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Perpétuelle Motion da Vinci Style III

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Vous avez imprimé en 3D ce modèle ?

Description du modèle 3D

https://www.youtube.com/watch?v=gUQPY8zpeMY

https://www.youtube.com/watch?v=yCvOido6Hhg

"Perpetual Motion da Vinci Style III" est la troisième "machine à mouvement perpétuel" de ma série de modèles "à roue déséquilibrée" de M. da Vinci, les deux derniers étant conçus pour un environnement scolaire. On m'a demandé de créer ces deux nouveaux ajouts (plus quelques autres) afin d'inspirer la discussion en classe sur le travail de M. da Vinci, et j'ai été ravi de convertir ses dessins bidimensionnels en ces modèles stylisés en trois dimensions pour la classe !

Comme dans ma version précédente "Perpetual Motion Davinci Style II", le "mouvement perpétuel" commence lorsque le modèle est incliné vers l'arrière, provoquant l'activation par un aimant d'un interrupteur à lames qui active un moteur qui fait tourner la roue déséquilibrée via une transmission élastique. Et le "mouvement perpétuel" se termine lorsque la batterie expire, que l'élastique se casse, que le moteur lâche, ou simplement en inclinant le modèle vers l'avant et en tapotant à l'arrière près de l'interrupteur à lames pour désengager l'aimant. En d'autres termes, ce n'est qu'une illusion.

Comme d'habitude, j'ai probablement oublié un dossier ou deux ou qui sait quoi d'autre, donc si vous avez des questions, n'hésitez pas à me les poser car je fais beaucoup d'erreurs. Conçu avec Autodesk Fusion 360, tranché avec Cura 4.0 et imprimé en PLA sur un Ultimaker 2+ Extended et un Ultimaker 3 Extended.

Paramètres d'impression 3D

Acheter, imprimer et préparer les pièces.Acheter, imprimer et préparer les pièces.

J'ai acheté les pièces suivantes :

1) Une batterie (https://www.adafruit.com/product/258).

2) Un câble JST PH 2 broches - connecteur mâle 200 mm (https://www.adafruit.com/product/3814).

3) Un interrupteur Reed (2 par 12mm, Gikfun 20pcs Interrupteur Reed normalement ouvert N/O Interrupteur à induction magnétique électromagnétique pour Arduino (Pack de 20pcs) EK1621x2, disponible en ligne).

4) Un motoréducteur 100 tr/min (100 tr/min DC 6V 2.5KG Micromoteur réducteur de vitesse, disponible en ligne).

5) Un élastique (75mm par 7mm).

6) Vingt roulements à billes de 8 mm (quincaillerie locale).

7) Un aimant néodyme de 12mm par 3mm (magasin de bricolage local).

J'ai imprimé les pièces suivantes à une hauteur de couche de 0,15 mm et un remplissage de 20 %.

1) Dix "Arm.stl".

2) Un "Back.stl".

3) Un "Base.stl".

4) Un "Holder, Reed, Switch.stl".

5) Une "Poulie, Motor.stl".

6) Une "Poulie, Wheel.stl".

7) Une "Roue, Inner.stl".

8) Une "Roue, Outer.stl".

"Base.stl" doit être imprimé avec un bord intérieur et extérieur et des supports. J'ai inclus une capture d'écran Cura 4.0 de l'aperçu de la base avec le bord et les supports. Le matériau bleu apparaissant dans la capture d'écran indique comment les bords et les supports doivent apparaître.

Les autres pièces n'ont pas besoin de brides ou de supports.

Avant l'assemblage, je teste l'ajustement et j'ajuste, lime, ponce, etc. toutes les pièces nécessaires au mouvement lisse des surfaces mobiles et à l'ajustement serré des surfaces non mobiles. Selon les couleurs que vous avez choisies, le modèle de votre imprimante et les paramètres de votre imprimante, il peut être nécessaire d'effectuer plus ou moins de rognage, de limage et/ou de ponçage. J'ai soigneusement limé tous les bords qui sont entrés en contact avec la plaque de construction pour m'assurer que tous les bords de la plaque de construction "suintement" ont été enlevés et que tous les bords sont lisses. J'ai utilisé de petites limes de bijoutiers et beaucoup de patience pour réaliser cette étape. Le modèle utilise des composants filetés de 8 mm sur 1,25, de sorte qu'un jeu de tarauds et de matrices peut être nécessaire pour nettoyer les pièces filetées.

Préparer l'électronique.Préparer l'électronique.

Pour préparer l'électronique, j'ai effectué les étapes suivantes :

1) Souder le fil rouge du câble JST PH 2 broches à la borne "+" du moteur et le fil noir du câble JST PH 2 broches à la borne "-" du moteur.

2) A ce moment, j'ai branché la batterie dans le connecteur du moteur et je me suis assuré que l'arbre du moteur tournait dans le sens des aiguilles d'une montre vu de l'extrémité de l'arbre du moteur. Sinon, j'ai inversé les fils. Dans les deux cas, j'ai alors débranché la batterie.

3) Repliez soigneusement l'une des extrémités de l'interrupteur à lames comme indiqué.

4) Couper le fil noir du câble JST PH 2 broches au milieu puis dénuder et étamer les extrémités coupées.

5) Souder une extrémité étamée du fil noir à une extrémité de l'interrupteur à lames.

6) Souder l'extrémité étamée restante du fil noir à l'extrémité restante de l'interrupteur à lames.

Assembler la roue déséquilibrée.Assembler la roue déséquilibrée.

Dans ce modèle, les roulements à billes de 8 mm ont une double fonction. Chacun des dix bras de roue est muni de deux douilles conçues pour "cage" les roulements à billes. Le roulement à billes extérieur dans son logement sert de masse pour la roue déséquilibrée, et le roulement à billes intérieur dans son logement sert d'axe permettant au bras de pivoter librement. Pour assembler les bras et la roue déséquilibrée, j'ai effectué les étapes suivantes :

1) A l'aide d'un maillet en caoutchouc, j'ai enfoncé deux roulements à billes de 8mm (un chacun) dans les deux douilles d'un "Arm.stl".

2) Une fois installé, j'ai testé chaque roulement à billes pour m'assurer qu'il pivote librement dans sa douille.

3) J'ai répété ce processus pour les neuf autres bras.

4) J'ai ensuite positionné les bras dans les fossettes de "Wheel, Outer.stl".

5) Finalement, j'ai fixé "Wheel, Inner.stl" sur la roue extérieure à l'aide d'un maillet en caoutchouc et d'une douille de 13mm de profondeur.

Montage final et fonctionnement Montage final

Pour l'assemblage final du modèle, j'ai effectué les étapes suivantes :

1) Presser "Poulie, Motor.stl" sur l'arbre du moteur.

2) Glisser l'aimant néodyme de 12mm par 3mm dans la fente de guidage de l'aimant de "Base.stl".

3) Glissez la batterie dans l'emplacement prévu à cet effet dans le socle.

4) Presser l'ensemble moteur dans la fente du moteur de l'ensemble de base tout en orientant soigneusement les fils pour qu'ils s'insèrent dans la fente des fils du moteur.

5) Glissez l'interrupteur Reed dans le support de l'interrupteur Reed, puis appuyez sur l'assemblage en position dans l'assemblage de base.

5) Connecter la batterie à la prise du moteur.

7) Tester l'ensemble en le penchant vers l'arrière de façon à ce que l'aimant glisse vers l'interrupteur à lames et actionne le moteur et constate que le moteur tourne dans le sens horaire.

8) Arrêter l'assemblage en l'inclinant vers l'avant et en tapotant sur le coin de l'assemblage de base jusqu'à ce que l'aimant glisse hors du commutateur à lames.

9) Positionné l'élastique dans l'assemblage.

10) Pour la lubrification lors de l'insertion, j'ai humidifié "Pulley, Wheel.stl" avec de l'eau du robinet, puis je l'ai glissé en position de manière à ce que l'élastique soit autour de la plus petite section de l'arbre de la poulie de roue.

11) Visser l'ensemble de roue sur la poulie de roue puis s'assurer que l'ensemble de roue tourne facilement.

12) Tendre l'élastique autour de la poulie du moteur.

13) S'assurer qu'aucun des câbles ne puisse entrer en contact avec les pièces mobiles. Pressé "Back.stl" dans l'assemblage de base.

Pour démarrer le modèle, inclinez-le vers l'arrière jusqu'à ce que l'aimant actionne l'interrupteur Reed. Pour arrêter le modèle, inclinez-le vers l'avant et tapez doucement sur l'arrière près de l'interrupteur Reed pour séparer l'aimant de l'interrupteur Reed. Avec de la pratique, j'ai été capable d'incliner légèrement le modèle vers l'arrière et de donner l'impression de tourner la roue dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour démarrer le modèle.

Et c'est ainsi que j'ai imprimé et assemblé "Perpetual Motionda Vinci Style III".

J'espère que ça vous a plu !

  • Format du fichier 3D : STL

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CC BY NC SA

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