Box na rukavice s nízkými náklady na výzkum: 35 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Účel:

Účelem tohoto Instructable je vést při stavbě levné odkládací přihrádky na výzkum. Celkové rozměry krabice jsou 3 ‘x 2‘× 2 ‘¾“(D x Š x V) s průchozím boxem 1 ‘x 1‘x 1 ‘připojeným k boku. Tento box obsahuje regulaci teploty a vlhkosti za účelem vytvoření kontrolovaného prostředí pro experimentování. Přibližná doba stavby hlavní stavby a kabeláže/potrubí je 10 dní. Do té doby bude muset být začleněno také nějaké testování kódování použité pro tento projekt, které se bude lišit v závislosti na vaší úrovni důvěryhodnosti s programováním Arduino. Celkové náklady na stavbu jsou přibližně 320 USD za dřevo, šrouby, hardware, rozvody, potrubí, PVC, akryl, barvy, senzory a další různé položky. V této sestavě byl použit kovový vozík, ale není nutný. Krabici lze postavit na stůl nebo pracovní stůl.

Požadované nástroje:

· Stolní pila

· Přímočará pila

· Směrovač

· Kotoučová pila

· Elektrická vrtačka

· Rovná hrana

· Svinovací metr

· 6”otvorová pila

· Štětec

· 6”malířský váleček a pěnové rukávy

· Brusný papír zrnitosti 220

Použité materiály:

· 2 x (8’x4 ‘x ¾”) skříňová březová překližka

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

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

· Šrouby Deck Plus (8 x 1 5/8”) (včetně bitu)

· Silikonový tmel Gorilla Glue, 2,8 oz., Čirý

· Gorilla Glue Epoxy

· PLA pro 3D tištěné díly

· 3 X Gatehouse 1,75”výtah posuvně posuvného okenního křídla

· 6 X Dveřní kování/závěsy vrátnice 1,5”pozinkované

· 5 x 1 pinta zednické nádoby

· Vnější barva saténový latex Valspar Duramax, bílá, 1 litr

· Těsnění silikonem

· Mikrokontrolér Arduino

· Breadboard (nebo pájení by mohlo být použito pro připojení vodičů)

· 5 různých barev kabeláže

· 9voltová baterie

· Adafruit DHT22 (čidlo vlhkosti a teploty)

· Rezistor 10 kΩ

· Krokový motor (28BYJ-48)

· Dvě relé (JQC-3FF-S-Z)

· Zapojení CAT 5

· 2 x koleno 90 stupňů (měď)

· Plastové hadice

· ½”hadicová spona

· Extrudovaný hliníkový panel

· ½”překližka pro úložný box (použité kousky šrotu)

· LED pásková světla

· Vhodný měnič AC na DC pro jakákoli použitá světla

· 2 x 6 hadicové spony

Krok 1: Vytvořte řezaný list pro překližku

Umístěte čáry řezu pro všechny strany hlavního boxu a průchozího boxu na překližkový list. Seznam přířezů je následující:

· (1x) 36”x 12 ¾” (vpředu, kam povedou otvory pro rukavice)

· (1x) 36”x 24” (vzadu)

· (2x) 24”x 22 ½” PLUS řez 45 stupňů od středu (12”značka) od 24” strany do 22 ½”strany

· (1x) 34 ½”x 22 ½” (dole)

· (1x) 36”x 11 ¾” (nahoře)

· (1x) 36”x 17 5/8” (přední dvířka skříně)

Krok 2: Proveďte všechny škrty

Proveďte všechny řezy kotoučovou pilou pomocí rovné hrany jako vodítka, jak je znázorněno na fotografii z Obrázků Google níže. Po nastříhání zbrouste všechny hrany. Horní a přední strana krabice bude muset mít 45 ° úhlové řezy na dlouhých hranách, aby byly v jedné rovině se stranami, které jsou řezané pod 45 ° úhlem. Srovnejte je a změřte ručně, abyste dosáhli správných řezů. Tyto pokosové hranové řezy proveďte pokosovou nebo stolní pilou.

Krok 3: Otestujte fit fit

Vyzkoušejte, zda vyhovuje všem stranám. V této konstrukci je dno krabice umístěno „uvnitř“všech stran krabice; a levá a pravá strana jsou umístěny „uvnitř“přední a zadní části krabice. Pomocí routeru ořízněte strany do příslušné výšky. V této konstrukci došlo k chybě asi 1/16”mezi zadní stranou a levou a pravou stranou, takže zadní část byla zkrácena na kratší délku, aby odpovídala stranám pomocí routeru.

Krok 4: Vyřízněte otvor pro průchozí box

Vyřezaný otvor pro průchozí box na pravé straně. Pomocí skládačky hrubě vyřízněte otvor a frézkou narovnejte řezy. Tento otvor musí mít velikost průchozí krabice minus dvojnásobek tloušťky použitého dřeva. V našem případě měla díra čtverec 10,5”x 10,5”. Chcete, aby spodní část otvoru pro průchod byla v jedné rovině s podlahou hlavního boxu, jak je vidět na fotografii.

Krok 5: Vyřízněte otvory v rukavicích

Vyřízněte otvory v přední části pro rukavice. Pohodlná vzdálenost mezi otvory v rukavicích byla získána ze skříně pískovače 6,5”. Každý otvor v rukavici byl vyříznut pomocí 6 “pily na otvory. Otvory se měří 3,5 palce od spodní části krabice. Byl změřen střed předního čela a z toho vycházely otvory spíše než ze vzdálenosti od vnějších okrajů.

Krok 6: Sestavte krabici

Přišroubováním všech stran vytvoříte krabici, bez dveří přední skříně. Označte středovou čáru tloušťky dřeva (v tomto případě 3/8”od okrajů stran, které budou přišroubovány k okrajům sousedních stran). Předvrtejte otvory zahloubením každé 2”a ponechejte v rozích místo pro šrouby ze sousedních desek.

Krok 7: Vytvořte průchozí box

Vybudujte průchozí box. Toto je kostka 1 ‘x 1‘x 1 ‘. Odřízněte 5 stran potřebných pro konstrukci krabice ze stejné ¾”překližky jako hlavní krabice. Nezapomeňte do řezů zapracovat tloušťku překližky. Seznam přířezů je následující:

· (2x) 11 ¼”x 11 ¼” (zadní a horní)

· (1x) 12”x 11 ¼” (přední); + asi 2/5”štěrbina na boku, která se připojí k krabici pro akrylové„ dveře “, aby mohly proklouznout

· (1x) 10 ½”x 11 ¼” (dole)

· (1x) 12”x 12” (to budou dveře krabice na nejzazším okraji)

Dvě z těchto stran (horní a přední) budou muset mít vyřezaná okénka. Označte tato zobrazovací okna na požadovanou velikost. Tento box má horní okno o rozměrech 7 ½”x 7 ½” a přední okno o rozměrech 7 ½”x 8”. Pomocí skládačky hrubě vyřízněte otvory a poté je dokončete pomocí routeru. Na otvory použijte králičí udidlo, aby okno mělo plochu, na kterou se bude lepit.

U malé štěrbiny na přední straně měřte asi 2/5”od okraje a ¾“v horní a dolní části tohoto okraje. Pomocí routeru vyřízněte 2/5”hlubokou a 10 ½” širokou štěrbinu na okraji této strany.

Sestavte krabici stejným způsobem jako hlavní krabici, jak je vidět v kroku 6, přičemž nechejte dveře na pravé straně.

Krok 8: Nainstalujte akrylátová okna do průchozího boxu

Nainstalujte zobrazovací okna do dvou otvorů průchozího boxu. Odřízněte akrylový list na požadovanou velikost okna + překrytí pro lepení. Pomocí malých šroubů připevněte rohy, aby držely na místě v otvoru, a pomocí silikonového tmelu zcela přilepte okno k povrchu ze zadní strany.

Krok 9: Zkonstruujte posuvné dveře pro průchozí box

Vytvořte posuvné okno, které oddělí hlavní box od průchozího boxu. Odřízněte akrylový list na požadované rozměry. Pro tento box byly tyto rozměry 14 ¼”x 11”. Pomocí malých šroubů připevněte malou rukojeť vyrobenou ze zbývající překližky, aby ji uživatel mohl snadno zasunout. Na všechny okraje posuvného okna použijte plstěnou pásku, která pomůže s těsněním, když je zavřené, včetně pásu v rozměru otvoru průchozí krabice.

Krok 10: Připojte průchozí box k hlavnímu boxu

Připojte průchozí box k hlavnímu boxu. Na průchozí hrany krabice, které budou připevněny k hlavní krabici, naneste stavební lepidlo. Poté pomocí 6-12 šroubů zevnitř hlavní krabice do okrajů průchodu držte pohromadě, zatímco lepidlo schne.

Krok 11: Ořízněte otvor a nainstalujte akrylát do dveří hlavní skříně

Vyřezaný otvor ve dveřích skříně pro prohlížení okna a instalaci okna. Pomocí skládačky nahrubo ořízněte okno požadované velikosti. Tento box má okno o rozměrech 30”x 12”. Na otvor použijte králičí udidlo, aby okno mělo plochu, na kterou se bude lepit. Odřízněte akrylový list na požadovanou velikost okna + překrytí pro lepení. Pomocí malých šroubů připevněte rohy, aby držely na místě v otvoru, a pomocí silikonového tmelu zcela přilepte okno k povrchu ze zadní strany.

Krok 12: Paint Box

Pomocí tmelení utěsněte všechny vnitřní spoje krabice. Tmelte všechny otvory pro šrouby a natřete všechny součásti krabice bílou barvou. Udělejte to nyní před instalací jakéhokoli hardwaru. Před malováním použijte malířskou pásku k odlepení nainstalovaných oken.

Krok 13: Nainstalujte dveře

Nainstalujte obě dvířka skříně do hlavní a průchozí skříně. Pro průchozí box použijte malé závěsy, 4 na hlavní skříňkové skříni a 2 na malých dveřích.

Krok 14: Nainstalujte zámky

Připevněte výtahy posuvných okenních křídel na obě strany dveří hlavní skříně a jeden na dveře pro průchod.

Krok 15: Vybudujte úložný box nasyceného solného roztoku

Zkonstruujte úložný box pro nasycené roztoky solí. Tento úložný box byl postaven tak, aby se vešel do mezí použitého vozíku. Jakýkoli skladovací box, který postavíte, je skutečně potřebný pouze pro skladování nasycených solných roztoků, aby se nepřevrhly. Pro tuto aplikaci byla provedena měření středních a spodních polic použitého vozíku, abychom získali představu o velikosti úložného boxu.

Krok 16: Ořízněte dřevo a sestavte úložný box

Odřízněte ½”překližku tak, aby se výška vešla mezi police, a strany úložného boxu připevněte 1” šrouby do dřeva.

Krok 17: Vytvořte vnitřní prostor pro solná řešení

Jakmile je rám úložného boxu sestaven, umístěte do něj nádoby se solným roztokem (5x půllitrové sklenice), poté změřte a nařežte borové dřevo 1”x 3” pro rám kontejneru. To musí být těsné, aby se sklenice nemohly pohybovat, ale dostatečně volné, aby je bylo možné snadno vyjmout. Tato krabice byla umístěna na střední polici vozíku pro snadný přístup.

