Lavprisforskning hanskerommet: 35 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Hensikt:

Formålet med denne instruksjonsboken er å veilede i byggingen av en rimelig forskerhanskehanske. Boksenes generelle dimensjoner er 3 'x 2' x 2 '¾' (L x B x H) med en 1 'x 1' x 1 'gjennomføringsboks festet til siden. Denne boksen inneholder temperatur- og fuktighetsregulering for å skape et kontrollert miljø for eksperimentering. Den omtrentlige byggetiden er 10 dager for hovedstrukturen og ledninger/rør. Noen tester av kodingen som brukes for dette prosjektet må også innarbeides i den tiden, noe som vil variere avhengig av tillitsnivået ditt med Arduino -programmering. Den totale kostnaden for bygningen er omtrent $ 320 USD i tre, skruer, maskinvare, ledninger, rør, PVC, akryl, maling, sensorer og andre diverse varer. En metallvogn ble brukt i denne bygningen, men er ikke nødvendig. Boksen kan settes opp på en bordplate eller arbeidsbenk.

Nødvendige verktøy:

· Bordsag

· Jiggsag

· Ruter

· Sirkelsag

· Bormaskin

· Rett kant

· Målebånd

· 6”hullsag

· Malebørste

· 6”lakkerulle og skumhylser

· 220 sandpapir

Materialer som brukes:

· 2 x (8’x4’x ¾”) bjørkfiner i skap

· 1 x (36”x 30” x 0,093”) akrylark

· 2 x (24”x 18” x 0,093”) akrylark

· Deck Plus (8 x 1 5/8”) skruer (inkluderer bit)

· Gorilla Lim Silicone Tetningsmasse, 2,8 oz., Klar

· Gorilla Lim Epoxy

· PLA for 3D -trykte deler

· 3 X Gatehouse 1,75”presstøpt skyvevindu i vindusramme

· 6 X Gatehouse dørbeslag/hengsler 1,5”sinkbelagt

· 5 x 1-halvliter murkrukker

· Valspar Duramax utvendig maling i satenglatex, hvit, 1 liter

· Silikonfylling

· Arduino mikrokontroller

· Brødbrett (eller lodding kan brukes til å koble ledninger)

· 5 forskjellige farger på ledninger

· 9 volt batteri

· Adafruit DHT22 (fuktighets- og temperatursensor)

· 10kΩ motstand

· Trinnmotor (28BYJ-48)

· To reléer (JQC-3FF-S-Z)

· CAT 5 ledninger

· 2 x 90 graders albue (kobber)

· Plastslange

· ½”slangeklemme

· Ekstrudert aluminiumspanel

· ½”kryssfiner for oppbevaringsboks (brukte skrapstykker)

· LED -stripelys

· Passende AC til DC -omformer for alle lysene som brukes

· 2 x 6 slangeklemmer

Trinn 1: Lag kuttark for kryssfiner

Layout kuttelinjer for alle sider av hovedboksen og gjennomføringsboks på kryssfinerark. Kuttlisten er som følger:

· (1x) 36”x 12 ¾” (foran hvor hanskerommet skal gå)

· (1x) 36”x 24” (bak)

· (2x) 24”x 22 ½” PLUS 45-graders kutt fra midten (12”merke) på 24” side opp til 22 ½”side

· (1x) 34 ½”x 22 ½” (nederst)

· (1x) 36”x 11 ¾” (øverst)

· (1x) 36 "x 17 5/8" (frontdør)

Trinn 2: Gjør alle kutt

Gjør alle kuttene med en sirkelsag ved å bruke en rett kant som en guide, som vist på bildet fra Google Bilder nedenfor. Slip alle kantene når de er kuttet. Toppen og forsiden av boksen må ha 45 ° vinkelsnitt på de lange kantene for å være i flukt med sidene som er kuttet i en 45 ° vinkel. Still opp og mål disse for hånd for å gjøre de riktige kuttene. Bruk en gjærsag eller en bordsag for å gjøre disse kantkantene.

Trinn 3: Test Fit Cuts

Testen passer på alle sider. I denne konstruksjonen er bunnen av esken plassert "inne" på alle sidene av boksen; og venstre og høyre side er plassert "inne" foran og bak på esken. Bruk en ruter til å trimme sidene til riktig høyde. I denne konstruksjonen var det omtrent 1/16”feil mellom baksiden og venstre og høyre side, så baksiden ble trimmet til kortere lengde for å matche sidene ved hjelp av en ruter.

