Cotxe RC modular imprès en 3D: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Sóc estudiant de secundària i per Nadal, vaig imprimir en 3D al meu germà el cotxe Flutter Scout. És un cotxe de control remot que s’imprimeix completament en 3D. El següent enllaç conté la seva pàgina de GitHub amb les seves parts i informació al respecte: https://github.com/tlalexander/Flutter-Scout. Aquest cotxe va ser la inspiració del meu projecte. El problema d’aquest cotxe era que el meu germà de secundària amb ADD no tenia la capacitat d’atenció necessària per muntar-lo i no podia fer un seguiment de totes les parts. Així que busco altres models que tinguin un muntatge més fàcil.

Vaig mirar els cotxes OpenRC a Thingiverse. Tanmateix, molts requerien moltes parts que no estaven impreses i, sobretot, no eren fàcilment muntables. Aquest projecte per a mi consistia en fer alguna cosa que pogués muntar amb el meu germà petit sense que ell perdés el focus.

Per tant, he dissenyat un cotxe que té diversos mòduls i combinacions on es pot muntar. Actualment, hi ha dos dissenys de caixes de canvis, un conjunt de direcció i diversos tipus de pneumàtics. També he intentat fer possible afegir fàcilment una carrosseria al cotxe, que tinc intenció de dissenyar i penjar aviat.

Cada pas inclou les instruccions de muntatge i les parts corresponents amb dibuixos tècnics.

M'encantaria rebre informació de vostès i veure qualsevol disseny de carrosseries i altres peces que tingueu per al cotxe. M’encantaria provar-les.

Si t’agrada aquest projecte, vota’l al concurs Fes-lo moure.

Pas 1: llista de materials

Electrònica

• 1 motor sense escombretes i ESC

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

• 1 servomotor

  • https://www.amazon.com/KOOKYE-Degree-Rotation-Heli…
  • És molt important que ve amb una banya en forma d’estrella

• 1 emissor i receptor de tres canals

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

• 1 bateria LiPo

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

• Opcional

  • 1 Interruptor d'encesa

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

Filament

• PLA
• TPU
• ABS (si cal)

Divers

• 4 cargols 10-24 o 4 cargols M4

• 4-6 (segons la caixa de canvis) 608zz coixinets

  • https://www.amazon.com/uxcell-8mmx22mmx7mm-Shielde…
  • Aquests són els mateixos coixinets que són estàndard en els monopatins.

• Adaptadors d'hèlix

  • https://www.amazon.com/Onkuey-Aluminum-Propeller-A…
  • Haureu de comprovar si el vostre motor ve amb ells.
• Martell
• Soldador amb soldadura
• Connectors de bala

Pas 2: Muntatge de direcció

Imprimiu el xassís frontal

Configuració d'impressió:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• Un 30% d’ompliment

Col·loqueu el servomotor al forat

Pot ser necessari retallar part de la carcassa del servomotor.

Imprimiu dos suports de coixinets de rodes davanters

Configuració d'impressió:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 10% d’ompliment

Imprimiu dos eixos de rodes davanteres

Configuració d'impressió:

• Alçada de la capa de 0,1 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment
• Velocitat d'impressió de 20 mm / s
• Balsa sense llit climatitzat

Col·loqueu un coixinet a cada eix

Empenyeu fermament el coixinet i l'eix cap als suports de rodaments de la roda davantera i, a continuació, reserveu-los

Imprimiu la caixa de canvis que vulgueu

Configuració d'impressió:

• Alçada de la capa de 0,2 mm
• 215 C.
• Un 25% d’ompliment
• Balsa
• Suport només tocant la placa de construcció
• Paret d’1,5 mm

Introduïu el xassís frontal a la ranura inferior de la caixa de canvis

És possible que hagueu de netejar el forat i utilitzar un martell per assegurar-vos que el xassís frontal sigui segur.

Ha de tenir un ajust ajustat

Alineeu els forats del xassís davanter i els suports de coixinets de la roda davantera i passeu un cargol per la part inferior

Pot ser que sigui necessari col·locar una rosca o un anell de cola calenta al voltant del cargol per evitar que rellisqui. Tingueu en compte que el cotxe té molta vibració.

Imprimiu el braç de direcció

El braç de direcció és el mateix que el de Flutter Scout. Vaig decidir fer-ho perquè funcionava molt bé i no tenia sentit canviar. Tinc el permís per escrit del dissenyador.

Configuració d'impressió:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 10% d’ompliment

Col·loqueu la banya del servo estrella al servomotor

A continuació, col·loqueu el cotxe perquè quedi al revés

Col·loqueu el braç de direcció fins que estigui acoblat amb la banya de servo i així els forats s’alineen amb els forats dels coixinets de la roda davantera

Col·loqueu els cargols a la part inferior

Una vegada més, pot ser que sigui necessari col·locar una rosca o un anell de cola calenta al voltant del cargol per evitar que rellisqui. Tingueu en compte que el cotxe té molta vibració.

El conjunt del xassís frontal està acabat

Pas 3: caixa de canvis Spur Gear

Aquesta caixa de canvis és fàcil de muntar i requereix quatre coixinets.

Totes les peces estan disponibles a continuació. L’eix posterior és el mateix eix posterior utilitzat a l’altra caixa de canvis.

1:10 La relació d’engranatges té A Gears

ràpid, però pot requerir una empenta

1:20 La relació d’engranatges té B Gears

no provat

Primer cargoleu la fixació del motor metàl·lic al motor sense escombretes. Té forma de X i ajudarà a mantenir el motor al seu lloc

Imprimiu l’engranatge d’esperons de 5 dents

Configuració d'impressió:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment

Cerqueu l’adaptador de l’hèlix i col·loqueu-hi l’anell de retenció i l’engranatge de 5 dents

Fixeu l'adaptador al motor cargolant la rosca

Col·loqueu el motor a la ranura del lateral de la caixa de canvis

Localitzeu les basses impreses anteriorment o un tros prim de cartró o fusta. Talleu les basses perquè encaixin a la ranura, però siguin extraïbles

És possible que hàgiu d’utilitzar més d’un perquè el motor estigui segur. Si en feu servir més d’un, us recomano enganxar-los en calent.

Imprimiu l’eix central, l’engranatge gran de 22 dents i l’engranatge d’esperó A1 o B1

Configuració d'impressió de l'eix:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment
• Balsa
• Velocitat d'impressió de 30 mm / s

Configuració d'impressió de material:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment

• Si el temps és una restricció:

  • 50% d’ompliment
  • Parets de 3 mm
  • Aquests es desgastaran més ràpidament, però són bons per provar-los.

Hauríeu de poder ajustar a pressió els dos engranatges a l’eix

Pot ser necessari fer servir un martell o ampliar el forat dels engranatges. No obstant això, els engranatges han de tenir un ajust ajustat a l'eix.

Si els engranatges estan fluixos, imprimiu una versió ampliada de l'eix.

Tinc previst dissenyar un eix amb osques i clips que mantinguin l’eix al seu lloc, però fins aleshores recomano enganxar en calent els engranatges i l’eix a baixa temperatura (compatible amb ABS o PLA) o utilitzar super cola (compatible amb PLA). La cola calenta s’ha de poder desprendre si es vol canviar d’engranatge i es pot dissoldre la super cola amb acetona.

Col·loqueu un coixinet a banda i banda de l’eix

Separeu la caixa de canvis i col·loqueu l’eix als forats més propers al motor

Imprimiu l’engranatge i l’eix posterior A2 i B2

Configuració d'impressió de l'eix:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment
• Balsa
• Suport de placa de construcció tàctil
• Velocitat d'impressió de 30 mm / s

Configuració d'impressió de material:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment

• Si el temps és una restricció:

  • 50% d’ompliment
  • Parets de 3 mm
  • Aquests es desgastaran més ràpidament, però són bons per provar-los.

Seguint els mateixos passos que l’eix central, fixeu l’engranatge de 50 dents a l’eix posterior

Col·loqueu els coixinets a banda i banda de l’eix

Separeu la caixa de canvis i col·loqueu l’eix als forats més allunyats del motor

Pas 4: caixa de canvis de Gear Worm

Aquesta caixa de canvis és més difícil de muntar. Té una relació d'engranatges de 60: 1 i els engranatges es van modificar des de la biblioteca de components McMaster-Carr a Autodesk Fusion 360.

Totes les peces estan disponibles a continuació; l’eix posterior és el mateix eix posterior que es fa servir a l’altra caixa de canvis.

Primer cargoleu la fixació del motor metàl·lic en forma de X al motor sense escombretes

Imprimiu l’engranatge de 30 dents i l’eix posterior

Configuració d'impressió de l'eix:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment
• Balsa
• Suport de placa de construcció tàctil
• Velocitat d'impressió de 30 mm / s

Configuració d'impressió de material:

• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment

• Si el temps és una restricció:

  • 50% d’ompliment
  • Parets de 3 mm
  • Aquests es desgastaran més ràpidament, però són bons per provar-los.

Pressioneu l’engranatge de 30 dents a l’eix posterior

Podria ser necessari ampliar el forat de l’engranatge si està estret. Si està fluix, l'eix posterior ha de ser ampliat perquè s'adapti. Haureu d’utilitzar un martell per adaptar-lo a l’engranatge.

Heu d’enganxar en calent l’engranatge al seu lloc a una temperatura baixa (si utilitzeu PLA o ABS) o utilitzar cola súper (només si utilitzeu PLA). La súper cola es pot dissoldre posteriorment amb acetona i es pot eliminar la cola calenta. Si la cola calenta és massa calenta, fondrà l’engranatge o l’eix, cosa que dificultarà l’eliminació.

Col·loqueu els coixinets a banda i banda de l'eix

Imprimiu l’engranatge de cuc

Configuració d'impressió:

• Alçada de la capa de 0,1 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment
• Balsa
• Suport a tot arreu
• Velocitat d'impressió de 30 mm / s
• Si teniu 2 extrusores i filaments de suport fàcilment solubles, us animo a utilitzar-lo.

Netegeu bé el suport de l’engranatge de cuc

Ha d’asseure’s a l’anell de retenció i engranar-se fàcilment amb l’engranatge de 30 dents

Localitzeu l'adaptador de l'hèlix i col·loqueu l'anell de retenció i, a continuació, l'engranatge sense fi

Per assegurar un ajust adequat entre l'engranatge sense fi i l'engranatge de 30 dents, és possible que hàgiu d'afegir espaiadors per moure l'engranatge sense fi al llarg de l'adaptador de l'hèlix.

Assegureu l'engranatge sense fi col·locant l'adaptador de l'hèlix a l'eix del motor i estrenyent la femella

Col·loqueu el motor amb l’engranatge sense fi connectat a la ranura de la part frontal de la caixa de canvis

Tallar basses o trossos prims de cartró o fusta perquè s’adaptin a la ranura

Si s’utilitza més d’una enganxa-les per facilitar la retirada.

Les basses haurien de tenir uns 5 mm d’alçada que la caixa de canvis per poder-les retirar si cal.

Separeu la part posterior de la caixa de canvis i col·loqueu l’eix posterior

Sé que la imatge està capgirada, sempre que la penjo, gira.

Pas 5: electrònica

Connexions

Localitzeu el motor sense escombretes

Connectors de bala mascle de soldadura als cables negre i vermell. Soldeu un connector femella al cable groc

Assegureu-vos que col·loqueu un encongit al voltant de les connexions per aïllar-les.

El cable groc només s’ha de connectar mai al cable corresponent de l’ESC. Canviant els cables en què es connecten els cables vermell i negre, podeu canviar la direcció del motor.

Localitzeu l’ESC i el lateral amb tres cables de la mateixa mida

Connectors femella de soldadura als dos cables laterals. Soldeu un connector mascle al de mig

Assegureu-vos que col·loqueu un encongit al voltant de les connexions per aïllar-les. Quan estigueu endollat, no hauria de mostrar-se cap metall.

Localitzeu el costat oposat de l’ESC

Soldeu un connector macho al fil vermell i un connector femella al fil negre

Si voleu afegir un commutador, soldeu el cable vermell a l’interruptor. A continuació, soldeu un altre cable vermell a l’altre costat del commutador i poseu un connector de bala.

Assegureu-vos que reduïu la calor per aïllar els cables.

Localitzeu la bateria

Soldeu un connector femella al fil vermell i un connector mascle al fil negre

Assegureu-vos d’aïllar les connexions amb termorretracció, quan hi hagi endollat, no s’hauria de mostrar cap metall.

Connecteu els cables de l'ESC als cables del motor corresponents

El receptor

Localitzeu el receptor, el servomotor i l’ESC

Al canal, un endoll del servomotor de manera que el negatiu (pot ser marró o negre) estigui cap a l’exterior del receptor

En el canal dos, endolleu el servo cable de l’ESC perquè el negatiu estigui cap a l’exterior

Pas 6: proves

És més fàcil provar el cotxe sense les rodes.

Apunteu el cotxe perquè el conjunt de la direcció i els engranatges no toquin res

Engegueu el transmissor

Connecteu la bateria i engegueu el cotxe

Immediatament després d’encendre el cotxe, el servomotor hauria de centrar-se

Si després de centrar-se, les rodes no queden cap a la dreta, cal seguir els passos següents.

1. Traieu la trompa del servomotor amb el cotxe encara encès.
2. Mantingueu les rodes en posició cap endavant.
3. Col·loqueu la banya del servo al servomotor perquè les rodes continuïn rectes.