Krok 18: Vyrobte si pouzdro na horkovzdušnou pistoli

Vyrobte si pouzdro na horkovzdušnou pistoli. Umístěte horkovzdušnou pistoli na malý kousek zbylé překližky a vyznačte tvar.

Krok 19: Řezané dřevo pro pouzdro

Vystřihněte tvar pomocí více nástrojů.

Krok 20: Upravte připevnění horkovzdušné pistole

Do spodní části rukojeti vyvrtejte malý otvor a dbejte na to, abyste nevrtali do drátů. Tento malý otvor je pro montáž horkovzdušné pistole na řezané dřevo v předchozím kroku.

Krok 21: Připevněte svorku pro trysku horkovzdušné pistole

Připojte malý čtvercový kus překližky na konec řezaného dřeva, aby byla zajištěna distanční vložka, aby bylo zajištěno, že zbraň bude namontována rovně. Dále na konec malého čtvercového kusu dřeva připevněte svorku ½”, která drží ohřívací trubku, a bude připevněna k horkovzdušné pistoli.

Krok 22: Namontujte horkovzdušnou pistoli na dřevěnou formu

Namontujte horkovzdušnou pistoli na řezané dřevo pomocí šroubu v otvoru vyvrtaném v rukojeti. Vložte také adaptér topné trubky do svorky a utáhněte, aby bylo zajištěno správné upevnění. Po kontrole kování vyjměte horkovzdušnou pistoli a upněte ji z řezaného dřeva, aby mohla být natřena.

Krok 23: Připravte měděné koleno

Zabalte ½”topnou trubku výfukovým obalem, abyste zajistili, že trubka nespálí dřevo, když je vložena do krabice, a také kvůli bezpečnosti tím, že nedovolíte uživateli, aby se trubkou popálil.

Krok 24: Připevněte pouzdro k hlavnímu boxu

Připevněte namalovaný kus řezaného dřeva přišroubováním k hlavní krabici. Vyvrtejte ¾”otvor v pravé zadní části krabice v dolním rohu a vložte zabalenou tepelnou trubici. Vložte tepelnou trubku do svorky a utáhněte svorku, aby byla zajištěna stabilní montáž.

Krok 25: Nainstalujte horkovzdušnou pistoli

Zajistěte horkovzdušnou pistoli k řezanému dřevu zasunutím ohřívacího válce horkovzdušné pistole do topné trubky a poté utáhněte šroub v rukojeti.

Krok 26: Připravte box na tok vlhkosti

Do levého dolního rohu krabice vyvrtejte otvor pro vložení hadice pro proudění vlhkého vzduchu.

Krok 27: Nainstalujte koleno pro tok vlhkosti

Do tohoto vyvrtaného otvoru vložte druhé měděné koleno 90 stupňů a hadici do tohoto měděného kolena, jak je vidět na fotografii.

Krok 28: Vyřízněte a nainstalujte difuzor proudění vzduchu

Vyřízněte extrudovaný hliníkový kus na šířku vnitřku hlavního boxu. Jedná se o náhradní kus nadzemního pouzdra zářivkového světla. Tenhle je 34 3/8”. Poté vyvrtejte každých pár palců 1/16”po celé délce hliníkového dílu ve dvou liniích.

Krok 29: Nainstalujte příruby pro rukavice a rukavice

Nainstalujte příruby rukavic s 3D tiskem do dvou otvorů pro rukavice v krabici. Zde je zahrnut soubor.stl pro tyto příruby. Rukavice připevněte hadicovými sponami 6.

