Box na rukavice s lacným prieskumom: 35 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Účel:

Účelom tohto pokynu je poskytnúť návod na zostavenie lacnej skrinky na rukavice pre výskum. Celkové rozmery škatule sú 3 x 2 x 2 x ¾ palca (D x Š x V) s bočným priechodným boxom 1 x 1 x 1 palcom. Tento box obsahuje reguláciu teploty a vlhkosti, aby sa vytvorilo kontrolované prostredie pre experimentovanie. Približná doba stavby hlavnej stavby a rozvodov/potrubí je 10 dní. Do toho času bude musieť byť začlenených aj niekoľko testovaní kódovania použitého pre tento projekt, ktoré sa bude líšiť v závislosti od vašej úrovne dôvery v programovanie Arduino. Celkové náklady na stavbu sú približne 320 USD za drevo, skrutky, hardvér, rozvody, potrubia, PVC, akryl, farby, senzory a ďalšie rôzne položky. V tejto zostave bol použitý kovový vozík, ale nie je potrebný. Krabicu je možné postaviť na stôl alebo pracovný stôl.

Potrebné nástroje:

· Stolová píla

· Jigová píla

· Router

· Kotúčová píla

· Elektrická vŕtačka

· Rovný okraj

· Zvinovací meter

· 6”dierová píla

· Štetec

· 6”maliarsky valček a penové rukávy

· Brúsny papier so zrnitosťou 220

Použitý materiál:

· 2 x (8’x4 ‘x ¾”) skrinková brezová preglejka

· 1 x (36 palcov x 30 palcov x 0,093 palcov) akrylový list

· 2 x (24”x 18” x 0,093”) akrylový list

· Skrutky Deck Plus (8 x 1 5/8”) (vrátane bitu)

· Silikónový tmel Gorilla Glue, 2,8 oz., Číry

· Epoxidové lepidlo Gorilla

· PLA pre 3D tlačené diely

· 3 X Gatehouse 1,75”výlisok s posuvným okenným krídlom

· 6 X Dverové kovanie/pánty 1,5”pozinkované

· 5 x 1-pollitrové murárske nádoby

· Valspar Duramax saténový latexový vonkajší náter, biely, 1 liter

· Tesnenie kremíka

· Mikrokontrolér Arduino

· Breadboard (alebo na pripojenie vodičov je možné použiť spájkovanie)

· 5 rôznych farieb zapojenia

· 9-voltová batéria

· Adafruit DHT22 (snímač vlhkosti a teploty)

· Rezistor 10 kΩ

· Krokový motor (28BYJ-48)

· Dve relé (JQC-3FF-S-Z)

· Elektroinštalácia CAT 5

· 2 x 90-stupňové koleno (meď)

· Plastové hadice

· ½”hadicová svorka

· Extrudovaný hliníkový panel

· ½”preglejka do úložného boxu (použité kúsky šrotu)

· LED pásové svetlá

· Vhodný prevodník AC na DC pre akékoľvek použité svetlá

· 2 x 6 hadicové spony

Krok 1: Vytvorte rezaný list preglejky

Vystrihnite čiary rezu pre všetky strany hlavného boxu a priechodného boxu na preglejkovom plechu. Zoznam príloh je nasledujúci:

· (1x) 36 palcov x 12 palcov (vpredu, kde budú otvory pre rukavice)

· (1x) 36 palcov x 24 palcov (vzadu)

· (2x) 24”x 22 ½” PLUS rez 45 stupňov od stredu (12”značka) od 24” strany do 22 ½”strany

· (1x) 34 ½”x 22 ½” (dole)

· (1x) 36”x 11 ¾” (hore)

· (1x) 36”x 17 5/8” (predné dvere skrinky)

Krok 2: Vykonajte všetky škrty

Vykonajte všetky rezy kotúčovou pílou s použitím rovného okraja ako vodítka, ako je to znázornené na fotografii z nižšie uvedených obrázkov Google. Po rezaní obrúste všetky okraje. Horná a predná strana škatule bude musieť mať rezy pod 45 ° uhlom na dlhých okrajoch, aby boli v jednej rovine so stranami, ktoré sú rezané pod uhlom 45 °. Zarovnajte ich a zmerajte ručne, aby ste dosiahli správne rezy. Na vykonanie týchto uhlových rezov okrajov použite pokosovú alebo stolnú pílu.

Krok 3: Otestujte fit strihy

Testujte, či vyhovuje všetkým stranám. V tejto konštrukcii je dno škatule umiestnené „vo vnútri“všetkých strán škatule; a ľavá a pravá strana sú umiestnené „vo vnútri“prednej a zadnej časti škatule. Routerom orežte strany do príslušnej výšky. V tejto konštrukcii došlo k chybe asi 1/16 palca medzi zadnou stranou a ľavou a pravou stranou, takže zadná časť bola orezaná na kratšiu dĺžku, aby zodpovedala bokom pomocou smerovača.

Krok 4: Vyrežte otvor pre priechodný box

Vyrezaný otvor pre priechodný box na pravej strane. Pomocou priamočiarej píly otvor drsne vyrežte a frézkou zarovnajte rezy. Tento otvor musí mať veľkosť priechodného boxu mínus dvojnásobok hrúbky použitého dreva. V našom prípade mal otvor štvorec 10,5 palcov x 10,5 palcov. Chcete, aby dno otvoru prechodu bolo v jednej rovine s podlahou hlavného boxu, ako je vidieť na fotografii.

Krok 5: Vyrežte otvory v rukaviciach

Vyrežte otvory v prednej časti pre rukavice. Pohodlná vzdialenosť medzi otvormi v rukaviciach bola dosiahnutá zo skrine s pieskom 6,5 palca. Každý otvor v rukavici bol vyrezaný pomocou 6 -palcovej píly. Otvory sa merajú 3,5 palca od spodnej časti škatule. Zmeral sa stred prednej strany a z toho vychádzali otvory, a nie vzdialenosť od vonkajších okrajov.

Krok 6: Zostavte box

Zaskrutkujte všetky strany a vytvorte škatuľu, bez predných dverí skrinky. Označte stredovú čiaru hrúbky dreva (v tomto prípade 3/8 palca od okrajov strán, ktoré budú priskrutkované k okrajom susedných strán). Predvŕtajte otvory zahĺbeným bitom každé 2”, aby v rohoch zostal priestor pre skrutky zo susedných dosiek.

Krok 7: Zostrojte priechodný box

Vybudujte priechodný box. Toto je kocka 1 ‘x 1‘x 1 ‘. Odrežte 5 strán potrebných na stavbu škatule z rovnakej ¾”preglejky ako hlavná skrinka. Do rezov nezabudnite zapracovať hrúbku preglejky. Zoznam príloh je nasledujúci:

· (2x) 11 ¼”x 11 ¼” (zadná a horná časť)

· (1x) 12”x 11 ¼” (vpredu); + asi 2/5”rozparok na boku, ktorý sa pripevní k krabici na akrylové„ dvere”, aby sa dali prevliecť

· (1x) 10 ½”x 11 ¼” (dole)

· (1x) 12”x 12” (to budú dvere škatule na najvzdialenejšom okraji)

Na dve z týchto strán (horná a predná) bude potrebné vyrezať do nich priehľadné okná. Označte tieto zobrazovacie okná na požadovanú veľkosť. Tento box má horné okno s rozmermi 7 ½”x 7 ½” a predné okno s rozmermi 7 ½”x 8”. Pomocou skladacej pílky nahrubo vyrežte otvory a potom routerom ich dokončite. Na otvory použite králičiu udičku, aby okno malo plochu, na ktorú sa prilepí.

Pri malej štrbine na prednej strane odmerajte asi 2/5 palca od okraja a 3/4 palca v hornej a spodnej časti tohto okraja. Routerom vyrežte 2/5”hlbokú a 10 ½” širokú štrbinu na okraji tejto strany.

Zostavte škatuľu rovnakým spôsobom ako hlavnú škatuľu, ako je vidieť v kroku 6, pričom odíďte z dverí na pravej strane.

Krok 8: Nainštalujte akrylové okná do priechodného boxu

Nainštalujte zobrazovacie okná do dvoch otvorov priechodného boxu. Odrežte akrylový plech na požadovanú veľkosť okna + prekrytie na prilepenie. Pomocou malých skrutiek pripevnite rohy na mieste v otvore a pomocou silikónového tmelu úplne prilepte okno na povrch zo zadnej strany.

Krok 9: zostrojte posuvné dvere pre priechodný box

Vytvorte posuvné okno, ktoré oddelí hlavný box od priechodného boxu. Vystrihnite akrylový list na požadované rozmery. V tomto prípade mali tieto rozmery rozmery 14 x 11 palcov. Malými skrutkami pripevnite malú rúčku vyrobenú zo zvyškov preglejky, aby ju používateľ mohol ľahko posúvať. Na všetky okraje posuvného okna použite filcovú pásku, ktorá pomôže pri tesnení, keď je zatvorené, vrátane pruhu v rozmere otvoru priechodného boxu.

Krok 10: Pripojte priechodný box k hlavnému boxu

Pripojte priechodný box k hlavnému boxu. Na priechodné okraje škatule, ktoré budú pripevnené k hlavnej krabici, naneste stavebné lepidlo. Potom pomocou 6-12 skrutiek zvnútra hlavnej škatule do okrajov priechodky držte pohromade, kým lepidlo schne.

Krok 11: Vyrežte otvor a nainštalujte akrylát do dverí hlavnej skrinky

Vyrezaný otvor vo dverách skrinky na sledovanie okna a inštaláciu okna. Pomocou skladacej píly nahrubo orežte okno požadovanej veľkosti. Tento box má okno s rozmermi 30 “x 12“. Na otvor použite králičiu udičku, aby okno malo plochu, na ktorú sa prilepí. Odrežte akrylový plech na požadovanú veľkosť okna + prekrytie na prilepenie. Pomocou malých skrutiek pripevnite rohy na mieste v otvore a pomocou silikónového tmelu úplne prilepte okno na povrch zo zadnej strany.

Krok 12: Maľovačka

Na utesnenie všetkých vnútorných spojov škatule použite tmelenie. Tmelte všetky otvory pre skrutky a natrite všetky súčasti škatule bielou farbou. Vykonajte to teraz pred inštaláciou akéhokoľvek hardvéru. Pred lakovaním pomocou maliarskej pásky odlepte nainštalované okná.

Krok 13: Nainštalujte dvere

Nainštalujte obidve dvere skrinky do hlavnej a priechodnej skrinky. Na priechodný box použite malé pánty, 4 na skrinku hlavnej skrinky a 2 na malé dvierka.

Krok 14: Nainštalujte zámky

Pripojte výťahy posuvných okenných krídiel na obidve strany dverí hlavnej schránky a jedno na dvere pre priechod.

Krok 15: Zostavte úložný box s nasýteným soľným roztokom

Zostavte skladovací box na nasýtené roztoky soli. Tento úložný box bol postavený tak, aby sa zmestil do rámca použitého vozíka. Akýkoľvek skladovací box, ktorý postavíte, je skutočne potrebný iba na skladovanie nasýtených roztokov soli, aby sa neprevrhli. V tejto aplikácii boli vykonané merania stredných a dolných políc použitého vozíka, aby sme získali predstavu o veľkosti úložného boxu.

Krok 16: Vyrežte drevo a zostavte skladovací box

Odrežte ½ palcovú preglejku tak, aby sa výška zmestila medzi police, a strany úložného boxu pripevnite 1 “skrutkami do dreva.

Krok 17: Vytvorte vnútorný priestor pre soľné roztoky

Akonáhle je rám úložného boxu zostavený, vložte doň nádoby so soľným roztokom (5x pollitrové zaváracie poháre), potom zmerajte a narezajte borovicové drevo 1”x 3” na rám nádoby. Musí to byť tesné, aby sa banky nemohli pohybovať, ale dostatočne voľné, aby sa dali ľahko vybrať. Tento box bol umiestnený na strednú policu vozíka, aby bol k nemu ľahký prístup.

