[MOC] Caterpillar 797F
: 2019-08-27, 17:50
Dane techniczne:
Wymiary: dł. 63s / szer. 39s / wys. 32s
Waga: 4.156 kg
Napęd: 2 x PF XL z redukcją 12.6:1
Zawieszenie: przód - niezależne samopoziomujące, tył - kolebka
Silniki: 2 x PF XL, 1 x PF M, 2 x EV3 Large
MOC którego koncepcja zmieniała się kilkakrotnie, postaram się krótko streścić. Punktem wyjścia były opony - większość opon LEGO jest szersza niż prawdziwe opony, co nastręcza problemów przy budowie wielu pojazdów, szczególnie takich z podwójnymi kołami na jednej osi. Bodaj największe opony o realistycznych proporcjach to 62.4 x 20 (ok, są jeszcze większe stare ale brzydkie), które nie są jakiejś nadzwyczajnej wielkośći i mocno ograniczają skalę pojazdów które można na nich zbudować. A opony Baja Claw TTC od RC4WD mają proporcje dokładnie jak opony prawdziwego 979F i są duuuuże, stąd pomysł zbudowania dużego modelu tej wywrotki na nich.
Model od początku powstawał jako hybryda PF i EV3. Pierwotnie wyposażony był w 4-biegową skrzynię biegów na selektorach z Chirona którą miał przełączać właśnie unit EV3. Sęk w tym, że wywrotki tego typu mają o wiele mniej miejsca na mechanikę niż się wydaje, dlatego że paka wchodzi głęboko w podwozie i podwozie zwyczajnie musi być bardzo płaskie. W skrzyni nie mieścił mi się przez to stepper, więc wymyśliłem że zastąpię go silnikiem EV3 Medium obracanym co 90 stopni. W teorii działało fajnie, w praktyce okazało się że kiedy model zbliżał się do 4 kg to silnik nie dawał rady utrzymać selektorów i skrzynia wysprzęglała się pod obciążeniem. Czy stepper zamiast silnika by to utrzymał - nie wiadomo, ale ostatecznie wywaliłem całą skrzynię z podwozia. Pozostawiło to drugą funkcję przewidzianą dla EV3, czyli samopoziomujące zawieszenie.
Ciężarówka ma klasyczne podwójne wahacze z przodu i luźną, pozbawioną amorów kolebkę z tyłu. Bardzo chciałem zrobić w końcu coś z EV3, dlatego w przednim zawieszeniu zrobiłem funkcję przechyłu lewo/prawo którą miał sterować właśnie EV3 na podstawie odczytu przechyłu bocznego modelu. Eksperymentowałem z odczytywaniem tego przechyłu z angle sensora z którego osi zwisał ciężarek ale było to mało precyzyjne, potem bawiłem się żyroskopem EV3 ale jak każdy kto miał z nim do czynienia wie, sporo w nim bugów i ma tendencję do "pływania". Szukając czegoś co na bieżąco poda mi faktyczny przechył modelu wykorzystałem w końcu akcelerometr EV3, który mierząc przyspieszenia w trzech osiach potrafi też miarodajnie podać przechylenie w tych trzech osiach. Akcelerometr umieściłem nad przednią osią i napisałem prosty program każący EV3 zasadniczo obracać oś regulującą przechył przedniego zawieszenia o odwrotność aktualnego kąta bocznego. Czyli jak mamy 10 stopni przechyłu w lewo to przechylamy zawieszenie o 10 stopni w prawo - proste jak cep. W praktyce wymagało to sporo dodatkowej zabawy, finalny program wykonuje jednocześnie 5 wątków: odczyt komend z pilota PF (przez sensor IR), wyświetlanie wartości przechyłów i komend na ekranie, poziomowanie zawieszenia, wstrzymywanie poziomowania jeśli kąt przechyłu nie przekracza +3 albo -3 (żeby EV3 nie merdało zawieszeniem tylko dlatego że czyta przechył o włos od idealnego poziomu) i wreszcie antistalling czyli przeciwdziałanie blokowaniu się silnika. Nie wiem ile bugów ma soft od EV3 ale cały program co jakiś czas zawieszał silnik, tzn. wysyłał mu jedną komendę i trwała ona w nieskończoność. Jedynym rozwiązaniem jakie znalazłem było napisać osobny wątek który mierzy czas pracy silnika i jeśli silnik wykonuje jedną komendę dłużej niż 2 sekundy to go wyłącza. Całość poniżej:
Tak oprogramowana ciężarówka faktycznie sama reaguje na przechyły boczne i stara się wrócić do pionu, co z jednej strony wygląda fajnie, ale z drugiej działa dość ślamazarnie (cały program ma woooolny czas reakcji, nie umiem powiedzieć czy to przez te 5 wątków wykonywanych naraz czy przez wolny odczyt z akcelerometru) i w sumie niewiele w praktyce daje. Myślę że nie jest to rodzaj MOCa w którym taki bajer wypada najlepiej.
Mając na pokładzie EV3 zaprzęgnąłem je jeszcze do podnoszenia paki. Służy temu jeden silnik EV3 Large napędzający dwa siłowniki śrubowe w odpowiedzi na komendy z pilota PF które EV3 czyta sensorem IR schowanym w prawym boku. Co ma ten minus że cały sensor jest większy od wieży IR, ale ten plus że odsłonić trzeba tylko wycinek 1x1 stud z całego sensora.
Model nie jest jakoś powalająco wierny czy funkcjonalny, myślę że traci na ogromnej ilości miejsca jaką pożera unit EV3 i na konieczności ściągania całego przodu żeby się do tego unitu dostać. Wyzwaniem był też napęd 4-kilogramowego potwora za pomocą ogromnych kół i to przez oś która jest luźną kolebką bez amorów. Rozważałem dodanie amorów i dodatkowego silnika EV3 large poziomującego tylną oś, ale psuło to wygląd i wymagało miejsca pod paką którego zwyczajnie nie było, dlatego rozwiązaniem poprawiającym stabilność tylnej osi jakie wypracowałem jest redukcja między kołami a dyfrem. Zauważyłem że im więcej jej tam jest, tym mniej tylna oś rwie się go kiwania na boki przy ruszaniu. Początkowo miałem tam redukcję 3:1 i kolejne 3:1 w przekładniach planetarnych które zbudowałem sobie z dużych obrotnic i przypiąłem do nich koła. Niestety tak zbudowane przekładnie generowały sporo tarcia, dlatego poczekałem na 42099 i wsadziłem zamiast nich jego przekładnie planetarne (poprzedzone redukcją 1.6:1 po dyferencjale). Ich wewnętrzna redukcja 5.4:1 rozwiązała wszystkie problemy z redukcją, tarciem i jazdą w ogóle.
Model trochę męczy się ze skręcaniem bo opony przednich kół uginają się pod takim ciężarem - swoją drogą całkiem jak w prawdziwym 979. Z jazdą po prostej problemu nie ma, jestem też zadowolony że paka, sama ważąca prawie 2 kilo, daje się podnieść z 2 kg ładunku, chociaż silnik EV3 Large wyje przy tym żałośnie i ociera pot. Na pewno przód wisi za nisko, co jest kombinacją wagi cisnącej na zawieszenie i opony, oraz faktu że pociągnąłem nadwozie trochę bardziej w dół żeby zakryć unit EV3.
I to w sumie tyle. Nie jestem jakoś szczególnie zadowolony z tego modelu, był to eksperyment na wielu frontach, grunt że mam go w końcu za sobą :)
Kilka fotek:
Kilka fotek WIP:
Galeria: https://bricksafe.com/pages/sariel/cate ... dump-truck
I film: