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Oct 04, 2023

처음부터 물 수집 용기 만들기

Opensource.com 싱가포르 폴리테크닉(Singapore Polytechnic)의 우리 팀은 엔지니어링 아카데미 프로그램의 일환으로 엔지니어링 및 디자인 모듈을 위한 물 수집 용기를 만들었습니다. 팀은 4명으로 구성됐다.

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싱가포르 폴리테크닉(Singapore Polytechnic)의 우리 팀은 엔지니어링 아카데미 프로그램의 일환으로 엔지니어링 및 디자인 모듈을 위한 물 수집 용기를 만들었습니다. 팀은 서로 다른 분야의 4명의 구성원으로 구성되었습니다. 기계 공학 학위를 취득한 Thomas와 Ryan, 전기 전자 공학 학위를 취득한 Hwee Peng과 Ajay입니다. 이 프로젝트는 2015년 12월부터 2016년 2월까지 수개월에 걸쳐 완료되었습니다.

엔지니어링 아카데미 프로그램은 전기전자공학부와 싱가포르 폴리테크닉 기계항공공학부의 우수한 학생들에게 제공됩니다. 이 프로그램은 전기, 전자, 기계, 화학, 디자인, 비즈니스 등 다양한 분야의 기술을 전달하는 것을 목표로 합니다.

학기 초에 우리가 제시한 프로젝트 설명은 "수중 1미터와 2미터에서 두 개의 물 샘플을 채취할 수 있는 차량 설계"였습니다. 우리가 생각해야 할 차량의 복잡성이 많았고 이는 엄청난 작업이었기 때문에 이는 우리에게 어려운 일이었습니다.

그러나 우리는 두 팔을 벌려 도전을 환영했습니다. 우리는 그것이 우리의 모든 지식을 시험하게 될 것이며 스스로 더 많은 정보를 검색해야 한다는 것을 알고 있었습니다. 이 기사에서는 계획과 프로토타입 제작의 매우 반복적인 프로세스를 간략하게 설명하고 우리 노력의 결실을 선보일 것입니다.

우리는 직면할 가능성이 있는 많은 과제를 나열하고 이에 상응하는 솔루션을 제시하는 등 선견지명을 발휘하여 많은 아이디어를 생각해 냈습니다. 결국 그것은 물에 떠있거나 물에 잠기는 차량이 될 것이었습니다. 전자 제품과 관련하여 물이 들어가면 방수가 필수적입니다. 돌이켜보면 시간, 재료, 제작 방법 등의 제약이 많았기 때문에 단순한 부유 선박이 아닌 잠수정에 대한 아이디어까지 고려한 것이 재미있습니다.

용기 본체의 바닥에는 PVC(폴리염화비닐) 파이프를 사용하고, 주요 지지 구조에는 아크릴을 사용하기로 결정했습니다. 우리는 PVC가 상대적으로 저렴하면서도 부력이 있는 재료라는 사실을 발견했습니다. 폐쇄형 파이프 네트워크에서는 그 안에 공기를 가두어 부력을 더욱 높이는 데 도움이 됩니다. 우리는 제작하기 쉽고 적절한 구조적 지지를 제공하는 아크릴 조각을 사용하고 싶었습니다. 우리에게 필요한 것은 2D 개략도뿐이었고, 나머지 작업은 레이저 절단기가 할 수 있었습니다.

처음에는 12V 솔레노이드 밸브를 사용하여 용기에 물이 들어가는 것을 조절할 계획이었습니다. 그런데 강사님들께서 제공해 주신 밸브가 특이한 이유로 의도한 대로 작동하지 않는 것을 발견하였습니다. 모든 구성 요소가 제대로 작동하는 것처럼 보였지만 광범위한 테스트를 수행했음에도 불구하고 밸브에서 물이 자유롭게 흐르지 못했습니다. 우리는 그것이 내부 솔레노이드의 강도와 관련이 있거나 아마도 처음부터 심각한 설계 결함 때문일 것이라고 의심했습니다.

새 밸브를 구입하는 것은 우리 예산을 초과하고 다른 많은 문제를 야기할 것이기 때문에 우리는 다시 설계를 시작하여 물 샘플러에 대해 더 많은 연구를 수행했습니다.

우리는 탄력성과 빠른 배출 메커니즘을 활용하는 독창적인 물 수집 방법인 Van Dorn Water Sampler를 발견했습니다. 우리는 이를 선박에 개조하기 위해 설계를 더욱 단순화했습니다.

아래 그래픽은 컨테이너가 작동하는 방식을 보여줍니다. 나일론 로프로 아래로 내리고 원하는 깊이에 도달하면 전달자(추)가 로프를 따라 떨어지면서 쐐기형 위치에서 풀릴 레버를 치고 컨테이너를 단단히 고정시켜 내부에 물을 가두게 됩니다. 그것.

우리는 용기를 각각의 깊이까지 물 속으로 내리고, 용기 본체가 떠 있는 동안 물 샘플을 수집한다는 아이디어를 정했습니다. 우리는 먼저 팔을 사용하여 컨테이너를 아래로 내린 다음 다시 들어올리는 방법을 생각했습니다. 하지만 이는 솔레노이드 밸브를 물통의 일부로 사용한 경우에만 가능했을 것입니다.