Заинтересованы в том, чтобы управлять движением крана? Если взмахнуть рукой в одну или другую сторону перед раковиной с прикрепленным к ней устройством, вы включите поток и активируете температуру в соответствии с движением руки. Если просто оставить раковину, она также полностью выключится.
Каждый компонент в этом дизайне можно распечатать на 3D-принтере, но некоторые должны быть сделаны из материалов, более подходящих для их целей. Я расскажу вам, какие детали из лучших материалов, но имейте в виду, если все, что у вас есть, - это 3D-принтер, и вы не можете изготовить эти детали, печатайте!
Шаг 1. Соберите материалы
Спецификация:
2x Turnigy G10 Brushless Outrunner 1100kv (поставляется с кронштейном двигателя, винтами и переходником гребного винта для цилиндрической шестерни)
2x бесщеточный регулятор скорости TURNIGY TRUST 45A SBEC
2x липо-аккумулятор 11,1 В 2200 мАч
1x инфракрасный датчик приближения большой дальности - Sharp GP2Y0A02YK0F
1x Arduino UNO
1x ½ макетная плата
1x Сверхдлинный разъёмный штекер 0,1 16-контактный штекер (5 шт.)
1x высокоскоростной сервопривод непрерывного вращения Parallax
Пластиковый брезент 2'x3 '
Перчатки с высокой термостойкостью
Гвозди 24x 9 или 10 калибра для шестерен в зависимости от разрешения вашего принтера (я использовал 9 калибр с длиной 1 дюйм)
Болт 8x # 5 для кронштейна мотора, длина 1/2 дюйма
Контргайка 8x # 5 для кронштейна двигателя
9 болтов ¼-20 длиной 2,5 дюйма
1x болт ¼-20 длиной 1,5 дюйма
6x ¼-20 Резьбовой стержень длиной 7,5”
55x ¼-20 Гайка
16x ¼”стопорная шайба
70x ¼”шайба
21x ¼-20 Контргайка
1x 1/2 "x6" x6 "сосновая доска
1x деревянный стержень 3/8 дюйма длиной 2 дюйма
1x оргстекло 7/32”X1’X2’
1x 2 дюйма диаметром Schedule 40 ПВХ труба длиной 12 дюймов в зависимости от высоты мойки
Двухсторонний скотч
1x застежка-молния
3д принтер
Детали, напечатанные на 3D-принтере:
-
Вертикальный редуктор или редуктор управления потоком (не называется вертикальным, потому что его ориентация на самом деле горизонтальная)
- Крепление двигателя
- Крепление противовеса торцевой крышки
-
Комплект снаряжения 1
- 3 планетарной передачи
- 1x зубчатое колесо
- 1x «пропеллерная шестерня» или солнечная шестерня
- 1x Planet Carrier
-
Комплект снаряжения 2
- 3x планетарное снаряжение
- 1x кольцевая шестерня
- 1x Planet Carrier
-
Комплект снаряжения 3
- 3x планетарное снаряжение
- 1x кольцевая шестерня
- 1x Planet Carrier
-
Комплект снаряжения 4
- 3x планетарное снаряжение
- 1x кольцевая шестерня
- 1x Planet Carrier
- 1x Торцевая крышка противовеса Planet Carrier
-
Горизонтальная коробка передач
- Крепление двигателя
-
Комплект снаряжения 1
- 3x планетарное снаряжение
- 1x кольцевая шестерня
- 1x «пропеллерная шестерня» или солнечная шестерня
- 1x Planet Carrier
-
Комплект снаряжения 2
- 3x планетарное снаряжение
- 1x кольцевая шестерня
- 1x Planet Carrier
-
Комплект снаряжения 3
- 3x планетарное снаряжение
- 1x кольцевая шестерня
- 1x Planet Carrier
-
Комплект снаряжения 4
- 3x планетарное снаряжение
- 1x кольцевая шестерня
- 1x цилиндрическая зубчатая передача Planet Carrier
-
Базовые компоненты
- 1x базовая рейка
- 1x базовая шестерня из ПВХ
-
Компоненты для монтажа ИК
- 1x кронштейн сервопривода
- 1x ИК-кронштейн
Шаг 2: Вырежьте рычаг и толкатель (если вы не печатаете их на 3D-принтере)
Размеры для них можно найти в pdf в размещенных файлах. Тем не менее, для вырезания стержней толкателя я бы порекомендовал масштабировать печать Laserjet так, чтобы PDF-файл получился с соотношением 1: 1, и держите изображение под оргстеклом, чтобы его можно было отследить. Для этого шага я использовал лезвие с мелкими зубьями в лобзике.
