Ako navrhnúť kvadrokoptéru pomocou Siemens NX?

Ako navrhnúť kvadrokoptéru s počítačom navrhovaným softvérom Siemens NX
Tento článok vysvetlí, ako navrhnúť kvadrokoptéru s počítačom navrhovaným softvérom Siemens NX.

Tento článok vysvetlí, ako navrhnúť kvadrokoptéru s počítačom navrhovaným softvérom Siemens NX. Potom ho možno budete chcieť implementovať do 3-D tlačiarne na požadované použitie a vytvorenie.

Časť 1 z 3: Pochopenie fungovania kvadrokoptéry

  1. 1
    Pochopte, čo je to kvadrokoptéra. Je to stroj, ktorý používa štyri rotory na manévrovanie vzduchom. Tiež to vyžaduje, aby počítačový systém prijímal príkazy z ovládača na ovládanie toho, kde sa bude kvadrokoptéra pohybovať.
  2. 2
    Pochopte sily pôsobiace na kvadrokoptéru. Hovorí sa im gravitácia, zdvih a ťah. Pri prevádzke kvadrokoptéry sú sily, preto je dôležité porozumieť týmto trom silám. Sú popísané nižšie.
    • Gravitácia pôsobí na kvadrokoptéru. Konkrétne je to sila, ktorá kvôli svojej hmotnosti ťahá kvadrokoptéru na zem.
    • Zdvih je sila nahor, ktorá je výsledkom vrtúľ. Ťah sa týka horizontálnych síl, ktoré vznikajú v dôsledku smeru vrtúľ.
    • Drag je sila, ktorá tlačí vzduch späť na kvadrokoptéru; to sa stáva, keď to letí.
  3. 3
    Pochopte, ako kvadrokoptéra manévruje. Mení smer tým, že znižuje alebo zvyšuje otáčky vrtule, čo spôsobuje, že sa uberá smerom, ktorý prikazuje regulátor. Smer pohybu je popísaný nižšie:
    • Pohyb dopredu a dozadu: Predné vrtule klesajú v otáčkach za minútu (RPM), zatiaľ čo zadné vrtule rastú v otáčkach. Opak nastáva, keď sa kvadrokoptéra pohybuje vzduchom dozadu.
    • Pohyb doľava a doprava: Pri pohybe doľava dve vrtule znižujú otáčky a dve pravé sa zvyšujú. Pohyb doprava nastáva vtedy, keď sa stane opak.
    • Pohyb hore a dole: Kvôli pohybu hore musí kvadrokoptéra zvýšiť otáčky všetkých vrtúľ, aby sa vytvorila vztlaková sila, ktorá je väčšia ako gravitačná sila pôsobiaca na dron. Aby sa pohybovali vzduchom nadol, otáčky sa znížia na všetky vrtule, kde je vztlaková sila menšia ako gravitačná sila, ktorá spôsobuje, že sa kvadrokoptéra pohybuje nadol.

