Центр вращения своими руками: Как сделать ВРАЩАЮЩИЙСЯ ЦЕНТР для токарного станка — YouTube

Дрон своими руками: Урок 3. Силовая установка.

Содержание

• Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.
• Дрон своими руками: Урок 2. Рамы.
• Дрон своими руками: Урок 3. Силовая установка.
• Дрон своими руками: Урок 4. Полётный контроллер.
• Дрон своими руками: Урок 5. Сборка.
• Дрон своими руками: Урок 6. Проверка работоспособности.
• Дрон своими руками: Урок 7. FPV и расстояние удаления.
• Дрон своими руками: Урок 8. Самолёты.

Введение

Теперь, когда вы выбрали или построили раму, следующим шагом будет выбор правильной силовой установки. Так как большинство существующих дронов являются электрическими, мы сосредоточимся на создании исключительно электрической тяги посредством бесколлекторных моторов постоянного тока. В состав силовой установки входят моторы, несущие винты (пропеллеры, сокр. пропы), ESC и аккумуляторная батарея.

1. Мотор

От того какие моторы вы будете использовать в своей сборке, будет зависеть, какую максимальную нагрузку сможет поднять дрон, а также сколько времени он сможет находиться в полёте. Силовая установка должна обязательно состоять из моторов одной марки и модели, такой подход обеспечит ей сбалансированную работу. При этом стоит отметь, что даже абсолютно одинаковые (Бренд/Модель) моторы могут иметь незначительную разницу в скорости, которую в последующем выравнивает полётный контроллер.

Brushed vs Brushless

В коллекторных (Brushed) моторах ротор с обмоткой вращается внутри статора на котором магниты зафиксированы жёстко. В бесколлекторных (Brushless) моторах всё на оборот; обмотка крепится жёстко к внутренней части статора, а магниты установлены на валу и вращаются. В большинстве случаев вы будете рассматривать только бесколлекторные моторы (БК) постоянного тока. Моторы такого типа широко используются в индустрии радиолюбителей при сборке различных продуктов, начиная от вертолётов и самолётов и заканчивая системами привода в автомобилях и катерах.

Бесколлекторные моторы типа «Pancake» имеют больший диаметр, они более плоские и как правило имеют высокий крутящий момент и более низкое значение KV (детали ниже). В БПЛА небольших размеров (обычно размером с ладонь) чаще всего используют маленькие коллекторные моторы из-за более низкой цены и простого двухпроводного контроллера. Несмотря на то, что бесколлекторные моторы могут быть разных размеров и иметь разные характеристики, выбор меньшего размера совсем не означает, что будет дешевле.

Inrunner vs Outrunner

Существует несколько типов бесколлекторных моторов постоянного тока:

• Inrunner – внутренний ротор. Обмотка зафиксирована на статоре, магниты установлены на валу ротора, который вращается (как правило используются на радиоуправляемых лодках, вертолётах и автомобилях из-за высокого KV).
• Outrunner – наружный ротор. Магниты зафиксированы на статоре, который вращается вокруг неподвижной обмотки. Нижняя часть мотора зафиксирована. (как правило, у моторов такого типа больше крутящего момента).
• Hybrid Outrunner – технически это «Outrunner», но реализованный в корпусе «Inrunner». Такой подход позволил объединить в одном типе крутящий момент «Outrunner» и отсутствие внешних вращающихся элементов как у моторов типа «Inrunner».

KV

Рейтинг KV – макс. число оборотов, которое может развить мотор без потери в мощности при заданном напряжении. Для большинства многороторных БЛА актуально низкое значение KV (например, от 500 до 1000), поскольку это способствует обеспечению стабильности. В то время как для акробатического полёта будет актуальным значение KV между 1000 и 1500, в тандеме с несущими винтами (пропеллерами) меньшего диаметра. Допустим, значение KV для конкретного мотора составляет 650 об/вольт, то при напряжении в 11.1В мотор будет вращаться со скоростью: 11.1 × 650 = 7215 об/мин, а если вы будете использовать мотор при более низком напряжении (скажем, 7.4В), то частота вращения составит: 7.4 × 650 = 4810 об/мин. При этом важно отметить, что использование низкого напряжения, как правило означает, что потребление тока будет выше (Мощность = Ток × Напряжение).

