Простая подставка для акустического левитатора MiniLev: 12 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Этот проект был бы невозможен с удивительным проектом, который создал доктор Асьер Марцо.

www.instructables.com/Acoustic-Levitator/

Как и все хорошие проекты, этот начинался с простого и со временем рос. Прочитав доктора Марцо несговорчивого и поняв, что есть пара старых HC-SRO4, оставшихся после проекта робототехники, мы решили построить один.

Несколько вещей были очевидны, глядя на изображения конструкции двойного преобразователя (MiniLev) и читая статьи. Во-первых, если преобразователи держать параллельно друг другу, у вас больше шансов создать устойчивую стоячую волну. Во-вторых, необходимо регулировать расстояние между датчиками, удерживая датчики параллельно. На столе лежал лом 8020, который использовался как пресс-папье. Полчаса с Fusion 360, пара часов печати деталей, небольшая математика на обратной стороне конверта, и мы были в деле. Первоначальный тест проводился с вытяжкой, зажатой в тисках на столе. Он соответствовал первому и второму критерию проектирования и дал действительно хорошие результаты.

Вы попадаете в тот момент, когда вам нужно разорвать проект и перейти к следующему; этого не произошло. Было слишком весело возиться, и конверт заменили блокнотом. Однако нам понадобились тиски обратно, поэтому мы взяли еще пару кусков металлолома, отрезали их и сделали основу. Чтобы очистить электронику и сделать дизайн портативным (вспомните научную ярмарку средней школы), мы создали платформу, которая прикреплялась к выступам в основании. Это дало нам конструктивные ограничения номер три и четыре. Ограничение номер пять возникло, когда нас попросили построить один для ребенка нашего друга. Его нужно было просто собирать и разбирать.

Шаг 1: соберите раму - выберите свой метод

Есть три подхода к построению каркаса.

• Закажите все нарезанное и нарезанное резьбой
• Вырежьте и постучите по экструдерам самостоятельно
• 3D-печать факсимиле профилей

Для всех трех методов потребуются торцевые крепежные элементы, изготовленные методом экструзии. Дизайн требует двоих, но никогда не помешает наличие массовки. Их можно купить у:

8020 - Стандартный концевой крепеж, 1 / 4-20 (https://8020.net/3381.html)

Tnutz - (EF-010-1 / 4-20) 1 / 4-20 Заглушка в сборе с торцевым креплением (https://www.tnutz.com/product/blank-end-fastener-a…

Также понадобится шестигранный ключ на 5/32. (https://8020.net/3342.html)

Все экструзионные элементы, используемые в этом проекте, относятся к серии 8020 10. Используемая нами конструкция предусматривает использование трех деталей, нарезанных и нарезанных резьбой. Все ответвления - 1 / 4-20.

• Шестидюймовый кусок с просверленным отверстием в центре балки.
• Шестидюймовый кусок с просверленным отверстием на 0,5 дюйма от одного конца балки и на том же конце балки с резьбой.
• Кусок девяти дюймов с резьбой на одном конце.

Если вы используете варианты 3D-печати, отверстия и засовы готовы.

Шаг 2. Закажите все нарезанные и нарезанные резьбы

Самый простой способ изготовить раму - это заказать все напрямую у 8020. На удивление для нас это также было самым долгим сроком выполнения заказа. Это также дало самые красивые результаты. Качество резки, нарезания резьбы и материала было безупречным.

Мы заказали:

1 x 6 дюймов с резьбой на одном конце, отверстие 0,5 дюйма на том же конце, что и переходник - четыре открытых Т-образных паза (https://8020.net/1010.html)

1 x 6 дюймов отверстие в центре (3 дюйма) - одинарный открытый Т-образный паз (https://8020.net/shop/1001.html)

1 x 9 дюймов с резьбой на одном конце - два противоположных открытых Т-образных паза (https://8020.net/shop/1004.html)

2 x стандартный концевой зацеп, 1 / 4-20 1,50 (https://8020.net/3381.html)

Т-образная гайка эконом-класса 6 x 1 / 4-20 - центральная резьба (https://8020.net/3382.html)

Винт с головкой под торцевой ключ с полукруглой головкой и фланцем 6 x 1 / 4-20 x 0,500 дюйма (FBHSCS) (https://8020.net/3342.html)

Шаг 3: Вырежьте и постучите по экструзии самостоятельно

Хорошо, резка и нарезание резьбы - самый дешевый и быстрый способ. На первую стойку у нас ушло около 15 минут, и примерно половину этого времени ушло на настройку пилы. Эта тема, вероятно, заслуживает отдельного изучения. Это тоже опасно. Его не следует предпринимать, если у вас нет четкого представления о том, что вы делаете. Используйте средства защиты, особенно средства защиты глаз.

Мы разрезаем алюминиевые профили с помощью 10-дюймовой торцовочной пилы с алюминиевым режущим диском. (https://www.amazon.com/gp/product/B0012YMVBE/ref=o… Пила предназначена только для резки алюминиевых профилей.

Процесс резки прост. Возьмите экструзию, которую вы хотите вырезать, и измерьте длину вашей детали. Отметьте экструзию. С помощью квадрата скорости или квадрата сделайте линию отреза на экструзии. Снова измерьте свою линию. Поместите профиль на станину пилы напротив ограждения. Отключив руку от спускового крючка, опустите лезвие к выступу и совместите край самого широкого зуба лезвия с линией реза. Когда вы будете довольны, зажмите экструзию с обеих сторон. Опять же, выключив курок, опустите лезвие вниз и убедитесь, что ничего не сдвинулось, когда заготовка была зажата. Если вы довольны, включите пилу. Теперь, держа руку на спусковом крючке, сделайте разрез. Отключите пилу. Освободите изделие и измерьте его. Повторите этот процесс для двух других частей.

Следующим шагом является просверливание отверстий для доступа в двух из 6-дюймовых алюминиевых деталей. Первое отверстие нужно разместить на расстоянии 1/2 дюйма от конца одной из шести дюймовых частей. Во второй шестидюймовой детали необходимо просверлить отверстие в центре на трехдюймовой отметке.

[Подсказка, 8020 делает приспособление для сверления (https://8020.net/shop/6120.html), которое позволяет быстро и легко сверлить отверстия даже с помощью ручной дрели. Если вы не используете это руководство или у вас есть доступ к сверлильному станку, сверление отверстий будет затруднено.]

Последний шаг - надрезать концы девятидюймовых костей и шестидюймовых пайсов отверстием на 1/2 дюйма с одной стороны. Используется отвод 1 / 2-20. (https://www.amazon.com/IRWIN-HANSON-Tap-Drill-8023… В девятидюймовой детали можно нарезать резьбу с любого конца. Шестидюймовая деталь с отверстием на 1/2 дюйма с одного конца должна быть нарезана тот же конец, что и отверстие 1/2 дюйма.

Шаг 4: 3D-печать факсимиле профилей

Перейдите в Thingiverse и загрузите файл STL для гладких балок. (https://www.thingiverse.com/thing:3589546) Используйте балку длиной 6 дюймов. Распечатайте три копии. Концы балки проклеены на застежку 1 / 4-20. Винт с полукруглой головкой 1 / 4-20 - идеальный выбор, поскольку для него не требуется Т-образная гайка. Если вы хотите использовать для вертикального элемента балку длиной более шести дюймов, можно найти несколько вариантов длины здесь:

Балка имеет отверстия, расположенные на расстоянии 0,5 дюйма от обоих концов, а также в центре (3 дюйма). Отверстия достаточно большие для стандартной отвертки с крестообразным шлицем.

Шаг 5: Крепление преобразователя

Чтобы установить крепления датчика, сначала перейдите на сайт Thingiverse и загрузите файлы STL. (https://www.thingiverse.com/thing:3168253) Распечатайте две копии детали. Распечатайте одну копию инструмента для снятия датчика.

Пока детали печатаются, возьмите два модуля HC-SR04 и распаяйте преобразователи, помеченные буквой T.

Если у вас есть кабели с перемычками «папа-мама» (https://www.amazon.com/gp/product/B077X7MKHN/ref=…), снимите пластиковые концы с внутренней стороны. Откройте металлический разъем так, чтобы он подходил к концам больших проводов датчика. Припаяйте выводы к контактам преобразователя.

После того, как крепления будут напечатаны, удалите мигание сверху и снизу отверстия датчика в кронштейнах. Если в отверстии есть выступы, удалите и их. Он должен быть гладким на ощупь с внутренней стороны отверстия.

Поместите кронштейн на твердую устойчивую поверхность лицевой стороной вниз. Осторожно начните толкать датчик в задней части кронштейна. Используя инструмент, надавите на датчик вниз, пока он не окажется заподлицо с лицевой стороной кронштейна. Повторите то же самое с другим кронштейном.