Trinn 4: Skjær hull for gjennomføringsboks

Skjær hull for gjennomføringsboks på høyre side. Bruk et stikksag til å grovhogge hullet og en ruter for å rette opp kuttene. Dette hullet må være på størrelse med gjennomføringsboksen minus to ganger tykkelsen på treet som brukes. I vårt tilfelle var hullet 10,5 "x 10,5" kvadrat. Du vil at bunnen av hullet for gjennomføringen skal være i flukt med gulvet i hovedboksen, som vist på bildet.

Trinn 5: Skjær hansker

Skjær hull i frontflaten for hansker. En behagelig avstand mellom hanskehullene ble oppnådd fra et sandblåserskap på 6,5”. Hvert hanskehull ble kuttet med en 6”hullsag. Hullene måles 3,5”fra bunnen av esken. Senteret på forsiden ble målt og hullene basert på det i stedet for avstanden fra ytterkantene.

Trinn 6: Monter boksen

Skru sammen alle sider for å lage boksen, minus frontdøren. Merk senterlinjen for tykkelsen på treverket (i dette tilfellet 3/8”fra kantene på sidene som skal skrus til kantene på de tilstøtende sidene). Forbor hull med forsenkingsbit hver 2”og gir plass i hjørnene for skruer fra tilstøtende brett.

Trinn 7: Konstruer gjennomføringsboks

Konstruer gjennomføringsboks. Dette er 1 'x 1' x 1 'terning. Skjær de 5 sidene som kreves for å konstruere esken av samme ¾”kryssfiner som hovedboksen. Husk å inkludere tykkelsen på kryssfiner i snittene. Kuttlisten er som følger:

· (2x) 11 "x 11" (bak og topp)

· (1x) 12”x 11 ¼” (foran); + ca 2/5”spalte i siden som vil festes til esken for“dør”i akryl for å kunne gli gjennom

· (1x) 10 ½”x 11 ¼” (nederst)

· (1x) 12”x 12” (dette vil være døren til esken på den ytterste kanten)

To av disse sidene (topp og front) må ha skjermvinduer kuttet i dem. Merk disse visningsvinduene til ønsket størrelse. Denne boksen har et toppvindu med dimensjoner 7 ½ "x 7 ½" og et frontvindu med dimensjoner 7 ½ "x 8". Bruk et stikksag til å grovkutte åpningene og deretter en ruter for å fullføre dem. Bruk en kaninbit på åpningene slik at vinduet får en overflate å feste seg til.

For den lille spalten på forsiden måler du ca 2/5”fra kanten og ¾” på toppen og bunnen av denne kanten. Bruk en ruter til å skjære den 2/5”dype og 10 ½” brede spalten på kanten av denne siden.

Monter esken på samme måte som hovedboksen som vist i trinn 6, og la døren stå på høyre side.

Trinn 8: Installer akrylvinduer i en gjennomføringsboks

Installer visningsvinduer i to åpninger av gjennomføringsboks. Skjær akrylark til ønsket vindusstørrelse + overlapping for vedheft. Bruk små skruer for å feste hjørner for å holde på plass i åpningen, og bruk silisiumforseglingsmiddel for å feste vinduet til overflaten helt fra baksiden.

Trinn 9: Konstruer skyvedør for gjennomkjøringsboks

Konstruer skyvevindu som vil skille hovedboksen fra gjennomføringsboksen. Skjær et akrylark til ønsket dimensjon. For denne boksen var disse dimensjonene 14 "x 11". Fest et lite håndtak laget av kryssfiner som er igjen med små skruer, slik at det lett kan skyves av brukeren. Bruk filtbånd på alle kanter av skyvevinduet for å hjelpe med tetting når det er lukket, inkludert en stripe i dimensjonen til åpningen av gjennomføringsboksen.

Trinn 10: Fest gjennomføringsboksen til hovedboksen

Fest gjennomføringsboksen til hovedboksen. Påfør konstruksjonslim på gjennomgående boksekanter som festes til hovedboksen. Deretter bruker du 6-12 skruer fra innsiden av hovedboksen til kantene på gjennomføringen for å holde sammen mens limet tørker.

