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:
zbudować napęd, który pozwala na wysterowanie generatora tak, aby generował fale z zakresu 0.2Hz do 2Hz.
skonstruowanie i zaprogramowanie elektroniki pozwalającej na sterowanie generatorem.
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:
mała zębatka mogła być zamontowana na sztywno na wale napędowym - czyli pręcie gwintowanym 5mm.
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.
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:
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
Zaprojektować prosty kontroler szybkości silnika wykorzystującego sprzężenie zwrotne i pwm do uzyskania zadanej częstotliwości fal na wyjściu.
Zaprojektować klin generujący fale (jak na filmiku) oraz szyny na których będzie się poruszać.
W końcu miałem tochę czasu i na nowo odkryłem urok druku 3d ;p - jedna godzina na pomiary i rozrysowanie, 1 godzina na projektowanie w thinkercad i jakieś 1.5 godziny na wydruk - a potem przymiarka , wnioski i kolejna iteracja.
Stary projekt z silnikiem od wiertarki porzuciłem na rzecz projektu opartego o szkielet prusy ze spejsu.
Zaprojektowałem Uchwyty na pręty prowadzące oraz śruby napędowe które razem tworzą oś pracy góra-dół . Fajnie że udało się zrobić jeden model, który wystarczyło wydrukować 4-ro krotnie.
Paczajcie - miejsce na pręt prowadzący, łożyska dla śruby napędowej oraz montaż za pomocą śrób 3x20 z nakrętkami:
Żeby ten model przymocować do ramy prusy trzeba było rozwiercić 3 otwory montażowe do 3.5mm oraz dorobić takie same, otwory montażowe na górze ramy - dzięki temu jeden model pasuje we wszystkich czterech punktach montażowych w czterech rogach ramy.
Kolejny etap zakończony - wózki poruszające się po prętach prowadzących są wydrukowane, zmontowane i ładnie sie ruszają, patrzcie jak to pięknie wygląda:
Kolejny model zaprojetkowany - platforma do zamontowania silnika krokowego z szynami do montażu między dwoma aluminiwymi v slotami (widoczne na ostatnim zdjęciu).
W nocy się wydrukuje i zobaczymy co źle zrobiłem ;p
Platforma do montażu silnika wydrukowana - całe ~300g filamentu ;p
Platforma zamontowana na swoim miejscu - tam gdzie są moje palce muszę jeszcze zamontować rolki, które będą prowadzić pas napędowy tak samo jak na zdjęciu:
Piękna nazwa urządzenia - kreski poziome były za cieńkie i się nie wydrukowały, przez co brakuje kresek w F i A. Niżej miał być napis “WZ 01/2024”, ale czcionka była za mała ;p
widok od tyłu - śróbka po środku służy do odciągania całej platformy do tyłu celem naciągnięcia pasa napędowego. Niestety źle wymierzyłej jej pozycję i otwór w metalowej ramie jest troszkę niżej niż w moim wydruku ;[
Okazało się że w najbliższy czwartek na UG jest “WYDZIAŁOWY DZIEŃ AKTYWNOŚCI NAUKOWEJ STUDENCKIEJ” na którym KNOO będzie się prezentować. WIęc… warto by coś pokazać.
Więc na szybko zobaczyłem jakie deski mam w składziku (ach, pozostałości po nie zaczętych projektach) i skręciłem coś. Do tego zaprojektowałem coś na wzór ostrza / elementu roboczego i … w najbliższym czasie podrzucę to członkiniom koła żeby można było wystawić taki prototyp na pokaz - jeszcze bez “mózgu” ale mechanicznie gotowy do zakodzenia. W każdym razie po spojrzeniu na to widzowie będą wiedzieć “co autor miał na myśli”.
Bardzo się cieszę, że twój studencki projekt się udał! Jest to na pewno świetny sposób na przeżycie drugiej młodości. Nie mogę się doczekać kiedy sam będę robił tak projekty
Zbliża się sciencecom i padł pomysł żeby do faloinatora dorobić kilka przykładowych “klocków”, które mają obrazować jak działają elementy uzywane do ochrony linii brzegowej - oczywiście jest mało czasu więc szukaliśmy czegoś co łatwo zaprojektować na oko. Padło na zrobienie rampy składającej się z trzech części dwóch pochylni oraz jedengo cusia służącego odbijania fal, które są za wysokie - taka c-kształtna wnęka. Generalnie celem jest zrobienie eksperymentu podobnego do tych z filmiku: https://www.youtube.com/watch?v=3yNoy4H2Z-o&t=410s
No więc - kolejna godzinka na wymianę pomysłów i projektowanie, pierwszy wydruk i … i trzeba zrobić poprawki bo elementy nie pasują do siebie ;p Szybka poprawka i idzie drugi wydruk.
Wszystkie trzy elementy są w środku puste, a do środka wsypiemy piasek, żeby trzymały się stabilnie na dnie zbiornika.
w swoim lenistwie uznałem że nie będę projektować żadnych otworów służących do wsypania piasku, tylko w slicerze po prostu pokroje modele na części i potem to skleję w jedną całość.
Jutro rano wydruki będą gotowe, trzymajcie kciuki ;]