Časť 2 z 3: spustenie procesu navrhovania

  1. 1
    Začnite brainstormingom svojho dizajnu. Brainstorming je nevyhnutný pre začiatok procesu navrhovania vašej kvadrokoptéry. Uistite sa, že sa rozhodnete, čo by vaša kvadrokoptéra dosiahla, ak by bola vytvorená prostredníctvom dielov vytvorených pomocou softvéru CAD. Uistite sa, že môžete odpovedať na nasledujúce otázky:
    • Aká je veľkosť kvadrokoptéry?
    • Bude musieť kvadrokoptéra zdvíhať predmety?
    • Aká je rýchlosť kvadrokoptéry? Bude to rýchle alebo pomalé?
    Aby držali motory mimo kvadrokoptéry kvôli stabilite
    Ramená musia byť tiež robustné a tuhé, aby držali motory mimo kvadrokoptéry kvôli stabilite.
  2. 2
    Rozhodnite sa o častiach kvadrokoptéry. Teraz by ste si mali vybrať diely, ako sú motory, spojovacie prvky, vrtule a elektrické jednotky, aby zodpovedali vašim myšlienkam. Pred navrhovaním budete musieť vybrať diely, aby ste získali predstavu o rozmeroch, ktoré budú začlenené do dizajnu kvadrokoptéry. Všetky diely tak budú do seba správne zapadať.
    • Skúste nájsť súpravu so všetkými potrebnými materiálmi. To vám uľahčí hľadanie dielov.
    • Vyberte motory, ktoré poskytujú kvadrokoptére dostatočný ťah na to, aby sa vznášal pri plyne%50. Vďaka tomu bude kvadrokoptéra efektívnejšia a vydrží dlhšie. Ak je napríklad celkový rám kvadrokoptéry 500 gramov, každý motor by mal vyvinúť 250 gramov ťahu v celkovej výške 1000 gramov.
    • Keď ste sa rozhodli pre diely, napíšte si rozmery typu spojovacích materiálov, ktoré budú použité na spojenie rôznych častí kvadrokoptéry k sebe. Všimnite si veľkosti elektrických komponentov a umiestnenia nastavených otvorov na motoroch. To všetko vám pomôže nasadiť motory na upevňovacie prvky pre kvadrokoptéru.
  3. 3
    Vytvorte hrubý náčrt kvadrokoptéry. Hrubý náčrt by mal mať vaše nápady a súčasti brainstormingu načrtnuté na papieri; tak získate predstavu o tom, ako bude váš návrh vyzerať. Náčrt by mal tiež zahŕňať rozmery každej časti kvadrokoptéry. Majte na pamäti, že ľahší dron bude efektívnejší a zníži aj výšku zdvihu potrebného na lietanie. Vďaka tomu vydrží batéria dlhšie.
    • K ťahaniu dôjde v oblastiach, kde vzduch nemôže prechádzať. Ak však urobíte otvory alebo otvorené oblasti, znížia odpor a množstvo zdvihu potrebného na to, aby sa kvadrokoptéra dostala do vzduchu.
    • Pre rám kvadrokoptéry načrtnite nohy. Pripojte dosky a ramená v dizajne, ktorý bude vyhovovať potrebám toho, čo by mal dron dosiahnuť.
    • Načrtnite motor a elektrické jednotky, ktoré boli vybraté.
  4. 4
    Otvorte siemens NX a potom kliknite na tlačidlo nového súboru v ľavej hornej časti obrazovky. Zobrazí sa karta na vytvorenie modelu. Použite merné jednotky a pomenujte súbor, ktorý sa vytvorí.
    • Karta súborov v programe Siemens NX vám umožní ukladať a vytvárať aj nové súbory.
  5. 5
    Kliknite na kartu domov. Na tejto karte bude tlačidlo náčrtu, na ktoré kliknete, a môžete začať vytvárať diely kvadrokoptéry. NX má príkazy, ktoré sa majú použiť na vytváranie dielov a nastavovanie rozmerov. Sú popísané nižšie:
    • Vytlačiť: Toto vytiahne vašu skicu v softvéri na zadanú dĺžku.
    • Priamy náčrt: Táto sada príkazov obsahuje čiary, kruhy, body a orezanie, ktoré je možné začleniť do procesu návrhu.
    • Príkaz diera: Vo vašich extrudovaných objektoch sa vytvoria otvory.
    • Revolve: Po vytvorení objektu obrysu príkaz revolve otočí obrys pozdĺž určených osí o určitý počet stupňov, aby získal určitý tvar.
  6. 6
    Vytvorte nohy pre kvadrokoptéru. Nohy by mali byť navrhnuté tak, aby vyhovovali vašim potrebám pre kvadrokoptéru. Krátke nohy poskytujú malú ochranu od rámu drona k zemi, ale tiež znižujú hmotnosť kvadrokoptéry a zvyšujú vztlak, ktorý je možné vyrobiť. Dlhšie nohy môžu pomôcť chrániť rám dronu pred zemou a umožniť vyberanie predmetov.
    • Navrhnite miesto, kde noha pripevní spodnú dosku k ramenám drona. Budete to potrebovať na určenie správnych rozmerov otvorov potrebných na upevnenie skrutky. Pri tom naneste protiľahlé zapustené otvory, kde budú prechádzať skrutky, aby sa na nohe vytvoril čistý povrch. Maximalizujte vzdialenosť, ktorú môže skrutka dosiahnuť, aby sa nohy, spodná doska a ruky spojili dohromady.
    • Vytvorte najmenej dva otvory pre upevňovacie prvky.
    • Dokončite náčrt a potom naneste ďalší na dosku nohy, aby ste vytvorili návrh skutočného tvaru nohy. Navrhnite tvar nohy z hrubého náčrtu.
    • Po dokončení uložte súbor pre jednoduchosť ako leg.prt.
  7. 7
    Vytvorte spodnú dosku kvadrokoptéry. Spodná doska bude pripevnená nohami k pažiam. Účelom tejto platne je vytvoriť stabilizáciu, aby sa nohy a ruky pri lete voľne nepohybovali.
    • Vytvorte nový náčrt a najskôr načrtnite obrys taniera. Najlepšie sú dosky v tvare kruhu, pretože v prípade nárazu ponúkajú najtuhšiu stabilitu. K prvým zlomeninám pri zrážkach dochádza v oblastiach s ostrými rohmi alebo hranami. Skúste implementovať zaoblené hrany v prípade, že sa vám zrúti kvadrokoptéra.
    • Načrtnite otvory so správnymi rozmermi; urobte to vo vonkajších oblastiach dosky, kam pôjdu nohy. Uistite sa, že ak sú použité štyri nohy, všetky otvory sú od seba rovnako vzdialené.
    • Na tanier naneste oblasti na zníženie hmotnosti. Začnite v strede dosky a vyhnite sa oblastiam blízko otvorov pre nohy a blízko okrajov, kde môže dôjsť k prasklinám. Pri aplikácii oblastí so zníženou hmotnosťou dbajte na to, aby boli na tanier nanesené rovnomerne. Aplikácia na zníženie hmotnosti na jednu stranu môže spôsobiť, že sa skutočná kvadrokoptéra za letu nakloní bez toho, aby vám to niekto povedal. Celkovo by sa zníženie malo vykonať rovnako.
    • Tento tanier by nemal byť tenký. Ak je tenký, je ľahko náchylný na praskliny pri pristátí.
    • Keď ste hotoví, pre jednoduchosť uložte súbor ako bottomplate.prt.
    Urobiť kvadrokoptéru vhodnou na lietanie
    Hotový návrh môžete v budúcnosti použiť na 3D tlač dielov a urobiť kvadrokoptéru vhodnou na lietanie.
  8. 8
    Vytvorte ramená kvadrokoptéry. Mali by byť navrhnuté tak, aby sa vzduch mohol voľne pohybovať hore a dole; tento dizajn zníži odpor. Ramená musia byť tiež robustné a tuhé, aby držali motory mimo kvadrokoptéry kvôli stabilite.
    • Vytvorte počiatočný obrys ramena. Zahrňte zníženie hmotnosti, otvory pre upevňovacie prvky motora a uistite sa, že zapínanie na nohy spája rameno so spodnou doskou (a na hornej strane s pripojením k hornej doske). Vytlačenie ramena je potrebné navrhnúť tak, aby spojovacie prvky mohli dosiahnuť časť na pripevnenie motora k ramenu.
    • Tam, kde sa rameno spája so spodnou a hornou doskou, vytvorte dva obdĺžnikové stĺpiky s nastavenými otvormi na upevnenie kvadrokoptéry k sebe.
    • Pri navrhovaní dĺžky ramena pamätajte na dĺžku vrtúľ. Príliš krátke ramená môžu spôsobiť vzájomné rušenie vrtúľ a k letu nedôjde. Vytváranie ramien, ktoré sú príliš dlhé, spôsobí, že dron bude nestabilný.
    • Po dokončení uložte súbor pre jednoduchosť ako arm.prt.
  9. 9
    Vytvorte hornú dosku kvadrokoptéry. Toto bude použité na uchovanie určitých častí elektronických súčiastok. Bude tiež potrebné, aby ste spojili ramená dohromady, aby sa ramená neohýbali a stabilizovali rám. Doska by mala tiež obsahovať zníženie hmotnosti a odporu pre lepšiu účinnosť letu.
    • Mal by byť vytvorený obrys platne a na štyri ramená kvadrokoptéry by mali byť nanesené otvory, aby sa upevňovacie prvky uložili. Otvory by mali byť v súlade s tými, ktoré sú vytvorené na ramenách.
    • Na dosku rovnomerne naneste tvary na zníženie hmotnosti a ťahu a potom vytlačte na požadovanú dĺžku, ktorá by mala byť približne polovičná ako na spodnej doske.
    • Po dokončení uložte súbor ako horný tanier.prt.
  10. 10
    Vytvorte komponenty pomocou špecifikácií. Týmito komponentmi budú motory, vrtule, spojovacie prvky a batéria a hlavný ovládač. Komponenty budú navrhnuté s rozmermi uvedenými v nájdených častiach.
    • Vytvorte diely podľa svojich predstáv v samostatných súboroch. Súbory pomenujte podľa názvu časti.

