DIY Электр-Магниттик Левитация!: 6 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул таң калтыра турган жана дем бере турган долбоор! Эгерде биз муну менен эч нерсе кыла албасак, илимдин ноу-хауунун кандай пайдасы бар, туурабы?

Бул долбоор менен биз жаагы түшүп, акылын ийип электромагниттик левитаторду же мен айткандай EMLEV жасоо үчүн оңой же табууга мүмкүн болгон бир нече компоненттерди колдонобуз.

Кээ бир жөнөкөй схемалардын, магниттин, Hall Effect сенсорунун жана башка бир нече компоненттердин жардамы менен сиз объектилерди абада көтөрө аласыз!

Кел, баштайлы!

1 -кадам: Сизге эмне керек

Бул долбоор үчүн бизге контроллердин схемасы, электр булагы, EM катушкасы жана магниттин баары жабдыктар жана шаймандар менен бирге керек болот.

Бөлүктөрдүн тизмеси төмөнкүчө:

Схеманы БУЛ ЖЕРДЕН ЖҮКТӨҢҮЗ

БӨЛҮКТӨРДҮН БУЛ ЖЕРДЕН АЛЫҢЫЗ

(1) Small Circuit Board (1) LM7805 Voltage Regulator (1) MIC502 IC (1) LMD18201 IC (1) SS495 A Hall Effect Sensor (1) 470uF Capacitor (электролиттик) (1) 1uF Capacitor (керамикалык) (1) 0.1 uF Capacitor (керамика) (1) 0.01uF Capacitor (керамика) (1) 2 Slot Input Jack (+/-) (2) 2 Wire Connectors

(1) 12v/1a Power Supply

(1) LCD Voltage Display (милдеттүү эмес) (1) Green LED (милдеттүү эмес) (1) 10K Resistor

Соленоид (20г 150-300 бурулуш) (1) Болт болт

Ар кандай түстүү зым (18-24г) (2-3) Неодим диск магниттери (3) 8 "x10" плексигласс барактары (4) 12 "x 5/15" Threaded Rod (24) 5/16 "Nuts (24) 5/ 16 "Кир жуугучтар (8) 5/16" Резина капкактары (милдеттүү эмес)

Көрсөтүлгөн куралдарга ширетүүчү жана ширетүүчү, 5/16 дюймга чейинки бургулоо жана биттер кирет, ошондой эле колуңузда кандайдыр бир электр тасмасы же кичирейтүүчү оромо, клей жана 5/16 -ачкыч болушу керек.

Бардык бөлүктөр БУЛ ЖЕРДЕ жеткиликтүү:

www.drewpauldesigns.com/diy-electromagnetic-levitation-kit.html

2 -кадам: Теория жана негизги компоненттер

Эмнеге биз керектүү аралыкта магнит менен металл нерселерди көтөрө албайбыз? Анткени, кара материал магнит талаасына жакындаган сайын күч эселеп өсөт. Бул магниттик тескери квадрат мыйзамы деп аталган нерсе менен сүрөттөлөт:

Intensity1 / Intensity2 = Distance1 / Distance2

Демек, космосто магнит же электр магнит табигый түрдө байланышты токтотпой турган нерсени токтотот. Талаага чыккандан кийин артка жол жок!…

Таркатуучу магнит талаасы 2D диаграммаларда же магниттик көрүү тасмасында полюстардан чыккан күч линиялары катары көрсөтүлүшү мүмкүн. Атүгүл осциллографта талаанын кыймылы жана багыты жөнүндө эки өлчөмдөгү гана сүрөттөр менен көп нерсени айтып берүү мүмкүн эмес (бул атактуу элес сыяктуу). 3D форматында байкалганда, бул талааны тороиддик катары көрүүгө жана сезүүгө болот жана убакыттын өтүшү менен биз таркатуучу спираль талаасынын пайда болгонун көрө баштайбыз. Бул электромагнитте да ушундай болот жана талаа кыйраганда ал тескери багытта болот. Бул адатта Флемингс оң жана сол кол эрежелери деп аталат.

Ошентип, теориялык жактан алганда, объектти керектүү позицияга тууралоо үчүн кезектешип турган бурулуштарды/спиралдарды түзүүгө болот. Жогорудагы формуланын негизинде кээ бир эсептөөлөрдү жүргүзгөндөн кийин, биз бул талааларды так жана тез алмаштыруу менен гана мүмкүн экенин билебиз (секундасына 50 000 жолу же андан көп!) Маселе? Эч нерсе эмес. Бир нече компоненттердин жардамы менен биз талаанын күчүн аныктоочу сенсор тарабынан башкарылуучу жайылуучу жана кулоочу электромагниттик талааны түзө алабыз жана электромагниттикке тиешелүү талааны колдонот. Бул долбоорду тез жана оңой кылуу үчүн компоненттердин бардыгын бул жерден же комплект катары тапса болот. Эми бизде бардык компоненттер даяр болгондон кийин, баштайлы!

3 -кадам: Корпусту куруу

Биздин корпусту куруу сунушталган материалдар менен бир топ алдыга жылат, бирок тегерегиңизде болгон нерселерди колдоно аласыз. Бул супер жөнөкөй корпус бардык ички компоненттерди көрсөтүү үчүн бул коркунучтуу роботтун жетеги менен жазылган. Бүткөндөн кийин, корпус 8 "Wx10" Dx12 "H болушу керек.

Биринчиден, биз плексиглассты чогултуп, бекемдейбиз жана бурчтарга жакын жерде төрт тешикти тешип, четтеринен боштук калтырып, жарылып кетпеш үчүн кадам сайын чоңураак биттер менен бургулайбыз. Бүткөндөн кийин, биз үч плексигласс барактарынын бурчтарында 5/16 дюймдук төрт тешикке ээ болобуз. *Симметриялуу fit. Next үчүн, ориентирин белгилөө үчүн шектенбесек болот, биз барактардын биринде биздин кирүү уячасы үчүн тешик же тешик бургулайбыз. Бул сиздин уяңызга жараша өзгөрүшү мүмкүн, бирок корпустун артына жакын болушу керек. Биз азыр корпусту кура баштайбыз. Барактарыңыздын биринин тешиктерине 5/16 дюймдук сайылган төрт таякчаны салыңыз. Баракты таякчалардын түбүнөн болжол менен 1,5-2 дюйм аралыгында бир жуугуч жана гайка менен бекемдеп, резина бутун кошуңуз. Ар бир таяктын түбүндө. Улантуудан мурун бардыгы тегиз экенин текшериңиз.

Андан кийин, биз таяктарыбыздын башынан болжол менен 3-4 дюйм жаңгакты жана шайбаны кошобуз жана үстүнкү уячасы үчүн тешиги бар баракты коебуз.

Биздин корпустун акыркы кадамы, биз кийинки кадамга компоненттерди кошкондон кийин, плексигласстын акыркы баракчасын чокусуна камсыз кылуу болот.

4 -кадам: Тоо жана коопсуз компоненттер

Эми бизде платформа болгондон кийин биз компоненттерибизди куруп, орното алабыз.

Бул салыштырмалуу жөнөкөй схема жана электромагниттик жуп тиркелген схемага ылайык курулушу мүмкүн же бул жерден алдын ала курулганын ала аласыз. SS495 катушканын түбүнө орнотулганын эске алыңыз. Светодиодду кошуу кубаттуулукту текшерүүгө мүмкүндүк берет жана санарип вольтметр тюнинг үчүн жүктү аныктоого мүмкүндүк берет, экөө тең милдеттүү эмес, алар түздөн-түз 12в киргизүү схемаларына 10к резистору ысык коргошунга (+) киргизилиши мүмкүн. Райондун IC'леринин бири мотор контроллери үчүн, экинчиси күйөрман үчүн иштелип чыкканын билүү кызыктуу, бирок аларды башка бир нече компоненттер менен бириктирип койгула, биз аны абадагы объектилерди көтөрүү үчүн колдоно алабыз!

Андан кийин, биз схеманы белгилеп, уячаны схеманын киришине зымдай алабыз жана уячанын иши жер экенин унутпайлы (-).

Андан кийин, биз LMD18201 ICден чыккан 1 жана 2 чыгууларды соленоид катушкасына туташтырабыз. Болоттун болтун катуштун борборуна жана болттун башына орнотуңуз, SS495 Hall Hall Effect Sensor, биз диаграммага ылайык жолубузду туташтырабыз. Алдын ала куралган компоненттерге бириктиргичтер кирет, аларды жөн эле бириктирүүгө болот.

Бул жерде бардыгын убактылуу камсыздоо, кылдаттык менен электр энергиясын туташтыруу жана магнит менен электромагниттик талааны текшерүү пайдалуу болушу мүмкүн.