Krok 18: Vyrobte si puzdro na horúcu pištoľ

Vyrobte puzdro na tepelnú pištoľ. Položte tepelnú pištoľ na malý kúsok zvyšnej preglejky a vyznačte tvar.

Krok 19: Rezané drevo na puzdro

Vystrihnite tvar multifunkčným nástrojom.

Krok 20: Upravte pripájaciu horúcu pištoľ

V spodnej časti držadla vyvŕtajte malý otvor a uistite sa, že nevŕtate do drôtov. Tento malý otvor slúži na montáž tepelnej pištole na rezané drevo v predchádzajúcom kroku.

Krok 21: Pripojte svorku k dýze tepelnej pištole

Na koniec rezaného dreva pripevnite malý štvorcový kus preglejky, aby bola umiestnená dištančná vložka, aby sa zaistilo, že pištoľ bude pripevnená rovno. Ďalej na koniec malého štvorcového kusa dreva pripevnite ½ palcovú svorku, ktorá drží vykurovaciu rúrku a bude pripevnená k tepelnej pištoli.

Krok 22: Namontujte tepelnú pištoľ na drevenú formu

Namontujte tepelnú pištoľ na rezané drevo pomocou skrutky v otvore vyvŕtanom v rukoväti. Vložte tiež adaptér vykurovacej rúrky do svorky a dotiahnite ho, aby ste zaistili správne osadenie. Po kontrole príslušenstva vyberte tepelnú pištoľ a svorku z rezaného dreva, aby bolo možné ho natrieť.

Krok 23: Pripravte si medené koleno

Zabaľte ½”vykurovaciu rúru do výfukového obalu, aby ste zaistili, že rúrka nespáli drevo, pretože je vložená do skrinky, a tiež kvôli bezpečnosti tým, že nedovolíte užívateľovi, aby sa o rúru popálil.

Krok 24: Pripojte puzdro k hlavnému boxu

Pripojte maľovaný kus rezaného dreva priskrutkovaním k hlavnej krabici. Do spodnej pravej strany škatule v dolnom rohu vyvŕtajte ¾”otvor, do ktorého vložíte zabalenú tepelnú trubicu. Vložte tepelnú rúrku do svorky a utiahnite svorku, aby bola zaistená stabilná montáž.

Krok 25: Nainštalujte tepelnú pištoľ

Tepelnú pištoľ zaistite k rezanému drevu vložením vyhrievacieho valca tepelnej pištole do vykurovacej rúrky a potom utiahnite skrutku v držadle.

Krok 26: Pripravte box na tok vlhkosti

V ľavom dolnom rohu škatule vyvŕtajte otvor na vloženie hadice na prúdenie vzduchu s vlhkosťou.

Krok 27: Nainštalujte koleno na prúdenie vlhkosti

Do tohto vyvŕtaného otvoru vložte druhé medené 90-stupňové koleno a hadicu do tohto medeného kolena, ako je vidieť na fotografii.

Krok 28: Vyrežte a nainštalujte difúzor prúdu vzduchu

Vystrihnite extrudovaný hliníkový kus na šírku interiéru hlavného boxu. Toto je náhradný kus nadzemného fluorescenčného svetla. Toto je 34 3/8”. Potom vŕtajte 1/16 palca každých pár palcov po dĺžke hliníkového kusu do dvoch línií.

Krok 29: Nainštalujte príruby pre rukavice a rukavice

Nainštalujte príruby rukavíc s 3D tlačou do dvoch otvorov pre rukavice v škatuli. Súbor.stl pre tieto príruby je zahrnutý tu. Pripevnite rukavice 6 -palcovými hadicovými svorkami.

Krok 30: Nainštalujte prvky regulácie vlhkosti

Nainštalujte murárske nádoby s dvoma otvormi vyrezanými do viečok. V jednom otvore bude hadica pretekať zo vzduchového čerpadla, zatiaľ čo v druhom bude hadica pretekať von a do boxu na vlhkosť. Tu používanou metódou regulácie vlhkosti sú nasýtené roztoky solí. Na reguláciu špecifických podmienok vlhkosti sa používa päť rôznych solí, takže sa používa 5 murárskych nádob. Použité čerpadlo je štandardné čerpadlo nafukovacieho matraca. Päť hadíc, ktoré vytekajú z pohárov a do škatule, najskôr prejde cez zberač, aby sa 5 samostatných hadíc spustilo do 1 a potom sa vložilo do vnútra škatule. Použitý rotačný ventil je poháňaný krokovým motorom (28BYJ-48). Tento systém bol navrhnutý a vytlačený 3D. Tu sú zahrnuté súbory.stl pre každú časť rotačného ventilu. Krokový motor je potrebné pripevniť k časti b2, ako je vidieť na fotografii.

