Überwog Wheel (Fälschungs-Perpetuum mobile for Fun) 9 Stufen (mit Bildern)
Einleitung: überwog Wheel (Fälschungs-Perpetuum mobile for Fun)
Natürlich gibt es nicht Perpetuum mobile. Aber viele große Erfinder, darunter Leonardo da Vinci, spielte mit dem Gedanken, so fühle ich mich wie ich in guter Gesellschaft bin. Ich denke, jeder, der in der Technik interessiert ist, Mechanik und Physik oder die Geschichte dieser Felder genießen, dieses Projekt zu bauen.
Ich habe immer von der „überwogen Wheel“ facinated worden, die mit Gewichten im Grunde ein Rad ist, das sich von einer Position nahe der Mitte des Rades zu einer Postion nahe dem Rand des Rades gleiten oder sich bewegen, wie es stellt sich; basiclaly Verschiebung mehr Gewicht auf einer Seite des Rades Drehen in dieser Richtung zu halten.
HINWEIS: Blick nach vorn nicht Schritt 5, wenn Sie den Spaß aus dem unaufhörlichen Bewegung nehmen wollen!
Überprüfen Sie zuerst das Video!
Schritt 1: Materialien Werkzeuge (Non-Geheimnis)
Nicht-Geheimnis Benötigte Materialien:
1 - CD
8 - 6-32 Hutmuttern
8 - 6-32 Schrauben
8 - 6-32 Unterlegscheiben
8 - 6-32 Nüsse
6 - 1/2" x 4,5" x .035" Metal Mending Platte (Lowes 364404)
4 - 1/2" x 1-1 / 2" x 1-1 / 2" Metal 90D Platte (Lowes 364.311)
1 - 1/2" x 3" x .035" Metal Mending Platte (Lowes 364.323)
1 bis 2" Metal Gear Shaft
1 - 1" Diameter Kunststoffzahnrad (paßt Welle oben)
2 - Gummitüllen (gleiche Durchmesser wie Getriebewelle)
Nicht-geheime Werkzeuge benötigt:
Bohren
Schneidewerkzeug
Dremel
Schraubendreher
Zange
Heißklebepistole
Schritt 2: Planung und Bau des Rad
Mein Rad Entwurf
Schritt 2: Hinzufügen ein 1/8" Loch 1/4" von der Kante der CD für jede Trennlinie.
SCHRITT 3: Die Hälfte des Abstandes zwischen jedem Loch messen und die Mitte der CD und andere 1/8" Loch für jede Trennlinie hinzuzufügen.
Schritt 4: Verbinden Sie die Löcher, um einen 1/8" Schlitz für jedes Loch Paar zu bilden (siehe erstes Bild)..
Schritt 5: ausschneiden und kleben Sie das Muster auf eine CD. Siehe meine Anmerkung am Ende über die CD zu schützen, während das Bohren und Schneiden.
Schritt 6: Die Löcher zuerst darauf achten, daß die CD zu knacken.
STEP 7: Verwenden Sie einen Ausschnitt Werkzeug mit einer 1/8" Schneidspitze in denen Schlitze zwischen jedem Satz von Löchern, um Stellen Sie sicher, sicher die CD stemmen und in einer langsamen, gleichmäßigen Bewegung schnitt Andernfalls werden Sie wahrscheinlich die CD knacken...
Schritt 8: Bereinigen Sie die Schlitze einen Dremel verwenden. Die Gewichte müssen frei gleiten, so sicher sein, alle Kletten oder Engstellen in den Schlitzen zu entfernen.
Schritt 9: Heißkleber des Kunststoff-Getriebe auf die Rückseite (Labelseite) der CD sicherstellen, dass es zu zentrieren. Ich habe ein Stück Silberband unter dem Zahnrad der Zahnradzähne von der Vorderseite der CD zu verstecken. Einige CD-Etiketten decken diesen Bereich so das Band nicht benötigt werden.
SCHRITT 9: Schrauben, Unterlegscheiben und Hutmuttern durch die Schlitze. Die Überwurfmuttern sollten die Front (glänzende Seite) der CD stellen.
