανεμοστρόβιλου.

Σκοπεύω να δημιουργήσω τις δικές μου συνδέσεις με τρισδιάστατη εκτύπωση διπλής εξώθησης. Νομίζω ότι θα μπορούσε να υπάρχει ένας εύκολος τρόπος για να εκτυπώσετε ένα άκαμπτο εξωτερικό (για τα νήματα) και μια εύκαμπτη σφράγιση στη μέση (για να αντικαταστήσετε τα παρεμβύσματα του εύκαμπτου σωλήνα). Θα δημοσιεύσω αυτά τα σχέδια όταν ολοκληρωθούν.

Βήμα 3: Σύστημα ανάκτησης: Κύκλωμα

Η λογική αλεξίπτωτου μοιάζει πολύ με άλλα σενάρια στη ζωή: αναπτύξτε πολύ σύντομα και μπορεί να συμβούν άσχημα πράγματα. δεν αναπτύσσεται καθόλου, συμβαίνουν άσχημα πράγματα.

Wantedθελα να βεβαιωθώ ότι το αλεξίπτωτο δεν θα αναπτυχθεί μέχρι να αρχίσει να πέφτει ο πύραυλος. Δεδομένων των εξαρτημάτων που είχα στη διάθεσή μου, επέλεξα να χρησιμοποιήσω έναν βαρομετρικό αισθητήρα πίεσης αέρα που παρέχει μια ακριβή μέτρηση του υψομέτρου.

Ολόκληρο το σύστημα χρειάζεται προστασία από τα στοιχεία. Σχεδίασα το ωφέλιμο φορτίο για να χωρέσει το κύκλωμα και τους αισθητήρες. Δεν ήθελα να το διαχωρίζω κάθε φορά που ήθελα να ενεργοποιήσω ή να επαναφέρω το σύστημα, οπότε σχεδίασα το ωφέλιμο φορτίο με έναν εξωτερικό διακόπτη.

Όταν το σύστημα είναι ενεργοποιημένο, λαμβάνεται μια αρχική μέτρηση - αυτό είναι το "επίπεδο εδάφους" μας. Καθώς το υψόμετρο του πυραύλου αυξάνεται, το νέο υψόμετρο αποθηκεύεται και συγκρίνεται με την επόμενη μέτρηση που λαμβάνεται. Όταν η αποθηκευμένη τιμή είναι υψηλότερη από το πρόσφατα μετρημένο υψόμετρο, ο πύραυλος θεωρείται ότι πέφτει.

Όταν εργάζεστε με το σύστημα ανάκτησης στο έδαφος, είναι πιθανό το αλεξίπτωτο να αναπτυχθεί κατά λάθος. Ο κώδικας δεν θεωρεί ότι ο πύραυλος "πετάει" μέχρι το μετρημένο υψόμετρο να είναι τουλάχιστον 1 μέτρο πάνω από την αρχική μέτρηση επιπέδου εδάφους που έγινε όταν ενεργοποιήθηκε το σύστημα.

Μόλις ο πύραυλος θεωρηθεί ότι πέφτει, το αλεξίπτωτο αναπτύσσεται. Αυτό γίνεται με την ενεργοποίηση του συνημμένου σερβο αρκετά μακριά για να ξεκολλήσει η αναδυόμενη κεφαλή ψεκαστήρα που είναι προσαρτημένη στα τρισδιάστατα εκτυπωμένα μέρη. Φυσικά, το ελατήριο στον ψεκαστήρα έσπρωξε το αλεξίπτωτο της ομπρέλας, πέφτει στο έδαφος, ο καθένας γελάει το κουκούτσι του και ούτω καθεξής και ούτω καθεξής.

Το κύκλωμα αποτελείτο από τρία κύρια μέρη:

1. Arduino
2. Servo
3. Αισθητήρας βαρομετρικής πίεσης

Arduino

Αρχικά δημιούργησα έναν προσαρμοσμένο πίνακα με ένα γυμνό κόκκαλο Arduino σε αυτό. Όταν προσπάθησα να το αναβιώσω για αυτό το άρθρο, αποφάσισε να σταματήσει να λειτουργεί:

Χρησιμοποίησα ένα Arduino Pro Mini, αλλά είναι λίγο υπερβολικό. Είναι επίσης πολύ μεγαλύτερη από την προηγούμενη έκδοση. Το μεγαλύτερο μέγεθος απαιτούσε επανασχεδιασμό τμημάτων τρισδιάστατης εκτύπωσης - είμαι σίγουρος ότι υπάρχουν κάποιες διαφορές στα μέρη από τις φωτογραφίες που έχω δημοσιεύσει (… συγνώμη για την ασυνέπεια).

Δημοσίευσα τον κώδικα σε δημόσιο χώρο αποθήκευσης στο Github. Checkout LARS.

Servo

Το μάνταλο ενεργοποιείται από ένα κοινό σερβο SG90. Το σερβο παίρνει την ισχύ του απευθείας από τον ρυθμιστή τάσης, όχι μέσω του Arduino.

Αισθητήρας βαρομετρικής πίεσης

Το συγκεκριμένο ξεμπλοκάρισμα που χρησιμοποίησα σε αυτό το έργο ήταν κάτι που βρήκα στο Tindie (… αλλά έκτοτε έχει συνταξιοδοτηθεί). Χρησιμοποιεί τον αισθητήρα MPL3115A2. Αυτό παρέχει στο Arduino μια ακριβή ανάγνωση του τρέχοντος υψομέτρου.

Βήμα 4: Σύστημα ανάκτησης: Περίβλημα

Το σύστημα ανάκτησης περιλαμβάνει αρκετά, απλά προϊόντα που πιθανόν να έχετε τοποθετήσει. Για παράδειγμα, το αλεξίπτωτο είναι κατασκευασμένο από μια παλιά, σπασμένη ομπρέλα και αναπτύσσεται με ένα συμπιεσμένο ελατήριο από ένα αναδυόμενο ψεκαστήρα. Μην ιδρώνετε ούτε τα μικρά πράγματα - χρησιμοποίησα ένα συνδετήρα για να συνδέσω το σερβοκόρνα στο μάνδαλο της κεφαλής του ψεκαστήρα. Ακόμα και κάποια πρώτη ύλη που μπορείτε να βρείτε από τυχαία μέρη, όπως η εξώθηση αλουμινίου που βρήκα σε κάδο καλής θέλησης.

Σε ένα άλλο σχέδιο, χρησιμοποίησα μερικές βάσεις φράχτη από υαλοβάμβακα στη θέση του αλουμινίου που φαίνεται στις εικόνες. Το υαλοβάμβακα βρισκόταν γύρω από κάποιο ταξίδι στην πατρίδα (νομίζω) που έκανε κάποιος, έχουν συνηθίσει να δημιουργούν έναν αυτοσχέδιο ηλεκτρικό φράχτη για άλογα. Δεν είναι εξαιρετικά σημαντικό για αυτόν τον σχεδιασμό, αλλά θέλετε να σκεφτείτε εναλλακτικές λύσεις.

Επιρροές και αλλαγές σχεδιασμού

Iξερα ότι μια μέρα θα μοιραζόμουν αυτό το σχέδιο με φίλους και οικογένεια (… όχι, ποτέ δεν πίστευα ότι θα ήταν στο Instructables, χα). Υποθέτω επίσης ότι δεν θα έχουν όλοι την ίδια μάρκα νερού seltzer διαθέσιμη στο τοπικό τους κατάστημα. Ενώ υπάρχουν περιθώρια για μεγάλη βελτίωση, τροποποίησα το σχέδιό μου για να χωρέσουν μπουκάλια διαφόρων μεγεθών στην κορυφή.

Ο καλύτερος τρόπος που μπορούσα να σκεφτώ για να εξασφαλίσω μια ασφαλή, αλλά αφαιρούμενη εφαρμογή, ήταν να χρησιμοποιήσω ένα εύκαμπτο υλικό. Enter: NinjaFlex… ο αξιότιμος MakerDojo μου είναι δυνατός με νίντζα στο πλευρό μου.

Με μια εκτύπωση διπλής εξώθησης, θα μπορούσα να δημιουργήσω ένα κομμάτι με άκαμπτο κάτω μέρος και εύκαμπτη κορυφή. Το εύκαμπτο μέρος ήταν αρκετά ελαστικό για να πιέζεται μέσα στη φιάλη και αρκετά ισχυρό για να ασκήσει την πίεση που απαιτείται για να κρατήσει τη φιάλη στη θέση της.

Βήμα 5: Σύστημα ανάκτησης: Αλεξίπτωτο

Αυτό πρέπει να είναι ένα από τα αγαπημένα μου μέρη του σχεδιασμού. Θέλω να πω, άραγε, πόσες φορές έχετε σκεφτεί να κολυμπήσετε σε όλο το στιλ της Mary Poppins με μια ομπρέλα; Funταν διασκεδαστικό να βλέπω επιτέλους μια ομπρέλα να λειτουργεί σαν αλεξίπτωτο.

Βρήκα μια ομπρέλα σε ένα σπασμένο προϊόν στο DICK'S Sporting Goods - τους πρόσφερα μερικά δολάρια και το πήραν. Βρήκα ένα άλλο ενώ βουτούσα μέσα σε κάδους στο Goodwill. Φυσικά, βρήκα μια φοβερή, παλιά ομπρέλα γκολφ στο Second Use (στο Σιάτλ) μετά από αυτές τις άλλες δύο. Η ομπρέλα του γκολφ θα ήταν τρομερά τεράστια και θα έκανε ένα υπέροχο αλεξίπτωτο.

Όποια ομπρέλα και αν επιλέξετε, βεβαιωθείτε ότι είναι στερεωμένη με ασφάλεια στον πύραυλό σας. Όταν αναπτύσσεται το αλεξίπτωτο, ανάλογα με το μέγεθος/βάρος του πυραύλου σας, η δύναμη του ανοίγματος του αλεξίπτωτου θα μπορούσε να είναι σημαντική. Στην περίπτωσή μου, επισυνάπτω ένα κομμάτι εύκαμπτου κορδονιού bungee που είχα (… Νομίζω ότι η αδερφή μου το πέταγε μακριά από κάποιο σπασμένο αντικείμενο αποσκευών). Με το κορδόνι bungee στη θέση του, μειώνει την πίεση στα πλαστικά μέρη όταν αναπτύσσεται το αλεξίπτωτο.

Βήμα 6: Επισκόπηση τμημάτων τρισδιάστατης εκτύπωσης

Πηδάω σε…

1. Πλήρης Συνέλευση
2. Σύστημα αποκατάστασης αλεξίπτωτο έμβολο Thingy
3. Οδηγός συμπίεσης συστήματος αποκατάστασης
4. Κορυφαίο νήμα με σύστημα φόρτωσης συστήματος ανάκτησης
5. Ωφέλιμο σύστημα ανάκτησης
6. Προσαρμογέας ρουκέτας νερού σε Gardena

Η Πλήρης Συνέλευση

Αυτό το μοντέλο περιέχει βασικά όλα τα άλλα μοντέλα, αλλά συναρμολογημένα όπως θα ήταν στην παραγωγή. Περιλαμβάνει και τα μη-3D εκτυπωμένα επαναχρησιμοποιήσιμα μέρη (μόνο για αναφορά).

Σύστημα αποκατάστασης αλεξίπτωτο έμβολο Thingy

Επιστροφή στην αρχή

Οδηγός συμπίεσης συστήματος αποκατάστασης

Επιστροφή στην αρχή

Κορυφαίο νήμα με σύστημα φόρτωσης συστήματος αποκατάστασης

Επιστροφή στην αρχή

Ωφέλιμο σύστημα ανάκτησης

Επιστροφή στην αρχή

Προσαρμογέας ρουκέτας νερού σε Gardena

Επιστροφή στην αρχή

Βήμα 7: Ολοκληρώστε

Υπάρχουν πολλά εδώ που δεν ανέφερα. Υποθέτω ότι όσο περισσότερα έγραφα, τόσο περισσότερο συνειδητοποιούσα ότι ξέχασα να τεκμηριώσω στην πορεία. Αυτό το άρθρο κατέληξε περισσότερο σαν μια διασταύρωση μεταξύ ενός περιεκτικού "βήμα προς βήμα", αλλά καλεί όλες τις μεταβλητές, ώστε να μπορείτε να το δοκιμάσετε μόνοι σας. Για εμάς, είχαμε τόσα πολλά διαφορετικά σχέδια και μεθόδους που δεν λειτούργησαν αλλά παρουσίασαν νέες ευκαιρίες μάθησης τόσο για μένα όσο και για τους ανιψιούς μου. Είναι μια μεγάλη, μικρή περιπέτεια για να ξεκινήσετε με τους μαθητές σας και με οποιονδήποτε άλλο εκκολαπτόμενο, νεαρό επιστήμονα.

Συνολικά, είναι μια φανταστική άσκηση επαναχρησιμοποίησης, δημιουργικότητας και τεχνολογίας - εξαιρετική για τα παιδιά και ακόμη πιο διασκεδαστική για τους γονείς.

Να είστε τολμηροί, να σκέφτεστε διαφορετικά και όπως πάντα αφήστε τις ιδέες σας να ξεχωρίζουν.

Επόμενοι στο Διαγωνισμό Επαναχρησιμοποίησης