Тяга

Некоторые производители бесколлекторных моторов могут указывать в спецификации информацию о максимально возможной тяге (Thrust) создаваемой мотором в купе с рекомендуемым несущим винтом. Единицей измерения тяги, как правило, являются килограмм (Кг/Kg), фунт (Lbs) или Ньютон (N). Например, если вы строите квадрокоптер и вам известно, значение тяги отдельно взятого мотора = до 0.5кг в купе с 11-дюймовым несущим винтом, то на выходе четыре таких мотора смогут поднять на максимальной тяге: 0.5кг × 4 = 2кг. Соответственно, если общий вес вашего квадрокоптера составляет чуть менее 2кг, то c такой силовой установкой он будет взлетать только на максимальных оборотах (макс. тяге). В данном случае будет актуальным, либо выбрать более мощную связку «мотор + несущий винт», которые позволят обеспечить большую тягу, либо уменьшить общую массу беспилотника. При макс. тяге силовой установки = 2кг, вес дрона должен составлять не более половины этого значения (1кг, включая вес самих моторов). Аналогичный расчёт можно сделать для любой конфигурации. Предположим, что вес гексакоптера (включая раму, моторы, электронику, аксессуары и т.д.) составляет — 2.5кг. Значит каждый двигатель для такой сборки должен обеспечивать (2.5кг ÷ 6 моторов) × 2 = 0.83кг тяги (или более). Теперь вы знаете как рассчитать оптимальную тягу моторов исходя из общего веса, но прежде чем принимать решение, предлагаем ознакомиться с разделами ниже.

Дополнительные соображения

• Разъёмы: у коллекторных моторов постоянного тока доступно два разъёма «+» и «-». Смена проводов местами меняет направление вращения мотора.
• Разъёмы: бесколлекторные моторы постоянного тока имеют три разъёма. Чтобы узнать как их подключить, а также как изменить направление вращения, обратитесь к разделу «ESC» ниже.
• Обмотки: обмотки влияют на KV моторов. Если вам необходимо наиболее низкое значение KV, но при этом в приоритете крутящий момент, будет лучшим обратить своё внимание на бесколлекторные моторы постоянного тока типа «Pancake».
• Монтаж: у большинства производителей есть общая схема монтажа для БК моторов постоянного тока, которая позволяет компаниям, производящим рамы не прибегать к изготовлению так называемых адаптеров. Шаблон как правило метрический, с двумя отверстиями разнесёнными на 16мм друг от друга, и ещё двумя отверстиями, разнесёнными на 19мм (под углом 90° к первому).
• Резьба: монтажная резьба, используемая для крепления бесколлекторного мотора к раме, может варьироваться. Обычные метрические размеры винтов М1, М2 и М3, имперские размеры могут быть 2-56 и 4-40.

2. Несущие винты (Пропеллеры)

Несущие винты (пропеллеры, сокр. пропы) для многороторных БЛА берут своё начало от винтов радиоуправляемых самолётов. Многие спросят: почему бы не использовать лопасти вертолёта? Несмотря на то, что это уже было сделано, представьте себе размеры гексакоптера с лопастями от вертолёта. Также стоит отметить, что вертолётная система требует изменения шага лопастей, а это существенно усложняет конструкцию.

Вы также можете спросить, почему бы не использовать турбореактивный двигатель, турбовентиляторный двигатель, турбовинтовой двигатель и т.д? Безусловно они невероятно хороши для обеспечения большой тяги, но при этом требуют большое количество энергии. Если первостепенной задачей беспилотника является очень быстрое перемещение, а не зависание в ограниченном пространстве, один из выше перечисленных двигателей может быть хорошим вариантом.

Лопасти и диаметр

Несущие винты большинства мультироторных БЛА имеют две, либо три лопасти. Наибольшее применение получили винты с двумя лопастями. Не думайте, что добавление большего количества лопастей автоматически приведёт к увеличению тяги; каждая лопасть работает в потоке, возмущенном предыдущей лопастью, снижая КПД пропеллера. Несущий винт малого диаметра имеет меньшую инерцию и следовательно его легче ускорять и замедлять, что актуально при акробатическом полёте.

Шаг/Угол Атаки/Эффективность/Тяга

Тяга, создаваемая несущим винтом, зависит от плотности воздуха, числа оборотов винта, его диаметра, формы и площади лопастей, а также от его шага. Эффективность винта связана с углом атаки, который определяется как шаг лопасти минус угол спирали (угол между результирующей относительной скоростью и направлением вращения лопасти). Сама эффективность — это отношение выходной мощности к входной. Большинство хорошо спроектированных винтов имеют КПД более 80%. На угол атаки влияет относительная скорость, поэтому пропеллер будет иметь разную эффективность при разных скоростях мотора. На эффективность также сильно влияет передний край лопасти несущего винта, и очень важно, чтобы он был максимально гладким. Несмотря на то, что конструкция с переменным шагом была бы наилучшей, дополнительная сложность, необходимая по сравнению с присущей многороторной простотой, означает, что пропеллер с переменным шагом почти никогда не используется.

Вращение

Несущие винты рассчитаны на вращение по часовой стрелке (CW), либо против часовой стрелки (CCW). На направление вращения указывает наклон лопасти (смотреть на пропеллер с торца). Если правая кромка лопасти выше — CCW, если левая кромка — CW. Если конструкция вашего беспилотника подразумевает перевёрнутое расположение моторов (как в случае с конфигурациями Vtail, Y6, X8) обязательно измените направление вращения несущих винтов, чтобы тяга была направлена вниз. Лицевая сторона несущего винта всегда должна быть обращена к небу. Документация которая идёт с контроллером полёта как правило содержит информацию о направлении вращения каждого винта, для каждой поддерживаемой контроллером многомоторной конфигурации.

Материалы исполнения

Материал(ы), используемые для изготовления несущих винтов (пропеллеров), могут оказывать умеренное влияние на лётные характеристики, но безопасность должна быть главным приоритетом, особенно, если вы новичок и не опытны.

• Пластмасса (ABS/Нейлон и т.д.) — является самым популярным выбором, когда речь заходит о многомоторных БЛА. Во многом это связано с низкой стоимостью, достойными лётными характеристиками и показательной долговечностью. Как правило в случае краша, по крайней мере, один пропеллер оказывается сломанным, и пока вы осваиваете дрон и учитесь летать, у вас всегда будет много сломанных пропов. Жёсткость и ударопрочность пластикового винта может быть улучшена посредством усиления углеродным волокном (карбон), такой подход макс. результативен и не так дорог по сравнению с винтом полноценно исполненным и карбона.

• Фиброармированный полимер (углеродное волокно, нейлон усиленный карбоном и т.д.) — является «передовой» технологией во многих отношениях. Детали из углеродного волокна всё ещё не очень просты в изготовлении, и поэтому вы платите за них больше, чем за обычный пластиковый винт с аналогичными параметрами. Пропеллер изготовленный из углеродного волокна сложнее сломать или согнуть, и, следовательно, при краше, он нанесёт больший ущерб всему, с чем соприкоснётся. Одновременно с этим, карбоновые винты, как правило, хорошо сделаны, более жёсткие (обеспечивают минимальные потери в эффективности), редко требуют балансировки и имеют более лёгкий вес по сравнению с любыми другими материалами исполнения. Такие винты рекомендуется рассматривать только после того, как уровень пилотирования пользователя станет комфортным.

