Engrenagens infinitas

Componentes e suprimentos

Motor DC, 12 V

Reed Switch, SPST-NO

Arduino UNO

Kit RGB LCD Shield, visor de caracteres 16x2

Ferramentas e máquinas necessárias

Kit ProBUDDY

Sobre este projeto

Arthur Ganson construiu uma escultura inspiradora chamada "Máquina com Concreto" composta de 12 estágios de engrenagens de proporção 1/50, todos conectados entre si. A primeira engrenagem gira a 200 rpm, a rotação completa leva 1/200 minutos. Adivinhe o tempo de rotação total da última engrenagem (que está enterrada no concreto):13,7 bilhões (10 ^ 12) anos!

Não importa o quão rápido você gire a primeira marcha, seu esforço diminui dentro do sistema. A vida é e se sente de maneira semelhante. Fazemos muitas coisas e elas acrescentam muito pouco ao universo. Então o melhor que podemos fazer é fazer o que gostamos e o que nos deixa felizes!

Assim, criamos um projeto semelhante, INFINITY GEARS, de uma forma mais compacta com chaves de contador de rotação em diferentes estágios, alimentado por um Arduino Uno. Rodamos a primeira marcha com um motoredutor CC de 250 rpm.

Adivinhe o tempo de rotação total da nossa última marcha !? ------> Espere por isso -------> 346 Quintilhões (346 x 10 ^ 18) anos! Mesmo o universo (muito provavelmente) não verá a rotação completa! É por isso que projetamos essa última marcha como uma "engrenagem quadrada não giratória".

Todas as engrenagens em nosso projeto são impressas em 3D em cores, exceto 5 pretas, que têm pequenos ímãs sobre elas (uma engrenagem preta no eixo do motor, não tem um ímã). Suas rotações são contadas por interruptores reed + LEDs que são conectados a um LCD Arduino Uno + 2x16.

Construímos o projeto em um Kit ProBUDDY tamanho A3, que ajuda e facilita muito durante a construção, armazenamento e transporte de seus projetos. (Em breve no Kickstarter em 01/11/2022) Página do produto:https://www.sundayrobotics.com/probuddy/

A 1ª engrenagem preta completa sua rotação completa em 0,002 minuto, pode ser facilmente vista.

A 2ª marcha preta, entretanto, completa sua rotação completa em 135 dias! Se você esperar tanto tempo ..

A 3ª marcha preta, OMG, completará sua rotação completa em 3,6 milhões (3,6 x 10 ^ 6) anos!

4ª marcha preta, OMG, 35 trilhões (35 x 10 ^ 12)!

5ª Engrenagem Quadrada Preta, OOOOOOMMMMMMMGGGGGGG, 346 Quintilhões (346 x 10 ^ 18) ANOS! (Será que o universo o verá girar? Não tenho certeza sobre isso!)

Código

Código do Arduino Uno

Código Arduino Uno Arduino

 #include  / * Esta biblioteca deve ser incluída para uso na tela LCD. * / LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); / * Pinos do Arduino aos quais o LCD está conectado. * // * Definições do sensor da chave Reed. * / int reed1 =6; int reed2 =7; int reed3 =8; int reed4 =9; int reed_status1, reed_status2, reed_status3, reed_status4; / * Definições de contador. * / contador interno 1 =0; contador interno 2 =0; contador interno 3 =0; contador interno 4 =0; configuração vazia () {lcd.begin (16, 2); / * Os números de linha e coluna do LCD são especificados. * // * O texto a ser escrito na primeira linha do LCD. * / lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("SUNDAY ROBOTICS"); / * O texto a ser escrito na segunda linha do LCD. * / lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("INFINITE GEARS"); / * Interruptores Reed são configurados como entrada. * / pinMode (reed1, INPUT); pinMode (reed2, INPUT); pinMode (reed3, INPUT); pinMode (reed4, INPUT); atraso (1500); / * A tela inicial aguardará 1500 milissegundos. * /} void loop () {/ * O estado do sensor da chave reed é lido e, em seguida, o estado é passado para a variável. * / reed_status1 =digitalRead (reed1); reed_status2 =digitalRead (reed2); reed_status3 =digitalRead (reed3); reed_status4 =digitalRead (reed4); // Se o estado do switch reed for 0, o sistema espera 100 milissegundos e o contador aumenta em 1. * / if (reed_status1 ==0) {delay (100); counter1 ++; } else if (reed_status2 ==0) {delay (100); counter2 ++; } else if (reed_status3 ==0) {delay (100); counter3 ++; } else if (reed_status4 ==0) {delay (100); counter4 ++; }} lcd.clear (); / * Limpe a tela LCD. * / / * O texto a ser escrito após a tela inicial. * / lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("ENGRENAGENS INFINITAS"); / * Os valores do contador são escritos na segunda linha. * / lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("F:"); lcd.print (contador1); lcd.print ("S:"); lcd.print (contador2); lcd.print ("T:"); lcd.print (contador3); lcd.print ("F:"); lcd.print (contador4); lcd.print ("F:"); lcd.print (contador 5); }

Peças personalizadas e gabinetes

Teremos 41 engrenagens retas + Engrenagem do motor, todos conectados. Cada engrenagem possui 45 dentes na parte externa e 9 dentes na parte interna. A engrenagem do motor também tem 9 dentes.

Em cada estágio, a relação de transmissão é de 1/5. Da engrenagem do motor à engrenagem final, temos 41 estágios conectados. Isso perfaz uma relação de engrenagem de 1 / (5 ^ 41).

A engrenagem do motor completa sua rotação completa em 1/250 de um minuto. E para a última marcha (quadrada), leva (1/250) * (5 ^ 41) =1,8x10 ^ 26 minutos!

Isso é 3,03x10 ^ 24 horas!

Isso é 1,26x10 ^ 23 dias!

Isso é 3,46x10 ^ 20 anos!

E isso é 346 quintilhões de anos!

Esquemas

Pessoal, nossa fonte de alimentação é de 8 pilhas AA Alcalinas conectadas em série. Temos um motor 6V DC e 5V Arduino Uno + LCD + resto do circuito. Portanto, utilizamos 2 reguladores LM2596 para isso.

Em cada engrenagem preta temos um ímã. Temos 4 ímãs no total. Bem ao lado deles há uma chave reed conectada a um led e resistor e ao pino do Arduino Uno. Quando o ímã passa ao lado do interruptor reed, teremos uma transição de alto para baixo e para alto no pino do Arduino.

Temos um LCD de 2x16 caracteres para mostrar as contagens rotacionais.

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Processo de manufatura

impressao 3D

Sistema de controle de automação

Tecnologia industrial