HINWEIS. Wie man auf den Fotos sehen kann, kratzte ich ziemlich viel während des Bauprozesses die Oberfläche der CD auf. Im Nachhinein sollte ich es besser, beim Bohren, Schneiden und Schleifen geschützt haben.
Schritt 3: Erstellen des Rahmen
Ich baute einen einfachen Dreieck-Rahmen unter Verwendung von Hobby Metall aus Lowes.
Schritt 1: Montieren ein Dreieck drei 4-1 / 2" flachen Platten und zwei 90-Grad-Platten Verlassen der oberen Schraube - Mutter aus.
SCHRITT 2: Montieren eines zweiten Dreiecks, wie in Abbildung 2 dargestellt.
Schritt 3: Fügen Sie eine 3" flache Platte auf die Rückseite des Rahmens um es zu stabilisieren.
SCHRITT 4: Legen Sie das Rad durch die die Getriebewelle durch die oberen Öffnungen in dem Rahmen gleitet.
SCHRITT 5: In 90-Grad-Platten an jeder Seite (3.es Loch nach oben), um den Rahmen stablize.
Schritt 6: Legen Sie Ösen auf jeder Seite der grear Welle die CD im Rahmen zentriert zu halten
Schritt 4: Testen It Out
Jetzt, wo das ist vorbei, bewegen Sie bitte auf Schritt 5 fort, wo die wirkliche Bewegung beginnt.
Schritt 5: The Real Deal (Non-Perpetual Motion)
SPOILER ALERT - Wenn Sie nicht über die Schritte gegangen sind 1-3 oder Sie wollen in ständiger Bewegung zu glauben, zu halten, benutzen Sie bitte diesen Schritt nicht lesen.
Okay, so Perpetuum mobile kläglich gescheitert. Jetzt ist es Zeit, einige echte Bewegung in das Projekt hinzuzufügen! Ich wollte die gesamte Elektronik hinter der CD verstecken (und erinnere mich an die CD-Slots in sie geschnitten hat), so hatte alles klein zu sein; sehr klein!
Mein erster Gedanke war, einen einfachen Gleichstrommotor mit einer Batterie und einem Schalter zu verwenden. Aber es gibt keine gute Möglichkeit (die ich herausfinden kann), um es langsam genug drehen zu lassen (und mit genügend Drehmoment) ständige Bewegung zu ähneln. Ich habe versucht, ein Potentiometer, Getriebe und PWM. Nichts funktionierte zu meiner Zufriedenheit.
Als nächstes musste einen wirklich kleinen Mikroprozessor die PWM zum Antrieb des Servo mit der gewünschten Geschwindigkeit zu handhaben. Dazu habe ich eine Teensy 3.0. Zum Glück habe ich zufällig ein Teensy auf der Hand haben, da ich ein Beitrag zu ihrer erfolgreichen Kickstarter-Kampagne war. Die Teensy war für dieses Projekt perfekt; sehr klein und einfach zu programmieren (Arduino-kompatibel). Außerdem als Bonus hat der Teensy eine spezielle Funktion namens „Touch Sense“, die mich lassen starten und das Rad stoppen, indem Sie einfach den Rahmen berühren. Auf diese Weise konnte ich die Illusion des Startens des Rades geben, indem es einen Schubs zu geben!
Geheime Benötigte Materialien:
1 - Teensy 3,0 Mikroprozessor
1 - Teensy Arduino IDE
1 - Mini-Servo (HD-1440A)
1 - USB-Anschluss an einen Computer
1 - Kleine Kunststoff-Antriebszahnrad
1 - 1/2" x 2" x 0,5" Metal Slotted Winkel (Lowes 364.266)
Geheime Werkzeuge benötigt:
Solering Eisen
Helfende Hände
Schritt 6: Vorbereiten des Servo Motor
Wie bei den meisten Servomotoren, wurde dieser ein für 180-Grad-Bewegung konfiguriert ist. Ich brauchte kontinuierliche Drehung das Rad zu drehen, so dass ich gehackt es wie folgt:
Schritt 1: Entfernen Sie die beiden kleinen Schrauben an der Unterseite des Gehäuses.
