Sci-Pi-laatikko: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

"Sci-Pi Crate" on Raspberry Pi 4: n kotelo, jossa on myös asennusvaihtoehdot 3,5 tuuman kiintolevyille ja 120 mm tuuletin.

Sci-Pi-laatikolle on kaksi kokoonpanoa:

• Kokoonpano "A" tukee yhtä Raspberry Pi -laitetta ja kahta 3,5 kiintolevyasemaa.
• Kokoonpano "B" tukee kolmea Pi: tä ja kolmea 3,5 kiintolevyasemaa.

Tavoitteeni tällä suunnittelulla oli luoda kotelo, jota voisin käyttää Raspberry Pi -pohjaiseen NAS-verkkoon (verkkoon liitetty tallennustila), joka näytti mielenkiintoiselta. Se kehittyi siitä myös tukemaan useita Pi: itä klusteriksi.

Mitä teet Pi: llä, on sinun tehtäväsi, mutta luulen, että tämän tapauksen luonnollinen käyttö on joko NAS- tai telakointi-/k8s -klusteria varten.

Vaihe 1: Työkalut ja materiaalit

Työkalut:

• 3D tulostin
• juotin
• kuusioavaimet
• langanleikkurit

Valinnaiset työkalut:

• Dupont Crimps
• keystone-lyönti

Materiaalit:

• 3D -painetut osat
• vadelma Pi 4 (1-3)
• 3,5 tuuman kiintolevy (1-3)
• M4-ruuvi (8) [40-45mm]
• M4 -mutteri (8)
• #6-32 UNC-miehistö (4-12) [4-6 mm]
• M3-ruuvi (4-12) [4-7 mm]
• 5V/3A dc/dc -muunnin
• Sata USB3: een 12 V: n virralla
• 120 mm tuuletin
• DC -virtaliitin FC681493
• M2-ruuvi (2) [4-7 mm]
• Cat-6 Keystone-liitin

• Cat 5e/6 -kaapeli

Valinnaiset materiaalit:

• Dupont -liittimet
• M3-ruuvi valinnainen (4-12) [10-15]
• M3 -mutteri valinnainen (8)
• tuulettimen vastukset

Vaihe 2: Suunnitteluprosessi

Käytin Fusion 360: tä tähän suunnitteluun. En ole ammattilainen, mutta olen parantunut ja olen tyytyväinen siitä, miten tämä muotoilu onnistui.

Menetelmäni tähän projektiin oli ladata malleja niin monista komponenteista kuin pystyin grabcadista. Haluan tehdä tämän, jotta voin nähdä, miltä asiat näyttävät ja sopivat yhteen. Minusta grabcad.com on loistava resurssi, ja voin usein löytää malleja, joiden avulla voin nopeuttaa suunnittelua ja antaa minun keskittyä luomani osaan, eikä huolehtia 100 yksityiskohtaisen mittauksen tekemisestä tai teknisten asiakirjojen lukemisesta. osat sopivat tulostamisen jälkeen.

Kun minulla oli kaikki vakiokomponentit, voisin aloittaa suunnittelun. Toin kaikki kotelossa tarvitsemani kohteet ja muutin niitä eri asettelujen avulla. Joka kerta kun sain pinoa komponentteja, joista pidin, piirsin niiden ympärille laatikon ja pidin sisäistä tilavuutta ja muotoa. Sitten mietin, kuinka voisin hallita johtoja ja mitkä ulkoasut voisivat sopia tähän sisäiseen muotoon ja näyttää mielenkiintoiselta. Käydessäni läpi muutamia näistä sykleistä päädyin siihen, että päädyn suorakulmioon. Joten nyt aloin miettiä ja etsiä taidetta elokuvista, peleistä, kaikesta mitä voisin ajatella ja joka voisi olla inspiraationa.

Lopulta löysin LoneWolf3D: n teoksen artstation.com -sivustolta. Ajattelin, että niiden suunnittelu olisi täydellinen projektilleni. Se oli mielenkiintoinen muotoilu, jossa oli ominaisuuksia, joita tunsin luottavaisesti voivani jäljitellä. Ajattelin myös, että päissä olevat pyöreät yksityiskohdat toimivat hyvin, jotta voisin käyttää niitä tuulettimen tulona ja poistona.

Aina kun suunnittelen 3D -tulostusta, ajattelen osan suuntaa ja sitä, kuinka voin jakaa esineitä tulostustuloksen parantamiseksi. Tulostuksen suorituskyky on minulle sellaisia asioita, kuten kerroksen suuntaus vahvuuden tai yksityiskohtien suhteen, ylitysten ja siltojen vähentäminen sekä monoliittisten tulosteiden välttäminen, jotka voivat aiheuttaa suuria takaiskuja, jos tulostus epäonnistuu. Näiden tavoitteiden lisäksi halusin myös vähentää muovin yleistä käyttöä. Tällä on kaksi pääasiallista hyötyä, pienemmät kustannukset ja lyhyempi tulostusaika.

Vaihe 3: Tulostaminen

Tulostus sujui suoraan eteenpäin. Koska otin ylimääräisen ajan CAD: ssä tulostamisen suunnitteluun, minun ei tarvinnut huolehtia useimpien tulosteiden tuesta. On yksi osa (B-alaosa), jossa päätin käyttää tukea paremmaksi kuin yrittää jakaa tai muuttaa osan muotoilua tuen välttämiseksi.

Käytin Curaa viipalointiin, mutta sinun pitäisi pystyä käyttämään haluamaasi leikkuria, koska meidän ei tarvita lisäominaisuuksia, kuten manuaalista tukea.

Voit katsella ja ladata STL: itä Thingiverse -sivultani

Vaihe 4: Kokoonpano

Mielestäni kuvat ovat helpompi ymmärtää kuin kuvaukset, joten voit tarkastella malleja näistä linkeistä Full Config A Assembly, Config B Assembly. Malleja voidaan kääntää, räjäyttää ja katsella, jotta näet, kuinka kappaleet on tarkoitettu yhteen.

Kokoonpanon vaikein osa minulle oli sähkönjakelukortin rakentaminen. Tämä vaihe voitaisiin ohittaa ostamalla pico-PSU, mutta minulla oli jo buck-muuntimia ja liittimiä, joten päätin rakentaa oman levyn. En sisällytä kaavamaani, koska en tehnyt sitä? mutta kuvailen suunnittelutavoitetta, jotta ymmärrät, mitä tarvitaan.

Tarvitsemme 5v ja 12v. teho tulee koteloon 12v, joten se on helppoa, mutta sitten meidän on muutettava osa siitä 5v: ksi RPi: lle. Käytin joitain MP1584EN DC-DC buck -muuntimia, koska minulla oli se. Päätin myös, etten halunnut tuulettimen toimivan 100%: lla, joten kytkin joihinkin vastuksiin. Jos päätät lisätä vastuksia tuuletinpiiriin, muista seurata, kuinka monta wattia niiden täytyy haihtua, ja vastuksesi luokitusta. Laske vastusten tarvitsemien wattien määrä käyttämällä Ohmin lakia (V = I × R) ja tehosääntöä (P = I × V).

Vaihe 5: Johtopäätös

Tämä tapaus on vasta alku Raspberry Pi -projektille. Se tarjoaa suojan 1-3 Pi- ja 1-3 täysikokoiselle kiintolevylle. Nautin tämän kotelon suunnittelusta ja jos käytät sitä projektissa, kuulisin mielelläni tekemistänne.