Tuvaleti kullanmak herkesin günlük rutininin ortak bir parçasıdır; ancak hareket kısıtlılığı, yaralanma veya engeli olan kullanıcılar standart tuvaletleri kullanmayı zor bulabilirler. Standart tuvaletlerde genellikle korkuluklar veya daha geniş kabinler bulunur; ancak bunlar yine de hareket sorunları olan tüm kullanıcılar için tam bir çözüm değildir. Tuvalet yüksekliğinin ayarlanabilirliği ve erişilebilirliği, daha büyük kamusal alanlarda iyileştirilebilecek özel alanlardır. Bu çözümler bugün mevcuttur; ancak çoğunlukla evlerde özel ortamlarda kullanılır ve kamusal alanlarda pratik kullanım için uygun fiyatlı değildir. Bu makalede, RIT MSD Evrensel Tuvalet Test Standı Ekibinin, hareket kısıtlılığı olan bireylere yardımcı olabilecek uygun fiyatlı, hızlı ve kolay tak-çıkar çözümler sunan ayarlanabilir tuvaletler üretme yolculuğunu ele alıyoruz.
Takım Tanıtımı
"Hareket Halindeki Tuvalet!" olarak da bilinen Evrensel Lavabo Test Standı, Rochester Teknoloji Enstitüsü'nün çeşitli mühendislik alanlarındaki öğrencilerin ortak bir projesidir:
Robert Cho – Makine ve Sistem Mühendisi
Aubrey Figoras – Makine Mühendisi ve CAD Tasarımcısı
Chloe Cattadoris – Endüstri Mühendisi ve Proje Yöneticisi
John Lowenhaupt – Elektrik Mühendisi ve Eğitmen
Zach Flickinger – Elektrik ve Sistem Mühendisi
Manny Pizarro – Makine Mühendisi ve Satın Alma Sorumlusu
Projenin asıl fikri Daniel Phillips ve Stan Rickel tarafından ortaya atılmıştır. RIT LiveAbility Lab, who were seeking to create an accessible lavatory that could accommodate users with mobility issues. The goal was to develop a moveable toilet that would adhere to ADA standards when in a home position but could also be adjusted (both manually and automatically) in height to suit any user's needs. Through the guidance of the RIT Multidisciplinary Senior Design program, the team spent the first semester identifying customer requirements, benchmarking existing products, and developing a preliminary system design.
Sistemin Planlanması ve Tasarımı
Mekanik sistem SolidWorks kullanılarak, elektrik şemaları ise Altium kullanılarak tasarlandı. Mekanik tasarımın temeli olarak ise şu yöntem tercih edildi: Watts ISCA-101-R IS Dökme Demir Tekli Dolap TaşıyıcıAmerikan Standardı duvara monte tuvaleti taşıyabilen ve 500 lb (yaklaşık 227 kg) taşıma kapasitesine sahip olan bu taşıma arabasının toplam tahmini yükü, 77 lb (yaklaşık 35 kg) ağırlığındaki tuvalet taşıyıcısını, yaklaşık 50 lb (yaklaşık 23 kg) ağırlığındaki tuvaleti ve %99'luk bir insan ağırlığını taşıyabilecek 350 lb'ye (yaklaşık 159 kg) kadar olan yükü içeriyordu.
Because the load was cantilevered, the design required guide rails to help counter the induced moment. A stress analysis performed by the team helped to determine that two guide rails made of 1-1/2 inçç diameter 1566 carbon steel would be sufficient for supporting the load without yielding due to bending or fatigue.
Ahşap Parçaları Kesmek
İnşaatın büyük kısmı şu tarihte tamamlandı: Yapı RIT kampüsünde bulunan ve RIT öğrencilerinin kişisel ve sınıf projelerini desteklemeye adanmış bir atölye. Tuvalet taşıyıcısının etrafındaki tüm ahşap parçalar, ayrıca çerçevenin üst ve alt kısımları da burada üretilmiştir. ShopSabre CNC RouterGerektirdikleri deliklerin hassasiyeti ve karmaşıklığı nedeniyle.
Ekip, tuvalet taşıyıcısının monte edilebileceği bir dizi ahşap levha tasarladı. Bu ahşap levhaların ayrıca, kılavuz raylar üzerinde hareket edecek ve bir alan sağlayacak dört adet ağır hizmet tipi doğrusal bilyalı rulmanı da içermesi gerekiyordu. aktüatörler Monte edilmek üzere. Bunun için seçilen malzeme 1 inçç kalınlığında çam tahtasıydı. Lowe'sEkip, CNC router kullanarak 1 inçç kalınlığındaki çam ağacından yapılmış proje panelini tuvalet taşıma sistemi için gerekli parçalara ayırmayı başardı.
Framing for the system was made of 2x12 dimensional lumber, with the side studs of the frame doubled up for extra strength. As part of this frame, the team designed a custom header and footer to which the guide rails would be mounted. These Aşağıdaki resimde, üniversal lavabo test standı çerçevesinin alt ve üst kısımları için CNC ile işlenmiş parçalar görülmektedir; üst parça ise lineer aktüatörlerin monte edileceği çerçeve başlığıdır.
