Το έργο αυτό είναι ειδικά για τους οπαδούς των ηλιακών συλλεκτών. Μόλις πέσατε στα χέρια μας! Αυτή είναι η μοίρα ...
Ίσως σκεφτήκατε ότι αποφασίσαμε να αλλάξουμε τον κόσμο με τη βοήθεια απλών φτηνών ηλιακών συλλεκτών. HAHAHA, είσαι τόσο αφελής! Τώρα θα πω τον πραγματικό σκοπό των "ηλιακών" πειραμάτων μας.
Ζήτω η ηλιακή τροφοδοσία Madagascar κατσαρίδα!
Αυτό το μωρό Gromphadorhina portentosa κοστίζει λιγότερο από ένα χοτ-ντογκ και απαιτεί μόνο 15 λεπτά χρόνου. Εμπνευσμένο από παρόμοια έργα σε μια συμβατική μπαταρία (όπου ένα μικρό αντικείμενο κινείται προς την πηγή φωτός χάρη σε ένα φωτοκύτταρο), αποφάσισα να δημιουργήσω ένα αναλογικό σε μια ηλιακή μπαταρία. Μπορείτε εύκολα να το κάνετε τοποθετώντας μια φωτοβολταϊκή μονάδα στην κορυφή της θήκης "ζώων". Δημιουργήσαμε 77 504 κατσαρίδες της Μαδαγασκάρης που απολαμβάνουν στη ζωή μόνο δύο πράγματα - τα πρωτόνια και τους φόβους σας!
Σύντομα θα απελευθερώσουμε τα "παιδιά μας" στην ελευθερία, σε ένα πάρκο ψυχαγωγίας ή σε κάποιο είδος έκθεσης στην πόλη σας. Θα κάνουν κλικ και θα διασκεδάσουν τα τοπικά γατάκια έως ότου ο ήλιος εξασθενίσει, σε δισεκατομμύρια χρόνια ... Το μόνο καταφύγιο από την εισβολή κατσαρίδων είναι μια καλά τοποθετημένη ομπρέλα!
Ας ξεκινήσουμε να δημιουργούμε μια κατσαρίδα αγώνων.
Βήμα 1: Τι χρειάζεστε για αυτό
- Μια κάρτα παιχνιδιού (μόνο ένα κομμάτι παχύ χαρτί, ακρυλοπλάστη ή οποιοδήποτε άλλο υλικό πάχους έως και 2 mm είναι επίσης κατάλληλο).
- Διπλής όψης ταινία: ο καθένας θα κάνει, η αγαπημένη μου επιλογή είναι ταινία παράθυρο.
- Ένα ζευγάρι ταινιών από κολλητικό φύλλο χαλκού: είναι απλά απαραίτητο για οποιαδήποτε εργασία με ηλιακούς συλλέκτες. Μια τέτοια κορδέλα μπορεί να βρεθεί σε οποιοδήποτε κατάστημα τέχνης.
- Ένα κομμάτι ακρυλικό ή ΡΕΤ μικρότερο από την κάρτα παιχνιδιού: Χρησιμοποιούσα ένα ορθογώνιο ακρυλικό καμβά 70 x 60 mm.
- 5 φωτοκύτταρα *
- Ένας κινητήρας δόνησης που δονείται με τάση 0,5 - 2V
- Εποξειδική κόλλα 5 λεπτών, η οποία έχει σχεδιαστεί για θερμοκρασίες τουλάχιστον 90 ° C.
- Hot κόλλα και όπλο γι 'αυτόν
- φύλλο τεφλόν (προαιρετικό)
* Εάν είστε ακόμα νέος στον κόσμο των φωτονικών ρομπότ, ο όρος "φωτοκύτταρο" δεν είναι σαφώς γνωστός σε σας. Τα φωτοκύτταρα είναι μικρά κομμάτια μονο- ή πολυκρυσταλλικού φωτοηλεκτρικού πυριτίου, κομμένα με λέιζερ ή χειροκίνητα σε μικρότερα τεμάχια ηλιακών συλλεκτών.Αυτά είναι μόνο μικρά ορθογώνια πλακάκια μαγικού πυριτίου ραμμένα μέσα στο πλαίσιο. Είναι αυτοί που μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρισμό.
Βήμα 2: Κόλληση του χάλκινου αγωγού στην κάρτα αναπαραγωγής
Θα χρειαστείτε δύο κομμάτια ταινίας χαλκού για τους δύο πόλους του ηλιακού πλαισίου. Κόψτε το επιθυμητό κομμάτι, αφαιρέστε το χαρτί και κόψτε το. Το καρφί λεία το αλουμινόχαρτο σε λάμψη :)
Εφόσον πρόκειται να φτιάξουμε ένα πάνελ με τάση 2V (με ένα φωτοκύτταρο ως πλαστό αγωγό), και χρειαζόμαστε 5 φωτοκύτταρα, τοποθέτησα δύο κομμάτια φύλλου 25 mm σε απόσταση 45 mm το ένα από το άλλο (βλέπε φωτογραφία πίσω και εμπρός πλευρά).
>> Θυμηθείτε ότι το καλύτερο φύλλο χαλκού εκτελεί ρεύμα σε μια επιφάνεια χωρίς κόλλα. Όσο πιο παχύ είναι το στρώμα, τόσο λιγότερο αξιόπιστη είναι η αγωγιμότητα.
Βήμα 3: Χρήση διπλής κασέτας
Στις πλευρές του φύλλου πρέπει να κολλήσετε δύο λωρίδες διπλής όψης και κολλητικής ταινίας. Σε καμία περίπτωση μην πάτε στην ταινία με ταινία, καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει μείωση της ισχύος της ηλιακής μπαταρίας.
Βήμα 4: Τοποθετήστε τις σόλες
Σε αυτό το βήμα, θα συνδυάσουμε τα φωτοκύτταρα σε μία μπαταρία.
Προηγουμένως, σε τέτοιου είδους έργα, χρησιμοποιούσα επικάλυψη, αγώγιμη πάστα και συγκόλληση. Για την ελαφριά κατσαρίδα της Μαδαγασκάρης, δεν χρειάζεστε κανένα από αυτά, θα το κάνετε πολύ πιο εύκολο. Είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε την άκρη ενός φωτοκύτταρου στην άκρη του άλλου, χωρίς κόλλα ή συγκολλήσεις. Αυτός ο σχεδιασμός θα κλείσει το κύκλωμα της μπαταρίας.
Θεωρία:
Κάθε φωτοκύτταρο ή άλλος τύπος μονο- ή πολυκρυσταλλικού φωτοηλεκτρικού πυριτίου παράγει 0,5 - 0,6 V με ένα μικρό ρεύμα για τις περισσότερες από τις πιθανές χρήσιμες εφαρμογές αυτής της ενέργειας. Πρέπει να συγκεντρώσουμε έναν επαρκή αριθμό φωτοκύτταρων μαζί, με ένα κύκλωμα, έτσι ώστε συνολικά να δίνουν μεγαλύτερη τάση.
Προκειμένου ο δονητικός κινητήρας να περιστραφεί και να δημιουργήσει τη δόνηση που είναι απαραίτητη για την κίνηση της κατσαρίδας ρομπότ, πρέπει να εφαρμοστεί τάση περίπου 2V στα καλώδια του κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι χρειαζόμαστε μια μπαταρία από 4 φωτοκύτταρα (τα οποία συνολικά θα δώσουν 2,0V).
Συνιστώ τη χρήση φωτοκυττάρων 13x52 mm και το καθένα θα παρέχει ρεύμα τροφοδοσίας στην περιοχή των 150-200 mA ανά φωτοκύτταρο. Αυτό είναι πολύ περισσότερο από αρκετό για να κινηθεί ο δονητής σε πλήρη ταχύτητα, ακόμη και σε μια νεφελώδη μέρα. Δεδομένου ότι συναρμολογούμε πολλά φωτοκύτταρα μαζί, η τάση προστίθεται, αλλά το ρεύμα δεν είναι. 4 φωτοκύτταρα στη σειρά θα δώσουν 2,0V και ένα ρεύμα 150 - 200 mA σε μια καθαρή ημέρα, και περίπου ⅓ αυτού του ρεύματος σε μια συννεφιασμένη μέρα.
Επιστροφή στα φωτοκύτταρα: (+) Η έξοδος είναι το γκρι κάτω μέρος του πρώτου φωτοκύτταρου στην αλυσίδα. Η πρόσβαση στην έξοδο (-) μπορεί να επιτευχθεί μέσω ενός ηλεκτρικού διαύλου ή ασημί ραβδώσεων πάνω στη μπλε επιφάνεια της προκύπτουσας μπαταρίας ή χρησιμοποιώντας ένα ψεύτικο φωτοκύτταρο που δεν παράγει ηλεκτρισμό αλλά θα χρησιμεύσει μόνο ως σύνδεσμος μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας ενός φωτοκύτταρου και του εσωτερικού του δεύτερου. Αυτή είναι η καλύτερη προσέγγιση, όπως το επιδεικνύω στη φωτογραφία. Δεν είναι κρίμα να θυσιάσετε ένα φωτοκύτταρο λόγω της απλότητας που μας δίνει αυτή η μέθοδος. Αγνοήστε όλα όσα έγραψα στην προηγούμενη παράγραφο. Θα χρειαστούμε 5 φωτοκύτταρα, όχι 4, και 1 θα είναι ο αγωγός βάσης.
Πρακτική:
Για το πρώτο φωτοκύτταρο, βεβαιωθείτε ότι υπάρχει εσωτερικός δίαυλος στο εσωτερικό για επαφή με φύλλο χαλκού. Χρησιμοποίησα ένα φωτοκύτταρο με ένα στερεό δίαυλο σε αυτό το παράδειγμα. Βάλτε το δίαυλο φωτοκύτταρου πάνω στο φύλλο τουλάχιστον 2 mm για να εξασφαλίσετε μια σταθερή σύνδεση. Το φωτοκύτταρο πρέπει να είναι καλά συνδεδεμένο με την κάρτα λόγω δύο ταινιών συγκόλλησης στις πλευρές της κάρτας. Μην ξεχνάτε ότι είναι η μπλε πλευρά της κάρτας που θα αντιμετωπίσει τον ήλιο.
Τώρα τοποθετήστε το δεύτερο φωτοκύτταρο στα πρώτα 2 mm. Και πάλι, τουλάχιστον ένα μέρος του ζυγού κάτω από το δεύτερο φωτοκύτταρο πρέπει να έρχεται σε επαφή με το λευκό λεωφορείο πάνω από το πρώτο φωτοκύτταρο για να εξασφαλίσει καλή αγωγιμότητα (αυτό δεν είναι ένας υποχρεωτικός κανόνας για τέτοιου είδους πλακίδια, αλλά περισσότερο σε αυτό σε ένα από τα παρακάτω εργαστήρια). Τοποθετήστε και τα τέσσερα φωτοκύτταρα το ένα πάνω στο άλλο. Το πέμπτο και το τελευταίο φωτοκύτταρο πρέπει να έχουν ένα στερεό ελαστικό στην κάτω πλευρά, το οποίο θα εξασφαλίσει ότι το φωτοκύτταρο Νο. 4 είναι συνδεδεμένο με τη χάλκινη λωρίδα (-) της ακμής του πίνακα.Το τελευταίο φωτοκύτταρο λειτουργεί ακριβώς όπως ένας αγωγός, ένα κομμάτι φύλλο αλουμινίου ή ένα επίπεδο χάλκινο αγωγό διπλωμένο σε διάφορα στρώματα λειτουργεί επίσης καλά. Αλλά χρησιμοποιώντας ένα "ψεύτικο" φωτοκύτταρο δίνει το πιο αξιόπιστο αποτέλεσμα, γι 'αυτό προτείνω.
Βήμα 5: Ενθυλάκωση και Επικάλυψη
Για να προστατεύσουμε το μελλοντικό κοπάδι των ηλιακών κατσαρίδων, θα χρησιμοποιήσουμε 5λεπτη ρητίνη και ένα στρώμα διαφανών ακρυλικών. Το εποξειδικό οξύ δεν είναι η καλύτερη επιλογή για την κατασκευή ηλιακών μικρο-πενών, καθώς καθίσταται κίτρινη στον ήλιο ως αποτέλεσμα της υπεριώδους ακτινοβολίας. Αλλά τα ακρυλικά μπλοκ υπεριώδη, έτσι αυτό το ντουέτο σας επιτρέπει να φτάσετε σε μεγάλο βαθμό τη διάρκεια ζωής της ηλιακής μπαταρίας.
Τουλάχιστον στη θεωρία. Εγώ ο ίδιος δεν έχω δοκιμάσει αυτόν τον τύπο πίνακα για περισσότερο από μερικές ημέρες. Λοιπόν, πείτε μου μόνοι σας αν η θεωρία της πραγματικότητας ταιριάζει!
Αναμίξτε περίπου 2 ml εποξειδικής ρητίνης · αυτό αρκεί για να χτυπήσει το ηλιακό μας πάνελ στο επόμενο βήμα.
Τοποθετήστε ρητίνη στα φωτοκύτταρα. Προσθέστε μια ακρυλική επίστρωση (χρησιμοποίησα ένα φύλλο πάχους 1 mm, αλλά θα δουλέψει και λεπτότερο ή παχύτερο ακρυλικό). Το ακρυλικό φύλλο θα πρέπει απλά να καλύπτει τα φωτοκύτταρα και να προεξέχει μερικά χιλιοστά πέρα από αυτά, ώστε να υπάρχουν περίπου 20 mm από μια μη επικαλυμμένη κάρτα στις πλευρές, όπως φαίνεται στη φωτογραφία. Έχω ένα κομμάτι ακρυλικό φύλλο με διάσταση 70x60 mm.
Και στη συνέχεια θα πρέπει να βάζετε βάρος 5-10 κιλά για να συμπιέσετε αυτό το σάντουιτς καρτών-φωτογραφικών-κυψελών-εποξικών ακρυλικών. Ο πίνακας μου πέρασε με επιτυχία σε δοκιμή σύγκρουσης με πρέσα 15 kg (που ισοδυναμεί με 2 psi πίεσης στον πίνακα). Ο πίνακας πρέπει να διαχωριστεί από την πρέσα με κάτι που δεν κολλάει, διαφορετικά η κατσαρίδα διατρέχει τον κίνδυνο να κολλήσει σε αυτό το βαρύ αντικείμενο για όλη τη ζωή. Χρησιμοποίησα ένα φύλλο τεφλόν.
Η μπαταρία πρέπει να ξαπλώνει για 10 λεπτά κάτω από τον Τύπο, και στη συνέχεια πρέπει να την απελευθερώσετε από εκεί. Αυτό το θαύμα πρέπει να παράγει περίπου 2.5V και 150 - 200 mA σε μια ωραία ηλιόλουστη μέρα. Ακόμη και λιγότερο ρεύμα θα εξασφαλίσει την κανονική λειτουργία του vibromotor στη μέγιστη ισχύ, αφού ο κινητήρας χρειάζεται δεκάδες mA στα 2V.
Βήμα 6: Κόψτε το μοτέρ κραδασμών στο πίσω μέρος της κάρτας παιχνιδιού
Υπάρχουν μερικές βασικές ποικιλίες δονητικών μηχανών. Η πιο δημοφιλής επιλογή έχει μια ασύμμετρη μάζα στα άκρα, η οποία προκαλεί την επίδραση της δόνησης αρκετών εκατοντάδων Hz κατά τη διάρκεια της περιστροφής της μάζας. Μια άλλη λιγότερο δημοφιλής μορφή είναι ένας δίσκος ομοιόμορφα γεμάτος.
Εάν έχετε μια ασύμμετρη επιλογή μάζας, κεντράρετε τη μάζα στο κέντρο του πίσω μέρους της κάρτας παιχνιδιού. Βγάλτε την θερμή κόλλα και κόψτε τον δονητή έτσι ώστε η κόλλα να μην πέσει στην αδρανειακή μάζα. Εάν ακόμη και ένα κομμάτι ζεστής κόλλας φτάσει σε αυτό, η κατσαρίδα θα φτάσει στην κοιλιά της πριν απελευθερωθεί για μια βόλτα. Μην σπάτε το μυοσκελετικό σύστημα του!
Βήμα 7: Συνδέστε τις επαφές του κινητήρα του δονητή στις χάλκινες επαφές της μπαταρίας
Ο συγκολλητής τοποθετεί πολύ καλά στον χαλκό. Δεδομένου ότι τα παιδιά πραγματικά ήθελαν να αρπάξουν ένα τρέξιμο κατσαρίδα, χρησιμοποίησα μόλυβδο χωρίς συγκόλληση και συγκολλημένα σε θερμοκρασία 350C.
Βρήκα ότι δεν έχει σημασία ποιο σύρμα είναι συγκολλημένο στο οποίο τερματικό μπαταρίας. Ίσως για μερικούς κινητήρες αυτό έχει σημασία. Αν ναι, απλώς συνδέστε την κόκκινη επαφή κινητήρα στη λωρίδα χαλκού κοντά στο πρώτο φωτοκύτταρο, καθώς πρόκειται για την επαφή (+) της μπαταρίας.
Βήμα 8: Λυγίστε τα πόδια
Αυτό είναι το τελευταίο και σημαντικό βήμα!
Επιλέξτε ποια πλευρά της κάρτας θα είναι το "κεφάλι" της κατσαρίδας. Διπλώστε αυτές τις δύο γωνίες καθώς κάμπετε τις σελίδες σε ένα βιβλίο. Αυτές οι κάμψεις πρέπει να είναι αρκετά μεγάλες, ώστε όταν η κατσαρίδα να βρίσκεται στα "πόδια" της, ο κινητήρας μπορεί να περιστρέφεται ήσυχα.
Επίσης λυγίστε τις άλλες δύο γωνίες.
Θεωρία:
Όταν περιστρέφεται ο κινητήρας, ολόκληρη η κάρτα θα δονείται. Ο σκοπός αυτών των "ποδιών" είναι ότι όλες αυτές οι δονήσεις διοχετεύονται προς την ίδια κατεύθυνση. Παρατηρήστε στη φωτογραφία πώς τα δύο μπροστινά πόδια φαίνονται στην ίδια κατεύθυνση με τα οπίσθια πόδια (ένα ζευγάρι των ποδιών είναι λυγισμένο).Αυτό είναι ένα μικρό μυστικό, πώς να διδάξετε μια κατσαρίδα να περπατήσει και να τρέξει, και όχι τυχαία σπρώξτε γύρω σε μια γωνία
Το κατσαρίδα είναι έτοιμο για τον αγώνα!