Trinn 11: Skjær åpning og installer akryl i hovedboksdøren

Skjær åpning i skapdør for visningsvindu og installer vindu. Bruk et stikksag til å grovkutte visningsvinduet i ønsket størrelse. Denne boksen har et vindu med dimensjoner 30 "x 12". Bruk en kaninbit på åpningen slik at vinduet får en overflate å feste seg til. Skjær akrylark til ønsket vindusstørrelse + overlapping for vedheft. Bruk små skruer for å feste hjørner for å holde på plass i åpningen, og bruk silisiumforseglingsmiddel for å feste vinduet til overflaten helt fra baksiden.

Trinn 12: Paint Box

Bruk tetning for å tette alle innvendige skjøter i esken. Kitt alle skruehull og mal alle komponentene i esken med hvit maling. Gjør dette nå før du installerer maskinvare. Bruk malertape til å tape av installerte vinduer før du maler.

Trinn 13: Installer dører

Monter begge skapdørene til hovedboksen og gjennomføringsboksen. Bruk små hengsler, 4 på hovedboksskapet og 2 på den lille døren for gjennomføringsboksen.

Trinn 14: Installer låser

Fest skyvevinduets skyveheiser til hver side av hovedboksdøren og en til døren for gjennomføringen.

Trinn 15: Bygg en oppbevaringsboks for mettet saltløsning

Konstruer oppbevaringsboks for mettede saltløsninger. Denne oppbevaringsboksen ble bygget for å passe innenfor rammen av vognen som ble brukt. Enhver oppbevaringsboks du bygger, er bare nødvendig for å lagre de mettede saltløsningene, slik at de ikke faller. For denne applikasjonen ble målingene av de midterste og nedre hyllene i vognen brukt for å få en ide om størrelsen på oppbevaringsboksen.

Trinn 16: Klipp tre og monter oppbevaringsboks

Klipp ½”kryssfiner slik at høyden passer mellom hyllene, og fest sidene av oppbevaringsboksen med 1” treskruer.

Trinn 17: Lag innvendig plass til saltløsninger

Når oppbevaringsboksrammen er montert, plasserer du saltoppløsningsbeholdere (5x halvliter murer) i esken, måler og kutter du 1 "x 3" furutre for beholderrammen. Dette må passe tett, slik at glassene ikke kan bevege seg rundt, men løst nok til at de lett kan tas av. Denne boksen ble plassert på den midterste hyllen i vognen for enkel tilgang.

Trinn 18: Lag varmepistolhylster

Lag hylster til varmepistol. Legg varmepistol på et lite stykke kryssfiner som er igjen, og finn ut formen.

Trinn 19: Klipp tre til hylster

Skjær ut formen med et multiverktøy.

Trinn 20: Endre varmepistol for å feste

Bor et lite hull i bunnen av håndtaket, og pass på at du ikke borer i ledningene. Dette lille hullet er for montering av varmepistolen på det hogde treet i forrige trinn.

Trinn 21: Fest klemmen for varmepistoldysen

Fest et lite firkantet kryssfiner til enden av det hogde treet for et avstandsstykke for å sikre at pistolen monteres rett. Fest deretter en ½”klemme til enden av det lille firkantede treverket for å holde varmerøret festet til varmepistolen.

Trinn 22: Monter varmepistol til treform

Monter varmepistolen på det hogde treet med en skrue i hullet som er boret i håndtaket. Sett også varmeledningsadapteren inn i klemmen og stram for å sikre at monteringen er korrekt. Etter at innredningen er kontrollert, fjern varmepistolen og klemmen fra veden som er kuttet, slik at den kan males.

Trinn 23: Forbered kobberalbue

Pakk ½”oppvarmingsrøret med eksosfolie for å sikre at røret ikke brenner veden når den røres gjennom boksen, og for sikkerhets skyld ved å ikke la brukeren bli brent av røret.

Trinn 24: Fest hylsteret til hovedboksen

Fest det malte kuttstykket ved å skru det til hovedboksen. Bor et ¾”hull på bakre høyre side av esken i nedre hjørne for å sette inn det innpakkede varmeledningen. Sett varmerøret inn i klemmen og stram klemmen for å sikre en stabil montering.

Trinn 25: Installer varmepistol

Fest varmepistolen til det hogde veden ved å sette varmepistolens varmefat inn i varmeledningen og stram deretter skruen i håndtaket.