Шаг 6: Платформа электроники

Существует два варианта подключения электронной платформы в зависимости от того, используется ли преобразователь BUCK или нет. Выберите и распечатайте тот, который больше всего подходит для вашего проекта.

www.thingiverse.com/thing:3189583

www.thingiverse.com/thing:3183438

Шаг 7: Сборка

Разложите три части на столе.

Возьмите девятидюймовую деталь (или одну из шестидюймовых деталей, напечатанных на 3D-принтере) и вставьте соединитель в резьбовое отверстие на одном конце.

Вставьте соединенный конец в шестидюймовую балку с отверстием на расстоянии 1/2 дюйма от конца. Болт на соединителе должен быть виден через отверстие. Используйте шестигранный ключ, чтобы зажечь болт.

Вставьте второй соединитель в резьбовое отверстие на конце балки с отверстием 1/2 дюйма от конца. Расположите соединитель так, чтобы он был перпендикулярен девятидюймовой балке. Наденьте балку с отверстием в центре на соединитель и расположите отверстие так, чтобы в отверстии был виден болт. Затяните болт

Вставьте монтажные кронштейны датчика в верхнюю часть девятидюймовой балки. Затяните нижний кронштейн.

Наденьте платформу для электроники на верхнюю часть задней ножки.

Шаг 8: Подключение

Схема подключения такая же, как указано в шаге 26

В списке вещей, которые мы использовали, которые значительно упростили проводку, были пятипозиционный соединитель WAGO 222 и этот кронштейн для 10-ти балок серии 8020. Вам нужно будет напечатать два.

www.thingiverse.com/thing:1752410

Шаг 9: загрузка программного обеспечения

Инструкции по программированию микроконтроллера находятся на шаге 26

Есть также несколько других проектов, на которые есть ссылки в комментариях, на которые стоит обратить внимание.

Шаг 10: используйте

Включите его и получайте удовольствие. Вы можете обратиться к оригиналу инструкции, чтобы получить информацию по устранению неисправностей.

Шаг 11: следующие шаги

Этот проект поддается модификациям. Для начала вот несколько альтернативных дизайнов звуковых сцен.

www.thingiverse.com/thing:3279969

www.thingiverse.com/thing:3279964

Блюдо интересно тем, что вы можете заставить несколько кусков пенопласта левитировать на одном уровне.

Шаг 12: Ресурсы

Список инструментов

◎ Шаблон для сверлильных отверстий серии 10 для профиля 1010 20.80

Сверло для отверстий доступа - 0,201 x 2,30 дюйма 4,00

Стандартный концевой крепеж, 1 / 4-20 1,50

IRWIN HANSON 1/4 "- набор сверл 20 NC и 13/64", 80230 8,29 https://www.amazon.com/IRWIN-HANSON-Tap-Drill-8023ie=UTF8&qid=1543768291&sr=8-3&keywords=tap + 1% 2F4-20

IRWIN Tools T-образная рукоятка Гаечный ключ на 1/4 дюйма

Oshlun SBNF-100100 10-дюймовый 100-зубчатый пильный диск TCG с оправкой 5/8 дюйма для алюминия и цветных металлов 45.97

3д принтер

1 / 2-20 ручной метчик

Направляющая сверла серии 8020 10

www.mcmaster.com/47065t448

8020.net/shop/6120.html

8020.net/shop/6131.html

www.amazon.com/80-20-Inc-Access-Drill/dp/… Просверлить отверстие для доступа

8020.net/6115.html

Способ резки алюминиевого профиля серии 8020

Сырье

Профиль с Т-образными пазами размером 1,00 "X 1,00" - четыре открытых Т-образных паза

Профиль с Т-образным пазом размером 1,00 "X 1,00" - одиночный открытый Т-образный паз

Профиль с Т-образными пазами размером 1,00 "X 1,00" - два противоположных открытых Т-образных паза

Разъемы

Т-образная гайка эконом-класса 1 / 4-20 - центральная резьба 0,21

Винт с головкой под торцевой ключ с полукруглой головкой и фланцем 1 / 4-20 x 0,500 дюйма (FBHSCS) 0,30

www.amazon.com/80-20-Slide-Economy-T-Nut/…

www.amazon.com/80-20-Inc-Assembly-Slide/dp…

Поставщики

www.tnutz.com/

8020.net/

Статьи

www.instructables.com/id/Acoustic-Levitat…