Chasis Rover mínimo de cuatro x 12 voltios con GoBILDA: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Les voy a mostrar cómo construí un chasis RC o rover autónomo usando componentes goBILDA. Debo agregar aquí que no tengo ninguna conexión con goBILDA más que como un cliente mayormente satisfecho.

He incluido una lista completa de piezas en Suministros a continuación, pero para cada paso enumeraré exactamente lo que necesita.

Al final, le mostraré algunas formas de agregar estructura a la columna vertebral y agregaré algunos comentarios generales sobre la electrónica de transmisión del motor.

Suministros

Puede obtener estas piezas en

Cuadro

• 1 canal en U de lado bajo serie 1121 (17 orificios, 432 mm de longitud)
• Viga plana serie 4 × 1102 (29 orificios, 232 mm de longitud) - Paquete de 2
• Canal en U de la serie 2 × 1120 (1 orificio, 48 mm de longitud)
• Canal en U de lado bajo serie 4 × 1121 (1 orificio, 48 mm de longitud)

Tren motriz

• Serie 4 × 5201, relación 53: 1, motor de engranaje recto de 105 RPM con codificador
• Montaje de motor con rosca frontal serie 4 × 1701 (16-3)
• Hyper Hub serie 4 × 1310 (diámetro interior D de 6 mm)
• Llanta Hurricane Serie 2 × 3605 - Paquete de 2
• Llanta Cougar Serie 2 × 3609 - Paquete de 2

Hardware

• Llave combinada de 1 × 7 mm
• Llave Allen hexagonal de 1 × 3 mm
• Llave Allen hexagonal de 1 × 2,5 mm
• 1 × Tornillo de cabeza de botón de acero galvanizado serie 2802 (M4 x 0,7 mm, 8 mm de longitud) - Paquete de 25
• Tornillo de cabeza de botón de acero galvanizado de la serie 2 × 2802 (M4 x 0,7 mm, 14 mm de longitud) - Paquete de 25
• 2 × Arandelas de acero galvanizado serie 2801 (4 mm ID x 8 mm OD) - Paquete de 25
• Tuerca de seguridad con inserto de nailon de acero galvanizado serie 2 × 2812 (M4 x 0,7 mm, hexagonal de 7 mm) - Paquete de 25
• 1 × Tornillo de cabeza hueca de acero galvanizado serie 2800 (M4 x 0,7 mm, 12 mm de longitud) - Paquete de 25
• 1 × Arandela de bloqueo dividida de acero galvanizado serie 2809 (4 mm DI x 7 mm DE) - Paquete de 25
• 1 × Tuerca hexagonal de acero galvanizado serie 2811 (M4 x 0,7 mm, hexagonal de 7 mm) - Paquete de 25
• 1 × Ojal de plástico (14-1) - Paquete de 12
• 1 × Ojal de goma (14-2) - Paquete de 12

Paso 1: Kit de herramientas básico

Estas son las únicas herramientas que realmente necesita.

• Un cuadrado. Es agradable tener una escuadra de maquinista pero, en realidad, cualquier escuadra, incluso una de plástico, es mejor que ninguna.
• Llaves hexagonales de 2,5 y 3 mm y llave de 7 mm de goBILDA. Estos se incluyen en la lista de piezas. Si ya tiene un conjunto de llaves hexadecimales métricas, no las necesita. Pero incluso si tiene un buen juego de llaves combinadas métricas, obtenga esa delgada de goBILDA.
• Mangos en T con accionamiento hexagonal de 2,5 y 3 mm. Un mango en T puede volar o "girar" de una manera que ningún tipo de destornillador lo hará jamás. También puede aplicar ese par de torsión adicional que necesita para algunas piezas, como los cubos de sujeción que estamos usando para las ruedas.
• Llave de tuercas de 7 mm. Obtenga el tipo que usan los profesionales, como se muestra. Necesita el mismo par de torsión que ellos.

Probablemente podrías poner todo junto con las tres herramientas de goBILDA, pero no sería muy divertido. Generalmente, usamos una llave hexagonal para sostener un tornillo de máquina mientras apretamos una tuerca con una llave para tuercas, y usamos una llave para sostener una tuerca mientras apretamos un tornillo con un mango en T.

Paso 2: construya las jaulas del motor

Empecemos. Atornille dos jaulas de motor. Esto es lo que necesita para cada uno:

• Un canal para el centro.
• Dos canales laterales bajos para los extremos.
• Cuatro vigas planas.
• 16 de cada uno de los tornillos de cabeza semiesférica M4 x 14 mm, arandelas planas y tuercas Nylok.

El dibujo muestra un espaciador de 43 mm en el extremo abierto del canal, pero esto es opcional.

Construya las jaulas del motor sobre una superficie plana y muerta, de la siguiente manera:

1. Atornille cada viga al canal central con dos tornillos de cabeza semiesférica de 14 mm, arandelas planas y tuercas Nylok.
2. Cuadre todo.
3. Agregue un canal lateral bajo a cada extremo con más tornillos de cabeza semiesférica de 14 mm, arandelas planas y tuercas Nylok.
4. Cuadre todo.
5. Aprieta todo.

Y esa es la parte más difícil de hacer. Ahora solo necesitamos agregar una columna vertebral para completar el marco.

Paso 3: agregue la red troncal

Ahora estamos listos para unir las dos jaulas del motor con la columna vertebral. Esto es lo que necesita.

• Un canal de red troncal del lado bajo.
• Ocho tornillos de cabeza M4 x 12 mm y arandelas de seguridad divididas
• 16 tuercas hexagonales lisas

Cada caja de motor está unida a la columna vertebral con cuatro tornillos de cabeza. Primero vamos a instalar los tornillos de cabeza en las jaulas del motor con tuercas hexagonales lisas. Esto es para que pueda quitar la columna vertebral más tarde, después de que los motores estén instalados, sin perder los tornillos. Así es como lo hacemos:

1. Pase los tornillos de casquete hacia arriba a través del canal central de la caja del motor y enrosque una tuerca hexagonal en cada uno con los dedos.
2. Alinee el tercer orificio grande del canal de la columna vertebral con el orificio grande en el canal central de la caja del motor y presione hacia abajo sobre los tornillos de cabeza.
3. Cuadre todo.
4. Ahora mete la mano con esa llave fina y sujeta cada tuerca mientras aprietas el perno con un mango en T de 3 mm.
5. Cuadre todo.
6. Agregue una arandela de seguridad partida y una tuerca hexagonal en cada tornillo por encima de la columna vertebral y apriete con una llave para tuercas de 7 mm.
7. Instale las arandelas de plástico duro como se muestra en las fotos. Deben sobresalir alrededor de un mm en la caja del motor.

Y eso es. El marco está completo. Ahora estamos listos para agregar los motores.

Paso 4: agregue los soportes del motor a los motores

Finalmente vamos a encender los motores. Pero primero tenemos que conectar los soportes del motor a los motores. Los soportes del motor no son más que adaptadores de patrones de orificios: nos permiten atornillar un componente con un patrón y / o tamaño de orificios a un componente con una disposición totalmente diferente.

Atornille el soporte del motor al motor con los seis tornillos M3 incluidos. Solo seguirá de una manera.

Mis soportes venían con tornillos Phillips bastante subóptimos. Aunque el dibujo de la pieza de goBUILDA tiene tornillos de cabeza como se muestra en el dibujo de arriba.

Reemplacé los tornillos defectuosos con tornillos de cabeza hueca M3 x 6 mm como se muestra en la foto.

Ahora podemos unir los conjuntos del motor al bastidor.

Paso 5: conecte los motores

La ilustración muestra todo con el lado correcto hacia arriba, pero desea dar la vuelta al marco para esto. Una nota: si va a agregar cables de codificador a los motores, ahora sería un buen momento para hacerlo. OK, empecemos. Para cada motor:

1. Inicie los cables a través del ojal de plástico.
2. Coloque el motor en su lugar y termine de pasar los cables.
3. Atornille el soporte del motor al canal del extremo de la jaula del motor con tornillos de cabeza semiesférica M4 x 8 mm. Solo seguirá de una manera.

Puede utilizar de cuatro a ocho tornillos para el soporte del motor. Seis parece correcto. Ocho parece excesivo e innecesario. Usé ocho.

Y ya casi llegamos. Solo necesitamos colocar cubos en los ejes del motor y podemos atornillar las ruedas.

Paso 6: conecte el cubo de la rueda al eje del motor

Para cada motor:

Coloque el cubo en el eje del motor. Use un espaciador para asegurarse de que los cuatro cubos estén a la misma distancia. Yo uso una llave hexagonal de 6 mm, pero cualquier cosa de 6 mm de ancho servirá. Con el espaciador en su lugar, apriete los dos tornillos de sujeción alternativamente hasta que griten en armonía.

Y ya casi terminas. Es hora de poner las ruedas juntas y dar por terminado el día.