Шаг 3. Удалите заусенцы пилкой
Отшлифуйте заусенцы и сгладьте края напильником по дереву. Обязательно регулярно чистите зубы, иначе пластик испортит вашу пилку. (Возможно, вы захотите вернуться и отрегулировать длину штанги в зависимости от размеров вашей раковины. Коэффициент безопасности был достаточно большим, чтобы учесть значительные изменения в геометрии этой штанги.)
Шаг 4: вырежьте деревянные соединители
На основе PDF-документов по рычагу 1 и 2 вырежьте рычаги из доски 1/2 дюйма (примечание. Мои грубые из-за отсутствия необходимых инструментов).
Шаг 5: Вырежьте крепления на толкающей штанге
Основываясь на размерах, указанных в pdf-документах для крепления толкателя и вертикального крепления редуктора, вырежьте блоки из доски 1/2 дюйма. Используйте сверло 1/4 дюйма, чтобы создать отверстия для крепления. Возможно, вам придется использовать круглый напильник, чтобы слегка удалить заусенцы в отверстии.
Шаг 6: вырежьте планку из ПВХ
Используя pdf-файл с размерами ПВХ, c Вырежьте полоску ПВХ из трубы в соответствии со спецификациями. Обязательно перейдите к чертежу.f3d и отредактируйте длину дна, чтобы она соответствовала вашей индивидуальной высоте крана.
Шаг 7: Сделайте сборку из ПВХ
1. Распечатайте базовую шестерню из ПВХ. Я бы рекомендовал использовать высокое заполнение, так как эта часть будет подвергаться большой нагрузке в нескольких местах.
2. Используя подходящие защитные перчатки и хорошую вентиляцию, удерживайте планку из ПВХ и базовое шасси из ПВХ над источником тепла, пока пластик вокруг паза из ПВХ не станет слегка податливым.
3. Полностью вставьте планку из ПВХ в прорезь и дайте ей затвердеть вокруг ПВХ.
Шаг 8: соберите узел толкателя
Я использовал куски стержня с резьбой, но здесь следует использовать болты 2,5 дюйма вместе со стопорными шайбами там, где это необходимо. Кроме того, включите крепление сервопривода, если именно здесь вы хотите разместить ИК-датчик (см. CAD-рендеринг).
Шаг 9: 3D-печать компонентов вертикальной коробки передач
- Распечатайте необходимые шестерни, заглушки и противовес.
- При необходимости удалите опоры и плоты и убедитесь, что допуски установлены правильно.
- Просмотр допуска может быть просто выполнен, если соединить каждый набор гвоздями или отвертками и посмотреть, входят ли шестерни в зацепление и вращаются ли они с небольшим крутящим моментом на центральной солнечной шестерне. Если они не отредактируют файл.ipt для планетарной передачи, либо соответствующим образом отмасштабируют файл.stp и повторите печать с более высоким разрешением.
Шаг 10: Измерьте и обрежьте ногти
Гвозди теперь заменят отвертки в качестве постоянных штифтов, поэтому обрежьте каждый гвоздь точно до (толщина планетарной шестерни) + (толщина зубочистки) + (толщина водила планетарной передачи во вращающемся отверстии гвоздя).
Шаг 11: планетарные шестерни из эпоксидной смолы
Плотно оберните поверхность, над которой вы работаете, полиэтиленовым брезентом, чтобы не оставлять складок и швов. Следующим шагом будет эпоксидная смола гвоздей планетарных шестерен, а не водило! Это позволит им свободно вращаться и управлять планетами-носителями. (Подсказка. Тот же процесс будет проделан с горизонтальной коробкой передач, поэтому вы можете сделать все это на одном этапе, чтобы сэкономить пластиковый брезент и эпоксидную смолу.) Я использовал двухкомпонентную эпоксидную смолу из местного хобби-магазина. Суперклей и горячий клей совсем не держались, но другие клеи могут работать, поскольку на планетарные шестерни нет большой осевой нагрузки. Сделайте это для каждого набора планетарных шестерен.
Чтобы приклеить планетарные шестерни на место, поместите эпоксидную смолу в отверстие вала, проденьте гвоздь через водило планетарной передачи и вставьте его в отверстие вала планетарной шестерни. Не допускайте попадания клея на что-либо еще, например, на носитель планет. Вставьте зубочистку между водилом планетарной передачи и планетарной шестерней, чтобы оставить место для люфта.
Шаг 12: Подтвердите правильность зацепления шестеренок
Как только эпоксидная смола застынет, сложите их в правильном порядке и убедитесь, что шестерни подходят друг к другу. Это также даст вам возможность увидеть, не заедает ли что-нибудь, например, шляпки гвоздей, и не мешает ли шестерням плавно вращаться.
Шаг 13: вырежьте стержни с резьбой 7 1/2 дюйма
Вырежьте стержни с резьбой 7 ½ дюйма. (Подсказка. Завинтите гайку за отметку 7 1/2 дюймов, чтобы вы могли открутить ее после разреза и восстановить резьбу для следующего стержня, насколько это возможно, если у вас нет штампа)
Шаг 14: Сборка коробки передач
Начните сборку редуктора снизу вверх, начиная со стопорных шайб на конце стержня с резьбой, затем с крепления двигателя и двигателя. На этом этапе вам нужно добавить переходник пропеллера и первую солнечную шестерню из набора 1. (Я использую кусок оргстекла в качестве крепления двигателя, но 3D-печать будет работать лучше, потому что он будет более точно центрирован).
Используйте шайбу между каждой гайкой и зубчатым венцом при добавлении следующих комплектов.
Шаг 15: прикрепите вертикальный редуктор к толкателю в сборе
После добавления комплекта 4 вставьте два резьбовых стержня в вертикальный монтажный блок редуктора и надежно закрепите стопорную шайбу и гайку на каждом резьбовом стержне. Добавьте деревянный дюбель ⅜”к последнему водилу планетарной передачи, наденьте рычаг на дюбель и прикрепите противовес к концу дюбеля.
Шаг 16: Изготовьте ось противовеса
Отрежьте болт 2 ½ дюйма до ½ дюйма, оставив участок без резьбы, и пропустите его через центральное отверстие, закрепив противовес в осевом направлении, и добавьте клей между головкой болта и торцевой крышкой, чтобы болт не вышел.
Шаг 17: соберите механизм рычага
Присоедините плечо рычага и рычаг 2 (небольшой деревянный брусок, вырезанный на шаге 1) к узлу толкателя и вертикальной коробке передач.
Шаг 18: Соберите горизонтальный редуктор
1. Распечатайте опорную рейку на 3D-принтере.
2. Повторите шаги 9–16 при сборке вертикального редуктора с единственным исключением, что здесь нет торцевой крышки или противовеса, а есть только прямозубая шестерня концевого водила.
Шаг 19: закрепите горизонтальный редуктор
Закрепите горизонтальную коробку передач и опорную рейку, как показано на отрисовке в САПР. Используйте контргайки под опорной рейкой. Между основанием и звездочкой, выходящей из коробки передач, должен быть небольшой зазор. Если нет, ослабьте контргайки или отшлифуйте две поверхности, чтобы они плавно скользили друг относительно друга.
Шаг 20: Установите опорную рейку и устройство
Приклейте двустороннюю ленту к базовой направляющей и прикрепите ее к столешнице. Он должен быть отцентрован по оси ручки раковины, не обязательно по основанию раковины.
Поверните базовую шестерню из ПВХ на несущую рейку, избегая горизонтальной коробки передач (не показано на рисунке). На этом этапе вы не можете удалить концевой болт на рычагах толкателя и позволить ручке раковины войти в зазор толкателя. Застежка-молния Привязать рычаг 2 к головке раковины.
Шаг 21: Установка ИК-датчика
- 3D печать кронштейна ИК-датчика
- Прикрутите сервопривод к креплению сервопривода.
- Приклейте кронштейн ИК-датчика к сервомеханизму и прикрутите ИК-датчик вверх дном к кронштейну так, чтобы провода были направлены вверх. Теперь, механически говоря, все готово.
Шаг 22: Припаяйте конденсатор к ИК-датчику
Припаяйте конденсатор на 10 микрофарад к задней части ИК-датчика, как показано на рисунке (обратите внимание на направление полярности!)
Шаг 23: Подключение электрических компонентов
Присоедините провода к соответствующим контактам на Arduino.
Шаг 24: загрузка кода
Установите этот скетч на свой Arduino uno один раз. После загрузки кода используйте блок питания, чтобы дать Arduino питание без компьютера и USB-кабеля. Кроме того, в зависимости от направления вашего манометра для горячей и холодной воды вам может потребоваться отредактировать некоторые из начальных переменных, чтобы они соответствовали характеристикам вашей раковины.
Шаг 25: процесс проектирования
См. Этот PDF-файл для ознакомления с процессом проектирования и некоторой теорией, лежащей в основе расчетов, на случай, если вы захотите что-то изменить в дизайне.