Za sestavo konstrukcije zapornice, ki bi jo lahko s pomočjo vezja in zapisanega programa krmilili, dvigali in spuščali, si pomagamo s predhodno izrisanimi in konstruiranimi sestavnimi deli konstrukcije, ki so prikazani v 3D-tehniki v prostodostopnem programu Google Sketch Up.
Sestavljeno konstrukcijo zapornice sem predhodno izrisal v prostodostopnem 3D-risarskem programu Google Sketc Up (priloga 3), ki ga lahko brezplačno prenesemo s spleta in preprosto naložimo na računalnik. V programu sem izrisal posamezne dele konstrukcijske sestavljanke in jih nato tudi sestavil (slika 4.1).
Slika 4.1: Zapornica
S pomočjo programa Google Sketch Up lahko telo obračamo in vrtimo v vseh treh dimenzijah (x, y, z). Ker je grafika vektorska, lahko posamezne dele sestavljanke poljubno približamo oziroma povečamo ter tako še bolj poudarimo pomembne spojne dele konstrukcije. Tako lahko približamo in poudarimo položaj ter število šestrobnih vijakov M5 s 35-milimetrskim
19
desnim navojem in pripadajočimi šestrobnimi maticami, ki jih potrebujemo za sestavo konstrukcije (slika 4. 2).
Slika 4.2: Označenih 8 šestrobnih vijakov M5 s pripadajočimi šestrobnimi maticami
V programu lahko prikažemo, koliko vijakov z lečasto glavo in križno zarezo z 10-milimetrskim desnim navojem ter pripadajočih matic in na katerih spojnih mestih jih potrebujemo za sestavo konstrukcije (slika 4.3).
Slika 4.3: Označeni 4 vijaki z lečasto glavo in križno zarezo ter pripadajoče šestrobne matice
20
Za sestavo zapornice tako potrebujemo 5 palic, in sicer 1 par smrekovih palic s šestimi izvrtinami (slika 4.4 a), 1 par smrekovih palic z osmimi izvrtinami (slika 4.4 b) ter eno smrekovo palico z desetimi izvrtinami (slika 4.5). Če uporabimo daljšo zaporno palico, je zaradi nižje teže priporočljivo uporabiti palico iz balse s petnajstimi izvrtinami (slika 4.6).
(a) (b)
Slika 4.4: Palici s šestimi izvrtinami (a) in palici z osmimi izvrtinami (b)
Slika 4.5: Smrekova palica z desetimi izvrtinami
21
Slika 4.6: Palica iz balse s petnajstimi izvrtinami
Prav tako za zbirko potrebujemo posebni vezni element imenovan sercon-I (slika 4.7) in posebni vezni element imenovan sercon-C (slika 4.8) iz penjenega PVC.
Slika 4.7: Sestavni del sercon-I
Slika 4.8: Sestavni del sercon-C
22
Za delovanje zapornice potrebujemo tudi nepredelan servomotor (slika 4.9), ki ima tri priključke in vrteči se rotor, na katerega priključimo oziroma nataknemo štirikraki propeler (slika 4.10). Iz servomotorja vodijo tri žice (črna, rdeča in rumena). Eno moramo priključiti na negativni priključek GND (črno), drugo na pozitivni priključek +5 V (rdečo), tretja pa mora biti na priključku, ki je namenjen pošiljanju impulzov iz vmesnika v servomotor (rumena).
Slika 4.9: Nepredelan servomotor
Slika 4.10: Štirikraki nastavek (propeler) za servomotor z izvrtinami premera 3 mm
23
Ko v prostodostopnem programu Google Sketch Up izrišemo celotno konstrukcijo, lahko enostavno sestavimo konstrukcijo zapornice.
Za izvedbo vaje zapornice potrebujemo (slika 4.11): nepredelan servomotor, 2 palici s šestimi utori premera 5 mm, 2 palici z osmimi utori premera 5 mm, 1 palico z desetimi utori premera 5 mm, 8 šestrobnih vijakov M5 s 35-milimetrskim desnim navojem ter osmimi pripadajočimi maticami, 4 vijake z lečasto glavo in križno zarezo ter štiri pripadajoče šestrobne matice, 2 posebna dela iz penjenega PVC imenovana sercon-C in sercon-I ter predelan dvokraki nastavek (propeler) za servomotor z izvrtinami premera 3 mm. Pri sestavljanju potrebujemo tudi manjši križni vijač in šestrobni natični ključ premera 8 mm.
