Kotak Sarung Tangan Riset Murah: 35 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Tujuan:

Tujuan dari Instruksi ini adalah untuk memandu dalam pembuatan kotak sarung tangan penelitian berbiaya rendah. Dimensi keseluruhan kotak adalah 3’ x 2’ x 2’” (P x L x T) dengan kotak tembus 1’ x 1’ x 1’ terpasang di sampingnya. Kotak ini menggabungkan kontrol suhu dan kelembaban untuk menciptakan lingkungan yang terkontrol untuk eksperimen. Perkiraan waktu pembuatan adalah 10 hari untuk struktur utama dan perkabelan/pipa. Beberapa pengujian pengkodean yang digunakan untuk proyek ini harus dimasukkan ke dalam waktu itu juga, yang akan bervariasi tergantung pada tingkat kepercayaan Anda dengan pemrograman Arduino. Biaya keseluruhan pembangunan adalah sekitar $320 USD untuk kayu, sekrup, perangkat keras, kabel, perpipaan, PVC, akrilik, cat, sensor, dan item lain-lain tambahan. Kereta logam digunakan dalam bangunan ini, tetapi tidak diperlukan. Kotak dapat diatur di atas meja atau meja kerja.

Alat yang Dibutuhkan:

· Meja gergaji

· Gergaji jig

· Router

· Gergaji

· Bor listrik

· Tepi lurus

· Pita pengukur

· Gergaji lubang 6”

· Kuas cat

· Rol cat 6” dan selongsong busa

· 220 grit amplas

Bahan-bahan yang digunakan:

· 2 x (8'x4' x ) kayu lapis birch tingkat kabinet

· 1 X (36” x 30” x 0,093”) lembaran akrilik

· 2 X (24” x 18” x 0,093”) lembaran akrilik

· Deck Plus (8 x 1 5/8”) sekrup (termasuk bit)

· Gorilla Glue Silicone Sealant, 2.8oz., bening

· Gorila Lem Epoxy

· PLA untuk bagian cetak 3D

· 3 X Gatehouse 1,75” die-cast sliding window sash lift

· 6 X Perangkat keras / engsel pintu gerbang 1,5” berlapis seng

· stoples mason 5 x 1 liter

· Valspar Duramax cat eksterior lateks satin, putih, 1 liter

· Dempul silikon

· Mikrokontroler Arduino

· Papan tempat memotong roti (atau menyolder dapat digunakan untuk menghubungkan kabel)

· 5 warna kabel yang berbeda

· Baterai 9 volt

· Adafruit DHT22 (sensor kelembaban dan suhu)

· 10kΩ resistor

· Motor stepper (28BYJ-48)

· Dua relai (JQC-3FF-S-Z)

· Kabel CAT 5

· 2 x siku 90 derajat (tembaga)

· Selang plastik

·” penjepit selang

· Panel Aluminium Ekstrusi

· Kayu lapis” untuk kotak penyimpanan (bekas potongan bekas)

· Lampu strip LED

· Konverter AC ke DC yang sesuai untuk lampu apa pun yang digunakan

· Klem selang 2 x 6"

Langkah 1: Buat Lembar Potong untuk Kayu Lapis

Tata letak garis potong untuk semua sisi kotak utama dan kotak tembus pada lembaran kayu lapis. Daftar potongannya adalah sebagai berikut:

· (1x) 36” x 12” (depan tempat lubang sarung tangan)

· (1x) 36” x 24” (belakang)

· (2x) 24” x 22” PLUS potongan 45 derajat dari tengah (tanda 12”) dari sisi 24” hingga sisi 22”

· (1x) 34” x 22” (bawah)

· (1x) 36” x 11” (atas)

· (1x) 36” x 17 5/8” (pintu kabinet depan)

Langkah 2: Buat Semua Pemotongan

Buat semua potongan dengan gergaji bundar menggunakan ujung lurus sebagai panduan, seperti yang ditunjukkan pada foto dari Gambar Google di bawah ini. Amplas semua tepinya setelah dipotong. Bagian atas dan depan kotak harus memiliki potongan sudut 45° yang dibuat pada tepi yang panjang agar rata dengan sisi yang dipotong pada sudut 45°. Sejajarkan dan ukur dengan tangan untuk membuat potongan yang benar. Gunakan gergaji mitra atau gergaji meja untuk membuat potongan tepi sudut ini.

Langkah 3: Uji Pemotongan Kesesuaian

Uji cocok semua sisi. Dalam konstruksi ini, bagian bawah kotak ditempatkan "di dalam" semua sisi kotak; dan sisi kiri dan kanan ditempatkan "di dalam" bagian depan dan belakang kotak. Gunakan router untuk memangkas sisi ke ketinggian yang sesuai. Dalam konstruksi ini, ada kesalahan sekitar 1/16” antara sisi belakang dan sisi kiri dan kanan, sehingga bagian belakang dipangkas menjadi lebih pendek agar sesuai dengan sisi menggunakan router.

Langkah 4: Potong Lubang untuk Kotak Pass-through

Potong lubang untuk kotak pass-through di sisi kanan. Gunakan gergaji ukir untuk memotong lubang secara kasar dan router untuk meluruskan potongan. Lubang ini harus seukuran kotak pass-through dikurangi dua kali ketebalan kayu yang digunakan. Dalam kasus kami, lubangnya berukuran 10,5" x 10,5" persegi. Anda ingin bagian bawah lubang untuk pass-through rata dengan lantai kotak utama, seperti yang terlihat pada foto.

Langkah 5: Potong Lubang Sarung Tangan

Potong lubang di muka depan untuk sarung tangan. Jarak antar lubang sarung tangan yang nyaman diperoleh dari lemari sand blaster berukuran 6,5”. Setiap lubang sarung tangan dipotong menggunakan gergaji lubang 6”. Lubang diukur pada 3,5 dari bagian bawah kotak. Bagian tengah muka depan diukur dan lubang didasarkan pada itu daripada jarak dari tepi luar.

Langkah 6: Merakit Kotak

Kencangkan semua sisi untuk membuat kotak, kurangi pintu kabinet depan. Tandai garis tengah ketebalan kayu (dalam hal ini, 3/8 dari tepi sisi yang akan disekrup ke tepi sisi yang berdekatan). Lubang bor dengan bit countersink setiap 2” menyisakan ruang di sudut untuk sekrup dari papan yang berdekatan.

Langkah 7: Buat Kotak Pass-through

Buat kotak pass-through. Ini adalah kubus 1' x 1' x 1'. Potong 5 sisi yang diperlukan untuk membuat kotak dari kayu lapis” yang sama dengan kotak utama. Ingatlah untuk memasukkan ketebalan kayu lapis ke dalam potongan. Daftar potongannya adalah sebagai berikut:

· (2x) 11” x 11” (belakang dan atas)

· (1x) 12” x 11” (depan); + sekitar 2/5" celah di sisi yang akan menempel pada kotak untuk "pintu" akrilik agar dapat digeser

· (1x) 10” x 11” (bawah)

· (1x) 12” x 12” (ini akan menjadi pintu kotak di tepi terluar)

Dua dari sisi ini (atas dan depan) harus memiliki jendela penglihatan yang dipotong ke dalamnya. Tandai jendela tampilan ini dengan ukuran yang diinginkan. Kotak ini memiliki jendela atas dengan dimensi 7” x 7” dan jendela depan dengan dimensi 7” x 8”. Gunakan jigsaw untuk memotong secara kasar bukaan dan kemudian router untuk menyelesaikannya. Gunakan sedikit kelinci pada bukaan sehingga jendela akan memiliki permukaan untuk ditempel.

Untuk celah kecil di sisi depan, ukur sekitar 2/5" dari tepi dan " di bagian atas dan bawah tepi ini. Gunakan router untuk memotong celah sedalam 2/5” dan lebar 10” di tepi sisi ini.

Pasang kotak dengan cara yang sama seperti kotak utama seperti yang terlihat pada Langkah 6, tinggalkan pintu di sisi kanan.

Langkah 8: Instal Jendela Akrilik Ke Kotak Pass-through

Instal jendela tampilan di dua bukaan kotak pass-through. Potong lembaran akrilik sesuai ukuran jendela yang diinginkan + tumpang tindih untuk menempel. Gunakan sekrup kecil untuk memasang sudut agar tetap di tempatnya saat membuka dan gunakan sealant silikon untuk sepenuhnya menempelkan jendela ke permukaan dari sisi belakang.

Langkah 9: Bangun Pintu Geser untuk Kotak Pass-through

Membangun jendela geser yang akan memisahkan kotak utama dari kotak pass-through. Potong lembaran akrilik ke dimensi yang diinginkan. Untuk kotak ini, dimensi tersebut adalah 14” x 11”. Pasang pegangan kecil yang terbuat dari kayu lapis sisa dengan sekrup kecil agar mudah digeser oleh pengguna. Gunakan selotip pada semua tepi jendela geser untuk membantu penyegelan saat ditutup, termasuk strip pada dimensi bukaan kotak tembus.

Langkah 10: Pasang Kotak Pass-through ke Kotak Utama

Pasang kotak pass-through ke kotak utama. Oleskan perekat konstruksi ke tepi kotak tembus yang akan ditempelkan ke kotak utama. Kemudian, gunakan 6-12 sekrup dari bagian dalam kotak utama ke tepi pass-through untuk menyatukannya saat perekat mengering.

Langkah 11: Potong Pembukaan dan Pasang Akrilik di Pintu Kotak Utama

Potong bukaan di pintu lemari untuk melihat jendela dan memasang jendela. Gunakan gergaji ukir untuk memotong secara kasar ukuran jendela tampilan yang diinginkan. Kotak ini memiliki jendela dengan dimensi 30” x 12”. Gunakan sedikit kelinci pada bukaannya sehingga jendela akan memiliki permukaan untuk ditempel. Potong lembaran akrilik sesuai ukuran jendela yang diinginkan + tumpang tindih untuk menempel. Gunakan sekrup kecil untuk memasang sudut agar tetap di tempatnya saat membuka dan gunakan sealant silikon untuk sepenuhnya menempelkan jendela ke permukaan dari sisi belakang.

Langkah 12: Kotak Cat

Gunakan mendempul untuk menutup semua sambungan interior kotak. Dempul semua lubang sekrup dan cat semua komponen kotak dengan cat putih. Lakukan ini sekarang sebelum memasang perangkat keras apa pun. Gunakan selotip pelukis untuk merekatkan jendela yang terpasang sebelum mengecat.

Langkah 13: Pasang Pintu

Pasang kedua pintu kabinet ke kotak utama dan kotak pass-through. Gunakan engsel kecil, 4 di lemari kotak utama dan 2 di pintu kecil untuk kotak tembus.

Langkah 14: Instal Kunci

Pasang lift selempang jendela geser ke kedua sisi pintu kotak utama dan satu ke pintu untuk pass-through.

Langkah 15: Bangun Kotak Penyimpanan Solusi Garam Jenuh

Buat kotak penyimpanan untuk larutan garam jenuh. Kotak penyimpanan ini dibuat agar sesuai dengan batas-batas gerobak yang digunakan. Kotak penyimpanan apa pun yang Anda buat hanya benar-benar diperlukan untuk menyimpan larutan garam jenuh agar tidak jatuh. Untuk aplikasi ini, pengukuran rak tengah dan bawah gerobak yang digunakan diambil untuk mendapatkan gambaran tentang ukuran kotak penyimpanan.

Langkah 16: Potong Kayu dan Rakit Kotak Penyimpanan

Potong kayu lapis”sehingga tingginya pas di antara rak, dan pasang sisi kotak penyimpanan dengan sekrup kayu 1”.

Langkah 17: Buat Ruang Interior untuk Solusi Garam

Setelah rangka kotak penyimpanan terpasang, masukkan wadah larutan garam (5x pint mason jars) ke dalam kotak, lalu ukur dan potong kayu pinus berukuran 1” x 3” untuk rangka wadah. Ini harus pas agar stoples tidak bisa bergerak, tetapi cukup longgar sehingga mudah dilepas. Kotak ini ditempatkan di rak tengah gerobak untuk kemudahan akses.

Langkah 18: Buat Sarung Pistol Panas

Buat sarung untuk senapan panas. Tempatkan senapan panas pada sepotong kecil kayu lapis sisa dan lacak bentuknya.

Langkah 19: Potong Kayu untuk Sarung

Potong bentuk dengan multi-alat.

Langkah 20: Ubah Heat Gun untuk Dilampirkan

Bor lubang kecil di bagian bawah pegangan, pastikan untuk tidak mengebor kabel. Lubang kecil ini untuk memasang heat gun ke kayu yang dipotong pada langkah sebelumnya.

Langkah 21: Pasang Clamp untuk Heat Gun Nozzle

Lampirkan sepotong kayu lapis persegi kecil ke ujung kayu yang dipotong untuk spacer untuk memastikan pistol akan dipasang lurus. Selanjutnya pasang penjepit” pada ujung potongan kayu persegi kecil untuk menahan pipa pemanas yang akan dipasang pada heat gun.

Langkah 22: Pasang Heat Gun ke Bentuk Kayu

Pasang senapan panas ke kayu yang dipotong dengan sekrup di lubang yang dibor di pegangan. Juga masukkan adaptor pipa pemanas ke dalam klem dan kencangkan untuk memastikan pemasangannya benar. Setelah kecocokan diperiksa, lepaskan senapan panas dan klem dari kayu yang dipotong sehingga bisa dicat.

Langkah 23: Siapkan Siku Tembaga

Bungkus pipa pemanas” dengan pembungkus knalpot untuk memastikan bahwa pipa tidak membakar kayu saat dimasukkan melalui kotak dan juga untuk keamanan dengan tidak membiarkan pengguna terbakar oleh pipa.

Langkah 24: Pasang Sarung ke Kotak Utama

Pasang potongan kayu potong yang dicat dengan mengencangkannya ke kotak utama. Bor lubang”di sisi kanan belakang kotak di sudut bawah untuk memasukkan pipa panas yang dibungkus. Masukkan pipa panas ke klem dan kencangkan klem untuk memastikan pemasangan yang stabil.

Langkah 25: Pasang Pistol Panas

Amankan senapan panas ke kayu yang dipotong dengan memasukkan laras pemanas senapan panas ke dalam pipa pemanas dan kemudian kencangkan sekrup di pegangannya.

Langkah 26: Siapkan Kotak untuk Aliran Kelembaban

Bor lubang di sudut kiri bawah kotak untuk memasukkan selang untuk aliran udara kelembaban.

Langkah 27: Instal Siku untuk Aliran Kelembaban

Masukkan siku tembaga 90 derajat kedua ke dalam lubang bor ini, dan selang ke siku tembaga ini seperti yang terlihat pada foto.

Langkah 28: Potong dan Pasang Diffuser Aliran Udara

Potong potongan aluminium ekstrusi ke lebar interior kotak utama. Ini adalah bagian cadangan dari rumah lampu fluorescent overhead. Yang ini 34 3/8”. Kemudian, bor 1/16”setiap beberapa inci di sepanjang potongan aluminium dalam dua garis.

Langkah 29: Pasang Flensa untuk Sarung Tangan dan Sarung Tangan

Pasang flensa sarung tangan cetak 3D ke dalam dua lubang sarung tangan untuk kotak. File.stl untuk flensa ini disertakan di sini. Pasang sarung tangan dengan klem selang 6.

Langkah 30: Instal Elemen Kontrol Kelembaban

Pasang stoples mason dengan dua lubang yang dipotong di tutupnya. Satu lubang akan mengalirkan selang ke dalamnya dari pompa udara, sementara yang lain akan mengeluarkan selang darinya dan masuk ke dalam kotak untuk kelembaban. Metode pengendalian kelembaban yang digunakan disini adalah larutan garam jenuh. Lima garam yang berbeda digunakan untuk mengontrol kondisi kelembaban tertentu, jadi 5 stoples digunakan. Pompa yang digunakan adalah pompa kasur udara standar. Lima selang yang keluar dari stoples dan masuk ke kotak pertama-tama melewati kolektor untuk menjalankan 5 selang terpisah menjadi 1 sebelum dimasukkan ke bagian dalam kotak. Katup putar yang digunakan dijalankan oleh motor stepper (28BYJ-48). Sistem ini dirancang dan dicetak 3D. File.stl untuk setiap bagian dari katup putar disertakan di sini. Motor stepper perlu dipasang pada bagian b2 seperti terlihat pada foto.

Langkah 31: Pasang Lampu LED di Kamar Utama

Gunakan lampu strip LED (yang digunakan di sini adalah suku cadang dari proyek lain) dan pasang ke bagian atas ruang utama. Gunakan epoksi untuk menempelkan strip ke "langit-langit" kotak.

Langkah 32: Merakit Perangkat Keras Arduino

A. Perangkat keras sensor: (pin pada sensor diberi nomor dari kiri ke kanan, jika dilihat dari depan sensor)

Saya. Hubungkan resistor 10kΩ antara pin1 dan pin2

ii. Hubungkan ujung pin1 resistor ke pin 5 Volt pada Arduino

aku aku aku. Hubungkan ujung pin2 resistor ke pin digital 2

iv. Abaikan pin3. Itu tidak diperlukan untuk apa pun.

v. Hubungkan pin4 ke ground

vi. Anda HARUS mengunduh perpustakaan DHT atau itu tidak akan berfungsi

B. Perangkat keras bermotor:

Saya. Hubungkan kabel motor ke papan perantara

ii. Di papan perantara, sambungkan Vin dan GND ke baterai 9 volt

aku aku aku. Hubungkan IN1, IN2, IN3, dan IN4 masing-masing ke pin digital 4, 5, 6, dan 7

C. Perangkat keras relai:

Saya. Hubungkan VCC ke catu daya 5V

ii. Hubungkan GND ke ground

aku aku aku. Hubungkan IN1 dan IN2 ke pin digital 12 dan 13, masing-masing

Langkah 33: Dapatkan Pengodean Arduino

Salin atau Unduh Aruino Coding, lihat instruksi pengoperasian untuk file.

Catatan:

*** Anda HARUS mengunduh perpustakaan untuk sensor yang Anda gunakan, (dalam hal ini DHT22) atau kode tidak akan berfungsi. Untuk mendapatkan perpustakaan, buka GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) dan unduh perpustakaan. Pastikan juga perpustakaan Adafruit Unified Sensor telah diunduh (ditemukan di bagian bawah halaman tertaut). Setelah Anda mengunduh file zip ini, unzip dan tambahkan ke folder Arduino Libraries (Computer/Documents/Adafruit/Libraries).

Langkah 34: Instal GoPro Camera Mount, Jika Diinginkan

Dudukan kamera GoPro cetak 3D dibuat dan dipasang di depan ruang utama untuk merekam video eksperimen. Dudukan yang dibeli di toko juga dapat digunakan.

Langkah 35: Metode Kontrol Kelembaban Opsional

Setelah pekerjaan tambahan pada Kotak Sarung Tangan Penelitian Berbiaya Rendah, opsi kontrol kelembaban lain dirancang dan digunakan. Desain ini tidak memerlukan motor atau katup putar untuk memilih toples larutan garam jenuh yang diinginkan pengguna. Sebagai gantinya, 5 katup terpisah dipasang dengan saluran umpan dari pompa udara dan masing-masing katup kemudian dimasukkan ke dalam 5 stoples larutan garam jenuh yang berbeda. Akhirnya, setiap tabung dimasukkan ke kolektor dan satu saluran selang dimasukkan ke ruang utama kotak.

Alat yang Dibutuhkan:

• 5/8" Bit Pemula
• Bor motor

Bahan-bahan yang digunakan:

• 5 x Rain Bird Drip 1/2 in. Katup On/Off Berduri
• 4 x Rain Bird 1/2 in. Tee Berduri
• 11 x Rain Bird 1/2 inci. Siku Berduri
• 1/2" ID Vinyl Tubing
• 1/4" Tabung Vinyl ID
• Sambungan OD 6 x 1/2" hingga 1/4"
• 1 x 1/4" ID hingga 1/4" ID berduri tee
• 10 x 1/2 "Tali Dua Lubang
• Pompa Udara Imagitarium, 4W
• 20 x 1/2 "sekrup
• 4x1 "baut
• Cadangan 3/4 "x 7" papan kayu ek solid
• Rotary Valve dari opsi kelembaban lain yang digunakan sebagai kolektor
• Gorilla Glue 5 menit epoksi

Langkah:

1. Pasangkan masing-masing dari 5 katup di kedua sisi dengan siku berduri menggunakan pipa vinil ID 1/2 "seperti yang terlihat di foto.
2. Buat pengaturan asupan udara menggunakan 4 tee berduri dan 1 siku berduri seperti yang terlihat di foto.
3. Ukur jarak dari tengah ke tengah bukaan katup tee untuk menentukan jarak katup saat dipasang ke papan kayu. Kami mengawinkan tee sedekat mungkin dengan sentuhan sehingga jarak kami adalah 3".
4. Sepotong kayu ek padat digunakan untuk memasang katup. Bagian cadangan yang kami miliki panjangnya sekitar 1,5' jadi kami memusatkan sistem katup kami pada itu. Katup harus berjarak horizontal 3" (seperti yang ditemukan pada langkah sebelumnya) dari satu sama lain agar dapat dipasangkan dengan rakitan asupan udara. Gunakan kotak kecepatan untuk menandai 5 garis 45 derajat yang berjarak 3" dari satu sama lain. Ukur jarak tengah ke tengah bukaan pada siku yang dikawinkan dengan katup. Kami mengukur sekitar 6 1/4". Tandai papan pada garis 45 derajat di mana Anda ingin mengebor siku untuk duduk melalui pasangan di bagian belakang dengan rakitan asupan udara.
5. Gunakan bit Forstner (5/8" adalah ukuran yang dapat digunakan yang kami miliki) untuk mengebor 10 lubang yang ditandai pada langkah sebelumnya.
6. Pasang katup ke papan menggunakan 10 tali dua lubang seperti yang digunakan dalam menjalankan saluran (lihat foto).
7. Gunakan pipa vinil ID 1/2" untuk mengawinkan sistem pemasukan udara ke baris bawah siku yang dikawinkan dengan katup. (Ini dikawinkan dengan baris bawah karena orientasi ujung pompa udara dan larutan garam jenuh.)
8. Mate 5 1/2" OD hingga 1/4" OD disambung ke baris atas siku yang dikawinkan dengan katup menggunakan pipa vinil ID 1/2".
9. Pasang papan katup di tempat yang nyaman bagi pengguna. Papan ini dipasang di sudut kanan atas gerobak. Ukur dan bor 4 lubang ke papan dan kereta. Gunakan baut 1" untuk memasang papan ke troli.
10. Atur larutan garam jenuh di lokasi yang ditentukan dan jalankan pipa ID 1/4" dari sambungan ke bagian bawah stoples. Panjang tabung yang dibutuhkan akan tergantung pada pengaturan Anda. Ini adalah uji kecocokan dan kemudian dipotong, jadi tidak ada pengukuran yang dilakukan. (Lihat foto)
11. Terakhir, gunakan tee ID 1/4" hingga 1/4" untuk memasangkan dua tabung keluaran dari pompa udara ke sambungan OD 1/4" OD hingga 1/2" dan pasangkan ini ke sistem asupan udara pada belakang papan.
12. Katup putar dari solusi kontrol kelembaban sebelumnya digunakan sebagai kolektor dalam desain ini. Epoxy lima menit digunakan untuk menutup katup.
13. Jalankan pipa ID 1/4" dari setiap tabung larutan garam jenuh ke kolektor "katup putar". Gunakan tabung yang sama dari desain aslinya untuk mengalirkan kolektor ke bagian dalam ruangan.