Данная статья является частью цикла:
» Проект “Lawn Rover”. Анонс!
» Проект “Lawn Rover”. Часть 1.
» Проект “Lawn Rover”. Часть 2.
» Проект “Lawn Rover”. Часть 3.

В общем и целом, имея на руках основные компоненты, мы таки получили возможность реализовать упомянутую ранее “программу-минимум”: построить самодвижущуюся тележку из двух сегментов, оборудовать моторами, обеспечить минимальное питание/управление, устроить реальные ходовые испытания для оценки мощности, маневренности и проходимости. И, в значительной части, эта программа оказалась выполненной, о чем и пойдет речь далее.


Прежде всего нам нужно было собрать рамы для тележек. И начать пришлось с колес. Это на уровне обсуждения все очень легко и просто: “ну, мы просто, вот сюда, прикрутим колесо”. На уровне же, исполнения, это превратилось в скрещивание ежа с удавом.

Например, вот диск колеса:

А это ступица мотора, к которой надо его прикрепить:

Как видите, они чуть-чуть несовместимы по конструкциям.

Доводить напильником было решено диски колес, как наиболее простые, дешевые и наименее критичные для узла в целом. В сущности, все сводилось к тому, что коронкой нужно было проделать в центрах дисков отверстия, по диаметру достаточные для того, чтобы в них вошли центральные оси ступиц:

Нетривиальной задачей оказалось разместить четыре точки крепления колеса ступицы между пятью точками крепления двух половин диска так, чтобы все эти гайки и шайбы друг другу не мешали:

Проведя изрядно времени за расчетами, мы, в итоге, отчаялись решить эту сложную геометрическую задачу и плюнули на нее. Решили просто просверлить отверстия крепежа колес к ступицам так, чтобы три из четырех были “свободными”, а для “совпадающей” четвертой, потом, либо шайбы взять меньшего диаметра, либо подрезать их в нужных местах так, чтобы шайбы не накладывались друг на друга, либо… “потом, что-нибудь придумаем”:

Так или иначе, но мы получили четыре вот таких комплекта мотор-колесо:

Теперь можно было уже более предметно думать, как присобачить их к рамам.


Не смотря на то, что автомобильные “грузовые корзины” из которых планировалось делать рамы, нам подходили по конструкции и габаритам, просто так взять их и тупо скрутить вместе не получалось. Разумеется, и в этом моменте потребовалась “доводка напильником”.

Основной проблемой тут было то, что моторы не проходили по высоте между перекладинами бортика:

Было рассмотрено несколько вариантов по увеличению этого просвета до необходимой величины. Рассматривалась, как всякая фигурная резня по металлу, так и различного вида дополнительные накладки-суппорты. Одни из этих идей были признаны технологически слишком сложными, другие – слишком дорогими, третьи – слишком ослабляющими конструкцию. В итоге, победил некий компромисс между ними всеми, как обычно.

Согласно выработанному плану, необходимо было вырезать фрагмент верхней перекладины, что позволит свободно разместить мотор на выбранном месте. А сам вырезанный фрагмент вварить в раму, что вернет ей прочностные характеристики. Схематично это можно представить так:

С резкой легко справилась болгарка:

Со сваркой было хуже. Дело в том, что мой сварочный аппарат имеет только два режима мощности: max и min. Оказалось, что, даже, в режиме min, можно запросто прожечь трубку рамы насквозь. Тем более, что мой опыт сварщика весьма скуден. В паре мест я таким образом накосячил. Но, в целом, на общей прочности конструкции это не сказалось и результат моего дилетантского махания электродом был признан годным. Хотя и страшным:

Конечно, все это потом будет зачищено, загрунтовано и окрашено. Но не раньше, чем работа с рамами будет завершена полностью. Ведь их еще нужно соединить вместе.


Изначально, “грузовая корзина” состоит из двух половин, которые монтируются вот так, как на картинке показано:

В нашем случае, эти правая и левая половины “корзины” должны стать верхней и нижней половинами рамы:

Даже не беря в расчет мои убогие навыки в области сварки, соединять их все равно нужно было на болтах. В этой части, конструкция должна быть разборной. Там, унутрях этой рамы, будут расположены моторы, аккумуляторы, элементы управления и весь прочий фарш. Ко всему этому нужен более-менее легкий доступ для установки и обслуживания, поэтому верхняя половина рамы должна быть съемной при необходимости.

Это оказалась самая простая и тривиальная часть работы. Просто насверлить отверстий по периметру во всех рамах:

Дополнительно, по бокам нижней половины – отверстия для крепления моторов. И, наконец, можно все собрать вместе:

Вторую тележку мы подготовили, но собирать пока не стали. Мы даже и первую тележку собирать полноценно не стали. Присутствует только половина крепежа, без шайб, гроверов и т.п. Нам просто надо было увидеть в объеме и реальном мире то, что рисовалось в головах. Заодно и убедиться, что в головах у нас обоих рисовалось более-менее одно и то же – архиважный момент в совместных проектах.


Наступал самый ответственный и ключевой момент всего этого этапа работ. Предстояло придумать и реализовать поворотный узел, соединяющий две тележки. Без него, вся затея, в том виде, как мы хотели, не имеет смысла:

Проблема с ним в том, что он должен быть надежным и выдерживать большие нагрузки. На него ляжет изрядная часть общего веса всей конструкции. И того, что на нее будет погружено (включая, вероятно, и живого человека). Нагрузки будут, как вертикальные, так и горизонтальные. Если этот узел будет слабым, то оно все просто проломится по центру и все. Или будет клинить во время работы.