Krok 30: Nainstalujte prvky pro regulaci vlhkosti

Nainstalujte skleněné nádoby se dvěma otvory vyříznutými do víček. Jeden otvor bude mít hadici vedenou ze vzduchového čerpadla, zatímco druhý bude mít hadici vytékající z ní a do krabice pro vlhkost. Zde používanou metodou regulace vlhkosti jsou nasycené solné roztoky. K regulaci specifických podmínek vlhkosti se používá pět různých solí, takže se používá 5 zednických nádob. Použité čerpadlo je standardní čerpadlo nafukovací matrace. Těchto pět hadic, které vytékají ze sklenic a do krabice, nejprve projdou sběračem, aby vedly 5 samostatných hadic do 1, než se dostanou do vnitřku krabice. Použitý rotační ventil je poháněn krokovým motorem (28BYJ-48). Tento systém byl navržen a 3D vytištěn. Zde jsou zahrnuty soubory.stl pro každou část rotačního ventilu. Krokový motor musí být připevněn k části b2, jak je vidět na fotografii.

Krok 31: Nainstalujte LED světla do hlavní komory

Použijte LED pásková světla (zde použitá byla náhradní díly z jiného projektu) a namontujte je na vrchol hlavní komory. Pomocí epoxidu přilepte proužek ke „stropu“krabice.

Krok 32: Sestavte hardware Arduino

A. Hardware senzoru: (kolíky na senzoru jsou číslovány zleva doprava při pohledu zepředu senzoru)

já. Připojte pin 10 kΩ mezi pin 1 a pin 2

ii. Připojte konec rezistoru pin1 k 5voltovému pinu na Arduinu

iii. Připojte konec pinu 2 rezistoru k digitálnímu pinu 2

iv. IGNORUJTE pin3. K ničemu to není potřeba.

v. Připojte pin4 k zemi

vi. Musíte si stáhnout knihovnu DHT, jinak nebude fungovat

b. Hardware motoru:

já. Připojte vodiče motoru k pomocné desce

ii. Na základní desce připojte Vin a GND k 9voltové baterii

iii. Připojte IN1, IN2, IN3 a IN4 k digitálním pinům 4, 5, 6 a 7

C. Hardware relé:

já. Připojte VCC k napájení 5V

ii. Připojte GND k zemi

iii. Připojte IN1 a IN2 k digitálním pinům 12 a 13

Krok 33: Získejte kódování Arduino

Zkopírujte nebo si stáhněte Aruino Coding, viz návod k obsluze souborů.

Poznámka:

*** MUSÍTE stáhnout knihovnu pro senzor, který používáte (v tomto případě DHT22), jinak kód nebude fungovat. Chcete-li získat knihovnu, přejděte na GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) a stáhněte si knihovnu. Také se ujistěte, že je stažena knihovna Adafruit Unified Sensor (nachází se v dolní části odkazované stránky). Jakmile si tyto zip soubory stáhnete, rozbalte je a přidejte do složky Arduino Libraries (Počítač/Dokumenty/Adafruit/Knihovny).

Krok 34: V případě potřeby nainstalujte držák kamery GoPro

Pro pořízení videa z experimentů byl vyroben a instalován držák kamery GoPro s 3D tiskem v přední části hlavní komory. Lze také použít držák zakoupený v obchodě.

Krok 35: Volitelná metoda regulace vlhkosti

Po dalších pracích na Low-Cost Research Glove Box byla navržena a použita další možnost regulace vlhkosti. Tato konstrukce nevyžaduje motor nebo rotační ventil, aby si uživatel mohl vybrat nádobu s nasyceným solným roztokem. Místo toho je namontováno 5 samostatných ventilů s přívodním potrubím ze vzduchového čerpadla a každý ventil je poté napájen do 5 různých nádob s nasyceným solným roztokem. Nakonec je každá nádoba přivedena do sběrače a jedno hadicové potrubí je přiváděno do hlavní komory krabice.

Požadované nástroje:

• Bit 8/8 "Forstner
• Elektrická vrtačka

Použité materiály:

• 5 x kapací ventil Rain Bird 1/2 palce. Ostnatý ventil
• 4 x Rain Bird 1/2 palcové ostnaté odpaliště
• 11 x Rain Bird 1/2 palce Ostnaté lokty
• Vinylové trubky 1/2 "ID
• Vinylové trubky s vnitřním průměrem 1/4"
• Spojení 6 x 1/2 "OD až 1/4" OD
• 1 x 1/4 "ID až 1/4" ID ostnaté tričko
• Popruh se dvěma otvory 10 x 1/2"
• Vzduchová pumpa Imagitarium, 4W
• Šrouby 20 x 1/2"
• Šrouby 4 x 1"
• Náhradní masivní dubová deska 3/4 "x 7"
• Rotační ventil z jiné možnosti vlhkosti používaný jako kolektor
• Lepidlo Gorilla 5 minut epoxidové

Kroky:

1. Spojte každý z 5 ventilů na obou stranách s ostnatými lokty pomocí vinylové trubky 1/2 "ID, jak je vidět na fotografiích.
2. Vytvořte nastavení sání vzduchu pomocí 4 ostnatých odpališť a 1 ostnatého kolena, jak je vidět na fotografiích.
3. Změřte vzdálenost od středu ke středu otvoru T -ventilů a určete rozteč ventilů při montáži na dřevěnou desku. Spojili jsme odpaliště co nejblíže k dotyku, takže naše vzdálenost byla 3 ".
4. K montáži ventilů byl použit náhradní kus masivního dubu. Náhradní kus, který jsme měli, byl asi 1,5 'dlouhý, takže jsme na něj vycentrovali náš ventilový systém. Aby se ventily spojily se sestavou sání vzduchu, musely být ventily od sebe ve vodorovné vzdálenosti 3 "(jak bylo zjištěno v předchozím kroku). Pomocí čtverce rychlosti označte 5 45stupňových čar vzdálených od sebe 3". Změřte vzdálenost středů ke středům otvorů na loktech spojených s ventily. Měřili jsme asi 6 1/4 ". Označte desku na 45stupňových čarách, kde byste chtěli vyvrtat lokty, aby si sedly a spojily se na zadní straně se sestavou sání vzduchu.
5. Pomocí vrtáku Forstner (5/8 "byla použitelná velikost, kterou jsme měli po ruce) vyvrtejte 10 otvorů označených v předchozím kroku.
6. Namontujte ventily na desku pomocí 10 dvou otvorových popruhů, jak jsou použity v běžícím potrubí (viz fotografie).
7. Pomocí vinylové hadičky 1/2 "ID spojte systém sání vzduchu se spodní řadou kolen spojenou s ventily. (Ty byly spojeny se spodní řadou kvůli koncové orientaci vzduchového čerpadla a nasycených solných roztoků.)
8. Spojte 5 1/2 "OD až 1/4" OD spoje s horní řadou kolen spojenými s ventily pomocí 1/2 "ID vinylové trubky.
9. Namontujte ventilovou desku na vhodné místo pro uživatele. Tato deska byla namontována do pravého horního rohu vozíku. Změřte a předvrtejte 4 otvory do desky a vozíku. Pomocí 1 “šroubů připevněte desku k vozíku.
10. Umístěte nasycené roztoky solí na určená místa a spusťte hadičky 1/4 "ID ze spojů na dno sklenic. Délka potřebného potrubí bude záviset na vašem nastavení. Byly testovány a poté řezány, takže nebyla provedena žádná měření. (Viz fotografie)
11. Konečně použijte 1/4 "ID na 1/4" ID odpaliště pro spojení dvou výstupních trubek ze vzduchového čerpadla se spojením 1/4 "OD až 1/2" OD a spojte to se systémem sání vzduchu na zadní část desky.
12. V tomto provedení byl jako kolektor použit rotační ventil z předchozího řešení regulace vlhkosti. K utěsnění ventilu byl použit pětiminutový epoxid.
13. Z každé nádoby s nasyceným solným roztokem protáhněte 1/4 "ID hadičku do kolektoru" s rotačním ventilem ". Použijte stejnou hadici z původního designu k vedení kolektoru do vnitřku komory.