गेरिस यूएसवी - स्क्रैच से हाइड्रोड्रोन!

आज, "इन द वर्कशॉप" थोड़ी बड़ी परियोजना के बारे में है - यानी, एक मानव रहित पोत के बारे में, उदाहरण के लिए, बाथमीट्रिक माप के लिए। आप हमारे पहले कटमरैन के बारे में पढ़ सकते हैं, जिसे रेडियो-नियंत्रित संस्करण के लिए अनुकूलित किया गया है, 6 के लिए "यंग तकनीशियन" के 2015 वें अंक में। इस बार, MODELmaniak टीम (व्रोकला में कोपरनिक मॉडल वर्कशॉप ग्रुप से संबद्ध अनुभवी मॉडेलर का एक समूह) को खरोंच से एक फ्लोटिंग माप प्लेटफॉर्म को डिजाइन करने की अनुकूल चुनौती का सामना करना पड़ा, जो बजरी की स्थिति के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित था। खदान, एक स्टैंड-अलोन संस्करण के लिए विस्तार योग्य, ऑपरेटर को अधिक सांस लेने की जगह देता है।

अनुकूलन के साथ शुरू हुआ...

हमें पहली बार इस समस्या का सामना करना पड़ा जब कुछ साल पहले हमें एक्ट्यूएटर पेश करने की संभावना के बारे में पूछा गया था और रेडियो नियंत्रण अनुगामी बाथमीट्रिक के लिए अनुकूलन (अर्थात पानी के पिंडों की गहराई को मापने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक मापने वाला प्लेटफॉर्म)।

1. माप मंच का पहला संस्करण, केवल आरसी संस्करण के लिए अनुकूलित

2. पहले हाइड्रोड्रोन के ड्राइव थोड़े संशोधित एक्वैरियम इनवर्टर थे - और उन्होंने काफी अच्छा काम किया, हालांकि उनके पास निश्चित रूप से "निर्माण प्रतिरोध" नहीं था।

सिमुलेशन कार्य प्रीफैब्रिकेटेड पीई खिंचाव-ब्लो मोल्डेड फ्लोट्स (आरएसबीएम - पीईटी बोतलों के समान) के लिए एक्ट्यूएटर्स को डिजाइन और निर्माण करना था। ऑपरेटिंग परिस्थितियों और उपलब्ध विकल्पों का विश्लेषण करने के बाद, हमने एक असामान्य समाधान चुना - और, जलरेखा के नीचे पतवारों में हस्तक्षेप किए बिना, हमने 360 ° घुमाने और उठाने की अतिरिक्त क्षमता के साथ ड्राइव के रूप में एक्वेरियम सर्कुलेटर-इनवर्टर स्थापित किए (उदाहरण के लिए) , जब कोई बाधा आती है या परिवहन के दौरान))। यह समाधान, अतिरिक्त रूप से एक अलग नियंत्रण और बिजली आपूर्ति प्रणाली द्वारा समर्थित है, जो किसी एक खंड (दाएं या बाएं) की विफलता की स्थिति में भी नियंत्रण और ऑपरेटर को वापस करने की अनुमति देता है। समाधान इतने सफल रहे कि कटमरैन अभी भी प्रचालन में है।

3. अपनी खुद की परियोजना तैयार करते समय, हमने विस्तार से (अक्सर व्यक्तिगत रूप से!) कई समान समाधानों का विश्लेषण किया - इस दृष्टांत में, जर्मन ...