Paso 7: ensamble las ruedas

Los neumáticos vienen con inserciones de espuma. Encuentro que la mejor manera de colocar los insertos en los neumáticos es doblarlos por la mitad y simplemente meterlos. Masajearlos un poco hasta que todo el neumático se sienta igualmente lleno.

Ahora vamos a montar los neumáticos en las llantas para completar el ensamblaje de la rueda.

Los neumáticos son direccionales y las llantas no son simétricas. A continuación, le indicamos cómo asegurarse de no estropear esto:

1. Organice los cuatro bordes en un cuadrado como se muestra arriba, con todos los pozos centrales menos profundos mirando hacia adentro hacia el borde opuesto.
2. Coloque las llantas al lado de las llantas de modo que las huellas de las llantas apunten en la misma dirección.
3. Agarre cada llanta y llanta y fuerce la llanta en la llanta sin girar nada.
4. Empuje el neumático con los pulgares hasta que ambos talones estén totalmente asentados en sus ranuras en la llanta.
5. Pegue si lo desea y déjelo toda la noche.

No pegué la mía y la cosa pareció funcionar bien en la cancha de tenis (las canchas de tenis generalmente tienen buena tracción, por lo que no se desliza mucho la rueda). Sin embargo, los neumáticos se desprendieron durante algunas pruebas de banco bastante rigurosas más adelante. Luego los pegué.

La gente parece sentir una fuerte preocupación por el pegamento para neumáticos, posiblemente en proporción a lo que han gastado en él. He tenido muy buena suerte con MG Chemicals AC. En cuanto a cómo pegarlos, hay muchos videos sobre ese mismo tema.

Ahora podemos atornillar las ruedas.

Paso 8: Atornille las ruedas

Disponga las cuatro ruedas alrededor del marco con todos los pozos centrales menos profundos mirando hacia adentro y las huellas de los neumáticos apuntando en la misma dirección.

Finalmente, atornille cada rueda a su cubo con cuatro tornillos de cabeza M4 x 12 mm y arandelas de seguridad divididas, como se muestra arriba.

Y eso completa el montaje básico.

Todo lo que se requiere ahora es algo de electrónica básica y ya está listo.

Paso 9: Opciones para el cuerpo

Aquí hay algunas ideas adicionales sobre el cuerpo. Puede tapar la columna vertebral con hasta tres placas de patrón de 5 orificios, o hasta tres canales laterales bajos de 5 orificios, o un canal lateral bajo largo, o una o más placas de rejilla, o algo más. La caja que se muestra es una caja de aluminio Hammond solo 2 mm más corta que la columna vertebral.

Paso 10: Agregar componentes electrónicos

Hay controladores de motor y controladores de motor. Los controladores de motor operan en un nivel superior en el esquema de cosas que los controladores de motor. Normalmente hablamos con controladores de motor con impulsos de servo de un receptor de radio RC, o con comunicaciones en serie de un procesador de algún tipo. Los controladores de motor vienen en uno o dos canales.

Los controladores de motor, por otro lado, operan en un nivel más básico. Hablamos con controladores de motor con una señal PWM de un procesador.

Si está construyendo un vehículo estrictamente RC, entonces un controlador de motor de dos canales podría ser para usted. Solo necesita conectar los dos motores en cada lado en paralelo, conectar los canales del acelerador y de la dirección desde el receptor RC, agregar una batería y listo. Para este vehículo, necesitará un controlador que pueda manejar unos 15 amperios por lado.

Sin embargo, cuando agregamos un procesador a la mezcla, las cosas se ponen más interesantes. Ahora leemos los datos del receptor con el procesador. Hoy en día, esto generalmente se puede hacer con un simple enlace en serie. Luego, podemos enviar los datos del acelerador y la dirección al controlador del motor a través de un segundo enlace en serie.

O podemos usar controladores de motor simples y controlarlos directamente con PWM. No es necesario conectar los motores a cada lado. Cada motor puede tener su propio canal de controlador. Los controladores de motor vienen en uno, dos o cuatro canales, que yo sepa. Para este vehículo, un controlador de dos canales en cada extremo parece la disposición más sensata. Utilizo cuatro controladores de un solo canal.

Los controladores que utilizo cuestan unos diez dólares cada uno. Manejan 13 amperios continuos sin disipador de calor. Hacen PWM de magnitud de signo o antifase bloqueado con dos cables más tierra. El único aspecto negativo es que no tienen una salida de detección de corriente. Se llaman Cytron MD13S.