[MOC] Volvo FL12 8x8
: 2010-04-08, 12:36
Przedstawiam wam jak dotąd flagowy MOC w moim małym dorobku. Budowałem go prawie pół roku (oczywiście z wieloma przerwami) a po drodze obroniłem pracę inżynierską której tematem było zdalne sterowanie tą właśnie ciężarówką.
Volvo ma napęd na wszystkie koła, 4 koła skrętne, pełne niezależne zawieszenie, zdalnie sterowaną 4-biegową skrzynię biegów z luzem, wyciągarkę, atrapę silnika R6 i działającą kierownicę.
Dane techniczne
- - wymiary pojazdu dł/szer/wys (mm): 620/218/241
- rozstaw osi/kół (mm): 397 (między 1 osią i 4)/176
- waga pojazdu (g): 3475
- przelicznik: 2201
- silniki napędowe: 1 PF XL
- skręcanie: 1 NXT
- napęd wyciągarki: z silnika napędowego
- przełożenia: 1:18.75 - 1:3.75
- zawieszenie: niezależne na podwójnych wahaczach
- atrapa silnika: R6
- data ukończenia: Marzec 2010
- co osiągnął: GPM1/2010 - miejsce 3/13, GPM3/2010 miejsce 2/11 oraz 5 z pracy inżynierskiej :)
Tradycyjnie już auto sterowane jest komórką przez Bluetooth. Programik sterujący to zmodyfikowana wersja aplikacji od Maza. Poprawiony został interfejs, szybkość łączenia się z kostką (teraz łączenie trwa 3 sekundy) oraz dodana obsługa 4-biegowej skrzyni biegów. Poniżej krótki pokaz korzystania z aplikacji Tarn.
Gdy wyłączam program automatycznie centrowane są koła, zatrzymywany silnik napędowy oraz wrzucany luz. Ma to na celu ustawienie silników w centralnych pozycjach aby przy następnym włączeniu programu pozycje silników odpowiadały początkowym ustawieniom programu (czyli wszystkie tachometry na 0).
Dla przypomnienia napiszę, że obie aplikacje napisałem w Javie a do oprogramowania kostki użyłem LeJOSa.
Skrzynia biegów
Skrzynia działa na dwóch driving ringach, każdy z nich odpowiada na 2 biegi i obsługiwany jest przez jeden silnik NXT. Silnik po wrzuceniu biegu blokuje się (nie tylko zatrzymuje) aby zapobiec wysunięciu driving ringa z zębatki. Zębatki odpowiadające za przełożenia zostały tak ustawione, aby do zmiany przełożenia używać zawsze dwóch driving ringów. Dzięki temu minimalizuje się czas na jaki silnik napędowy odłączany jest od układu (czyli wrzucony jest luz). Aby driving ringi się nie blokowały (tzn żeby oba nie były w zębatkach w tym samym momencie) zastosowałem opóźnienie rozpoczęcia ruchu silnika drugiego względem pierwszego. Wiem, skomplikowanie to brzmi, na filmiku widać o co chodzi.
Przełożenia skrzyni to:
- bieg 1) 1:18.75
bieg 2) 1:11.25
bieg 3) 1:6.25
bieg 4) 1:3.75
Układ skrętny
Skręcane są dwie pierwsze osie z różnym przełożeniem, które wynosi wynosi 1:1,67 (zębatka z12 napędza z20). Całość jest bardzo mocna, osie nie mają prawa się rozsynchronizować, a luzy jak na Lego są całkiem małe. W eliminowaniu luzów szczególnie pomagają 2 zębatki z8 na pierwszej, dłuższej belce zamiast tylko jednej. Druga belka nie jest tak długa i jedna z8 w zupełności wystarcza.
Ceną za tą niezawodność jest niestety geometria. Nie jest idealna jak widać na poniższym rysunku, ale jest wystarczająco dobra i na pierwszy rzut oka nie widać, że oś druga skręca się minimalnie za mało (w maksymalnym położeniu zwrotnice powinny być obrócone o 3 stopnie więcej).
Od strony programowej układ skrętny posiada funkcję powrotu do pozycji centralnej oraz zdefiniowany maksymalny kąt skrętu. Działa to tak, że jak naciskam i trzymam przycisk skrętu, np. w lewo koła skręcają się do maksymalnego dozwolonego kąta i się zatrzymują. W tej chwili przycisk skrętu jest jakby nie aktywny, można skręcić tylko w prawo lub wycentrować. Kierownica wewnątrz kabiny jest podpięta gumką do silnika skręcającego kołami. Dzięki temu, że jest to gumka, można odchylać kabinę i połączenie się nie zrywa.