• Дерево — редко используемый материал для производства несущих винтов многороторных БЛА, поскольку для их изготовления требуется механическая обработка, которая в последствии делает деревянные пропеллеры дороже пластиковых. При этом дерево вполне прочное и никогда не гнётся. Отметим, что деревянные пропеллеры всё ещё применяют на радиоуправляемых самолётах.

Складные

Складные пропы имеют центральную часть, которая соединяется с двумя поворотными лопастями. Когда центр (который соединен с выходным валом мотора) вращается, центробежные силы действуют на лопасти, выталкивая их наружу и по существу делая пропеллер «жёстким», с тем же эффектом, что и классический не складываемый винт. Из-за низкого спроса и большого количества требуемых деталей, складные пропеллеры встречаются реже. Основное преимущество складных пропов это компактность, а в сочетании со складной рамой, транспортировочные размеры дрона могут быть значительно меньше полётных. Сопутствующим преимуществом складного механизма является отсутствие необходимости, при краше, менять винт целиком, достаточно будет заменить только повреждённую лопасть.

Установка

Как и БЛА, несущие винты могут имеют широкий диапазон размеров. Таким образом, в этой отрасли существует целый ряд «стандартных» диаметров вала двигателя. В связи с чем несущие винты часто поставляются с небольшим набором переходных колец (выглядят как шайбы с отверстиями разного диаметра в центре), которые устанавливают в центральное посадочное отверстие пропа, в случае если диаметр отверстия несущего винта оказался больше диаметра вала используемого мотора. Так как не все разработчики комплектуют пропы набором таких переходных колец, рекомендуется заблаговременно сверять диаметр отверстия приобретаемых пропов с диаметров вала вашего мотора.

Фиксироваться винт на моторе может исходя из того, какой из способов крепления поддерживает ваш мотор. Если вал мотора не подразумевает никаких вариантов крепежа (резьб. соединение, различные приспособления для крепления и т.д.), в таком случае применяются специальные адаптеры, такие как пропсейверы и цанговые зажимы.

• Пропсейвер – представляет из себя втулку с боковыми симметрично расположенными отверстиями в которые вкручены винты. Втулка надевается на вал мотора и фиксируется боковыми винтами. Поверх втулки устанавливается пропеллер который в свою очередь фиксируется резиновым кольцом идущим в комплекте с втулкой (как правило в комплекте их несколько). Из-за своей ненадёжности, но в тоже время быстрого монтажа, лучше всего подходят для проведения кратковременных тестовых полётов в процессе сборки беспилотника.
• Цанговый зажим – по сравнению с пропсейвером является более сбалансированным и надёжным адаптером. Цанговый зажим состоит из разрезной конусообразной втулки с резьбовым соединением (Цанга), зажимной втулки, шайбы и кок-гайки. Сначала на вал мотора одевается цанга, затем зажимная втулка, после идут несущий винт (пропеллер) с шайбой, замыкает конструкцию зажима кок-гайка.

Бесколлекторные моторы с наружным ротором (типа «Outrunner») как правило, в верхней его части, имеют несколько резьбовых отверстий рассчитанных под установку различных адаптеров и креплений. Не менее популярным вариантом крепления пропеллера на валу БК мотора является самозатягивающая гайка. Вал такого мотора на конце имеет резьбу, направление которой противоположно направлению вращения ротора. Такой подход исключает самопроизвольное откручивание фиксирующей гайки, обеспечивая безопасную и надежную эксплуатацию дрона.

Защита несущих винтов

Защита несущих винтов – призвана исключить прямой контакт силовой установки БЛА с встречным объектом, сохранив тем самым её целостность и работоспособность, а также не допустить получение травм о быстро вращающиеся пропеллеры в результате столкновения с людьми и животными. Защита пропеллеров крепится к основной раме. В зависимости от варианта исполнения может как частично перекрывать рабочую зону силовой установки, так и полностью (кольцевая защита). Защита винтов чаще всего применяется на небольших (игрушечных) БЛА. Применение в сборке элементов защиты несёт и ряд компромиссов, среди которых:

• Может вызывать избыточную вибрацию.
• Как правило выдерживает не сильные удары.
• Может понизить тягу, если под пропеллером размещено слишком много крепёжных опор.