Časť 3 z 3: Vytvorenie zostavy kvadrokoptéry

  1. 1
    Otvorte všetky súbory súčiastok v NX. Po kliknutí na ne sa uistite, že sú všetky otvorené.
  2. 2
    Aplikujte obmedzenia. Vykonajte to medzi časťami a zarovnajte otvory dohromady. Časti môžete pridávať, otáčať a presúvať kliknutím na príkazy zostavy v pravom hornom rohu obrazovky.
  3. 3
    Pozrite si zostavu. Pri pohľade na zostavu skontrolujte, či sú všetky diely zarovnané a či medzi sebou dobre zapadajú. To vám umožní zistiť, či je potrebné niektoré diely upraviť tak, aby zodpovedali ostatným častiam.
    Aby ste získali predstavu o rozmeroch
    Pred navrhovaním budete musieť vybrať diely, aby ste získali predstavu o rozmeroch, ktoré budú začlenené do dizajnu kvadrokoptéry.
  4. 4
    Uložte súbor zostavy ako assembly.prt. Vďaka tomu bude súbor jednoduchšie nájsť. Budete musieť otvoriť, aby ste videli, ako kvadrokoptéra vyzerá.
  5. 5
    Vytvorte priečinok na prezeranie návrhu. Uložte všetky súbory, ktoré ste vytvorili, do priečinka zip (priečinok zip je najvhodnejší, pretože pomocou neho môžete svoj súbor ľahko nahrať do NX a zobraziť zostavu). Hotový návrh môžete v budúcnosti použiť na 3D tlač dielov a urobiť kvadrokoptéru vhodnou na lietanie.

Tipy

  • Ak ste našli motory a vrtule, ale neviete, ako ich navrhnúť, uistite sa, že máte v ostatných častiach správne nastavené otvory pre upevňovacie prvky na správne zarovnanie.

FacebookTwitterInstagramPinterestLinkedInGoogle+YoutubeRedditDribbbleBehanceGithubCodePenWhatsappEmail