Uygun Doğrusal Aktüatörlerin Seçimi
For this project, linear actuators were carefully selected based on three main factors:
- seyahat hızı
- dinamik yük kapasitesi
- vuruş uzunluğu
The team needed a speed that was relatively fast, but also safe for human use, and a motion range of approximately 24 inçç. After lots of research, they found the PA-17-24-850 İhtiyaçlarına en uygun seçenek olması için iki aktüatör tercih edildi. Tek bir aktüatör 500 lb'lik yükün tamamını rahatlıkla taşıyabilecekken, yedeklilik sağlamak amacıyla iki aktüatör kullanılmasına karar verildi.
Montaj Süreci
Tüm parçalar üretilip uygun uzunluklarda kesildikten sonra, ekip tuvalet taşıma sistemini monte etti. Rulmanları ahşap plakalara bastırarak ve rulman adaptörlerini vidalayarak, ekip rulmanları CNC ile işlenmiş plakaların içine "sıkıştırabildi".
The rest of the frame was cut using a radial arm saw and assembled with a hand drill and screws. Any additional assembly was completed using 1/2 inçç diameter bolts, nylock nuts, and socket wrenches.
Sonraki, hazır (ticari olarak temin edilebilen) bir tuvalet taşıyıcı İki taraf arasında güvence altına alındı. CNC ile işlenmiş ahşap plakalar, bir araya getirilmiş bir tuvalet taşıma sistemi oluşturuyor.
Buradan itibaren, doğrusal kılavuz raylar yataklardan geçirildi ve her iki ucuna flanşlar takıldı. Ardından ekip, kılavuz ray flanşlarını çerçevenin üst ve alt kısımlarına monte ederek, tuvalet taşıyıcısının etrafına çerçeveyi monte etti. Bu adım zeminde tamamlandıktan sonra, tüm sistemi dik konumda tutabildiler ve çelik köşebent braketlerle duvara monte ettiler. BRK-17 montaj braketleri.
O iki PA-17 aktüatörleri Montaj delikleri takılarak en son monte edildiler. montaj braketleri Çerçeve başlığına monte edilerek, tam uzunluklarına kadar uzatılır ve tuvalet taşıma sisteminin tabanına takılır.Takımın profesörü ve RIT Çok Disiplinli Kıdemli Tasarım programından danışmanıyla detaylı bir şekilde görüştükten sonra, diğer elektronik bileşenlerin yanı sıra... sallanan anahtar Başlangıçta planlanan uygulamanın gerçekleştirilmemesine ilişkin nihai karar nedeniyle, kurulumlarının gereksiz olduğu düşünüldü. kontrol sistemiPA-17 aktüatörleriyle donatılmış, monte edilmiş Evrensel Lavabo Test Standı. bir rocker anahtarına bağlı Aşağıda görülebilir.
Son Testler ve Sonuçlar
Sonuç olarak, ekip bunu uygulayamadı. AC-26-30 hız kontrol cihazları Zamanla, hız kontrol cihazlarının nasıl çalıştığını yanlış anladılar. Daha önce ekip, bu hız kontrol cihazlarını giriş tarafındaki anahtarlama cihazlarıyla çalıştırmayı denemişti; ancak, doğru çalışması için anahtarlama cihazlarının çıkış tarafında olması gerekiyordu. Bu nedenle, hız kontrol cihazları tek yönde mükemmel çalışırken, kutupları tersine çevirmek işe yaramıyordu. Sistemi yeniden tasarlamak ve sorunları gidermek için yeterli zaman olmadığı için, ekip bu özelliği devre dışı bırakmak ve kullanıcı kontrolü için tek bir rocker anahtarı kullanmak zorunda kaldı.
Zaman kısıtlamaları nedeniyle, Arduino Uno ve önceden ayarlanmış yükseklikler için RFID içeren elektrik sistemi sisteme entegre edilemedi ve şimdilik tamamen teorik bir çalışma olarak kaldı. Ekip, tamamlanmış Evrensel Lavabo Test Standının doğru çalışmasını doğrulamak için 350 lb'lik uygulanan yükle ağırlık ve hareket testlerini başarıyla gerçekleştirdi.
ÖZETLE
Yeterli finansman, konu bilgisi ve sektör deneyimi eksikliği gibi zorluklara rağmen, RIT MSD Evrensel Tuvalet Test Standı Ekibi sonunda projelerini tamamlamayı başardı. Ekip ayrıca LiveAbility Lab'ın fikirlerini hayata geçirme fırsatı buldukları için minnettardır ve Mark Minunni'ye proje rehberliği ve geleceğe yönelik gerçek hayattan tavsiyeleri için teşekkür eder.
RIT MSD Evrensel Lavabo Test Standı Ekibine projelerini paylaştıkları ve gerçek dünya projelerinde zaman ve paranın ne kadar önemli olduğunu gösterdikleri için teşekkür ederiz! Daha fazlasını görmek için... Rochester Teknoloji EnstitüsüOnlara göz atmaktan çekinmeyin. YouTube, Facebook, Ve InstagramElektrikli lineer aktüatörlerimizle ilgili herhangi bir sorunuz varsa veya diğer ürünlerimiz hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin! Alanımızda uzmanız ve size her konuda yardımcı olmaktan mutluluk duyarız.
satış@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123
