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The Catfish - Un submarino en pleno funcionamiento

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Calidad de creación: 5,0/5 (1 voto)
Evaluación de los miembros: imprimibilidad, utilidad, detalles, etc.
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Descripción del modelo 3D

Un submarino en pleno funcionamiento creado para el desafío Thingiverse #MakeItFloat . Me gustaría tener un buscador de peces en él y hacer un mapa de los lechos de los lagos.

Revisiones:

"un diseño divertido y único" - Derek Bower

"Esta es una construcción increíble" - omega-00


Parámetros de impresión 3D

¿Cuánto peso necesitaré?

Estoy imprimiendo algunas piezas con un relleno del 30%, lo que significa que incluso cuando estén completamente llenas de agua, habrá aire atrapado en las paredes haciéndolas flotar un poco. Los submarinos se mantienen erguidos en el agua debido a que la mayor parte del peso se coloca en el fondo. Necesitaremos encontrar un buen equilibrio de pesos para poder sumergirnos y emerger simplemente añadiendo o quitando un poco de aire/agua.

Las diferencias en la composición del agua afectarán la flotabilidad. Los objetos flotan más fácilmente en el océano porque la sal aumenta la densidad del agua, haciéndola más pesada. El submarino tendrá que ser calibrado para los diferentes tipos de agua, de modo que usted quiera usar diferentes juegos de pesas cuando esté en la bañera, piscina, lago u océano.

Tendrá que calcular el peso del agua desplazada cuando el submarino se llene completamente de aire y luego de nuevo cuando se llene de agua. Para flotar, todo el submarino y todos los motores/electrónica/carga combinados necesitan pesar menos que el agua desplazada cuando se llena con aire. Para hundirse, el submarino necesita pesar más que la cantidad de agua desplazada cuando se llena hasta la línea máxima con agua.

La fuerza de flotación es igual al peso del agua desplazada por el objeto. He aquí una manera fácil de calcular cuánta agua será desplazada por el submarino:

  1. Consiga un cubo de basura grande o un cubo lo suficientemente grande como para sumergir completamente el submarino y llenarlo hasta el tope con agua.

  2. Coloque el recipiente lleno de agua en otro recipiente más grande para recoger el agua que se derrame.

  3. Sumerja el submarino en el agua y pese el agua que se derrame.

Para objetos más pequeños, puede utilizar un vaso medidor de líquidos:

  1. Consiga un vaso medidor de líquidos o un recipiente que no sea cónico.

  2. Llene el recipiente con suficiente agua para sumergir completamente el objeto, dejando suficiente espacio en el recipiente para que el agua suba.

  3. Marque el nivel del agua en el recipiente sin el objeto.

  4. Sumerja completamente el objeto y marque el nuevo nivel de agua.

  5. La diferencia entre las dos marcas es igual a la cantidad de agua desplazada por el objeto.

Luego puede medir y pesar la diferencia para determinar aproximadamente cuánto tendría que pesar el objeto (más que el peso del agua que se desplaza) para que se hunda.

Bomba de aire

Tomé los componentes de la bomba de aire del diafragma de una bomba de aire para acuarios de 1.5V de Amazon (http://www.amazon.com/gp/product/B008SNYG9C) e hice mi propia caja hermética para ella. El aire es bombeado a través de un tubo de plástico/caucho que baja desde la cubierta de flotación. Tengo una válvula de aire de una sola vía para asegurarme de que el aire no se escape.

Válvula de aire

El aire es liberado del subsuelo cuando llega el momento de sumergirse usando una válvula servo-controlada. Hay un agujero en la parte superior del submarino para el tubo de salida. El otro lado de la válvula, por donde fluye el aire, debe tener la tubería colocada en una posición por debajo de los motores. Ya que los motores están montados dentro de un tanque que se llena de agua, usted querrá establecer un nivel máximo de agua, dejando una burbuja de aire para que los motores vivan en ella. Estoy usando esta válvula de aire servo-controlada: http://www.thingiverse.com/thing:138112

Sería una buena idea utilizar indicadores de nivel de agua dentro del submarino. Hay algunos agujeros de acceso (hull-x, hull-y, y hull-z) que podrían ser reemplazados por ventanas transparentes para ayudar con la calibración.

Steering

Estoy usando una manivela de campana en la parte inferior del submarino para convertir el movimiento vertical de un servo a un movimiento horizontal para el timón. El servo se encuentra por encima del nivel del agua y un alambrón se extiende a través del agua y se conecta a la manivela de la campana. Otra varilla conecta entonces la manivela de la campana al timón.

Thrust

Utilizo esta bomba centrífuga para el empuje: http://www.thingiverse.com/thing:883212

La bomba tiene un orificio para acoplar esta bomba de cebado:

http://www.amazon.com/gp/product/B00D82W60O DIFUNDE LA PALABRA-

Puede montar la bomba de cebado en cualquier lugar dentro del subsuelo para ayudar a equilibrar el peso.

Cubierta flotante

La parte superior/centro del submarino dispone de una zona para almacenar un serpentín de tubos de plástico/caucho (para la bomba de aire) que es tapado por la "cubierta de flotación". La línea de pesca puede correr desde un carrete dentro del submarino, bajar por el fondo y luego volver a subir por un sendero que conduce a la zona del serpentín, antes de ser finalmente acoplado a la cubierta de flotación. Podemos utilizar un pequeño motor de corriente continua para enrollar la cubierta de flotación/bobina después de que haya sido extendida.

El flotador debe imprimirse lo más hueco posible.

Pesos, flotadores y electrónica

Tendrá que colocar diferentes juegos de pesas y flotadores en diferentes áreas del subwoofer, dependiendo del peso y la ubicación de sus componentes electrónicos y de la carga. Por esta razón no he hecho ninguna colocación permanente para estas cosas. En su lugar, estoy creando cajas para productos electrónicos y tanques de aire/ contenedores de peso que pueden ser colocados en cualquier lugar que usted elija. Es probable que necesite colocar peso(s) a lo largo del interior inferior del submarino para mantenerlo erguido en el agua.

Estoy usando cemento para tuberías de PVC para ayudar a sellar el agua de las áreas con componentes electrónicos. Planeo usar un Arduino, algunas baterías, chips de radio inalámbricos, y un escudo de motor o dos.

El sistema de control táctil se utilizará para crear una interfaz de pantalla táctil 3D para controlar el submarino de forma inalámbrica:

https://hyperplaneinteractive.com DIFUNDE LA PALABRA-

Se incluye una caja que abraza la parte superior del submarino para almacenar productos electrónicos, y otra caja lateral (cabe un rollo de monedas de 25 centavos) que podría almacenar pesos, otra carga, o podría ser utilizada como flotador.

Impresión

Estoy imprimiendo este submarino en ABS en un Da Vinci 1.0 y pegándolo con acetona y plástico de desecho. Pegar y rellenar los agujeros, pintar las costuras con acetona, lijar, repetir hasta que el casco esté liso y sólido. Recomiendo imprimir todas las partes (excepto la plataforma de flotación) completamente sólidas si es posible.

Todas las piezas deben ajustarse a los volúmenes de construcción de las impresoras MakerBot y Da Vinci. Se incluye el archivo 3dsmax con todo lo que hay en él para ayudar a averiguar a dónde van las cosas.

He añadido un par de fotos de lo que he impreso hasta ahora. Mi impresora está teniendo algunos problemas importantes en este momento, así que vuelva más tarde para ver las actualizaciones sobre el progreso de mi impresión.

Actualización 7/14/15

Mi impresora está funcionando muy bien y he subido algunas fotos nuevas que muestran lo que he hecho hasta ahora.

Está todo lijado, brillante y listo para la electrónica.

Acabo de pedir un nuevo motor para la bomba centrífuga y puede que haya algunos cambios para acomodar algo un poco más grande que lo que había usado antes.

Mi primera prueba es sumergir el submarino y la superficie usando la bomba de aire. Sólo necesito imprimir Hull-X y Hull-Z.

Actualización 15/7/2015

Aquí hay una nueva bomba centrífuga: http://www.thingiverse.com/thing:927908

Esta bomba ha sido reconstruida para que quepa un motor 550 con camisa de refrigeración por agua:

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__19444__Water_Cooling_Jacket_for_36_Size_Motor.html

El pequeño orificio lateral sirve para cebar la bomba y refrigerar el motor con agua.

Actualización 7/19/2015

Puede ser una buena idea utilizar el motor más pequeño de la bomba centrífuga! El motor 550 bombeará una gran cantidad de agua, pero si lo hace funcionar a una velocidad superior al mínimo, el plástico se puede derretir, ya que el motor puede calentarse bastante, incluso con agua que fluye a través de la bomba.

Probé el submarino en el agua y flota/se hunde! Definitivamente hay algunos problemas de equilibrio que necesitan ser resueltos. Encontré que 2 rollos de monedas de 25 centavos y todos los pesos de pesca que tengo (imagen agregada) hicieron un buen balance para flotar y hundirse. La bomba de aire funcionó bien, pero necesita una actualización.

Hay algo de aire en las paredes de mi submarino (algunas partes fueron impresas con menos densidad) y así que incluso cuando estaba completamente lleno de agua, todavía necesitaba 2 libras de peso para hundir el submarino y no tenía ningún problema para salir a la superficie! Planeo tener una línea de llenado máxima allí también, dejando una burbuja de aire en la parte superior. Esto significa que probablemente necesitaré más de 2 libras de peso/carga además de baterías y aparatos electrónicos.

Para arreglar los problemas de equilibrio, añadiré algunas paredes para separar el tanque de lastre interno en 2 o 4 secciones, o pondré las 2 libras de peso en una pista en movimiento. Ambas soluciones aprovecharían los datos del acelerómetro.

Actualización 7/22/15

He añadido una pared (hull-wall l y hull-wall r) para dividir el submarino en dos tanques. A la burbuja de aire creada al salir a la superficie le gusta moverse hacia cualquiera de los extremos del submarino, haciendo que se mueva hacia la nariz o hacia arriba. El equilibrio entre la izquierda y la derecha ha sido bastante bueno, así que esperemos que sólo necesitemos una pared. Agregar una pared en el centro debe evitar que el aire se mueva completamente hacia un extremo. He dejado un espacio en la parte inferior para los tubos de aire. Hay una nueva foto que muestra mi pared recién instalada. Probablemente la pegue en algunos lugares con acetona y selle los bordes con silicona para que sea fácil de quitar.

Necesitaremos bombear aire a ambas secciones y liberar aire de ambas también. Esto debería ser bastante fácil de hacer con un par de conectores de tubo de aire en forma de Y. Los dos tanques deberán estar bastante equilibrados. Necesitarán llenarse de agua/aire a aproximadamente la misma velocidad. Los caudales se pueden ajustar con válvulas de aire ajustables para tanques de peces. Si nada más, los datos del acelerómetro podrían ser usados para equilibrar los tanques bombeando aire de uno a otro.

Información sobre el 3D archive

  • Formato de diseño 3D: STL Detalles del fichero Cerrar
    • air-pump-box.STL
    • air-pump-top.STL
    • bellcrank.STL
    • cargo-a.STL
    • cargo-b.STL
    • electronics-bay-bottom.STL
    • electronics-bay-top.STL
    • float.STL
    • hull-a.STL
    • hull-b.STL
    • hull-c.STL
    • hull-cap.STL
    • hull-d.STL
    • hull-e.STL
    • hull-f.STL
    • hull-g.STL
    • hull-h.STL
    • hull-i.STL
    • hull-j.STL
    • hull-k.STL
    • hull-l.STL
    • hull-m.STL
    • hull-n.STL
    • hull-o.STL
    • hull-p.STL
    • hull-q.STL
    • hull-r.STL
    • hull-s.STL
    • hull-t.STL
    • hull-u.STL
    • hull-v.STL
    • hull-w.STL
    • hull-wall-l.STL
    • hull-wall-r.STL
    • hull-x.STL
    • hull-y.STL
    • hull-z.STL
    • reel-cap.STL
    • reel-spindle.STL
    • rudder-a.STL
    • rudder-b.STL
    • sub-whole.STL
    • water-pump-primer-mount.STL
  • Fecha de publicación: 2018/11/30 14:35

Licencia

CC BY SA

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Un comentario

Bonjour, je trouve votre projet intéressant j'aurai aimer pouvoir voir l'objet en action.

Merci a vous pour ce partage :)


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