Trinn 26: Forbered boksen for fuktighetsstrøm

Bor hull i venstre nedre hjørne av esken for å sette inn slangen for luftfuktighet.

Trinn 27: Installer albuen for fuktighetsstrøm

Sett den andre kobber 90-graders albue inn i dette borede hullet, og slangen i denne kobberalbuen som vist på bildet.

Trinn 28: Klipp og installer luftstrømdiffusor

Skjær ekstrudert aluminiumstykke til bredden på hovedboksen. Dette er et ekstra stykke fluorescerende lyshus. Denne er 34 3/8”. Bor deretter 1/16”hvert par centimeter over lengden på aluminiumstykket i to linjer.

Trinn 29: Installer flenser for hansker og hansker

Installer 3D -trykte hanskeflenser i to hanskehull for boksen.. Stl -filen for disse flensene er inkludert her. Fest hansker med 6 slangeklemmer.

Trinn 30: Installer fuktighetskontrollelementer

Monter murkrukker med to hull skåret i lokkene. Det ene hullet får slangen til å løpe inn i den fra luftpumpen, mens den andre får slangen til å løpe ut av den og inn i boksen for fuktighet. Metoden for fuktighetskontroll som brukes her er mettede saltløsninger. Fem forskjellige salter brukes til å kontrollere spesifikke fuktighetsforhold, så det brukes 5 murkrukker. Pumpen som brukes er en standard luftmadrasspumpe. De fem slangene som går ut av glassene og inn i boksen, går først gjennom en oppsamler for å kjøre de 5 separate slangene i 1 før de mates inn i boksen. Den roterende ventilen som brukes, drives av trinnmotoren (28BYJ-48). Dette systemet ble designet og 3D -trykt.. Stl -filene for hver del av rotasjonsventilen er inkludert her. Trinnmotoren må festes til delen b2 som vist på bildet.

Trinn 31: Installer LED -lys i hovedkammeret

Bruk LED -stripelys (de som ble brukt her var reservedeler fra et annet prosjekt) og fest på toppen av hovedkammeret. Bruk epoxy for å feste stripen til "taket" på esken.

Trinn 32: Monter Arduino Hardware

en. Sensorhardware: (pinner på sensoren er nummerert fra venstre til høyre, sett fra sensorens forside)

Jeg. Koble en 10kΩ motstand mellom pin1 og pin2

ii. Koble pin1 -enden av motstanden til 5 Volt -pinnen på Arduino

iii. Koble pin2 -enden av motstanden til digital pin 2

iv. IGNORER pin3. Det trengs ikke for noe.

v. Koble pin4 til bakken

vi. Du MÅ laste ned DHT -biblioteket, ellers fungerer det ikke

b. Motorhardware:

Jeg. Koble motorkablene til mellomkortet

ii. På mellomkortet kobler du Vin og GND til et 9-volts batteri

iii. Koble IN1, IN2, IN3 og IN4 til henholdsvis digitale pinner 4, 5, 6 og 7

c. Relé maskinvare:

Jeg. Koble VCC til 5V strømforsyning

ii. Koble GND til bakken

iii. Koble IN1 og IN2 til henholdsvis digitale pinner 12 og 13

Trinn 33: Skaff Arduino -koding

Kopier eller last ned Aruino Coding, se bruksanvisningen for filer.

Merk:

*** Du MÅ laste ned biblioteket for sensoren du bruker, (DHT22 i dette tilfellet), ellers fungerer ikke koden. For å skaffe biblioteket, gå til GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) og last ned biblioteket. Sørg også for at Adafruit Unified Sensor -biblioteket er lastet ned (funnet nederst på den koblede siden). Når du har lastet ned disse zip -filene, pakker du ut og legger dem til i Arduino Libraries -mappen (Computer/Documents/Adafruit/Libraries).

Trinn 34: Installer GoPro kamerafeste, hvis ønskelig

Et 3D -trykt GoPro kamerafeste ble laget og installert foran på hovedkammeret for å ta video av eksperimenter. Et butikkfeste kan også brukes.