Schritt 2: Schneiden Sie das Etikett entlang der Naht in der Nähe der Unterseite des Gehäuses und sanft die untere Abdeckung lose ziehen.
Schritt 3: Es gibt drei Drähte, die die Leiterplatte mit dem Potentiometer anschließen. Abzulösen diese Drähte von der POT.
Schritt 4: Da wir nur das Rad müssen in eine Richtung drehen, kann man einfach einen 2k (ca.) Widerstand zwischen den beiden Drähten im Foto angezeigt löten. Ich hatte ein wenig zu experimentieren, um herauszufinden, welche zwei Drähte benötigt verbunden werden, um eine Drehung im Uhrzeigersinn zu verleihen.
Schritt 5: Der Zugang führt Schneiden und den Widerstand mit Isolierband abdecken (oder Schrumpffolie) und alles sorgfältig in dem Fall zurückstellen.
Schritt 6: Heißleim des Kunststoff-Antriebszahnrad auf den sehr kleinen Zahnrad des Servo. Achten Sie darauf, diesen Gang zu zentrieren. Ich benutzen einen kleinen Nagel in der Mitte sich bis säumen, während Kleben.
Schritt 7: Die Programmierung des Teensy
Servo Servo;
int servoSpeed = 170;
int servoPin = 14;
int touchPin = 22;
int touchReading = 0;
boolean isStarted = false;
Leere setup ()
Serial.begin (9600);
servo.attach (servoPin);
>
Hohlraumschleife ()
touchReading = touchRead (touchPin);
if (touchReading> 3000)
! IsStarted = isStarted;
Verzögerung (500);
>
if (isStarted)
servo.write (servoSpeed);
>
sonst
servo.write (0);
>
Verzögerung (20);
>
Schritt 8: Servo zum Teensy Anschluss
Der nächste Schritt ist das Servo mit dem Teensy Draht und einen Draht für das „Touch Sense“ Feature hinzufügen.
Schritt 1: Schneiden Sie die Stecker aus den Servodrähte und die Drähte an der Teensy Platte löten, wie folgt:- Brown (-) Draht: Solder einen GND-Pin. I verwendet, um die eine an der unteren Mitte des Brettes.
- Rot (+) Draht: Lötmittel entweder auf dem 3,3V-Pins. I verwendet, um die einen neben dem GND-Pin an der Unterseite der Platine.
- Gold (Signal) Draht: Lötmittel auf jede "PWM" oder Analog-Pin. Ich verwendete Stift 14.
SCHRITT 2: Löten Sie eine Länge des Drahtes zu einer „Touch Sense“ Pin. Ich benutzte Stift 22.
Schritt 9: Putting It All Together
Nun, es ist Zeit, die nicht zeitlich unbeschränkt Komponenten zu den „ewigen“ Einsen hinzuzufügen.
Schritt 1: Ein Stück doppelseitigen Klebeband auf einer Seite des Servo und befestigen sie den Eckwinkel.
Schritt 2: Befestigen Sie den Winkel Halterung an der Rückseite des Rahmens, wie sich die Lage des Servogetriebe mit dem CD-Gang Netz gezeigt und einzustellen.
SCHRITT 3: mit einem weiteren Stück doppelseitigen Klebeband auf der Rückseite der Teensy Platte und befestigen es von dem Rahmen nach hinten, wie dargestellt.
Schritt 4: Führen Sie die „Touch Sense“ Draht um die Spitze des Vorstandes und bringen Sie ihn wie gezeigt auf den Rahmen.
Schritt 5: Um die USB-Stromkabel aus den Augen während des Betriebes zu verstecken, schneidet einen Schlitz in einer Box oder eine anderen Basis, und führen Sie das USB-Kabel durch den Schlitz in das Teensy Brett. Tie wickeln Sie das Kabel an den Rahmen, wenn nötig.
Schritt 6: Schalten Sie die Basis herum und schon können Sie Ihre Freunde überraschen (so lange, wie Sie sie ein paar Meter vor ihm halten)!
Hier ist das Video wieder, falls Sie es verpaßt in dem Intro: