Wątek: Sznink's cockpit.

[sznink]

Już od dłuższego czasu noszę się z zamiarem budowy kokpitu, który będzie mi uprzyjemniał i ułatwiał wirtualne latanie. Wprawdzie obecnie kompletnie nie mam miejsca, w którym mógłbym ulokować budowane urządzenie  , jednakże planuję w niezbyt odległej przyszłości zmienić użytkowane lokum . Nie chcąc więc tracić czasu, postanowiłem zbudować lewy panel boczny. Panel ten będzie zrealizowany w postaci biurkowej, a po zbudowaniu będę go używał i testował. Niektóre elementy w nim zastosowane wykorzystam później w docelowym kokpicie (oraz oczywiście zdobyte doświadczenie ).

Projekt jest z wielu względów długofalowy i wiele może się jeszcze zmienić. Na tą chwilę, planuję zbudować kokpit utrzymany w klimacie z okresu II wojny światowej. Nie będzie to replika kabiny konkretnego samolotu, aczkolwiek planuję wykonać poszczególne elementy tak, aby w mniejszym lub większym stopniu przypominały te zastosowane w rzeczywistych, ale różnych, samolotach z tego okresu.

Pracę postanowiłem zacząć od opracowania mechanizmów dźwigni sterowania składem mieszanki, skokiem śmigła, klapami, itd. Postanowiłem, że główne elementy będą wykonane w technologi cięcia laserem. Projekt zrealizowałem w programie Autocad Inventor. Projekt prototypu mechanizmu pojedynczej dźwigni prezentuje się następująco:


Poszczególne elementy będą wykonane z blachy stalowej o grubości 4mm. Zastosowałem jedno łożysko kulkowe 10x30x9mm oraz dwa łożyska 4x12x4mm. Dżwignie można zestawić w grupy, na przykład w ten sposób:



Możliwości konfiguracji jest kilka. Wydaje mi się, że ten zaprezentowany powyżej nie jest najlepszy, ale nie chciało mi się już budować kolejnych projektów  w Inventorze (podczas składania przeprowadzę testy różnych konfiguracji).

[Devilsbirth]

Moim zdaniem trochę to przekombinowane, niepotrzebnie łączysz potencjometry z dźwigniami poprzez te cięgła, zwłaszcza że wygląda na to, że przełożenie jest 1:1 i tak czy siak nie wykorzystuje całego potencjometru. Nie lepiej w takim razie połączyć potencjometr bezpośrednio z osią?

[sznink]

Rozważałem takie rozwiązanie, jednakże w tym przypadku odrzuciłem je z kilku względów. Chodziło mi przede wszystkim o możliwość zestawienia większej liczby dźwigni obok siebie - taka budowa modułowa. W przykładzie są tylko dwie dźwignie, ale nie ma problemu z zestawieniem czterech, czy sześciu (dla samolotu wielosilnikowego). W takiej konfiguracji mogą one być bliżej siebie (jakby bardziej ściśnięte). Szczegołnie jeśli wziąść pod uwagę wielkość potencjometrów, które mam zamiar wykorzystać (całkowita długość potencjometru z osią 40mm). Chciałem również (może trochę naiwnie) zwiększyć opór jaki będzie stawiała dźwignia przy przesuwaniu - zobaczę jak to faktycznie wyjdzie po złożeniu prototypu.

[some1]

Pamiętaj, że na opór składa się tarcie statyczne i dynamiczne. Musisz to tak dopasować, żeby dźwignie nie przeskakiwały i można było je płynnie przesuwać.

[sznink]

Zgadzam się. Jak dla mnie problem tarcia i oporów jest generalnie najtrudniejszym aspektem budowy mechanizmów dźwigni. W zaprezentowanym projekcie trochę to pominąłem licząc właściwie na to, że opór jakie stawia potencjometr i łożyska kulkowe będzie wystarczający dla stosunkowo niewielkiej dźwigni. Aby dźwignia nie opadała samoczynnie, na drugim jej końcu umieściłem przeciwwagę w postaci odpowiedniego ciężarka (przy jego wyliczeniu Inventor okazał się bardzo pomocny). Może będzie ok.

Projektując mechanizm roważałem również wersję z łożyskiem ślizgowym i tarczami które będą wytwarzały dodatkowe tarcie podczas obrotu dźwigni. Tarcze te planowałem wykonać z poliamidu (PTFE), dla którego współczynnik tarcia statycznego jest zbliżony do współczynnika tarcia dynamicznego. Pewnie i tak będę musiał w pewnym momencie do tego pomysłu wrócić (np. gdy będę budował lub przebudowywał dźwignię przepustnicy).

[sznink]

Prototyp dźwigni gotowy. Elementy po wycięciu laserem prezentowały się następująco:


Gałka została wykonana z metalowego uchwytu meblowego:

W uchwycie musiałem przedłużyć gwint ponieważ chciałem uciąć fragment mocujący go do blatu (co widać na zdjęciu). W tym celu przed jej ucięciem wywierciłem dłuższy otwór, który następnie nagwintowałem. Oczywiście docelowo gałka otrzyma kolor bardziej odpowiedni do elementu kokpitu samolotu .

Prototyp po montażu:



Po przeciwległej stronie gałki na ramieniu dźwigni znajdują się elementy przeciwwagi, których zadaniem jest równoważenie ciężaru gałki. Dzięki temu dźwignia nie będzie samoczynnie opadała niezależnie od tego jaki opór będzie stawiała przy jej obracaniu. Coś skopałem robiąc wyliczenia środka ciężkości w Inventorze. Generalnie nie jest to problem - dodałem podkładki, a docelowo w razie potrzeby można użyć cięższego materiału np. ołowiu.

Wiedziałem, że będę miał problem z precyzyjnym wykonaniem otworu pod mocowanie gałki (nie mam na razie stojaka do wiertarki). W związku z tym wykonałem dodatkową dźwignię z wcięciem, w którym fragment śruby miał zostać wlutowany lub wspawany. Lutowanie mi nie wyszło i nie chcąc tracić czasu wywierciłem otwór, a następnie go nagwintowałem. Wyszło krzywo, ale na potrzeby prototypu może być.

Dźwignia chodzi jednak zbyt lekko i trzeba wprowadzić dodatkowy opór. Mam dwa pomysły jak to zrealizować (między innymi z wykorzystaniem poliamidu - pierwsze testy jakie zrobiłem wypadły obiecująco - zobaczę co z tego wyjdzie).

[maciej]

Wygląda ciekawie i szybko się rozwija, trzymam kciuki

[sznink]

Dzięki Maciej.

Postanowiłem napisać parę słów o potencjometrze, który zastosowałem w mechanizmie dźwigni - może komuś przyda się ta informacja. Wykorzystałem potencjometr 10kom P32221B firmy AMPHENOL. Kąt obrotu tego potencjometru to 340°. Z tego co pisze sprzedawca, to osiada on pozłacane styki, co niewątpliwie wpływa na jego dokładność i żywotność. Jest wykonany z dobrych materiałów - co widać na zdjęciach:



Potencjometr rozebrałem, bo chciałem sprawdzić jego stan i przesmarować ośkę (zakupione potencjometry są używane). Okazało się, że nie wymaga on czyszczenia (smarowanie jednak się przydaje i muszę opracować technologię smarowania bez rozbierania potencjometru). Potencjometr testowałem na Arduino Leonardo, któy posiada 10-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy. Zakres ruchu dźwigni przełożył się na odczytywane wartości od 480 (2.35V) do 704 (3.44V). Pozwalało to na uzyskanie 224 wartości położenia. Należy zaznaczyć, że odczyt wartości był stabilny (poza jednym położeniem, w którym przeskakiwał o 2 pozycje).

Muszę przyznać, że ekspertem w dziedzinie potencjometrów nie jestem. Miałem styczność tylko z potencjometrami z joysticków Couguar i Wingman (które przywracałem do życia przez ich rozebranie i wyczyszczenie), Saiteka X45 oraz jakimś chińskim badziewiem. W porównianiu do nich ten potencjometr wypada bardzo dobrze, ale nie miałem okazji go porównać z rekomendowanymi na tym forum Telpodami.  Potencjometr zakupiłem za 4.99zł właściwie przypadkowo kupując inne przedmioty na Allegro i sądzę, że ta cena jest warta rozważenia (nawet jeżeli są to używane potencjometry).

Żeby nie było - nie jestem w żaden sposób powiązany ze sprzedającym.

A tak przy okazji. Może ktoś zna sklep internetowy, w którym można kupić w detalu różne sprężynki. Ciężko znaleźć, a bez nich nie mogę zakończyć projektowania mechanizmu wprowadzającego dodatkowy opór do dźwigni.

[maciej]

Jeśli masz w pobliżu Castoramę zajrzyj tam, co prawda szerokiego wyboru nie ma ale może coś dobierzesz

[sznink]

Dziękuję. A w jakim dziale szukać? Szukałem już w Castoramie, ale nie znalazłem. W Obi były dwa rodzaje w dziale ze śrubkami (były jednak zbyt duże). W internecie znalazłem jeden sklep z dużym wyborem, ale ciężko przełknąć cenę 5 EURO za małą sprężynkę. Potrzebuję sprężyn o średnicy 3 - 5mm i długości od 10 do 30mm. Najlepiej gdyby można było kupić z różnymi grubościami drutu - aby można było wybrać eksperymentalnie najbardziej odpowiednią.

[maciej]

Przyznam szczerze, że nie wiem dokładnie, bo sam się na nie natknąłem przypadkiem ale było to w okolicach klamek i suwnic do szuflad

[drejku]

Sprytny projekt Gratuluję pomysłu i postępów!

Sprężynki - szukaj zestawów np. na allegro: http://allegro.pl/corona-zestaw-sprezynek-sprezyn-sprezynki-200-szt-i5251721789.html, są komplety w sklepach motoryzacyjnych, są również w sklepach modelarskich z materiałami do budowy modeli RC, ale wtedy trzeba dobierać indywidualnie, na miejscu.

[sznink]

Dzięki Drejku i Macieju.

Byłem dzisiaj w Castoramie i znalazłem te sprężynki, ale niestety były zbyt duże . Zakupiłem natomiast ten zestaw sprężynek podany przez Drejku i poszukam jeszcze w sklepach modelarskich i motoryzacyjnych.

[sznink]

Ostatnio można było zauważyć zastój w temacie. Był on spowodowany brakiem czasu połączonym z frustracją, wynikającą z niewystarczającej umiejętności obsługi programu Inventor (nigdy wcześniej nie projektowałem części w tego typu programach). Jednakże nie oznacza to, że nic w temacie się nie działo. Udało mi się poszeszyć moje zasoby różnego rodzaju przełączników, pokręteł i gałek, które wcześniej kupiłem, o elementy ze złomowanego sprzętu elektronicznego, który przypadkowo wpadł w moje ręce .

Najważniejsze jednak, że w końcu ukończyłem prototyp dźwigni z dodatkowym mechanizmem wprowadzającym opór:

Sama idea mechanizmu w działaniu trochę przypomina odwrócone hamulce bembnowe. Na wewnętrznych powierzchniach dwóch szczęk nakleiłem paski wykonane z poliamidu o grubości 0.5mm. Dzięki zastosowaniu sprężyny, szczęki wywierają nacisk na zewnętrzny pierścień łożyska, który obraca się razem z ramieniem dźwigni. Wykorzystałem tutaj fakt, że pierścień w łożysku kulkowym ma gładką powierzchnię i nie wymaga dodatkowej obróbki. Ponadto zastosowanie takiej konfiguracji, z parą szczęk, nie wprowadza dodatkowych obciążeń na łożysko.

Muszę powiedzieć, że jest bardzo dobrze, a nawet idealnie . Dzwignia gładko przesuwa się ze stałym oporem, który można regulować poprzez zmianę sprężyny. Jest zdecydowanie lepiej niż w przepustnicy od Saiteka x45 i Couguara.

Teraz mogę się zabrać za projektowanie pudła i sposobu rozmieszczenia na nim poszczególnych elementów sterujących.

[drejku]

Wygląda bardzo obiecująco - grunt to wytrwałość, ja też mam chwile frustracji i zwątpienia, czy się uda, ale powoli, powoli ...

Sznink RULEZ