Lavprisforskningshandskeboks: 35 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Formål:

Formålet med denne instruktionsbog er at guide i opbygningen af en billig handskerum til forskning. Kassens samlede dimensioner er 3 'x 2' x 2 '¾ (L x B x H) med en 1' x 1 'x 1' gennemføringsboks fastgjort til siden. Denne boks indeholder temperatur- og fugtighedsregulering for at skabe et kontrolleret miljø til eksperimentering. Den omtrentlige byggetid er 10 dage for hovedstrukturen og ledninger/rørledninger. Nogle test af kodning, der bruges til dette projekt, skal også indarbejdes i den tid, hvilket vil variere afhængigt af dit tillidsniveau med Arduino -programmering. De samlede omkostninger ved bygningen er cirka $ 320 USD i træ, skruer, hardware, ledninger, rør, PVC, akryl, maling, sensorer og yderligere diverse varer. En metalvogn blev brugt i denne konstruktion, men er ikke påkrævet. Kassen kan sættes op på en bordplade eller et arbejdsbord.

Nødvendige værktøjer:

· Bordsav

· Jigssav

· Router

· Rundsav

· Elektrisk boremaskine

· Lige kant

· Målebånd

· 6”hulsav

· Pensel

· 6”malerulle og skumhylstre

· 220 grit sandpapir

Anvendte materialer:

· 2 x (8'x4 'x ¾ ) birkekrydsfiner i skabskvalitet

· 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 Sealant, 2.8oz., Klar

· Gorilla Lim Epoxy

· PLA til 3D -trykte dele

· 3 X Gatehouse 1,75”trykstøbt glidende vinduesramme

· 6 X Gatehouse dørbeslag/hængsler 1,5”zinkbelagt

· 5 x 1-pint mason krukker

· Valspar Duramax satin latex udvendig maling, hvid, 1 liter

· Silikone tætning

· Arduino mikrokontroller

· Brødbræt (eller lodning kan bruges til at forbinde ledninger)

· 5 forskellige ledningsfarver

· 9 volt batteri

· Adafruit DHT22 (fugtigheds- og temperatursensor)

· 10kΩ modstand

· Trinmotor (28BYJ-48)

· To relæer (JQC-3FF-S-Z)

· CAT 5 ledninger

· 2 x 90 graders albue (kobber)

· Plastslange

· ½”slangeklemme

· Ekstruderet aluminiumspanel

· ½”krydsfiner til opbevaringsboks (brugte skrotstykker)

· LED strip lys

· Passende AC til DC -konverter til alle lamper, der bruges

· 2 x 6 slangeklemmer

Trin 1: Lav snitark til krydsfiner

Layout afskårne linjer til alle sider af hovedboksen og gennemføringsboks på krydsfinerplade. Cutlisten er som følger:

· (1x) 36”x 12 ¾” (foran hvor handskehullerne går)

· (1x) 36”x 24” (bagside)

· (2x) 24”x 22 ½” PLUS 45-graders snit fra midten (12”mærke) på 24” side op til 22 ½”side

· (1x) 34 ½”x 22 ½” (bund)

· (1x) 36”x 11 ¾” (øverst)

· (1x) 36”x 17 5/8” (frontdør)

Trin 2: Lav alle udskæringer

Lav alle snit med en cirkelsav ved hjælp af en lige kant som vejledning, som vist på billedet fra Google Billeder herunder. Slib alle kanter, når de er skåret. Kassens top og forside skal have 45 ° vinkelsnit på de lange kanter for at flugte med siderne, der er skåret i en 45 ° vinkel. Opstil og mål disse i hånden for at lave de korrekte snit. Brug en geringssav eller en bordsav til at lave disse vinkelsnit.

Trin 3: Test Fit Cuts

Testen passer til alle sider. I denne konstruktion placeres bunden af kassen "inde" på alle kassens sider; og venstre og højre side er placeret "inde" på forsiden og bagsiden af kassen. Brug en router til at trimme siderne til den passende højde. I denne konstruktion var der omkring 1/16”fejl mellem bagsiden og venstre og højre side, så bagsiden blev trimmet til den kortere længde for at matche siderne ved hjælp af en router.

Trin 4: Skær hul til gennemføringsboks

Skær hul til gennemføringsboks i højre side. Brug et stiksav til groft at skære hullet og en router til at rette op på snittene. Dette hul skal være på størrelse med gennemføringsboksen minus to gange tykkelsen af det anvendte træ. I vores tilfælde var hullet 10,5 "x 10,5" firkant. Du vil have, at bunden af hullet for gennemgangen skal flugte med gulvet i hovedboksen, som det ses på billedet.

Trin 5: Skær handskehuller

Skær huller i forfladen til handsker. En behagelig afstand mellem handskehullerne blev opnået fra et sandblæserskab på 6,5”. Hvert handskehul blev skåret ved hjælp af en 6”hulsav. Hullerne måles 3,5”fra bunden af kassen. Midten af forsiden blev målt og hullerne baseret på det frem for afstanden fra yderkanterne.

Trin 6: Saml kasse

Skru alle sider sammen for at oprette boksen, minus fronterdøren. Marker midterlinjen af træets tykkelse (i dette tilfælde 3/8”fra kanterne af siderne, der skrues til kanterne på de tilstødende sider). Forboringshuller med forsænkningsbit hver 2”efterlader plads i hjørnerne til skruer fra tilstødende brædder.

Trin 7: Konstruer gennemføringsboks

Konstruer gennemføringsboks. Dette er 1 'x 1' x 1 'terning. Skær de 5 sider, der kræves for at konstruere kassen, af samme ¾”krydsfiner som hovedboksen. Husk at inkorporere tykkelsen af krydsfiner i udskæringerne. Cutlisten er som følger:

· (2x) 11 ¼”x 11 ¼” (bagside og top)

· (1x) 12 "x 11" (forside); + ca. 2/5”slids i siden, der vil vedhæfte boksen til akryl“dør”for at kunne glide igennem

· (1x) 10 ½”x 11 ¼” (bund)

· (1x) 12”x 12” (dette vil være døren til kassen på den yderste kant)

To af disse sider (top og front) skal have skæringsvinduer skåret ind i dem. Marker disse vinduer til den ønskede størrelse. Denne boks har et topvindue med dimensioner 7 ½ "x 7 ½" og et frontvindue med dimensioner 7 ½ "x 8". Brug et stiksav til groft at skære åbningerne og derefter en router for at afslutte dem. Brug en kaninbit på åbningerne, så vinduet får en overflade at klæbe til.

For den lille slids på forsiden måles cirka 2/5”fra kanten og ¾” ind på toppen og bunden af denne kant. Brug en router til at skære den 2/5”dybe og 10 ½” brede slids på kanten af denne side.

Saml kassen på samme måde som hovedboksen som vist i trin 6, og lad døren stå på højre side.

Trin 8: Installer akrylvinduer i en gennemføringsboks

Installer udsigtsvinduer i to åbninger af gennemføringsboks. Skær akrylark til ønsket vinduesstørrelse + overlapning til vedhæftning. Brug små skruer til at fastgøre hjørner til at holde på plads i åbningen, og brug siliciumforsegling til helt at klæbe vindue til overflade fra bagsiden.

Trin 9: Konstruer skydedør til gennemføringsboks

Konstruer et glidende vindue, der vil adskille hovedboksen fra gennemføringsboksen. Skær et akrylark til de ønskede dimensioner. For denne æske var disse dimensioner 14 "x 11". Fastgør et lille håndtag lavet af krydsfiner med små skruer, så det let kan glides af brugeren. Brug filtbånd på alle kanter af vinduesvinduet til at hjælpe med tætning, når det er lukket, herunder en strimmel ved dimensionen af åbningen af gennemføringsboksen.

Trin 10: Sæt en gennemføringsboks til hovedboksen

Sæt en gennemføringsboks til hovedboksen. Påfør konstruktionsklæbemiddel på gennemgående boksekanter, der fastgøres til hovedboksen. Brug derefter 6-12 skruer inde fra hovedboksen ind i kanterne på gennemgangen for at holde sammen, mens klæbemiddel tørrer.

Trin 11: Skær åbning og installer akryl i hovedboksdøren

Skær åbning i skabsdør til visningsvindue og installer vindue. Brug et stiksav til groft at skære det ønskede vinduesvindue. Denne boks har et vindue med dimensioner 30 "x 12". Brug en kaninbit på åbningen, så vinduet får en overflade at klæbe til. Skær akrylark til ønsket vinduesstørrelse + overlapning til vedhæftning. Brug små skruer til at fastgøre hjørner til at holde på plads i åbningen, og brug siliciumforsegling til helt at klæbe vindue til overflade fra bagsiden.

Trin 12: Maleboks

Brug tætning til at forsegle alle indvendige samlinger i kassen. Påfyld alle skruehuller og mal alle komponenter i kassen med hvid maling. Gør dette nu, før du installerer hardware. Brug malertape til at tape af installerede vinduer inden maling.

Trin 13: Installer døre

Installer begge skabsdøre til hovedboksen og gennemføringsboksen. Brug små hængsler, 4 på hovedboksskabet og 2 på den lille dør til gennemføringsboksen.

Trin 14: Installer låse

Fastgør vinduesramme til vinduer til begge sider af hovedkasselågen og en til døren til gennemgangen.

Trin 15: Byg opbevaringsboks med mættet saltopløsning

Konstruer opbevaringsboks til mættede saltopløsninger. Denne opbevaringsboks blev bygget til at passe inden for rammerne af den vogn, der blev brugt. Enhver opbevaringsboks, du bygger, er kun virkelig nødvendig for at opbevare de mættede saltopløsninger, så de ikke vælter. Til denne applikation blev målingerne af midter- og bundhylderne i den anvendte vogn taget for at få en idé om størrelsen på opbevaringsboksen.

Trin 16: Skær træ og saml opbevaringsboks

Skær ½”krydsfiner, så højden passer mellem hylderne, og fastgør siderne af opbevaringsboksen med 1” træskruer.

Trin 17: Lav indvendig plads til saltløsninger

Når opbevaringsboksrammen er samlet, placeres saltopløsningsbeholdere (5x pint mason krukker) i æsken, derefter måles og skæres 1 "x 3" fyrretræ til containerramme. Dette skal have en tæt pasform, så krukkerne ikke kan bevæge sig rundt, men løst nok, så de let kan tages af. Denne kasse blev placeret på vognens midterste hylde for nem adgang.

Trin 18: Lav varmepistolhylster

Lav hylster til varmepistol. Læg varmepistol på et lille stykke rester af krydsfiner og spor formen.

Trin 19: Skær træ til hylster

Skær formen ud med et multi-værktøj.

Trin 20: Rediger varmepistol til vedhæftning

Bor et lille hul i bunden af håndtaget, og sørg for ikke at bore i ledningerne. Dette lille hul er til montering af varmepistolen på det skårne træ i det foregående trin.

Trin 21: Monter klemme til varmepistoldyse

Fastgør et lille firkantet stykke krydsfiner til enden af det skårne træ til et afstandsstykke for at sikre, at pistolen monteres lige. Sæt derefter en ½”klemme fast på enden af det lille firkantede stykke træ for at holde varmerøret fastgjort til varmepistolen.

Trin 22: Monter varmepistol til træform

Monter varmepistolen på det skårne træ med en skrue i hullet boret i håndtaget. Sæt også varmeledningsadapteren i klemmen og stram for at sikre, at monteringen er korrekt. Efter montering er kontrolleret, fjernes varmepistolen og klemmen fra træet, så det kan males.

Trin 23: Forbered kobberalbue

Pak ½”varmeledningen med udstødningsfolie for at sikre, at røret ikke brænder træet, da det røres gennem kassen og også for sikkerheden ved ikke at lade brugeren blive brændt af røret.

Trin 24: Fastgør hylsteret til hovedboksen

Fastgør det malede stykke skåret træ ved at skrue det på hovedboksen. Bor et ¾”hul i den bageste højre side af kassen i det nederste hjørne for at indsætte det indpakkede varmeledning. Indsæt varmeledningen til klemmen, og stram klemmen for at sikre en stabil montering.

Trin 25: Installer varmepistol

Fastgør varmepistolen til det skårne træ ved at indsætte varmepistolens varmefat i varmerøret og stram derefter skruen i håndtaget.

Trin 26: Forbered kassen til fugtighedsflow

Bor hul i venstre nederste hjørne af kassen for at indsætte slange for luftfugtighed luftstrøm.

Trin 27: Installer albue til fugtighedsflow

Indsæt anden kobber 90-graders albue i dette borede hul, og slangen i denne kobberalbue som det ses på foto.

Trin 28: Klip og installer luftstrømsdiffusor

Skær ekstruderet aluminiumsstykke til bredden af hovedkassens indre. Dette er et ekstra stykke overliggende fluorescerende lyshus. Denne er 34 3/8”. Bor derefter 1/16”hvert par centimeter i længden af aluminiumstykket i to linjer.

Trin 29: Installer flanger til handsker og handsker

Installer 3D -trykte handskeflanger i to handskehuller til æske.. Stl -filen for disse flanger er inkluderet her. Monter handsker med 6 slangeklemmer.

Trin 30: Installer fugtighedsreguleringselementer

Installer mason krukker med to huller skåret i lågene. Det ene hul får slangen til at løbe ind i den fra luftpumpen, mens den anden får slangen til at løbe ud af den og ind i kassen for fugtighed. Metoden til fugtighedsregulering, der anvendes her, er mættede saltopløsninger. Fem forskellige salte bruges til at kontrollere specifikke fugtighedsforhold, så der bruges 5 murerglas. Den anvendte pumpe er en standard luftmadraspumpe. De fem slanger, der løber ud af krukkerne og ind i kassen, går først gennem en opsamler for at køre de 5 separate slanger i 1, før de føres ind i boksens indre. Den anvendte rotationsventil drives af trinmotoren (28BYJ-48). Dette system blev designet og 3D -printet.. Stl -filerne for hver del af drejeventilen er inkluderet her. Steppermotoren skal fastgøres til delen b2 som vist på billedet.

Trin 31: Installer LED -lamper i hovedkammeret

Brug LED -striplys (dem, der blev brugt her, var reservedele fra et andet projekt) og monter dem på toppen af hovedkammeret. Brug epoxy til at klæbe strimlen til "loftet" på æsken.

Trin 32: Saml Arduino -hardware

en. Sensorhardware: (ben på sensoren er nummereret fra venstre mod højre set fra sensorens forside)

jeg. Tilslut en 10kΩ modstand mellem pin1 og pin2

ii. Tilslut pin1 -enden af modstanden til 5 Volt -stiften på Arduino

iii. Tilslut pin2 -enden af modstanden til digital pin 2

iv. IGNORER pin3. Det er ikke nødvendigt for noget.

v. Tilslut pin4 til jorden

vi. Du SKAL downloade DHT -biblioteket, ellers fungerer det ikke

b. Motorhardware:

jeg. Tilslut motorkablerne til mellemkortet

ii. På mellemkortet tilsluttes Vin og GND til et 9-volts batteri

iii. Tilslut IN1, IN2, IN3 og IN4 til henholdsvis digitale stifter 4, 5, 6 og 7

c. Relæ hardware:

jeg. Tilslut VCC til 5V strømforsyning

ii. Tilslut GND til jorden

iii. Tilslut IN1 og IN2 til henholdsvis digitale stifter 12 og 13

Trin 33: Hent Arduino -kodning

Kopier eller download Aruino Coding, se betjeningsvejledning til filer.

Bemærk:

*** Du SKAL downloade biblioteket til den sensor, du bruger, (DHT22 i dette tilfælde), ellers fungerer koden ikke. For at få biblioteket skal du gå til GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) og downloade biblioteket. Sørg også for, at Adafruit Unified Sensor -biblioteket er downloadet (findes nederst på den linkede side). Når du har downloadet disse zip -filer, skal du pakke det ud og tilføje dem til mappen Arduino Libraries (Computer/Documents/Adafruit/Libraries).

Trin 34: Installer GoPro -kameramontering, hvis det ønskes

Et 3D -trykt GoPro -kameraholder blev lavet og installeret foran hovedkammeret for at tage video af eksperimenter. En butikskøbt holder kan også bruges.

Trin 35: Valgfri fugtighedsreguleringsmetode

Efter yderligere arbejde med Low-Cost Research Glove Box blev en anden fugtighedsstyringsindstilling designet og brugt. Dette design kræver ikke en motor eller en roterende ventil for at vælge den mættede saltopløsningsglas, som brugeren ønsker. I stedet er 5 separate ventiler monteret med en tilførselsledning fra luftpumpen, og hver ventil føres derefter ind i de 5 forskellige mættede saltopløsningsglas. Til sidst føres hver krukke ind i en opsamler og en slangeledning føres ind i kammerets hovedkammer.

Nødvendige værktøjer:

• 5/8 "Forstner Bit
• El -boremaskine

Anvendte materialer:

• 5 x Rain Bird Drip 1/2 in. Barbed On/Off Valve
• 4 x Rain Bird 1/2 in. Pigtas
• 11 x Regnfugl 1/2 tommer. Barbed Albuer
• 1/2 "ID vinylrør
• 1/4 "ID vinylrør
• 6 x 1/2 "OD til 1/4" OD splejs
• 1 x 1/4 "ID til 1/4" ID pigtrøje
• 10 x 1/2 "rem med to huller
• Imagitarium luftpumpe, 4W
• 20 x 1/2 "skruer
• 4 x 1 "bolte
• Reserve 3/4 "x 7" massivt egetræsplade
• Roterende ventil fra anden fugtighedsindstilling, der bruges som opsamler
• Gorilla Lim 5 minutters epoxy

Trin:

1. Kompatér hver af de 5 ventiler på begge sider med pigtrådens albuer ved hjælp af 1/2 "ID vinylrøret som ses på billederne.
2. Konstruer luftindtagopsætningen ved hjælp af 4 af pigtænderne og 1 pigtrådsbue som det ses på billederne.
3. Mål afstanden fra midten til midten af åbningen af tee -ventilerne for at bestemme afstanden til ventilerne, når de er monteret på træpladen. Vi parrede teerne så tæt på at røre som muligt, så vores afstand var 3 ".
4. Et ekstra stykke massiv eg blev brugt til at montere ventilerne på. Det reservedele vi havde var cirka 1,5 'langt, så vi centrerede vores ventilsystem om det. Ventilerne skulle have en vandret afstand på 3 "(som fundet i forrige trin) for at kunne parre sig med luftindtagssamlingen. Brug en hastighedskvadrat til at markere 5 45-graders linjer med en afstand på 3" fra hinanden. Mål afstand fra midten til midten af åbningerne på albuerne, der er parret med ventilerne. Vi målte omkring 6 1/4 ". Marker tavlen på de 45-graders linjer, hvor du gerne vil bore ud, så albuerne sidder igennem for at parre sig på bagsiden med luftindtagssamlingen.
5. Brug en Forstner -bit (5/8 "var en brugbar størrelse, vi havde ved hånden) til at bore de 10 huller markeret i det foregående trin.
6. Monter ventilerne på brættet ved hjælp af 10 to hullers stropper, som de bruges til at køre på (se fotos).
7. Brug 1/2 "ID vinylrøret til at parre luftindtagssystemet til den nederste række af albuer, der er parret med ventilerne. (Disse blev parret med den nederste række på grund af luftpumpens endeorientering og de mættede saltopløsninger.)
8. Mate 5 1/2 "OD til 1/4" OD splejser til den øverste række af albuer parret til ventilerne ved hjælp af 1/2 "ID vinylrøret.
9. Monter ventilbrættet på et bekvemt sted for brugeren. Dette bræt blev monteret i det øverste højre hjørne af vognen. Mål og forbor 4 huller i brættet og vognen. Brug 1 "bolte til at fastgøre brættet til vognen.
10. Sæt mættede saltopløsninger på bestemte steder, og kør 1/4 "ID -rør fra splejserne ned i bunden af krukkerne. Længden på den nødvendige slange afhænger af din opsætning. Disse var testpassede og derefter skåret, så der blev ikke foretaget målinger. (Se fotos)
11. Endelig skal du bruge en 1/4 "ID til 1/4" ID tee til at parre de to udgangsrør fra luftpumpen til en 1/4 "OD til 1/2" OD splejsning og parre dette med luftindtagssystemet på bagsiden af tavlen.
12. Rotationsventilen fra den tidligere fugtighedsregulerende løsning blev brugt som opsamler i dette design. Fem minutters epoxy blev brugt til at forsegle ventilen.
13. Kør 1/4 "ID -slange fra hver mættet saltopløsningsbeholder til" roterende ventil "-samleren. Brug den samme slange fra det originale design til at føre opsamleren til det indre af kammeret.