4.…यहाँ एक अमेरिकी है (और कुछ दर्जन और)। हमने एकल पतवारों को कम बहुमुखी के रूप में खारिज कर दिया, और संचालन और परिवहन में संभावित समस्याग्रस्त के रूप में नीचे की ओर उभरे हुए ड्राइव।

हालांकि, जल प्रदूषण के लिए डिस्क की संवेदनशीलता एक नुकसान साबित हुई। यद्यपि आप आपातकालीन तैरने के बाद तट पर तैरने के बाद रोटर से रेत को जल्दी से हटा सकते हैं, आपको लॉन्च करते समय और नीचे के करीब तैरते समय इस पहलू से सावधान रहने की आवश्यकता है। क्योंकि इसमें, हालांकि, माप क्षमताओं का विस्तार शामिल है, और इस समय के साथ इसका विस्तार भी हुआ है। हाइड्रोड्रोन का दायरा (नदियों पर) हमारे मित्र ने इस उद्देश्य के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए मंच के एक नए विकास संस्करण में रुचि दिखाई। हमने इस चुनौती को स्वीकार किया - हमारे स्टूडियो के उपदेशात्मक प्रोफाइल के अनुसार और साथ ही व्यवहार में विकसित समाधानों का परीक्षण करने का अवसर दिया!

5. क्विक-फोल्डिंग मॉड्यूलर केस उनकी बहुमुखी प्रतिभा और परिवहन में आसानी के साथ बहुत प्रेरणादायक थे 3 (फोटो: निर्माता की सामग्री)

गेरिस यूएसवी - तकनीकी डेटा:

• लंबाई/चौड़ाई/ऊंचाई 1200/1000/320 मिमी

• निर्माण: एपॉक्सी ग्लास कम्पोजिट, एल्यूमीनियम कनेक्टिंग फ्रेम।

• विस्थापन: 30 किलो, वहन क्षमता सहित: 15 किलो से कम नहीं

• ड्राइव: 4 बीएलडीसी मोटर्स (वाटर-कूल्ड)

• आपूर्ति वोल्टेज: 9,0 वी… 12,6 वी

• गति: कार्य: 1 मी/से; अधिकतम: 2 मी/से

• एक बार चार्ज करने पर ऑपरेटिंग समय: 8 घंटे तक (70 आह की दो बैटरी के साथ)

• परियोजना वेबसाइट: https://www.facebook.com/GerrisUSV/

अभ्यास जारी रहा - अर्थात, एक नई परियोजना के लिए धारणाएँ

अपने स्वयं के संस्करण को विकसित करते समय हमने अपने लिए जो मार्गदर्शक सिद्धांत निर्धारित किए थे, वे इस प्रकार थे:

• टू-हल (जैसा कि पहले संस्करण में है, एक इको साउंडर के साथ सटीक माप प्राप्त करने के लिए आवश्यक सबसे बड़ी स्थिरता की गारंटी);
• अनावश्यक ड्राइव, बिजली और नियंत्रण प्रणाली;
• विस्थापन, न्यूनतम वजन वाले ऑन-बोर्ड उपकरण की स्थापना की अनुमति देता है। 15 किलो;
• परिवहन और अतिरिक्त वाहनों के लिए आसान disassembly;
• आयाम जो एक साधारण यात्री कार में परिवहन की अनुमति देते हैं, यहां तक ​​​​कि इकट्ठे होने पर भी;
• क्षति और संदूषण से सुरक्षित, शरीर के बाईपास में डुप्लिकेट ड्राइव;
• मंच की सार्वभौमिकता (अन्य अनुप्रयोगों में इसका उपयोग करने की क्षमता);
• एक स्टैंडअलोन संस्करण में अपग्रेड करने की क्षमता।

6. हमारी परियोजना के मूल संस्करण में विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके निर्मित खंडों में मॉड्यूलर विभाजन शामिल था, हालांकि, लोकप्रिय ब्लॉकों के रूप में आसानी से इकट्ठा किया जा सकता था और विभिन्न उपयोग प्राप्त किए जा सकते थे: रेडियो-नियंत्रित बचाव मॉडल से, यूएसवी प्लेटफार्मों के माध्यम से, इलेक्ट्रिक पेडल बोट तक

डिजाइन बनाम तकनीक यानी गलतियों से सीखना (या कला से तीन गुना अधिक)

सबसे पहले, निश्चित रूप से, अध्ययन थे - समान डिजाइन, समाधान और प्रौद्योगिकियों के लिए इंटरनेट पर खोज करने में बहुत समय व्यतीत किया गया था। उन्होंने हमें बहुत प्रेरित किया हाइड्रोड्रोनियम स्व-संयोजन के लिए विभिन्न अनुप्रयोगों, साथ ही मॉड्यूलर कायाक और छोटी यात्री नौकाएं। सबसे पहले हमें यूनिट के डबल-हल लेआउट के मूल्य की पुष्टि मिली (लेकिन उनमें से लगभग सभी प्रोपेलर सीबेड के नीचे स्थित थे - उनमें से अधिकांश को साफ पानी में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया था)। मॉड्यूलर समाधान औद्योगिक कश्ती ने हमें मॉडल पतवार (और कार्यशाला के काम) को छोटे टुकड़ों में विभाजित करने पर विचार करने के लिए प्रेरित किया। इस प्रकार, परियोजना का पहला संस्करण बनाया गया था।

7. Jakobsche संपादक के लिए धन्यवाद, बाद के 3D डिज़ाइन विकल्प जल्दी से बनाए गए - फिलामेंट प्रिंटिंग तकनीक में कार्यान्वयन के लिए आवश्यक (शरीर के पहले दो और अंतिम दो खंड प्रिंटर के स्वामित्व वाले मुद्रण स्थान की सीमाओं का परिणाम हैं)।

प्रारंभ में, हमने मिश्रित तकनीक को अपनाया। पहले प्रोटोटाइप में, धनुष और स्टर्न वर्गों को सबसे मजबूत सामग्री से बनाया जाना था जो हम पा सकते थे (एक्रिलोनिट्राइल-स्टाइरीन-एक्रिलेट - संक्षेप में एएसए)।

8. मॉड्यूल कनेक्शन की अपेक्षित सटीकता और दोहराव के साथ, मध्य भागों (आधा मीटर लंबा, अंततः एक मीटर भी) को उपयुक्त उपकरण की आवश्यकता होती है।

9. हमारे शीर्ष प्लास्टिक प्रौद्योगिकीविद् ने पहले चरम एएसए तत्व मुद्रित होने से पहले परीक्षण मॉड्यूल की एक श्रृंखला बनाई।

अंततः, अवधारणा के प्रमाण के बाद, बाद के मामलों को और अधिक तेज़ी से महसूस करने के लिए, हमने लेमिनेशन के लिए नए नए साँचे बनाने के लिए खुरों के रूप में छापों का उपयोग करने पर भी विचार किया। मध्य मॉड्यूल (50 या 100 सेंटीमीटर लंबा) को प्लास्टिक की प्लेटों से एक साथ चिपकाया जाना था - जिसके लिए हमारे असली पायलट और प्लास्टिक प्रौद्योगिकी के विशेषज्ञ - क्रिज़्सटॉफ़ श्मिट ("एट द वर्कशॉप" के पाठकों के लिए जाने जाते हैं, जिसमें सह-लेखक भी शामिल हैं) एमटी 10/2007) या रेडियो-नियंत्रित मशीन-उभयचर-हथौड़ा (एमटी 7/2008)।

10. अंतिम मॉड्यूल की छपाई में खतरनाक रूप से लंबा समय लग रहा था, इसलिए हमने सकारात्मक बॉडी टेम्प्लेट बनाना शुरू किया - यहां क्लासिक, छूट वाले संस्करण में।

11. प्लाइवुड शीथिंग के लिए कुछ पोटीनिंग और अंतिम पेंटिंग की आवश्यकता होगी - लेकिन, जैसा कि यह निकला, नेविगेशनल ब्रिगेड की संभावित विफलता के मामले में यह एक अच्छी सुरक्षा थी ...

नए मॉडल का 3डी डिजाइन प्रिंट के लिए, बार्टोलोमिएज जैकोब्शे द्वारा संपादित (9डी इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं पर उनके लेखों की एक श्रृंखला "मोलोडेगो टेक्निका" दिनांक 2018/2–2020/XNUMX के अंक में पाई जा सकती है)। जल्द ही हमने फ्यूजलेज के पहले तत्वों को प्रिंट करना शुरू कर दिया - लेकिन फिर पहला कदम शुरू हुआ ... सटीक रूप से सटीक प्रिंटिंग में अस्पष्ट रूप से हमारी अपेक्षा से अधिक समय लगा, और सामान्य से अधिक मजबूत सामग्री के उपयोग के परिणामस्वरूप महंगे दोष थे ...

12. ... जिन्होंने एक्सपीएस फोम बॉडी और सीएनसी तकनीक से एक समान खुर बनाया।

13. फोम कोर को भी साफ करना था।

स्वीकृति की तारीख खतरनाक रूप से तेजी से आ रही है, हमने मॉड्यूलर डिजाइन से दूर जाने का फैसला किया और हार्ड और बेहतर ज्ञात लैमिनेट तकनीक के लिए 3डी प्रिंटिंग - और हमने विभिन्न प्रकार के सकारात्मक पैटर्न (खुरों) पर समानांतर में दो टीमों में काम करना शुरू किया आवास: पारंपरिक (निर्माण और प्लाईवुड) और फोम (एक बड़े सीएनसी राउटर का उपयोग करके)। इस दौड़ में, रफाल कोवाल्स्की के नेतृत्व में "नई तकनीकों की टीम" (वैसे, रेडियो-नियंत्रित मॉडल निर्माणकर्ताओं के लिए राष्ट्रीय और विश्व प्रतियोगिताओं में एक मल्टीमीडिया खिलाड़ी - वर्णित "ऑन द वर्कशॉप" के सह-लेखक सहित 6/ 2018) को फायदा हुआ।

14. ... ऋणात्मक मैट्रिक्स बनाने के लिए उपयुक्त हो ...

15. ...जहां जल्द ही पहला ग्लास एपॉक्सी फ्लोट प्रिंट बनाया गया था। एक जेल कोट का उपयोग किया गया था, जो पानी पर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है (चूंकि हमने पहले ही मॉड्यूल को छोड़ दिया था, इसलिए दो-रंग की सजावट के साथ काम में हस्तक्षेप करने का कोई कारण नहीं था)।

इसलिए, कार्यशाला के आगे के काम ने रफाल के तीसरे डिजाइन पथ का अनुसरण किया: सकारात्मक रूपों के निर्माण से शुरू होकर, फिर नकारात्मक - एपॉक्सी-ग्लास मामलों के निशान के माध्यम से - तैयार आईवीडीएस प्लेटफॉर्म (): पहले, एक पूरी तरह से सुसज्जित प्रोटोटाइप , और उसके बाद पहली श्रृंखला की और भी अधिक उन्नत प्रतियां। यहाँ, पतवार के आकार और विवरण को इस तकनीक के अनुकूल बनाया गया - जल्द ही परियोजना के तीसरे संस्करण को इसके नेता से एक अनूठा नाम मिला।

16. इस शैक्षिक परियोजना की धारणा सार्वजनिक रूप से उपलब्ध, मॉडलिंग उपकरण का उपयोग थी - लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि हमारे पास तुरंत प्रत्येक तत्व के लिए एक विचार था - इसके विपरीत, आज यह गिनना मुश्किल है कि कितने कॉन्फ़िगरेशन की कोशिश की गई - और डिजाइन में सुधार यहीं खत्म नहीं हुआ।

17. यह उपयोग की जाने वाली बैटरियों में सबसे छोटी है - वे वर्कलोड के तहत प्लेटफॉर्म को चार घंटे तक चलने देती हैं। क्षमता को दोगुना करने का एक विकल्प भी है - सौभाग्य से, सर्विस हैच और अधिक उछाल बहुत कुछ करने की अनुमति देता है।

गेरिस यूएसवी एक जीवंत, कामकाजी बच्चा है (और अपने दिमाग से!)

गैरिसो यह घोड़ों के लिए लैटिन सामान्य नाम है - शायद जाने-माने कीड़े, शायद व्यापक रूप से दूरी वाले अंगों पर पानी के माध्यम से दौड़ रहे हों।

लक्ष्य हाइड्रोड्रोन हल्स मल्टी-लेयर ग्लास एपॉक्सी लेमिनेट से निर्मित - इच्छित कार्य की कठोर, रेतीली/बजरी स्थितियों के लिए पर्याप्त मजबूत। मापने के उपकरणों (इको साउंडर, जीपीएस, ऑन-बोर्ड कंप्यूटर, आदि) को माउंट करने के लिए स्लाइडिंग (ड्राफ्ट सेटिंग की सुविधा के लिए) बीम के साथ वे जल्दी से विघटित एल्यूमीनियम फ्रेम से जुड़े थे। परिवहन और उपयोग में अतिरिक्त सुविधाएं मामलों की रूपरेखा में शामिल हैं। ड्राइव (दो प्रति फ्लोट)। दोहरे मोटर्स का मतलब छोटे प्रोपेलर और अधिक विश्वसनीयता भी है, जबकि साथ ही औद्योगिक मोटर्स की तुलना में और भी अधिक सिमुलेशन का उपयोग करने में सक्षम होना।

18. सैलून पर एक नज़र मोटर और एक बिजली के बॉक्स के साथ। दृश्यमान सिलिकॉन ट्यूब जल शीतलन प्रणाली का हिस्सा है।

19. पहले जल परीक्षणों के लिए, हमने पतवारों को भारित किया ताकि कटमरैन इच्छित कार्य की शर्तों के लिए पर्याप्त रूप से व्यवहार कर सके - लेकिन हम पहले से ही जानते थे कि प्लेटफ़ॉर्म इसे संभाल सकता है!

बाद के संस्करणों में, हमने विभिन्न प्रणोदन प्रणालियों का परीक्षण किया, धीरे-धीरे उनकी दक्षता और शक्ति में वृद्धि की - इसलिए, प्लेटफ़ॉर्म के बाद के संस्करण (कई साल पहले के पहले कटमरैन के विपरीत) गति के एक सुरक्षित मार्जिन के साथ भी हर पोलिश नदी के प्रवाह का सामना करते हैं।

20. बेसिक सेट - एक सोनार के साथ (अभी तक यहां जुड़ा नहीं है)। दो उपयोगकर्ता-आदेशित बढ़ते बीम भी माप उपकरणों को डुप्लिकेट करने की अनुमति देते हैं और इस प्रकार माप की विश्वसनीयता को स्वयं बढ़ाते हैं।

21. काम करने का माहौल आमतौर पर बहुत गंदे पानी के साथ बजरी होता है।

चूंकि इकाई को 4 आह (या अगले संस्करण में 8 आह) की क्षमता के साथ लगातार 34,8 से 70 घंटे तक संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - प्रत्येक मामले में एक। इतने लंबे समय तक चलने के साथ, यह स्पष्ट है कि तीन-चरण मोटर्स और उनके नियंत्रकों को ठंडा करने की आवश्यकता है। यह प्रोपेलर के पीछे से लिए गए एक विशिष्ट मॉडलिंग वॉटर सर्किट का उपयोग करके किया जाता है (एक अतिरिक्त पानी पंप अनावश्यक निकला)। फ्लोट्स के अंदर के तापमान के कारण होने वाली संभावित विफलता के खिलाफ एक और सुरक्षा ऑपरेटर के नियंत्रण कक्ष (यानी आधुनिक सिमुलेशन के विशिष्ट ट्रांसमीटर) पर मापदंडों का टेलीमेट्रिक रीडिंग है। नियमित रूप से, विशेष रूप से, इंजन की गति, उनके तापमान, नियामकों के तापमान, आपूर्ति बैटरी के वोल्टेज आदि का निदान किया जाता है।

22. यह स्लीक क्रॉप्ड मॉडल के लिए जगह नहीं है!