Krok 31: Nainštalujte LED svetlá do hlavnej komory

Použite LED pásové svetlá (tu používané boli náhradné diely z iného projektu) a namontujte ich na vrch hlavnej komory. Pomocou epoxidu prilepte pásik k „stropu“škatule.

Krok 32: Zostavte hardvér Arduino

a. Hardvér senzora: (kolíky na senzore sú očíslované zľava doprava pri pohľade spredu na senzor)

i. Pripojte odpor 10 kΩ medzi pin 1 a pin 2

ii. Pripojte koniec rezistora pin1 k 5voltovému kolíku na Arduine

iii. Pripojte koniec rezistora na pin2 k digitálnemu kolíku 2

iv. IGNOROVAŤ pin3. Na nič to nie je potrebné.

v. Pripojte pin4 k zemi

vi. Musíte si stiahnuť knižnicu DHT, inak nebude fungovať

b. Hardvér motora:

i. Pripojte vodiče motora k pomocnej doske

ii. Na prechodnej doske pripojte Vin a GND k 9-voltovej batérii

iii. Pripojte IN1, IN2, IN3 a IN4 k digitálnym pinom 4, 5, 6 a 7

c. Hardvér relé:

i. Pripojte VCC k napájaniu 5V

ii. Pripojte GND k zemi

iii. Pripojte IN1 a IN2 k digitálnym pinom 12 a 13

Krok 33: Získajte kódovanie Arduino

Skopírujte alebo si stiahnite Aruino Coding, pozrite si návod na obsluhu súborov.

Poznámka:

*** Musíte si stiahnuť knižnicu pre snímač, ktorý používate (v tomto prípade DHT22), inak kód nebude fungovať. Ak chcete získať knižnicu, navštívte stránku GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) a stiahnite si knižnicu. Tiež sa uistite, že je stiahnutá knižnica Adafruit Unified Sensor (nachádza sa v spodnej časti prepojenej stránky). Akonáhle si stiahnete tieto zip súbory, rozbaľte ich a pridajte ich do priečinka Arduino Libraries (Počítač/Dokumenty/Adafruit/Knižnice).

Krok 34: Nainštalujte držiak kamery GoPro, ak je to potrebné

Na zhotovenie videa z experimentov bol vyrobený a nainštalovaný držiak kamery GoPro s 3D tlačou, ktorý bol nainštalovaný v prednej časti hlavnej komory. Možno použiť aj držiak kúpený v obchode.

Krok 35: Voliteľná metóda regulácie vlhkosti

Po ďalších prácach na skrinke na rukavice s nízkym nákladom na výskum bola navrhnutá a použitá ďalšia možnosť regulácie vlhkosti. Tento dizajn nevyžaduje motor alebo rotačný ventil na výber nádoby s nasýteným soľným roztokom, ktorú si užívateľ želá. Namiesto toho je namontovaných 5 oddelených ventilov s prívodným potrubím zo vzduchového čerpadla a každý ventil sa potom napája do 5 rôznych nádob s nasýteným soľným roztokom. Nakoniec sa každá nádoba zavedie do zberača a jedno hadicové vedenie sa zavedie do hlavnej komory škatule.

Potrebné nástroje:

• 5/8 "Forstner bit
• Elektrická vŕtačka

Použitý materiál:

• 5 x Odkvapkávací ventil Rain Bird 1/2 palca. Ostnatý ventil
• 4 x Rain Bird 1/2 palcové ostnaté odpaliská
• 11 x Rain Bird 1/2 palca ostnaté lakte
• Vinylové rúrky 1/2 "ID
• Vinylové rúrky s vnútorným priemerom 1/4"
• 6 x 1/2 "OD až 1/4" OD spoj
• 1 x 1/4 "ID až 1/4" ID ostnaté tričko
• Popruh s dvoma dierami 10 x 1/2"
• Vzduchová pumpa Imagitarium, 4W
• Skrutky 20 x 1/2"
• Skrutky 4 x 1"
• Náhradná doska z masívneho dubového dreva 3/4 "x 7"
• Ako kolektor slúži rotačný ventil z inej možnosti vlhkosti
• Lepidlo Gorilla, 5 -minútový epoxid

Kroky:

1. Spojte každý z 5 ventilov na oboch stranách s ostnatými lakťami pomocou 1/2 "ID vinylovej trubice, ako je vidieť na fotografiách.
2. Postavte prívod vzduchu pomocou 4 ostnatých odpalísk a 1 ostnatého kolena, ako je vidieť na fotografiách.
3. Zmerajte vzdialenosť od stredu k stredu otvoru T -ventilov, aby ste určili rozstup ventilov pri montáži na drevenú dosku. Spojili sme odpaliská čo najbližšie k dotyku, takže naša vzdialenosť bola 3 palce.
4. Na montáž ventilov bol použitý náhradný kus masívneho duba. Náhradný kus, ktorý sme mali, bol dlhý asi 1,5 metra, takže sme naň zamerali ventilový systém. Aby sa ventily spojili so zostavou prívodu vzduchu, museli byť ventily od seba vo vodorovnej vzdialenosti 3 "(ako bolo zistené v predchádzajúcom kroku). Pomocou štvorca rýchlosti označte 5 45-stupňových čiar vzdialených od seba 3". Zmerajte vzdialenosť stredov k stredom otvorov na lakťoch spojených s ventilmi. Namerali sme asi 6 1/4 ". Označte dosku na 45-stupňových čiarach, kde by ste chceli vyvŕtať lakte, aby si sadli a spojili sa na zadnej strane so zostavou nasávania vzduchu.
5. Forstnerovým bitom (5/8 "bola použiteľná veľkosť, ktorú sme mali po ruke) vyvŕtajte 10 otvorov označených v predchádzajúcom kroku.
6. Namontujte ventily na dosku pomocou 10 dvoch otvorových popruhov, ktoré sa používajú v bežiacom potrubí (pozri fotografie).
7. Na napojenie systému nasávania vzduchu na spodný rad lakťov spojených s ventilmi použite vinylové hadičky 1/2 "ID. (Tieto boli spojené so spodným radom kvôli koncovej orientácii vzduchového čerpadla a nasýtených roztokov soli.)
8. Spojte 5 1/2 "OD až 1/4" OD spoje s horným radom lakťov spojené s ventilmi pomocou 1/2 "ID vinylovej trubice.
9. Namontujte ventilovú dosku na vhodné miesto pre používateľa. Táto doska bola namontovaná v pravom hornom rohu vozíka. Zmerajte a predvŕtajte 4 otvory do dosky a vozíka. Na pripevnenie dosky k vozíku použite 1 "skrutky.
10. Nastavte nasýtené roztoky soli na určené miesta a spustite 1/4 "ID hadičku zo spojov na dno nádob. Potrebná dĺžka hadičky bude závisieť od vášho nastavenia. Tieto boli testované a potom narezané, takže neboli vykonané žiadne merania. (Pozri fotografie)
11. Nakoniec pomocou T -kusu s vnútorným priemerom 1/4 "ID až 1/4" spojte dve výstupné trubice zo vzduchového čerpadla so spojom 1/4 "OD až 1/2" OD a spojte ho so systémom nasávania vzduchu na zadná časť dosky.
12. V tejto konštrukcii bol ako kolektor použitý rotačný ventil z predchádzajúceho roztoku na reguláciu vlhkosti. Na utesnenie ventilu bol použitý päťminútový epoxid.
13. Do každej nádoby s nasýteným roztokom soli vložte 1/4 "ID hadičku do kolektora" s rotačným ventilom ". Na zavedenie kolektora do vnútra komory použite rovnakú hadičku z pôvodného dizajnu.