Trinn 35: Valgfri fuktighetskontrollmetode

Etter ytterligere arbeid med Low-Cost Research Glove Box, ble et annet alternativ for fuktighetskontroll designet og brukt. Denne konstruksjonen krever ikke en motor eller roterende ventil for å velge den mettede saltoppløsningsbeholderen som brukeren ønsker. I stedet monteres 5 separate ventiler med en mateledning fra luftpumpen, og hver ventil mates deretter inn i de 5 forskjellige mettede saltoppløsningsbeholderne. Til slutt mates hver krukke inn i en oppsamler og en slangeledning mates inn i boksens hovedkammer.

Nødvendige verktøy:

• 5/8 "Forstner Bit
• Bormaskin

Materialer som brukes:

• 5 x Rain Bird Drip 1/2 in. Barbed On/Off Valve
• 4 x regnfugl 1/2 tommer. Piggtrøyer
• 11 x Rain Bird 1/2 in. Barbed Albows
• 1/2 "ID vinylrør
• 1/4 "ID vinylrør
• 6 x 1/2 "OD til 1/4" OD spleise
• 1 x 1/4 "ID til 1/4" ID hullet tee
• 10 x 1/2 "stropp med to hull
• Imagitarium luftpumpe, 4W
• 20 x 1/2 "skruer
• 4 x 1 "bolter
• Reserve 3/4 "x 7" massivt eikebrett
• Roterende ventil fra annet fuktighetsalternativ brukt som oppsamler
• Gorilla Lim 5 minutter epoxy

Trinn:

1. Passer hver av de fem ventilene på begge sider med piggbue albuene med 1/2 "ID vinylrøret som vist på bildene.
2. Konstruer luftinntaket ved å bruke 4 av piggte -tees og 1 piggbue som vist på bildene.
3. Mål avstanden fra sentrum til midten av åpningen til tee -ventilene for å bestemme avstanden til ventilene når de er montert på treplaten. Vi parret teene så nær berøring som mulig, så avstanden vår var 3 ".
4. Et ekstra stykke massiv eik ble brukt til å montere ventilene på. Reservedelen vi hadde var omtrent 1,5 'lang, så vi sentrerte ventilsystemet vårt på det. Ventilene måtte være en horisontal avstand på 3 "(som vi fant i forrige trinn) for å kunne parre seg med luftinntaksmonteringen. Bruk et hastighetsfirkant for å markere 5 45-graders linjer med en avstand på 3" fra hverandre. Mål senter til senter avstand til åpningene på albuene som er parret med ventilene. Vi målte omtrent 6 1/4 ". Merk tavlen på de 45 graders linjene der du ønsker å bore ut for albuene å sitte gjennom for å parre seg på baksiden med luftinntakssamlingen.
5. Bruk en Forstner -bit (5/8 "var en brukbar størrelse vi hadde for hånden) for å bore ut de 10 hullene som var merket i forrige trinn.
6. Monter ventilene på brettet med 10 to hulls stropper som brukes i løpsledning (se bilder).
7. Bruk 1/2 "ID vinylrøret for å koble luftinntakssystemet til den nederste albuebanen som er parret med ventilene. (Disse ble parret med den nederste raden på grunn av enderetningen til luftpumpen og de mettede saltoppløsningene.)
8. Mate 5 1/2 "OD til 1/4" OD skjøter til den øvre albuebannen som er parret med ventilene ved hjelp av 1/2 "ID vinylrøret.
9. Monter ventilbrettet på et praktisk sted for brukeren. Dette brettet ble montert i det øverste høyre hjørnet av vognen. Mål og forbor 4 hull i brettet og vognen. Bruk 1 "bolter for å feste brettet til vognen.
10. Sett mettede saltløsninger på angitte steder og kjør 1/4 "ID -rør fra skjøtene i bunnene på glassene. Lengden på slangen som kreves vil avhenge av oppsettet ditt. Disse var testpassede og deretter kuttet, så det ble ikke gjort noen målinger. (Se bilder)
11. Til slutt bruker du en 1/4 "ID til 1/4" ID tee for å koble de to utgangsrørene fra luftpumpen til en 1/4 "OD til 1/2" OD spleise og koble dette til luftinntakssystemet på baksiden av brettet.
12. Rotasjonsventilen fra den tidligere fuktighetsregulerende løsningen ble brukt som en oppsamler i dette designet. Fem minutter epoksy ble brukt til å tette ventilen.
13. Kjør 1/4 "ID -rør fra hver mettet saltoppløsningsburk til" roterende ventil "-samleren. Bruk den samme slangen fra originalutførelse for å mate oppsamleren til det indre av kammeret.