23. इस परियोजना के विकास में अगला कदम स्वायत्त नियंत्रण प्रणाली को जोड़ना था। एक जलाशय का पता लगाने के बाद (Google मानचित्र पर या मैन्युअल रूप से - मापा जलाशय की समोच्च इकाई के चारों ओर प्रवाह के अनुसार), कंप्यूटर अनुमानित मापदंडों के अनुसार मार्ग की पुनर्गणना करता है और एक स्विच के साथ ऑटोपायलट को चालू करने के बाद, ऑपरेटर आराम से कर सकता है अपने हाथ में शीतल पेय के साथ डिवाइस के संचालन का निरीक्षण करने के लिए बैठें ...

पूरे परिसर का मुख्य कार्य एक अलग भूगर्भीय कार्यक्रम में पानी की गहराई माप के परिणामों को मापना और सहेजना है, जो बाद में इंटरपोलेटेड कुल जलाशय क्षमता निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं (और इस प्रकार, उदाहरण के लिए, चयनित बजरी की मात्रा की जांच करने के बाद से अंतिम माप)। ये माप या तो नाव के मैनुअल नियंत्रण (पारंपरिक रिमोट नियंत्रित फ्लोटिंग मॉडल के समान) या स्विच के पूरी तरह से स्वचालित संचालन द्वारा किए जा सकते हैं। फिर गहराई और गति की गति के संदर्भ में वर्तमान सोनार रीडिंग, मिशन की स्थिति या वस्तु के स्थान (एक अत्यंत सटीक आरटीके जीपीएस रिसीवर से, 5 मिमी की सटीकता के साथ तैनात) ऑपरेटर को निरंतर पर प्रेषित किया जाता है डिस्पैचर और नियंत्रण आवेदन के आधार पर (यह नियोजित मिशन के मापदंडों को भी निर्धारित कर सकता है)।

परीक्षा और विकास के अभ्यास संस्करण

वर्णित हाइड्रोड्रोन इसने विभिन्न, आम तौर पर काम करने की स्थितियों में कई परीक्षणों को सफलतापूर्वक पारित किया है, और एक वर्ष से अधिक समय से अंतिम उपयोगकर्ता की सेवा कर रहा है, श्रमसाध्य रूप से नए जलाशयों की "जुताई" कर रहा है।

प्रोटोटाइप की सफलता और संचित अनुभव ने इस इकाई की नई, और भी अधिक उन्नत इकाइयों को जन्म दिया। मंच की बहुमुखी प्रतिभा इसे न केवल भूगर्भीय अनुप्रयोगों में उपयोग करने की अनुमति देती है, बल्कि, उदाहरण के लिए, छात्र परियोजनाओं और कई अन्य कार्यों में भी।

मुझे विश्वास है कि सफल निर्णयों और परियोजना प्रबंधक के परिश्रम और प्रतिभा के लिए धन्यवाद, जल्द ही होगा गेरिस बोट्स, एक वाणिज्यिक परियोजना में परिवर्तित होने के बाद, वे पोलैंड में पेश किए गए अमेरिकी समाधानों के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे, जो खरीद और रखरखाव के मामले में कई गुना अधिक महंगे हैं।

यदि आप विवरण में रुचि नहीं रखते हैं और इस दिलचस्प संरचना के विकास पर नवीनतम जानकारी में रुचि रखते हैं, तो कृपया परियोजना वेबसाइट पर जाएं: फेसबुक पर गेरिसयूएसवी या पारंपरिक रूप से: MODElmaniak.PL।

मैं सभी पाठकों को अपनी प्रतिभा को एक साथ लाने के लिए प्रोत्साहित करता हूं ताकि एक साथ अभिनव और पुरस्कृत परियोजनाएं बनाई जा सकें-चाहे (परिचित!) "यहां कुछ भी भुगतान नहीं करता है।" हम सभी को आत्मविश्वास, आशावाद और अच्छा सहयोग!