Slika 4.11: Konstrukcijski material za izgradnjo zapornice
Najprej sestavimo ogrodje (slika 4.12), na katerega lahko položimo vmesnik eProDas-Rob1, ki nam za celotno konstrukcijo zapornice predstavlja tudi delno obtežitev, ki je pomembna zato, da se zapornica ne premika ali celo prevrne. Premično zaporno palico sestavimo z
24
dvokrakim nastavkom, vijakoma z lečasto glavo in križno zarezo ter pripadajočima šestrobnima maticama. Oboje privijemo na poseben penjen PVC-del sercon-I in z vijaki M5 pritrdimo na palico z desetimi utori (slika 4.13). Nato na nepredelan servomotor z vijakoma z lečasto glavo in 10-milimetrskim desnim navojem ter pripadajočima maticama privijemo posebni PVC-del sercon-C (slika 4.14). Na to leseno konstrukcijo, sestavljeno iz dveh parov različno dolgih smrekovih palic, prevrtanih z luknjami premera 15 mm in spojenih s šestrobnima vijakoma M5 s 35-milimetrskim desnim navojem in pripadajočima maticama ter posebnim penjenim PVC delom sercon-C, privijemo nepredelan servomotor (slika 4.15).
Slika 4.12: Osnovno ogrodje
Slika 4.13: Zaporna premična palica
25
Slika 4.14: Servomotor zapornice
Slika 4.15: Konstrukcija zapornice
26
Ko sestavimo ogrodje, nanj položimo vmesnik eProDas-Rob1 in na rotor servomotorja pritrdimo še dvokraki propeler, na katerega smo s pomočjo vmesnega PVC-dela sercon-I pritrdili palico z desetimi izvrtinami (slika 4.16 in slika 4.17). Vmesnik eProDas-Rob1, ki ga napaja adapter (+7,5 V), preko LPT-priključka in USB-vodnika priključimo na prenosni računalnik ter tako s pomočjo programa Bascom nanj prenesemo program (slika 4.16 in slika 4.18).
Slika 4.16: Sestavljeno ogrodje z baterijskim napajanjem
Slika 4.17: Ogrodje zapornice z vmesnikom eProDas-Rob1 in baterijskim napajanjem
27
Celotno sestavljeno konstrukcijo zapornice z vmesnikom lahko priključimo na sprotno napajanje +7,5 V ali na baterijsko napajanje +9 V (slika 4.17). Pred tem smo na mikrokrmilnik vmesnika preko USB-vodnika, povezanega z računalnikom, prenesli program (slika 4.18), ki omogoča, da s pritiskom na tipko T1 (B0) zapornico postavimo v položaj odprte zapornice (dvignjena zapornica) (slika 4.19 ) in s pritiskom na tipko T2 (B1) v položaj zaprte zapornice (spuščena zapornica) (slika 4.20).
Slika 4.18: Prenos programa na mikrokrmilnik vmesnika
Slika 4.19: Dvignjena zapornica
28
Slika 4.20: Spuščena zapornica
Za delujočo zapornico (slika 4.17) poleg konstrukcijskega materiala za izgradnjo potrebujemo tudi vmesnik in sprotno ali samostojno napajanje le-tega (slika 4.21). Za izvedbo zgornjih manevrov zaženemo program BASCOM-AVR, v katerega vnesemo ukaze za krmiljenje vmesnika. Zapisani program preko USB-vodnika prenesemo na vmesnik (slika 4.18).
Programiranje je prilagojeno potrebam zapornice in je zapisano na naslednji strani (priloga 4).
Slika 4.21: Kosovnica za sestavljanko zapornice
29 Program:
30
Kot prikazuje slika 4.22, moramo na tripinski priključek z oznako D0 priključiti nepredelan servomotor, tako da je črna žička na mestu GND. Ker smo za napajanje vmesnika uporabili baterijski vir napetosti, moramo s pozitivnega pola baterije priviti žičko na vmesniku na vhod POW, z negativnega pola baterije pa na sosednji vhod GND.
Slika 4.22: Priključki na vmesniku