Modulárne 3D tlačené RC auto: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Som študent strednej školy a na Vianoce som 3D tlačil svojmu bratovi auto Flutter Scout. Jedná sa o auto na diaľkové ovládanie, ktoré je úplne vytlačené 3D. Nasledujúci odkaz obsahuje stránku GitHub s jej časťami a informáciami o nej: https://github.com/tlalexander/Flutter-Scout. Toto auto bolo inšpiráciou pre môj projekt. Problém s týmto autom bol v tom, že môj brat na strednej škole s ADD nemal dostatočnú pozornosť na to, aby to dal dohromady a nemohol sledovať všetky diely. Hľadám teda iné modely, ktoré mali jednoduchšiu montáž.

Pozrel som sa na autá OpenRC na Thingiverse. Mnoho však vyžadovalo veľa netlačených dielov a čo je dôležité, nebolo ľahké ich zostaviť. Tento projekt pre mňa bol o vytvorení niečoho, čo by som mohol zostaviť so svojim mladším bratom bez toho, aby stratil pozornosť.

Preto som navrhol auto, ktoré má niekoľko modulov a kombinácií, do ktorých je možné ich zmontovať. V súčasnosti existujú dve konštrukcie prevodovky, jedna zostava riadenia a niekoľko typov pneumatík. Tiež som sa pokúsil umožniť jednoduché pridanie karosérie k automobilu, ktorý mienim čoskoro navrhnúť a nahrať.

Ku každému kroku sú priložené montážne pokyny a zodpovedajúce časti s technickými výkresmi.

Bol by som rád, keby som od vás dostal informácie, a pozrel by som sa na akékoľvek návrhy karosérií a iných dielov, ktoré máte k automobilu. Rád by som ich vyskúšal.

Ak sa vám tento projekt páči, hlasujte zaň v súťaži Make it Move.

Krok 1: Kusovník

Elektronika

• 1 Bezkartáčový motor a ESC

  https://www.amazon.com/YoungRC-Brushless-Controlle…

• 1 servomotor

  • https://www.amazon.com/KOOKYE-Degree-Rotation-Heli…
  • Je veľmi dôležité, aby bol dodávaný s rohom v tvare hviezdy

• 1 Trojkanálový vysielač a prijímač

  https://www.amazon.com/2-4GHz-3-Channel-Transmitte…

• 1 batéria LiPo

  https://www.amazon.com/Gens-ace-Battery-2200mAh-Ai…

• Voliteľné

  • 1 vypínač

    https://www.amazon.com/dp/B0002ZPBRA/ref=sxts_k2p-…

Vlákno

• PLA
• TPU
• ABS (ak je to potrebné)

Zmiešaný

• 4 skrutky 10-24 alebo 4 skrutky M4

• 4-6 (v závislosti od prevodovky) ložiská 608zz

  • https://www.amazon.com/uxcell-8mmx22mmx7mm-Shielde…
  • Jedná sa o rovnaké ložiská, ktoré sú štandardné v skateboardoch.

• Adaptéry vrtule

  • https://www.amazon.com/Onkuey-Aluminium-Propeller-A…
  • Mali by ste skontrolovať, či je s nimi dodávaný aj váš motor.
• Kladivo
• Spájkovačka so spájkou
• Konektory guľiek

Krok 2: Zostava riadenia

Vytlačte predný podvozok

Nastavenia tlače:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 30% výplň

Umiestnite servomotor do otvoru

Môže byť potrebné orezať časť krytu servomotora.

Vytlačte dva držiaky ložísk predných kolies

Nastavenia tlače:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 10% výplň

Vytlačte dve nápravy predných kolies

Nastavenia tlače:

• Výška vrstvy 0,1 mm
• 215 C.
• 100% výplň
• Rýchlosť tlače 20 mm/s
• Plť bez vyhrievanej postele

Na každú nápravu umiestnite jedno ložisko

Pevne zatlačte ložisko a nápravu do držiakov ložísk predných kolies a potom ich dajte nabok

Vytlačte si prevodovku podľa vlastného výberu

Nastavenia tlače:

• Výška vrstvy 0,2 mm
• 215 C.
• 25% výplň
• Raft
• Podporujte iba dotýkajúce sa stavebné dosky
• Stena 1,5 mm

Namontujte predný podvozok do spodného otvoru v prevodovke

Možno budete musieť otvor vyčistiť a pomocou kladiva zaistiť zaistenie predného podvozku.

Malo by to byť tesné

Zarovnajte otvory v prednom podvozku a držiakoch ložísk predného kolesa a zoskrutkujte skrutku

Možno bude potrebné okolo skrutky umiestniť maticu alebo krúžok horúceho lepidla, aby sa zabránilo skĺznutiu. Majte na pamäti, že auto veľmi vibruje.

Vytlačte si rameno riadenia

Rameno riadenia je rovnaké ako rameno Flutter Scout. Rozhodol som sa to urobiť, pretože to fungovalo veľmi dobre a nemalo zmysel meniť. Mám písomné povolenie od projektanta.

Nastavenia tlače:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 10% výplň

Umiestnite hviezdicový servo roh na servomotor

Potom položte auto tak, aby bolo hore nohami

Umiestnite rameno riadenia tak, aby zaberalo so servo klaksónom, a tak otvory zarovnajte s otvormi v ložiskách predných kolies

V spodnej časti vložte skrutky

Opäť môže byť potrebné okolo skrutky umiestniť maticu alebo krúžok horúceho lepidla, aby sa zabránilo vykĺznutiu. Majte na pamäti, že auto veľmi vibruje.

Zostava predného podvozku je dokončená

Krok 3: Čelná prevodovka

Táto prevodovka sa ľahko montuje a vyžaduje štyri ložiská.

Všetky diely sú k dispozícii nižšie. Zadná náprava je rovnaká ako v druhej prevodovke.

Prevodový pomer 1:10 má prevodový stupeň A

rýchly, ale môže vyžadovať stlačenie

Prevodový pomer 1:20 má prevodové stupne B

nevyskúšané

Najprv naskrutkujte kovový držiak motora na bezkartáčový motor. Má tvar X a pomôže udržať motor na mieste

Vytlačte 5-zubové čelné ozubené koleso

Nastavenia tlače:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň

Nájdite adaptér vrtule a umiestnite naň poistný krúžok a potom 5-zubové čelné ozubené koleso

Zaistite adaptér k motoru zaskrutkovaním matice

Umiestnite motor do otvoru na bočnej strane prevodovky

Nájdite skôr vytlačené plte alebo tenký kus lepenky alebo dreva. Vory odstrihnite tak, aby sa zmestili do štrbiny, ale stále boli vyberateľné

Možno budete musieť použiť viac ako jeden, aby bol motor zaistený. Ak používate viac ako jedno, odporúčam ich zalepiť za tepla.

Vytlačte strednú nápravu, 22 -zubový veľký prevodový stupeň a čelný prevod A1 alebo B1

Nastavenia tlače na nápravu:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň
• Raft
• Rýchlosť tlače 30 mm/s

Nastavenia tlače zariadenia:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň

• Ak je čas obmedzený:

  • 50% výplň
  • 3 mm steny
  • Tieto sa opotrebujú rýchlejšie, ale sú vhodné na testovanie.

Mali by ste byť schopní stlačiť oba prevody na nápravu

Možno bude potrebné použiť kladivo alebo rozšíriť otvor na ozubených kolesách. Prevodové stupne však musia mať na náprave tesné uloženie.

Ak sú prevody uvoľnené, vytlačte zmenšenú verziu nápravy.

Mám v pláne navrhnúť nápravu so zárezmi a sponami, ktoré držia nápravu na svojom mieste, avšak dovtedy odporúčam buď za tepla lepiť ozubené kolesá a nápravu pri nízkej teplote (kompatibilné s ABS alebo PLA) alebo použiť superlepidlo (kompatibilné s PLA). Horúce lepidlo by malo byť možné odlepiť, ak chcete zmeniť prevodové stupne a super lepidlo je možné rozpustiť acetónom.

Umiestnite ložisko na obidve strany nápravy

Roztiahnite prevodovku a umiestnite nápravu do otvorov najbližšie k motoru

Vytlačte čelný prevod A2 alebo B2 a zadnú nápravu

Nastavenia tlače na nápravu:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň
• Raft
• Podpora dotýkajúca sa stavebnej dosky
• Rýchlosť tlače 30 mm/s

Nastavenia tlače zariadenia:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň

• Ak je čas obmedzený:

  • 50% výplň
  • 3 mm steny
  • Tieto sa opotrebujú rýchlejšie, ale sú vhodné na testovanie.

Podľa rovnakých krokov ako stredná náprava zaistite 50-zubové čelné ozubené koleso k zadnej náprave

Umiestnite ložiská na obidve strany nápravy

Roztiahnite prevodovku a os umiestnite do otvorov, ktoré sú najvzdialenejšie od motora

Krok 4: Šneková prevodovka

Táto prevodovka je ťažšie zostaviteľná. Má prevodový pomer 60: 1 a prevody boli upravené z knižnice komponentov McMaster-Carr na Autodesk Fusion 360.

Všetky diely sú k dispozícii nižšie, zadná náprava je rovnaká ako v druhej prevodovke.

Najprv naskrutkujte kovový držiak motora v tvare X na bezkartáčový motor

Vytlačte 30-zubový prevod a zadnú nápravu

Nastavenia tlače na nápravu:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň
• Raft
• Podpora dotýkajúca sa stavebnej dosky
• Rýchlosť tlače 30 mm/s

Nastavenia tlače zariadenia:

• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň

• Ak je čas obmedzený:

  • 50% výplň
  • 3 mm steny
  • Tieto sa opotrebujú rýchlejšie, ale sú vhodné na testovanie.

30-zubový prevodový stupeň zatlačte na zadnú nápravu

Ak je prevodový stupeň tesný, môže byť potrebné rozšíriť ho. Pokiaľ je uvoľnená, zadná náprava by mala byť zväčšená, aby sa zmestila. Na zaradenie výstroja by ste mali použiť kladivo.

Zariadenie by ste mali za tepla lepiť na miesto pri nízkej teplote (ak používate PLA alebo ABS) alebo použiť super lepidlo (iba ak používate PLA). Super lepidlo je možné rozpustiť neskôr acetónom a horúce lepidlo odstrániť. Ak je horúce lepidlo príliš horúce, roztaví sa ozubené koleso alebo nápravu, čo sťažuje odstránenie.

Umiestnite ložiská na obidve strany nápravy

Vytlačte závitovkovú prevodovku

Nastavenia tlače:

• Výška vrstvy 0,1 mm
• 215 C.
• 100% výplň
• Raft
• Podpora všade
• Rýchlosť tlače 30 mm/s
• Ak máte 2 extrudéry a ľahko rozpustné podporné vlákno, odporúčam vám ho použiť.

Dôkladne vyčistite podperu závitovkového prevodu

Musí sedieť naplocho na prídržnom krúžku a ľahko zapadnúť do 30-zubového prevodu

Nájdite adaptér vrtule a umiestnite naň poistný krúžok a potom závitovkovú prevodovku

Aby ste zaistili správne prispôsobenie medzi závitovkovým a 30-zubovým prevodom, možno budete musieť pridať rozpery na posunutie závitovkového prevodu hore po vrtuľovom adaptéri.

Zaistite závitovkový prevod umiestnením vrtuľového adaptéra na hriadeľ motora a utiahnutím matice

Umiestnite motor so závitovkovým prevodom pripevneným do otvoru v prednej časti prevodovky

Rezajte plte alebo tenké kúsky lepenky alebo dreva tak, aby sa zmestili do otvoru

Ak používate viac ako jeden, zlepte ich dohromady, aby ste ich mohli ľahšie odstrániť.

Rafty by mali byť asi 5 mm vysoké od prevodovky, aby ich bolo možné v prípade potreby odstrániť.

Roztiahnite zadnú časť prevodovky a položte zadnú nápravu

Viem, že obrázok je hore nohami, kedykoľvek ho odovzdám, prevráti sa.

Krok 5: Elektronika

Pripojenia

Nájdite bezkartáčový motor

Spájkujte samčie guľkové konektory na červenom a čiernom vodiči. Na žltý drôt spájkujte zásuvku

Uistite sa, že okolo spojov umiestnite chladič, aby ste ich izolovali.

Žltý vodič by mal byť zapojený iba do zodpovedajúceho vodiča na ESC. Výmena vodičov, do ktorých sú zapojené červené a čierne vodiče, vám umožní zmeniť smer motora.

Nájdite ESC a stranu pomocou troch drôtov rovnakej veľkosti

Spájkujte zásuvkové konektory na dvoch bočných vodičoch. K strednému konektoru spájkujte zástrčku

Uistite sa, že okolo spojov umiestnite chladič, aby ste ich izolovali. Keď je zapojený, nesmie byť na ňom žiadny kov.

Nájdite opačnú stranu ESC

Spájkujte jeden zástrčkový konektor na červenom vodiči a zásuvkový konektor na čiernom vodiči

Ak chcete pridať prepínač, spájkujte červený vodič na prepínač. Potom spájajte ďalší červený vodič na druhú stranu spínača a pripevnite konektor s guľkou.

Uistite sa, že tepelne zmršťujete izoláciu vodičov.

Nájdite batériu

Spájkujte jeden konektor samice na červenom vodiči a konektor samca na čiernom vodiči

Uistite sa, že izolujete spoje tepelným zmršťovaním, keď sú zapojené, nemal by byť zobrazený žiadny kov.

Pripojte vodiče na ESC k zodpovedajúcim vodičom motora

Prijímač

Nájdite prijímač, servomotor a ESC

V kanáli jedna zapojte servomotor tak, aby negatív (môže byť hnedý alebo čierny) smeroval von z prijímača

V kanáli dva zapojte servo vodič ESC tak, aby negatív smeroval von

Krok 6: Testovanie

Je jednoduchšie testovať auto bez kolies.

Podložte auto tak, aby sa zostava riadenia a prevody ničoho nedotýkali

Zapnite vysielač

Pripojte batériu a zapnite auto

Ihneď po zapnutí auta by sa mal servomotor vycentrovať

Ak po vycentrovaní kolesá nesmerujú rovno, mali by ste urobiť nasledujúce kroky.

1. Kým je vozidlo zapnuté, vyberte servomotor zo servomotora.
2. Kolesá držte v smere jazdy.
3. Umiestnite servo klaksón späť na servomotor, aby kolesá zostali stále rovné.

Pomaly stláčajte plyn, aby sa náprava začala otáčať

Ak ste zvolili čelnú prevodovku, motor by sa mal otáčať hladko

Ak ste zvolili závitovkovú prevodovku, podržte plyn úplne otvorený, aby sa motor pohyboval plnou rýchlosťou

Nechajte motor chvíľu bežať a nakoniec by sa mal opotrebovať

Ak závitovkový prevod nie je v úplnom zábere s 30-zubovým prevodom, znova umiestnite motor a za tepla ho prilepte na miesto alebo použite viac kusov pltí

Ak máte ďalšie problémy, napíšte ich a ja sa budem snažiť reagovať včas. Jednoduchšie by bolo, keby ste k problému pripojili aj video

Krok 7: Kolesá

Tlač a pripevnenie kolies je veľmi jednoduché.

Kolesá sú pripevnené nižšie.

