BTS - Team 28 (R2-DTimbs) Submersible/Sous-marin : 17 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Tutoriel pour construire un submersible à partir de matériaux que l'on peut trouver à la quincaillerie locale.

Le submersible final sera capable d'avancer, de reculer, de tourner, de monter et de descendre dans l'eau.

Étape 1: ce dont vous avez besoin

Matériaux (comme sur la photo):

• (1) tuyau à bout lisse 1/2" x 10' PVC Sch. 40
• (4) Té PVC 1/2" Sch. 40
• (6) Coude à 90 degrés en PVC 1/2" Sch. 40
• (3) DPDT Mini Toggle Center Off momentané
• (1) 80' 24/4-Gauge Catégorie 5e Riser Internet Fil - Gris
• (3) Moteur à courant continu de propulseur
• (3) Hélices adaptées aux moteurs à courant continu - Conçues pour une utilisation sous-marine
• (2) Capuchon de douille 1/2" PVC Sch. 40
• (25) Attaches de câble/zip noires à double verrouillage de 8 po
• (2) Aimant à disque unique
• (1) Isolant de tuyau en polyéthylène de 1/2" x 6'
• (1) Rôle du ruban électrique noir
• (3) Cartouche de film plastique pour moteurs à courant continu
• (1) Anneau de cire
• (20+) Fils supplémentaires de différentes couleurs

Outils/ajouter. Matériaux (non illustrés):

• Sharpie noir
• Fer à souder avec soudure
• Coupe-tube en PVC
• Ciseaux
• Mètre à ruban
• Pince à dénuder
• Super colle
• Cordon d'alimentation
• Accès à une prise de courant
• Papier d'imprimante

Étape 2: Faire les coupes dans le tuyau en PVC

Matériaux:

• (1) tuyau à bout lisse 1/2" x 10' PVC Sch. 40
• Sharpie noir
• Coupe-tube en PVC
• Mètre à ruban

Pas:

1. Marquez un point à l'extrémité la plus à gauche du tuyau en PVC.
2. À partir de la marque précédente, mesurez 6" vers la droite avec le ruban à mesurer et faites une marque.
3. Répétez l'étape (ci-dessus) deux fois de plus, en mesurant à partir des marques précédentes et en faisant plus de marques là où cela est indiqué.
4. À partir du dernier marquage que vous avez fait, mesurez 5" vers la droite avec le ruban à mesurer et faites une marque.
5. Répétez l'étape (ci-dessus) une fois de plus, en mesurant à partir du ou des repères précédents et en faisant plus de repères là où indiqué.
6. À partir du dernier marquage que vous avez fait, mesurez 1' vers la droite avec le ruban à mesurer et faites une marque.
7. Répétez l'étape (ci-dessus) une fois de plus, en mesurant à partir du ou des repères précédents et en faisant plus de repères là où indiqué.
8. À partir du dernier marquage que vous avez fait, mesurez 9" vers la droite avec le ruban à mesurer et faites une marque.
9. À partir du dernier marquage que vous avez fait, mesurez 4" vers la droite avec le ruban à mesurer et faites une marque.
10. Répétez l'étape (ci-dessus) une fois de plus, en mesurant à partir du ou des repères précédents et en faisant plus de repères là où indiqué.
11. À l'aide du coupe-tube en PVC, faites une coupe à chacune des marques que vous avez dessinées sur le tuyau dans les étapes ci-dessus.

Résultat:

• (3) coupes de 6" de tuyau en PVC
• (2) coupes de 5" de tuyau en PVC
• (2) coupes de 1' de tuyau en PVC
• (1) coupe de 9" de tuyau en PVC
• (2) coupes de 4" de tuyau en PVC
• Tuyau PVC de rechange

Gardez toutes les coupes de tuyaux en PVC à portée de main pour l'étape suivante, en laissant de côté tous les morceaux de tuyaux en PVC de rechange.

Étape 3: Assembler le cadre de base du submersible (partie 1)

Matériaux:

• (2) coupes de 1' de tuyau en PVC
• (4) coudes en PVC
• (2) Tés en PVC
• Coupe-tubes en PVC

Pas:

1. Prenez l'un des morceaux de tuyau en PVC de 1 pi et coupez-le en deux, de sorte que les résultats soient (2) segments de tuyau de 6 po.
2. Regardez le té en PVC: il y a trois ouvertures sur chaque té en PVC, dont deux sont directement en face l'une de l'autre / non perpendiculaires.
3. Dans l'une des deux ouvertures (ci-dessus), placez une extrémité d'un morceau de tuyau en PVC de 6 po dans une ouverture, en exerçant une pression pour que le joint tienne.

4. Placez une extrémité de l'autre segment de 6" dans l'autre ouverture qui est directement en face de l'endroit où vous avez attaché l'extrémité de l'autre segment de 6".

5. Placez une extrémité d'un des coudes en PVC sur l'extrémité libre d'un des tuyaux en PVC de 6 po de la structure réalisée en suivant les instructions ci-dessus.
6. Joignez l'une des ouvertures de l'autre coude en PVC et l'extrémité libre de l'autre tuyau en PVC de 6 po situé sur la structure que vous avez créée.
7. Regardez l'image dans la 'Figure 1'. Votre structure doit correspondre à ce qui se trouve dans l'image.
8. Répétez les étapes (ci-dessus) avec une autre coupe de 1 'de tuyau en PVC, deux coudes en PVC et un té en PVC afin d'avoir deux structures similaires à celle de la figure 1.

Étape 4: Assembler le cadre de base du submersible (partie 2)

Matériaux:

• Les produits de l'étape précédente (ce qui a été fait dans la partie 1)
• (2) coupes de 6" de tuyau en PVC

Pas:

1. Attachez une extrémité de l'un des morceaux de tuyau de 6" à l'ouverture d'un coude en PVC à partir de l'un des segments qui a été fabriqué au cours de la partie 1.
2. Attachez l'extrémité ouverte de la même pièce de 6" à l'un des coudes en PVC de l'autre segment de tuyau qui se trouve horizontalement en face de celui-ci.
3. Regardez l'image dans la 'Figure 3'. Les connexions que vous venez de faire doivent ressembler à ce qui est montré dans l'image.
4. Fixez la deuxième des pièces de 6" entre les ouvertures des deux coudes en PVC situés de l'autre côté des segments qui ont été fabriqués au cours de la partie 1, un peu comme la pièce de 6" des étapes précédentes avait été fixée.
5. Regardez l'image dans la 'Figure 2'. Le cadre résultant qui a été créé doit ressembler à ce qui est montré dans l'image.

Étape 5: Assembler le cadre de base du submersible (partie 3)

Matériaux:

• Les produits de l'étape précédente (ce qui a été fait dans la partie 2)
• (2) coupes de 5" de tuyau en PVC
• (1) coupe de 6" de tuyau en PVC

Pas:

1. Faites pivoter les tés en PVC sur le cadre qui a été fabriqué dans la partie 2 afin qu'ils pointent vers le bas.
2. Connectez une extrémité de l'une des pièces de 5" à l'une des ouvertures sur l'un des connecteurs en T en PVC.
3. Connectez l'autre morceau de tuyau en PVC de 5" à l'ouverture de l'autre té en PVC de la même manière que le premier morceau de 5" a été connecté au cadre.
4. Fixez l'une des ouvertures de l'un des connecteurs coudés en PVC à l'extrémité ouverte de l'un des morceaux de tuyau en PVC de 5 po.
5. Attachez l'une des ouvertures de l'autre coude en PVC au morceau de PVC de 5" qui n'est actuellement pas connecté à un coude en PVC.
6. Attachez la pièce de 6" de sorte que ses extrémités soient connectées aux extrémités ouvertes des deux connecteurs coudés en PVC qui se trouvent au bas de la structure.
7. Regardez 'Figure 4'. Votre structure terminée doit ressembler à ce qui est montré dans l'image d'un point de vue aérien.

Étape 6: Assemblage des moteurs

Matériaux:

• Anneau de cire
• Ruban électrique
• (3) fils rouges
• (3) fils noirs
• (3) Moteurs propulseurs (CC)
• (3) Hélices pour les moteurs
• Fer à souder + soudure
• Pince à dénuder
• Ciseaux
• Adhésif (par exemple, Superglue)

Pas:

1. Retirez une partie de la cire qui se trouve dans l'anneau de cire. Roulez cette cire en (6) petites sphères, chacune ayant le même diamètre qu'un nickel.
2. Enveloppez chacun de vos moteurs dans du ruban électrique, en veillant à couvrir toutes les ouvertures dans les moteurs qui mènent aux composants internes. Ceci afin d'éviter que de la cire ne pénètre et n'endommage les moteurs lors des étapes ultérieures.
3. Regardez chaque moteur. Il devrait y avoir deux terminaux à une extrémité, dont l'un devrait avoir un point rouge à côté, comme indiqué dans la (première) image ci-dessus. La borne avec le point rouge représente la borne qui se connectera à l'alimentation, tandis que l'autre représente la terre.
4. Pour chacun des (6) fils noir/rouge que vous utiliserez, utilisez une pince à dénuder afin de dénuder 1" d'isolant à une extrémité et 3" d'isolant à l'autre extrémité. Afin de dénuder correctement vos fils, déterminez le calibre de chaque fil (lequel des numéros il correspond à côté de la pince à dénuder) avant de procéder au retrait de l'isolant.
5. Branchez le fer à souder dans une prise murale et laissez-lui au moins cinq minutes pour qu'il se réchauffe avant utilisation.
6. Prenez le premier moteur et un fil rouge en main. Poussez l'extrémité du fil qui a 1" de cuivre exposé à travers le terminal, de sorte qu'il entre en contact avec la surface du terminal.
7. Afin de souder le fil à la borne, touchez brièvement le fer à souder avec la borne avant d'établir un contact entre la pointe du fer et une petite quantité de soudure. Cela distribuera une petite sphère de soudure sur le joint, si cela est fait correctement, qui maintiendra le fil et la borne ensemble.
8. Prenez un fil noir et poussez l'extrémité avec du cuivre de 1" exposé à travers la borne restante du premier moteur. Soudez-le à la borne, de la même manière que le fil rouge a été soudé à l'étape précédente.
9. À l'aide des fils et des moteurs restants, connectez les fils rouge et noir aux deuxième et troisième moteurs de la même manière qu'au premier moteur, comme lors des étapes précédentes (5-8).
10. Regardez la première image qui est affectée à cette étape. Les moteurs que vous avez assemblés doivent ressembler au moteur de l'image.
11. Ouvrez chacune des cartouches de moteur en plastique, comme indiqué dans les matériaux, et insérez une boule de cire pour chacune. Placez les couvercles des bidons sur le côté.
12. Prenez chacun des moteurs et placez-le de manière à ce que l'arbre soit orienté vers le bas et sorte par le trou au fond de la cartouche.
13. Tenez les fils d'alimentation et de terre de chaque moteur de sorte qu'ils soient au-dessus de l'extrémité ouverte de la cartouche.
14. Insérez une autre boule de cire dans chaque cartouche au-dessus des moteurs, en vous assurant toujours que les fils sont au-dessus de la cartouche.
15. Prenez les couvercles des bidons qui ont été mis de côté. Insérez chaque jeu de fils +/- dans les trous du couvercle et utilisez une pression pour remettre les couvercles sur la cartouche.
16. Essuyez l'excès de cire des couvercles et des arbres des moteurs.
17. Appliquez de la super colle à l'intérieur de chaque hélice, puis déplacez les arbres de chaque moteur à travers une hélice, de sorte que les moteurs aient chacun une hélice.
18. Regardez la seconde des images fournies pour cette étape. La disposition du moteur, de la cire et des fils à l'intérieur des cartouches et de l'hélice extérieure doit correspondre à l'ordre indiqué sur ce schéma.

Étape 7: Fixation des premier et deuxième moteurs

Matériaux:

• (2) attaches zippées
• (2) Moteurs étanches assemblés (de l'étape précédente)
• Cadre du Submersible
• Ruban électrique
• Ciseaux

Pas:

1. Attachez l'un des moteurs à une extrémité de l'une des extrémités les plus longues du cadre supérieur du submersible à l'aide d'une seule attache zippée. Assurez-vous que l'hélice est à l'opposé du submersible.
2. Attachez l'autre moteur directement en face du moteur que vous avez récemment attaché (à l'aide d'une attache zippée), puis attachez celui-ci le long du tuyau en PVC. Assurez-vous que l'hélice est tournée vers l'extérieur du châssis du submersible.
3. Regardez la première image qui est destinée à illustrer cette étape. L'emplacement des moteurs doit correspondre à l'emplacement des moteurs dans l'image. C'est ainsi que les deux moteurs peuvent être utilisés pour contrôler le mouvement sur le plan horizontal.
4. Afin de donner plus de soutien à chacun des moteurs (afin qu'ils ne tombent pas du tuyau en PVC), liez les moteurs et le tuyau ensemble à l'aide d'un enroulement de ruban isolant.
5. La deuxième image fournie avec cette étape montre à quoi ressemblerait un moteur s'il était enveloppé dans du ruban adhésif sur le moteur où il est fixé.

Étape 8: Ajout au cadre du submersible

Matériaux:

• Le cadre du submersible (fabriqué à partir des étapes précédentes)
• Coupe-tubes en PVC
• Sharpie noir
• Mètre à ruban
• (2) Tés en PVC
• (2) embouts en PVC
• (2) coupes de 4" de tuyau en PVC
• (1) coupe de 9" de tuyau en PVC
• (4) attaches zippées

Pas:

1. Faites une marque (à l'aide du sharpie) au milieu du tuyau en PVC de 6 po situé au fond du submersible.
2. Tracez une autre marque à 1" à gauche de la marque centrale, puis tracez une autre marque à 1" à droite de la marque centrale.
3. Utilisez les coupe-tubes en PVC pour faire une coupe sur les marques qui se trouvent à gauche et à droite de la marque centrale. Le résultat est un espace dans le morceau de tuyau en PVC de 6 po au fond du submersible.
4. Dans cet espace, insérez un connecteur en T en PVC, en vous assurant que les extrémités ouvertes du tuyau en PVC faisant face à l'espace sont bien fixées à l'intérieur des ouvertures du connecteur qui sont directement en face l'une de l'autre.
5. Prenez le morceau de tuyau en PVC de 9 po et attachez une extrémité à l'intérieur de l'extrémité ouverte du connecteur en té en PVC.
6. Prenez un autre connecteur en T en PVC dans les matériaux et fixez l'ouverture perpendiculaire aux autres ouvertures à l'extrémité ouverte du morceau de tuyau en PVC de 9 po. Le té en PVC doit être orienté vers le bas.
7. Prenez un morceau de PVC de 4 po et attachez l'une de ses extrémités à l'une des extrémités ouvertes du té en PVC.
8. Avec l'autre pièce de 4 po, attachez une extrémité de cette pièce à l'autre extrémité ouverte du té en PVC.
9. Fixez chacun des deux embouts en PVC autour de chacune des deux ouvertures laissées par les segments de 4" du tuyau en PVC.
10. Regardez la première image qui est spécifique à cette étape. Sur la base des modifications que vous avez récemment apportées au cadre de votre submersible, il devrait ressembler au cadre montré dans l'image.
11. Enfilez l'une des attaches zippées à travers l'ouverture d'une autre attache zippée afin de former une attache zippée qui est le double de la taille d'une attache zippée ordinaire.
12. Faites une autre attache zippée étendue en utilisant les deux attaches zippées restantes.
13. Encerclez l'une des attaches zippées étendues autour du segment vertical de 9" du tuyau en PVC et l'un des segments de 5" qui sont parallèles à la pièce de 9".
14. Entourez l'autre attache zippée autour du segment vertical de 9" du tuyau en PVC et de l'autre segment de 5" qui est parallèle à la pièce de 9".
15. Regardez la deuxième image fournie avec cette étape. Les attaches doivent être fixées à la moitié inférieure du submersible, comme le montre l'image.

Étape 9: Fixation du troisième moteur

Matériaux:

• (1) Moteur étanche assemblé (non connecté au submersible)
• Le cadre du submersible (fabriqué à partir des étapes précédentes)

Pas:

1. Positionnez le troisième moteur de manière à ce qu'il soit parallèle au tuyau en PVC de 9 po au milieu du submersible. Assurez-vous que l'hélice est orientée vers le bas.
2. Déplacez le moteur vers le haut/vers le bas pour qu'il soit près du bas du tuyau de 9" ou pour que l'hélice soit à environ 1"-2" du bas du submersible.
3. Fixez le moteur au châssis du submersible en liant le tuyau en PVC de 9" et le moteur avec une attache zippée. Du ruban électrique peut être enroulé autour du moteur et du tuyau afin de s'assurer que le moteur ne se déloge pas du submersible.

Étape 10: Fixation des aimants

Matériaux:

• (2) disques magnétiques
• Ruban électrique
• Ciseaux
• Le cadre du submersible (fabriqué à partir des étapes précédentes)

Pas:

1. Tournez un morceau de ruban adhésif pour qu'il puisse passer à travers l'un des aimants.
2. Enfilez le ruban torsadé à travers un aimant et placez l'aimant sur l'un des embouts en PVC du submersible.
3. Enveloppez partiellement l'aimant dans du ruban adhésif afin qu'il soit solidement fixé sur le tuyau, mais qu'il ne soit pas entièrement recouvert.
4. Répétez un processus similaire avec l'autre aimant, en le positionnant au-dessus de l'autre embout en PVC.
5. Regardez l'image qui se rapporte à cette étape. Chacun des aimants que vous avez apposés sur le tuyau doit apparaître comme indiqué sur l'image.

Étape 11: Électronique (Aperçu)

Ce schéma (ci-dessus) montre comment votre électronique doit être configurée lorsque vous avez terminé de connecter chaque composant ensemble. Bien que vous puissiez utiliser ce schéma pour déterminer comment vous devez câbler vos interrupteurs, moteurs, etc., les étapes suivantes divisent ce processus en sections plus petites.

Étape 12: Fixation des fils aux commutateurs

Matériaux:

• (3) Commutateurs DPDT
• Fer à souder + soudure
• (18) Fils assortis de la même largeur
• Pince à dénuder

Pas:

1. Regardez le premier diagramme affecté à cette étape. Le schéma détaille les connexions à effectuer entre l'interrupteur et le câble d'alimentation et le moteur. Afin de rendre les étapes plus faciles à suivre, les fils et les connexions entre les fils seront désignés par les couleurs qui apparaissent dans les schémas.
2. Dénudez 0,5" de chaque extrémité de chacun des dix-huit fils à l'aide de pinces à dénuder.
3. Pour le premier interrupteur, six fils sont nécessaires. Enfiler chaque fil à travers chacune des six bornes de sorte que les bornes soient connectées à un fil chacune. Accrochez les extrémités des fils autour de chaque interrupteur.
4. Soudez (soigneusement) de petites quantités de soudure aux points où chacune des bornes et les fils se rencontrent. Assurez-vous qu'aucune borne/fil n'est en contact avec une autre borne/fil. Gardez à l'esprit que le corps de l'interrupteur est en plastique et qu'il fondra si vous lui appliquez une chaleur excessive.
5. Regardez la deuxième image de cette étape. Voici à quoi devraient ressembler vos connexions, afin que rien ne soit court-circuité par accident.
6. Répétez cette étape avec les fils et les interrupteurs supplémentaires afin que chaque interrupteur soit connecté à six fils différents.

Étape 13: connexion des commutateurs au cordon d'alimentation

Matériaux:

• (1) cordon d'alimentation
• (3) Commutateurs soudés aux fils (de l'étape précédente)
• Fer à souder + soudure
• Pince à dénuder

**Remarque: Certains des fils connectés au commutateur ne sont pas représentés sur le schéma afin de rendre l'image plus claire, mais devraient être présents dans la réalité.

Pas:

1. Notez la couleur des fils que vous avez soudés aux commutateurs par rapport aux couleurs que j'ai utilisées. Rappelez-vous l'ordre de vos fils et comment ils correspondent aux fils illustrés dans l'image (ci-dessus). Traduisez les étapes afin d'adapter vos pièces en fonction de cette commande, car je ferai référence aux couleurs présentes dans les schémas.
2. Dénudez 2" d'isolant à l'extrémité du cordon d'alimentation qui ne doit pas être connecté à une prise. Deux fils apparaîtront sous cet isolant.
3. Dénudez un pouce d'isolant de chacun des deux fils qui composent le cordon d'alimentation.
4. Connectez les fils qui doivent aller à l'alimentation (en violet) au fil du cordon d'alimentation qui est le fil d'alimentation (rouge).
5. Connectez les fils qui doivent aller à la terre (en noir) au fil du cordon d'alimentation qui n'est actuellement connecté à rien d'autre et qui est donc à la terre (le plus gros fil noir).

Étape 14: connexion des commutateurs au câble Internet

Matériaux:

• Câble Internet 80'
• (3) Commutateurs soudés aux fils (de l'étape précédente)
• Pince à dénuder
• Fer à souder + soudure

**Remarque: Certains des fils connectés au commutateur ne sont pas représentés sur le schéma afin de rendre l'image plus claire, mais devraient être présents dans la réalité.

Pas:

1. Dénudez 6" d'isolant à une extrémité du rouleau de câble de 80' à l'aide des pinces à dénuder. Il devrait y avoir un total de huit fils qui se trouvent à l'intérieur de l'isolant. Deux d'entre eux ne sont pas nécessaires et peuvent être jetés.
2. Pour les six fils restants qui seront utilisés, dénudez 1" d'isolant de chacun.
3. Les fils, qui doivent être connectés dans un certain ordre, sont étiquetés "A", "B", "C" et "D". "A" et "D" doivent être connectés, tandis que "B" et "C" doivent être connectés.
4. Conformément au schéma, torsadez ensemble chaque jeu d'extrémités non isolées des fils rose et orange. Torsadez également les extrémités en cuivre des fils bleu et vert des commutateurs. Vous devriez vous retrouver avec six paires de fils connectés.
5. Pour chaque paire de fils illustrée sur le schéma, torsadez ensemble l'extrémité non isolée de l'un des six fils de 80 pi du rouleau de câble le plus long.
6. Soudez chacune des connexions entre les paires de fils et le fil Internet afin qu'il reste connecté.

Étape 15: connexion des commutateurs aux moteurs via un câble Internet

Matériaux:

• Câble Internet 80' (connecté aux commutateurs)
• Pince à dénuder
• Fer à souder + soudure

**Remarque: Les moteurs, à ce stade, doivent être montés sur le châssis du submersible. Cependant, dans le diagramme, ils sont présentés séparément pour faciliter la visualisation.

Pas:

1. À l'intérieur du câble de 80 pi, il y a six fils, ou trois paires de six fils. Chacune des paires de fils suivantes partage un interrupteur: Maroon/Tan, Light Green/Dark Green, Light Blue/Dark Blue. Étant donné que chaque paire partage un commutateur, elles doivent partager le même moteur.
2. Pour le premier moteur, torsadez le fil de masse du moteur (noir) avec le fil marron. Un gros plan d'un fil torsadé a été inclus dans le schéma. Torsadez le fil beige avec le fil d'alimentation du moteur (rouge).
3. Connectez le reste des fils d'alimentation/de terre du moteur à leurs appariements respectifs, comme indiqué dans le schéma illustré (ci-dessus).

Étape 16: Couvrez les fils avec du ruban adhésif

Couvrir tout le fil exposé avec du ruban électrique afin d'éviter la rupture ou le court-circuit entre les fils proches. Cela rendra également les connexions résistantes à l'eau, de sorte que le câblage soit peu endommagé à cause de l'eau dans la piscine où le submersible sera testé. Gardez à l'esprit que tous les fils de l'image n'ont pas été scellés avec du ruban adhésif.

Étape 17: Test du submersible

Matériaux:

• Isolation de tuyaux en PVC de 6 pi
• Ciseaux

Pas:

1. Testez continuellement votre submersible pour voir s'il a une flottabilité neutre, coule ou flotte. L'installation d'essai idéale est une piscine, comme le montrent les images (ci-dessus). Connectez le cordon d'alimentation à la prise de courant, puis utilisez les commutateurs pour contrôler la direction dans laquelle le submersible se déplace.
2. Coupez des morceaux d'isolant de tuyau de la longueur de 6 pi, coupez le long de la couture verticale de chaque segment et ajoutez-les au submersible (au besoin) afin d'atteindre le niveau de flottabilité que vous souhaitez qu'il ait.