Generator fal wodnych - projekt wspólny z KNOO

Cześć, zaangażowałem się w działalność Koła Naukowego Oceanografii Operacyjnej jako ziomek od inżynierii. Jako że łatwiej mi się pracuje chwaląc się co robię, więc będę tutaj notować postępy.

Celem projektu jest stworzenie przenośnego generatora fal wodnych, który będzie dostatecznie dobry do przeprowadzania prostych eksperymentów wizualizujących właściwości fal, wpływ podłoża na fale itp. Generalnie chcemy osiągnąć coś takiego: https://www.youtube.com/watch?v=-m_VDE-BSgc

Co chcę osiągnąć:

  1. zbudować napęd, który pozwala na wysterowanie generatora tak, aby generował fale z zakresu 0.2Hz do 2Hz.
  2. skonstruowanie i zaprogramowanie elektroniki pozwalającej na sterowanie generatorem.
  3. wydrukowanie wszystkiego w 3d! ;p

Więc całość zaczęła się od znalezienia silnika od wkrętarki w moich śmieciach, który posłuży mi za napęd dla całości.

Potem zmierzyłem szybkość obrotową mojego silnika - bez obciążenia to ~8.75Hz . Więc uznałem że potrzebuję przekładni 1:4. Wykorzystałem STLGears.com | The Free STL Gear Designer do wygenerowania zębatek “90° Bevel Gears” i wrzuciłem je do sketchupa. Tam zmodyfikowałem je tak aby:

  1. mała zębatka mogła być zamontowana na sztywno na wale napędowym - czyli pręcie gwintowanym 5mm.
  2. do dużej zębatki dodałem miejsce na łożyska oraz otwory montażowe do popychacza, który będzie przetwarzał ruch obrotowy na ruch posuwisty. Każdy otwór jest w różnej odległości od środka dzięki czemu można regulować amplitudę ruchu posuwistego.
  3. na szybko zaprojektowałem uchwyty do silnika oraz głównej ośki, które pozwalają na skręcenie tego w całość za pomocą śrub 5mm.

Całość poszła na drukarę 3 i tadam!

Dalsze plany:

  1. przeprojektować uchwyty na silnik tak aby pasowały do otworów w standardowej stalowej płycie cisielskiej (takiej jak na zdjęciu powyżej). Płytka cisielska posłuży jako biedacki odpowiednik łoża optycznego ;p
  2. Zaprojektować prosty kontroler szybkości silnika wykorzystującego sprzężenie zwrotne i pwm do uzyskania zadanej częstotliwości fal na wyjściu.
  3. Zaprojektować klin generujący fale (jak na filmiku) oraz szyny na których będzie się poruszać.
  4. zrobić ładną obudowę.

Więcej fotek:

  1. duża zębatka: https://dom.mrozo.pl/s/qBM3HPJZjeajnQe
  2. silnik + mała zębatka: https://dom.mrozo.pl/s/D85yfHMNtzSBbwr