Канааттангандан кийин, сиз компоненттериңизди платформага коопсуздай аласыз. Район аба агымына уруксат берүү үчүн тик турушу керек жана уячанын жанында, электромагниттин сенсорунун ылдый караган тарабы болушу керек жана кошумча LED жана ЖК ыңгайлуу болгон жерге жайгаштырылышы керек. Кыскартуу жана зым капкактарын кошуу бул учурда баарын тыкан кылат жана кыска туташуулардан жана тартылган зымдардан качууга жардам берет. Акырында, бардыгын коопсуз кылуу жана жабуу үчүн биз акыркы плексигласс баракты кошобуз. Адегенде ар бир таякчага гайка жана шайба кошуңуз, андан соң акыркы плексигласс баракты орнотуп, үстүңкү барак сиздин соленоид менен байланышып, аны бекем кармаңыз. Орнуна жана деңгээлине келгенде, дагы төрт жуугучту жана жаңгакты кошуп, резина учуңуздагы капкактарды кошуңуз.

5 -кадам: Сиздин EMLEV толук! Ыңгайлаштыруу жана сыноо убактысы

Биз дээрлик бүттүк; бирок биз досторубузду жана кесиптештерибизди таң калтыраардан мурун бир нече эсептөөлөрдү жана бир аз жөндөөнү кылышыбыз керек.

Соленоидди орнотууда биздин багыт полярдыкты эске алган эмес. Ошондуктан, биз катушка туш болуш үчүн магнитибиздин туура уюлун тандашыбыз керек болот. Бул үчүн электр энергиясын туташтырып, магнитти электромагниттик талаага алып келе баштаңыз. Магниттин бир жагы үзгүлтүксүз өзүнө тартып турат, экинчиси биздин катушкадан бир нече дюйм жерде бекитип, магниттин бул жагына көңүл бурат. Өтө жакындап калуудан сак болуңуз; эки полюс энергиялуу катушка өтө жакындатылганда күч менен тартылат.

Эми биз магнитибиздин кайсы уюлун колдонуп жатканыбызды билсек, эми анын салмагын кармай алабыз. Өтө аз салмак жана жүк көтөрүлбөй тартылат, ашыкча салмак жана магнит талаасы тартылуу күчүн жеңе албайт жана сиздин объект кулайт. Магнитиңизге туш келди нерселерди тиркөө менен оптималдуу салмакты табуу үчүн туш келди сыноону жана катаны колдоно аласыз, бирок мен көбүрөөк сандык натыйжаларга алып келүүчү ыкманы сунуштайм. Кичине гайкалар менен болтторду колдонуп, акырындык менен магнитиңизге кошуп, сынап көрүңүз. Сиз баланстык чекитти тапкандан кийин (кичине чыкылдатууну сезесиз), кичине таразанын жардамы менен жүктүн салмагын белгилеңиз. Андан кийин диапазонуңузду табуу жана туруктуулук үчүн оптималдаштыруу үчүн кичине салмак кошуңуз же алып салыңыз. Сиз муну шилтеме катары колдоно аласыз жана магнитти кошпогондо, адатта 45-55 граммдын ортосундагы бул салмактын ичиндеги нерселерди көтөрө аласыз.

Туура иштегенде, талааларды аракетте көрүү үчүн осциллографты туташтырыңыз! Менин DSO наноңуздун окуусунан улам, биз өзгөрүп жаткан талаа качан жана эмне үчүн болуп жатканын так көрө алабыз.

6 -кадам: Илхам жана таң калтырууга даярдан

Куттуктайм! Сиз мүмкүн эмес нерсени мүмкүн кылдыңыз!

Сиздин EMLEV азыр толук, иштеши керек жана аныкталган салмак диапазонунда каалаган нерсени көтөрөт. Эми биз көтөрө турган объектти тандай алабыз. Магнитти ташка орнотуп көрүңүз же мык же жаңгак тагыңыз, эстеликти байлаңыз, мүмкүнчүлүктөр чексиз, бул жигиттер жандуу бака да көтөрүштү!

Эффект үчүн чоң аш кашык тандап алдым.

"Кашыкты көтөрбөңүз; бул мүмкүн эмес. Анын ордуна, чындыкты түшүнүүгө аракет кылыңыз. Кашык жок."- пар. Матрица (1999)

Бул аппарат акыл -эсти жоготот; көздөрү шишип, жаактары түшөт жана баштары жарылат! Бул сыйкырбы? Бул илимби? Ооба, сыйкырчы менен окумуштуунун бир гана айырмасы - бул илимпоз анын кантип жасалганын айтып берет. Менин көрсөтмөмдү текшергениңиз үчүн рахмат жана мен эмнени көрүүнү күтө албайм, комментарийге сүрөттөрдү калтырыңыз. Бул Instructable сонун деп ойлойсузбу? Барактын жогору жагындагы добушту басуу аркылуу мага билдириңиз!

Сенсорлор конкурсунун экинчи сыйлыгы 2016

Make It Fly сынагынын экинчи сыйлыгы 2016