Балансировка

Неудовлетворительная балансировка имеет место быть у большинства недорогих пропеллеров. Чтобы в этом убедиться, далеко ходить не надо, достаточно вставить в центральное посадочное отверстие винта карандаш (как правило при дисбалансе одна сторона будет тяжелее другой). В связи с чем настоятельно рекомендуется проводить балансировку своих пропов, перед тем как устанавливать их на моторы. Несбалансированный пропеллер будет вызывать избыточные вибрации, которые в свою очередь отрицательно влияют на работу полётного контролера (проявляется в некорректном поведении дрона в полёте), не говоря уже об увеличении шумности, повышенном износе элементов силовой установки и ухудшении качества съёмки подвешенной камеры.

Пропеллер может быть уравновешен разными способами, но если вы строите беспилотник с нуля, то в арсенале инструментов обязательно должен быть недорогой балансир пропеллеров, позволяющий легко и просто определять дисбаланс веса в винте. Для выравнивания веса, вы можете либо отшлифовать наиболее тяжёлую часть пропа (равномерно шлифуется центральная часть лопасти, и не в коем случае не отрезайте часть пропеллера), также можно балансировать путём наклеивания отрезка скотча (тонкий) на более лёгкую лопасть (добавляете отрезки равномерно до тех пор пока не будет достигнут баланс). Обратите внимание, что чем дальше от центра вы делаете балансировочную модернизацию (шлифование или добавление ленты) пропеллера, тем больше будет эффект, основанный на принципе крутящего момента.

3. ESC

ESC (англ. Electronic Speed Controller; рус. электронный контроллер скорости) — позволяет полётному контроллеру управлять скоростью и направлением вращения мотора. При правильном напряжении, ESC должен выдерживать макс. ток, который может потреблять мотор, а также ограничивать ток проходящий через фазу при коммутации. Большинство ESC, применяемых в беспилотном хобби, позволяют мотору вращаться только в одном направлении, однако с правильной прошивкой они могут работать в обоих направлениях.

Подключение

Изначально ESC может сбивать с толку, потому что для его подключения доступно несколько проводов/контактов/коннекторов, доступных с двух сторон (ESC может приходить как с уже припаянными коннекторами, так и без).

• Подача питания: два толстых провода (обычно чёрный и красный) предназначены для подачи питания от распределительной платы/жгута проводов к которым питание приходит непосредственно от основной аккумуляторной батареи дрона.
• 3 коннектора: С противоположной стороны контроллера доступны три коннектора предназначенные для соединения с тремя пулевидными коннекторами (как правило идут в комплекте с моторами) на бесколлекторном моторе. Применение коннекторов при подключении ESC позволяет при необходимости (в случае сбоя) осуществить быструю смену контроллера без использования паяльника. Бывает, что пулевидные коннекторы идущие с мотором не соответствуют коннекторам на регуляторе, в таком случае просто замените на подходящие. Какой из трёх «плюс», а какой «минус»? Ориентир простой, приходящий плюсовой провод от батареи, переходит в плюсовой на ESC, аналогично и с минусом.
• 3-контактный R/C servo разъём с тонкими проводами: посредством которых осуществляется обработка сигнала поступающего от приёмника, из которых один провод является сигнальным (передача сигнала газа к ESC или вход), второй «минус» (или земля), и плюсовой провод (не задействуется, если отсутствует встроенный BEC; при встроенном BEC является выходом 5В питания, который в последствии можно использовать для питания бортовой электроники).

BEC

Во времена зарождения авиамоделизма в качестве силовой установки использовался двигатель внутреннего сгорания, а питание бортовой электроники осуществлялось от небольшой батареи. С приходом электрической тяги и регуляторов (ESC), в последние, стали включать так называемую цепь устранения батареи — BEC (на англ. Battery Eliminator Circuit; или преобразователь бортового питания; как правило, обеспечивает дополнительный источник тока напряжением 5В при силе тока 1А, либо выше). Иными словами это преобразователь напряжения используемой в сборке LiPo в напряжение для питания бортовой электроники беспилотника.

При сборке мультиротора необходимо подключить все ESC к контроллеру полёта, но потребуется только один BEC, иначе могут возникнуть проблемы при подаче питания на одни и те же линии. Поскольку обычно нет способа отключить BEC на ESC, лучше всего удалить красный провод (+) и обмотать его изолентой для всех ESC, кроме одного. Также важно оставить чёрный провод (земля) для общего заземления.

Прошивка

Не все существующие на рынке ESC одинаково хороши для применения в мультироторных сборках. Важно понимать, что до появления многомоторных БЛА, бесколлекторные моторы использовались в первую очередь в качестве силовой установки радиоуправляемых автомобилей, самолётов и вертолётов. Большинство из них не требуют быстрого времени отклика или обновления. ESC с встроенным программным обеспечением SimonK или BLHeli способны очень быстро реагировать на входящие изменения, что в целом предопределяет разницу между стабильным полётом или крашем.

Распределение питания

Поскольку каждый ESC питается от основной батареи, основной разъем АКБ должен быть как-то разделен на четыре ESC. Для этого используется плата распределения питания или жгут распределения питания. Эта плата (или кабель) разделяет положительные и отрицательные клеммы основного аккумулятора на четыре. Важно отметить, что типы разъёмов, используемых на аккумуляторе, ESC и распределительной плате, могут не совпадать, поэтому лучше по возможности выбирать «стандартный» разъём (например, Deans), который используется повсеместно. Многие недорогие платы могут требовать пайки, в данном случае пользователь решает сам какой конкретный разъём ему использовать в сборке. Самый простой распределитель питания может включать в себя два входных клеммных блока, либо пайку всех положительных соединений вместе, а затем всех отрицательных соединений вместе …

4.

Аккумулятор

Химия

Батареи, используемые в беспилотных летательных аппаратах, в настоящее время исключительно литий-полимерный (LiPo), причем состав некоторых из них бывает достаточно экзотичным — литий-марганцевые или другие варианты лития. Свинцовая кислота просто не подходит, а NiMh/NiCd все еще слишком тяжелы для своей ёмкости и часто не могут обеспечить требуемые высокие скорости разряда. LiPo предлагает высокую производительность и скорость разряда при небольшом весе. Недостатками являются их сравнительно высокая стоимость и постоянные проблемы с безопасностью (пожароопасны).

Напряжение

На практике вам потребуется только один аккумулятор для вашего БПЛА. Напряжение этой батареи должно соответствовать выбранным вами БК моторам. Почти все АКБ, используемые в наши дни, основаны на литии и содержат несколько элементов (банок) по 3.7В каждая, где 3.7В = 1S (т.е однобаночная АКБ; 2S – двух баночная и т.д.). Поэтому батарея с маркировкой 4S, вероятно, будет иметь номинальное значение: 4 × 3. 7В = 14.8В. Также количество банок поможет вам определить, какое зарядное устройство необходимо использовать. Отметим, что однобаночная батарея большой ёмкости физически может выглядеть как многобаночная батарея низкой ёмкости.

Ёмкость

Ёмкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах (Ач). Аккумуляторы небольших размеров могут иметь ёмкость от 0.1Ач (100 мАч), ёмкость АКБ для беспилотных летательных аппаратов среднего размера может варьироваться от 2-3Ач (2000 мАч — 3000 мАч). Чем выше ёмкость, тем дольше время полёта, и соответственно тяжелей АКБ. Время полёта обычного БПЛА может находится в интервале 10-20 минут, что может показаться недолгим, но вы должны понимать, что беспилотник в процессе полёта постоянно борется с гравитацией, и в отличие от самолёта, он не имеет поверхностей (крыльев) обеспечивающих помощь в виде оптимальной подъёмной силы.

Скорость разряда

Скорость разряда от литиевой батареи измеряется в «C», где 1C — ёмкость батареи (обычно в ампер-часах, если вы не рассматриваете дрон размером с ладонь). Скорость разряда большинства LiPo батарей составляет не менее 5C (в пять раз больше ёмкости), но, так как большинство моторов, используемых в мультироторных БЛА, потребляют большой ток, батарея должна иметь возможность разряжаться при невероятно высоком значении тока, который, как правило, составляет порядка 30А или более.

Безопасность

LiPo АКБ не совсем безопасны, так как они содержат газообразный водород под давлением и имеют тенденцию гореть и/или взрываться, когда что-то не так. Таким образом, если у вас есть какие-либо сомнения относительно работоспособности аккумулятора, не в коем случае, не подключайте его к беспилотнику или даже к зарядному устройству — считайте его «списанным» и утилизируйте его надлежащим образом. Контрольные признаки того, что с аккумулятором что-то не так это вмятины или вздутие (т.е. утечка газа). При зарядке LiPo батареи лучше всего использовать безопасные LiPo ящики (Battery safe box). Хранение батареи также лучше осуществляться в этих ящиках. В случае краша, первое, что вам нужно сделать, это отключить и проверить аккумулятор. Батарея исполненная в боксе может увеличить вес, но при этом реально поможет защитить АКБ при краше. Некоторые производители продают аккумуляторы с жестким чехлом и без него.

Зарядка

Большинство LiPo аккумуляторов имеют два разъема: один предназначен для использования в качестве основных «разрядных» проводов, способных выдерживать большой ток, а другой, обычно меньшего размера и короче, является разъёмом для зарядки (как правило белый JST разъём), в котором один контакт соответствует заземлению, а остальные, количеству банок АКБ. Его вы подключаете к зарядному устройству, посредством которого осуществляется зарядка (и балансировка) каждой банки батареи. Зарядное устройство обязательно должно сообщать, когда зарядка завершена, и, учитывать проблемы безопасности связанные с литий-полимерными батареями. После окончания процесса зарядки, лучше всего сразу отсоединять аккумулятор от зарядного устройства.

Монтаж

Аккумуляторная батарея является самым тяжелым элементом беспилотника, поэтому её следует устанавливать в центральной мёртвой точке, чтобы обеспечить одинаковую нагрузку на моторы. Аккумуляторная батарея не подразумевает какого-либо специального монтажа (особенно саморезы, которые могут повредить LiPo и вызвать возгорание), поэтому некоторые используемые сегодня методы монтажа включают в себя ремни на липучке, резиновые, пластиковые отсеки и другие. Самым распространённым вариантом монтажа АКБ является подвешивание батареи под рамой с помощью ремня с липучкой.

МИНИ ТОКАРНЫЙ СТАНОК по металлу Мини токарный станок по металлу своими руками: делаем самодельный агрегат

В любом частном доме или гаражной мастерской найдет свое применение [мини токарный станок для работы по металлу].

Такое оборудование позволяет обрезать детали из металла, дерева, пенопласта и ряда других материалов, высверливать отверстия, нарезать резьбу, обрабатывать торцы.

Все, что подразумевает изменение формы или поверхности детали, выполняется на токарном станке. Данные работы возможны как дома, так и в специально оборудованном кабинете.

Неудивительно, что первые, самые примитивные прототипы были сделаны в Древнем Египте, на них обтачивали камень.

В музеях есть токарный и фрезерный механизмы по металлу 14-15 веков, вращение в них происходило за счет ножной педали.

Бурное развитие промышленности в конце средних веков потребовало качественного рывка и в оборудовании – прошла модернизация ручного механизма, и появился первый токарный и фрезерный станок по металлу, работающий от электричества.