Premeu lentament l’accelerador perquè l’eix comenci a girar

El motor hauria de girar sense problemes si escolliu la caixa del canvi de velocitat

Si heu escollit la caixa de canvis de canvi sense fi, manteniu l’accelerador completament obert perquè el motor es mogui a tota velocitat

Feu funcionar el motor una estona i finalment s’hauria de desgastar

Si l'engranatge sense fi no s'enganxa completament amb l'engranatge de 30 dents, torneu a col·locar el motor i enganxeu-lo al seu lloc o utilitzeu més peces de bassa

Si teniu algun altre problema, comenteu-los i faré tot el possible per respondre-hi de manera oportuna. Seria més fàcil que també adjuntéssiu un vídeo que mostri el problema

Pas 7: rodes

Imprimir i fixar les rodes és bastant senzill.

Les rodes s’uneixen a continuació.

Imprimiu dues rodes davanteres i dues rodes posteriors

Les rodes posteriors són significativament més grans que les rodes davanteres per mantenir el cotxe bastant pla.

Configuració d'impressió de totes les rodes:

• TPU o un altre filament flexible
• Alçada de la capa de 0,3 mm
• 215 C.
• 100% d’ompliment

La pressió ajusta les rodes posteriors a l'eix posterior

La forma quadrada ha de garantir que les rodes no rellisquin sobre l'eix.

Si creieu que és necessari, es poden utilitzar passadors o cargols M4 per assegurar encara més les rodes

Ajusteu la pressió a les rodes davanteres als eixos davanters

Si creieu que és necessari, col·loqueu un clip a l'extrem de l'eix per assegurar la roda

Pas 8: Observacions finals

Crec que el cotxe que vaig dissenyar ha millorat en moltes de les característiques del cotxe que vaig fer el meu germà.

• Disposar d’una caixa de canvis de 3 cares permet una fàcil col·locació dels eixos i dels engranatges més grans. També es manté fort tenint en compte les forces contràries creades pels eixos i el xassís davanter.
• Els passadors de direcció fàcilment trencables s’han substituït per cargols.
• Les rodes estan totalment impreses en 3D i tenen una suspensió incorporada.
• Podeu canviar fàcilment l’engranatge.
• En general, hi ha menys peces per muntar i el muntatge és ràpid.
• El xassís frontal i la seva connexió a la caixa de canvis són molt resistents.

No obstant això, hi ha alguns llocs on el meu cotxe queda curt.

• Algunes parts són més difícils d’encaixar i requereixen l’ús d’un martell o l’eliminació de material.
• Algunes parts s’han d’enganxar en lloc d’utilitzar ranures i clips per assegurar-les.
• No hi ha lloc per als components electrònics.
• La caixa d’engranatges de cucs té problemes per embussar-se i mantenir els engranatges enganxats entre si.
• Utilitza algunes parts que no són fàcilment accessibles, com ara els adaptadors d’hèlix.
• Alguns pneumàtics requereixen col·locar gomes de goma al seu voltant per aconseguir una tracció suficient.
• La caixa de canvis de cucs tenia una acceleració molt lenta i semblava que tenia dificultats per començar. No obstant això, després de començar, funciona amb força fluïdesa.
• L’engranatge de cuc va relliscar molt.
• Cap dels pneumàtics actuals funciona bé sobre herba o gel.
• La caixa de canvis d’engranatges d’esperó requereix de vegades una empenta per començar-la.
• La caixa de canvis d’engranatges d’esperó de vegades és incontrolable.

Coses en obres

• Estic treballant en un cos que es col·locarà a la ranura superior del lateral que s’articula amb el xassís frontal.
• Estic dissenyant el meu propi braç de direcció i actualitzaré el conjunt de la direcció a l’agost.
• Penso dissenyar una caixa de canvis baixa que permeti pneumàtics més petits.
• Crearé alguns dissenys de pneumàtics nous que funcionin millor fora del paviment.
• Estic redactant una nova instrucció sobre com he dissenyat el cotxe.

M’agradaria veure imatges de cotxes de gent que imprimeixin i qualsevol suggeriment o ajuda per modificar les peces que tinc ara. També agrairia molt la creació de nous mòduls que puguin permetre coses com un millor maneig o més velocitat. Tinc curiositat per veure també quins dissenys de carrosseria es creen.

Pujaré dibuixos tècnics a aquest pas quan es completin perquè la gent pugui modificar i crear els seus propis mòduls.

Si cal alguna altra informació, poseu-la als comentaris següents.

Accèssit al concurs Make it Move