С самого начала в воздухе витала мысль переделать под эти цели ступицу колеса автомобиля. Эта мысль порождала некоторые сомнения и неоднозначности, но, в целом, выглядела осуществимой. Однако, мы пытались рассматривать и иные варианты. Типа толстостенной трубы в подшипниках, проходящей по всей длине под обеими тележками. Различные шарнирно-рычажные крепления. Выносная П-образная штанга, соединяющая тележки не со стороны внутренних торцов, а по геометрическим центрам. И т.п. В итоге, прокрутив в голове и на бумаге все, кроме, разве что, гравитационного зацепа в нулевом темпоральном поле, мы сошлись на изначальном плане со ступицей, как на Плане А.

Друг, даже, точно знал, какая именно ступица от какого именно автомобиля нам подойдет. Дело в том, что большинство ступиц современных автомобилей имеют полуось, как основной крепежный элемент. Что лишает нас центрального сквозного отверстия:

А нам оно нужно. Между тележками должны проходить провода. В том числе и мощные толстые провода между аккумуляторами. Их проброс непосредственно по оси вращения – крайне желателен. Конечно, широкая петля из проводов между телегами решит проблему, но зачем нам в конструкции лишний, цепляющийся за все элемент, склонный к переламыванию во время взаимного поворота тележек?

Нам нужна была ступица от старого лендровера! Будучи наследником конструкции принятой от грузовиков, она не имеет полуось, как крепежный элемент. Она имеет свой собственный стягивающий крепежный элемент, а полуось сквозь него просто проходит. Поскольку полуось нам не нужна вовсе, то при удалении оной, мы получаем нужный нам узел, сохраняющий все свои поворотные функции и прочность, да еще и с просторным сквозным центральным отверстием. Алилуйя! Осталось только добыть это чудо…


В нашем случае, “добыть чудо”, означало провести еще один увлекательный день на помойке:

После часа поисков был найден нужный нам донор. Я – не фанат лендроверов, в отличие от моего друга. Но привык с уважением относиться к голосам в чужих головах (если они не слишком злобно ругаются с моими собственными). Поэтому я толерантно отнесся к совершению полагающихся, по словам друга, ритуальным действиям, призванным задобрить дух лендровера и извиниться перед ним за предстоящие надругательства. Не спрашивайте… Но, так или иначе, мы, в итоге, заверили дух, что орган, который он пожертвует со своих останков, пойдет на доброе дело:

После чего, со всем почтением приступили к процессу расчлененки.

В итоге, при помощи захваченного с собой широкого ассортимента инструментов и такой-то матери, мы стали обладателями нужной нам ступицы:

После возвращения с добычей в мастерскую, все это пришлось полностью разобрать, вычистить и промыть, приведя к виду, пригодному для дальнейшего творчества:

Предстояло модифицировать эту ступицу так, чтобы через нее можно было надежно соединить телеги.


Прежде всего, нужно было дополнить рамы телег мощными уголками, к которым поворотный узел и будет крепиться:

Рамы, в нужных нам местах, уже имели штатные отверстия, через которые они должны были соединяться между собой. Почти в нужных нам местах. Новые отверстия нам сверлить не хотелось – это бы ослабило рамы. Но при текущих отверстиях, между уголками не пролезала ступица. Поэтому, в итоге, напильником пришлось допиливать уголки:

Сама ступица, разумеется, большинством своих отверстий не подходила под то, что было нужно. Но, в отличие от трубчатой рамы, это тяжелая массивная деталь, пара лишних отверстий в которой особой погоды не сделают. Поэтому она была пересверлена так, как нам было нужно. В силу, опять же, своей массивности и толщины, мы получили возможность отказаться от болтовой стяжки гайками, нарезав резьбу прямо в детали ступицы:

Так же, пришлось еще и обрезать внешний периметр с одной стороны для того, чтобы ступица не накладывалась на раму и плотно лежала всей своей плоскостью на уголках:

Повозиться пришлось. Но результат того стоил! Получающееся соединение по прочности далеко выходит за рамки реально необходимого:

Проделав аналогичные процедуры со второй тележкой, мы, наконец, получили возможность собрать их обе вместе:

Без проблем выдерживает подпрыгивания на конструкции человека весом 200 фунтов. Сама рама в паре мест гуляет и мы ее усилим впоследствии, но сам поворотно-соединительный узел – как влитой! Остались довольны.


Закончили мы всю эту предварительную сборку на соплях довольно поздно. И, в тот день, в принципе, не планировали проводить полевые испытания. Но судьбе было угодно наплевать на наши планы. Ибо на огонек в нашей мастерской заскочил, дефилирующий с вечерним пивом по сабдивижену сосед.

Соседи у нас уже дрессированные, знают куда надо ходить за развлечениями… Ну и, увидев, чем мы занимаемся в мастерской, он в момент созвал всех других окрестных гуляющих на посмотреть. Нам, ничего не оставалось, как попробовать подцепить к телеге хоть один из аккумуляторов и молить небеса, чтобы это все тронулось с места. Нельзя же опозориться перед собутыль… перед полудюжиной уважаемых соседей…

Итого:

  • внеплановые ночные испытания
  • самое-самое первое включение
  • половина крепежа отсутствует (другая половина – даже, не затянута толком)
  • один аккумулятор и всего два задействованных мотора, что обеспечивает всего лишь четверть конечной мощности (12 вольт на два 24-вольтовых мотора)
  • тип управления: “дотронься проводом до клеммы”
  • тип подопытного человека: “уставший вусмерть друг, которому уже все равно”

Поехали:

Продолжение here

Комментарии:

Вы можете написать новый комментарий или ответить на уже имеющийся. Во втором случае, воспользуйтесь кнопкой "Ответить" под соответствующим комментарием.

Оставить комментарий:

Чтобы оставлять комментарии, вы должны авторизоваться.