Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Производственный процесс

Шестерни бесконечности

Компоненты и расходные материалы

Двигатель постоянного тока, 12 В
× 1
язычковый переключатель, SPST-NO
× 1
Arduino UNO
× 1
Комплект ЖК-экрана RGB, дисплей 16x2 символов
× 1

Необходимые инструменты и машины

Комплект ProBUDDY

Об этом проекте

Артур Гансон построил вдохновляющую скульптуру под названием «Машина с бетоном», состоящую из 12 ступеней шестерен с передаточным числом 1/50, соединенных вместе. Первая шестерня вращается со скоростью 200 об / мин, полный оборот занимает 1/200 минуты. Угадайте время полного вращения последней шестерни (которая закопана в бетон):13,7 миллиардов (10 ^ 12) лет!

Независимо от того, как быстро вы вращаете первую передачу, ваши усилия внутри системы уменьшаются. Жизнь похожа и чувствует себя так же. Мы делаем много вещей, и это очень мало добавляет вселенной. Поэтому лучшее, что мы можем сделать, - это делать то, что нам нравится и что делает нас счастливыми!

Итак, мы создали аналогичный проект INFINITY GEARS в более компактной форме с переключателями счетчика оборотов на разных этапах, работающими на Arduino Uno. Мы вращаем первую передачу с помощью мотор-редуктора постоянного тока 250 об / мин.

Угадай время полного вращения нашей последней передачи !? ------> Подождите -------> 346 квинтиллионов (346 x 10 ^ 18) лет! Даже Вселенная (скорее всего) не увидит полного вращения! Вот почему мы разработали эту последнюю шестерню как «невращающуюся квадратную шестерню».

Все шестерни в нашем проекте напечатаны на 3D-принтере в цветах, кроме 5 черных, на которых есть маленькие магниты (+1 черная шестерня на валу двигателя, без магнита). Их вращение подсчитывается герконовыми переключателями + светодиодами, подключенными к ЖК-дисплею Arduino Uno + 2x16.

Мы построили проект на базе ProBUDDY Kit размером A3, который очень помогает и упрощает создание, хранение и перенос ваших проектов. (Скоро на Kickstarter 11.01.2022) Страница продукта:https://www.sundayrobotics.com/probuddy/

1-я черная шестерня завершает свой полный оборот за 0,002 минуты, это легко увидеть.

2-я черная шестерня полностью оборачивается за 135 дней! Если ждать так долго ...

3-я Черная шестерня, OMG, завершит свой полный оборот за 3,6 миллиона (3,6 x 10 ^ 6) лет!

4-я черная шестерня, OMG, 35 триллионов (35 x 10 ^ 12)!

Пятый квадрат Black Gear, ООООООМММММММГГГГГГГ, 346 квинтиллионов (346 x 10 ^ 18) ЛЕТ! (Увидит ли Вселенная его вращение? Не уверен!)


Код

  • Код Arduino Uno
Код Arduino Uno Arduino
 #include  / * Эта библиотека должна быть включена для использования на ЖК-экране. * / LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); / * Контакты Arduino, к которым подключен ЖК-дисплей. * // * Определения датчиков геркон-переключателя. * / int reed1 =6; int reed2 =7; int reed3 =8; int reed4 =9; int reed_status1, reed_status2, reed_status3, reed_status4; / * Определения счетчиков. * / int counter1 =0; int counter2 =0; int counter3 =0; int counter4 =0; void setup () {lcd.begin (16, 2); / * Указаны номера строк и столбцов ЖК-дисплея. * // * Текст, который будет написан в первой строке ЖК-дисплея. * / lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("SUNDAY ROBOTICS"); / * Текст, который будет написан во второй строке ЖК-дисплея. * / lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("INFINITE GEARS"); / * Герконовые переключатели установлены как вход. * / pinMode (reed1, INPUT); pinMode (reed2, ВХОД); pinMode (reed3, ВХОД); pinMode (reed4, ВХОД); задержка (1500); / * Заставка будет ждать 1500 миллисекунд. * /} void loop () {/ * Считывается состояние датчика язычкового переключателя, а затем состояние передается в переменную. * / reed_status1 =digitalRead (reed1); reed_status2 =digitalRead (reed2); reed_status3 =digitalRead (reed3); reed_status4 =digitalRead (reed4); // Если состояние язычкового переключателя равно 0, система ждет 100 миллисекунд, а счетчик увеличивается на 1. * / if (reed_status1 ==0) {delay (100); counter1 ++; } иначе, если (reed_status2 ==0) {задержка (100); counter2 ++; } иначе, если (reed_status3 ==0) {задержка (100); counter3 ++; } иначе, если (reed_status4 ==0) {задержка (100); counter4 ++; }} lcd.clear (); / * Очистить ЖК-экран. * / / * Текст, который будет написан после заставки. * / lcd.setCursor (0, 0); lcd.print («БЕСКОНЕЧНЫЕ ШЕСТЕРНИ»); / * Значения счетчика записываются во второй строке. * / lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("F:"); lcd.print (counter1); lcd.print ("S:"); lcd.print (counter2); lcd.print ("Т:"); lcd.print (counter3); lcd.print ("F:"); lcd.print (counter4); lcd.print ("F:"); lcd.print (counter5); } 

Изготовленные на заказ детали и корпуса

У нас будет 41 прямозубая шестерня + моторная шестерня, соединенная вместе. Каждая шестерня имеет 45 зубьев снаружи и 9 зубьев внутри. Шестерня мотора тоже имеет 9 зубьев.

На каждой ступени передаточное число 1/5. От моторной шестерни до конечной шестерни у нас есть 41 ступень, соединенная вместе. Это составляет передаточное число 1 / (5 ^ 41).

Мотор-шестерня совершает полный оборот за 1/250 минуты. А для последней (квадратной) передачи требуется (1/250) * (5 ^ 41) =1,8x10 ^ 26 минут!

Это 3.03x10 ^ 24 часа!

То есть 1,26x10 ^ 23 дня!

Это 3,46x10 ^ 20 лет!

А это 346 квинтиллионов лет!

Схема

Ребята, у нас источник питания - это 8 последовательно соединенных щелочных батареек АА. У нас есть двигатель постоянного тока на 6 В и Arduino Uno на 5 В + LCD + остальная часть схемы. Поэтому для этого мы используем 2 регулятора LM2596.

В каждой черной шестеренке есть магнит. Всего у нас 4 магнита. Рядом с ними есть геркон, подключенный к светодиоду и резистору, а также к выводу Arduino Uno. Когда магнит проходит прямо рядом с герконом, на выводе Arduino происходит переход от высокого уровня к низкому и высокому.

У нас есть ЖК-дисплей 2x16 символов для отображения числа оборотов.

Производственный процесс

  1. Технический совет:Gears
  2. Зеркальные часы бесконечности
  3. Что такое зубчатый вал?
  4. Что такое диаметральный шаг?
  5. Что такое скорость передачи?
  6. Косозубые шестерни или косозубая рейка и шестерня?
  7. Что такое планетарный редуктор?
  8. Зубчатая рейка для линейного движения
  9. Покажите мне встроенный редуктор
  10. Что такое спиральный редуктор