Układ napędowy
Kiedyś było to nie do pomyślenia żeby takiego kloca napędzał tylko jeden XL. Ale czasy się zmieniają, pogoń za przelicznikiem nie może ustać ;) Jak wiecie NXT ma tylko 3 porty wyjścia a ja już je wszystkie wykorzystałem. Z pomocą przyszedł sensor HiTechnic IRLink, który może sterować wieżą PF IR Tower niczym nowy pilot. XL okazał się lepszy do napędu niż NXT - jest poręczniejszy, trochę szybszy i mocniejszy oraz cichszy. Na plus zaliczam też, że XL zasilany jest z oddzielnego batboxa, który cały jest tylko do jego dyspozycji. Niestety, w przeciwieństwie do silników bezpośrednio podłączonych do kostki, w sterowaniu przez podczerwień występują opóźnienia. Na oko wynoszą jakieś 100 ms więc tragedii też nie ma. Batbox ma zamontowany na włączniku czujnik dotyku, ponieważ przy wyłączaniu programów nagminnie zapominałem wyłączać batboxa. Teraz, program na kostce przed wyłączeniem sprawdza, czy batbox jest wyłączony, a jeśli nie, sygnalizuje sygnałem dźwiękowym tak długo aż wyłączę batboxa.
Na pokładzie znajduje się wyciągarka zdolna podnieść cały samochód. Załącza się ją czerwoną wajchą koło siedzenia kierowcy. Muszę przyznać, że sposób zasprzęglania wyciągarki do wału napędowego nie jest najlepszy. Często trzeba kilku prób aby driving ring nasunął się na axle connectora, ale na inne rozwiązanie nie ma miejsca. Jak już się uda zasprzęglić, połączenie jest bardzo mocne i nie generuje żadnych luzów ani oporów. Warto zaznaczyć, że wyciągarka może działać niezależnie od wrzuconego biegu, tzn można zmieniać biegi podczas używania wyciągarki, która cały czas pracuje.
Zawieszenie
Volvo posiada niezależne zawieszenie każdego koła oparte na podwójnych wahaczach. Moim zdaniem jest to lepsze rozwiązanie od pojedynczego wahacza, ponieważ koło jest cały czas pod takim samym kątem do podłoża. Dzięki temu, że opona nie musi trzeć po podłożu, całe zawieszenie może łatwiej dostosowywać się do terenu. Dzięki niezależnemu zawieszeniu ciężarówka jest bardzo stabilna.
W ciężarówce są same szare obudowy amorów, jednak w większości z nich sprężyny są albo wymienione na twardsze albo ściśnięte half bushem jak w moim Jeepie.
Jako, że rama wykonana jest w całości z liftarmów i jest całkiem długa, jest podatna na wyginanie i skręcanie. Po wielu testach okazało się, że cechy te nie są wcale takie złe. Nie wpływają negatywnie na wewnętrzne opory w układzie napędowym a zwiększają zdolność dostosowania się do podłoża.
Multimedia
Galeria Bricksafe
[youtube]http://youtube.com/watch?v=C6QF_MtVPGo[/youtube]
Volvo było eksponowane na naszej LUGPoLowej wystawie w Muzeum Techniki w Pałacu Kultury w 2010 roku. Zostało także zauważone na kilku blogach/stronach:
Polskie:
http://www.joemonster.org/filmy/26196/Z ... rowka_LEGO
http://www.milanos.pl/vid-15319-Zdalnie ... ockow.html
http://www.wykop.pl/link/391337/zarabis ... wka-z-lego
http://www.maxior.pl/film/144096/Zdalni ... ockow_Lego
http://www.idg.pl/news/359966/Ciezarowk ... rkowy.html
http://www.pcworld.pl/news/359966/Cieza ... rkowy.html
http://www.komputerswiat.pl/nowosci/int ... -lego.aspx
http://www.sterowaneradiem.pl/2010/06/z ... ockow-lego
http://www.cda.pl/video/4392f0/Zdalnie- ... rowka-LEGO
Zagraniczne:
http://blog.makezine.com/archive/2010/0 ... o_tru.html
http://stipistop.com/blog/2010/07/07/le ... l-champion
http://www.hobbymedia.it/24784/lego-vol ... -bluetooth
http://www.wikio.com/video/lego-volvo-f ... ck-3520854
http://www.automotto.org/entry/rc-volvo ... ontraption