Vytlačte dve predné a dve zadné kolesá

Zadné kolesá sú výrazne väčšie ako predné, aby auto zostalo dosť vyrovnané.

Nastavenia tlače všetkých kolies:

• TPU alebo iné flexibilné vlákno
• Výška vrstvy 0,3 mm
• 215 C.
• 100% výplň

Tlakom namontujte zadné kolesá na zadnú nápravu

Štvorcový tvar by mal zaistiť, aby kolesá nekĺzali po náprave.

Ak to považujete za potrebné, na ďalšie zaistenie kolies je možné použiť čapy alebo skrutky M4

Tlakové nasadenie predných kolies na predné nápravy

Ak máte pocit, že je to potrebné, umiestnite na koniec nápravy sponu, ktorou zaistíte koleso

Krok 8: Záverečné poznámky

Mám pocit, že auto, ktoré som navrhol, sa zlepšilo v mnohých funkciách auta, ktoré som vyrobil svojmu bratovi.

• 3-stranná prevodovka umožňuje ľahké umiestnenie náprav a väčších prevodových stupňov. Vzhľadom na protichodné sily vytvárané nápravami a predným podvozkom zostáva tiež silný.
• Ľahko zlomiteľné čapy riadenia boli nahradené skrutkami.
• Kolesá sú úplne 3D vytlačené a majú vstavané zavesenie.
• Radenie môžete ľahko vymeniť.
• Celkovo je možné zostaviť menej dielov a montáž je rýchla.
• Predný podvozok a jeho spojenie s prevodovkou sú veľmi silné.

Existujú však miesta, kde mi auto chýba.

• Niektoré časti sa do seba ťažšie vkladajú a vyžadujú použitie kladiva alebo odstránenie materiálu.
• Niektoré časti je potrebné lepiť dohromady namiesto použitia drážok a svoriek na zaistenie.
• Pre elektronické súčiastky nie je miesto.
• Šneková prevodovka má problémy so zaseknutím a udržaním zaradených prevodových stupňov navzájom.
• Používa niektoré časti, ktoré nie sú ľahko dostupné, ako napríklad adaptéry vrtule.
• Niektoré pneumatiky vyžadujú okolo nich gumové pásy, aby získali dostatočnú trakciu.
• Šneková prevodovka mala veľmi pomalé zrýchlenie a zdalo sa, že má problém začať. Po spustení však funguje pomerne hladko.
• Šnekový prevod veľmi prekĺzol.
• Žiadna zo súčasných pneumatík nepracuje dobre na tráve alebo ľade.
• Čelná prevodovka niekedy potrebuje na spustenie stlačenie.
• Čelná prevodovka je niekedy nekontrolovateľná.

Veci v prácach

• Pracujem na karosérii, ktorá bude umiestnená v hornom otvore na strane, ktorá sa spája s predným podvozkom.
• Navrhujem vlastné rameno riadenia a do augusta aktualizujem zostavu riadenia.
• Plánujem navrhnúť prevodovku s nízkym prevodom, ktorá umožní menšie pneumatiky.
• Vytvorím niekoľko nových návrhov pneumatík, ktoré budú lepšie fungovať mimo vozovky.
• Navrhujem nový návod, ako som auto navrhol.

Rád by som videl obrázky automobilov ľudí, ktoré tlačia, a akékoľvek návrhy alebo pomoc pri úprave súčiastok, ktoré mám teraz. Tiež by som veľmi ocenil vytvorenie nových modulov, ktoré by umožnili napríklad lepšie ovládanie alebo väčšiu rýchlosť. Som zvedavý, aké návrhy karosérií sa tiež vytvoria.

K tomuto kroku odovzdám technické výkresy, ktoré budú dokončené, aby ich ľudia mohli upravovať a vytvárať si vlastné moduly.

Ak sú potrebné ďalšie informácie, umiestnite ich do nižšie uvedených komentárov.

Druhé miesto v súťaži Make it Move