Чуть позже были создано оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ).

Модернизация производства требовала все более и более узкоспециализированный инструмент, и оборудование с ЧПУ стали создавать не только для работы по дереву или металлу, но и выполняющее очень узкие операции, например, кромкование дверного полотна или высверливание полостей под врезку замка.

В таком виде они используются и по сей день.

В этой статье мы проведем обзор существующего оборудования и рассмотрим, как сделать простой станок своими руками, и как самостоятельная модернизация может улучшить оборудование.

Содержание:

• Устройство токарного станка
• Оборудование своими руками
• Токарный станок из двигателя
• Токарный станок с применением дрели

Устройство токарного станка

Промышленное оборудование разделяются на легкие станки, весом до 1 тонны, средние по весу – до 10 тонн, и тяжелые – свыше 11 тонн.

Каждый станок выполняет одно или несколько действий по обработке дерева или металла дома или на производстве.

Все современное токарное оборудование оснащено ЧПУ от самого простого до сложного, контролирующего обточку детали с точностью до десятых долей миллиметра.

Модернизация станков разделила оборудование на тяжелое и громоздкое, выполняющее задачи для тяжелой промышленности, а также и миниатюрное высокоточное, производящее крошечные детали точных приборов – это настольные станки с ЧПУ.

Вне зависимости от размера и цели использования, токарные станки имеют одни и те же основные составляющие и узлы.

Он состоит из основы, на которой установлена станина, по которой по направляющим движется суппорт.

В противоположных концах оборудования расположены передняя бабка, передающая вращение через шпиндель обрабатываемой детали, и задняя бабка, которая передвигается свободно и фиксируется в зависимости от размера заготовки.

ЧПУ соединяется как с двигателем (в необходимый момент останавливает вращение), так и с собственно режущим элементом.

Видео:

Близким родственником по принципу работы является фрезерный станок. Он также применяется по дереву и по металлу.

Фрезерный механизм за счет фрезы, установленной в шпинделе, совершает вращательное движение, а поступательное движение подачи детали может быть как прямолинейным, так и под углом в, зависимости от задачи.

Обычно фрезерный механизм оснащен ЧПУ. Очень широкое применение имеет центр, выполняющий одновременно фрезерный и токарный набор работ.

Оборудование своими руками

Есть много вариантов, как можно создать самодельный токарный механизм.

Если вам часто приходится производить одну и ту же работу, то настольные токарные механизмы в мастерской вашего дома будут хорошим подспорьем.

Чаще всего для работающей части оборудования используется дрель, укрепленная на основании. При начальных навыках работы с электроникой реально придумать даже аппарат с ЧПУ.

Основание или раму токарного оборудования можно сделать из уголков металла или деревянных брусьев.

Настольные токарные механизмы могут иметь основание в виде крепкой древесно-стружечной плиты.

Если перед вами стоит задача краткосрочной обработки небольших деталей, то вполне можно использовать мотор, работающий от сети 220В.

Конструкция рамы должна обеспечить выполнение следующих условий:

• как ведущий, так и ведомый центр располагаются на одной прямой, которая параллельна оси вращения;
• центр симметрии детали совпадает с осью ее вращения;
• деталь надежно закрепляется на бабке.

Производить токарную обработку детали, которая вращается между передней и задней бабкой, можно с помощью любого инструмента – напильников, надфилей и прочего.

Самодельные настольные токарные станки предназначены для боковой обработки деталей. Например, на них будет удобно обрабатывать балясину деревянной лестницы.

Своими руками несложно создавать не только настольные, но и полноценные токарные станки.

Видео:

Основное, чем будут отличаться настольные варианты от полноразмерного станка – это двигатель.

Чем больше по размеру самодельный станок, тем более громоздкие детали он сможет обрабатывать.

А для работы с крупными заготовками, конечно, потребуется мощный двигатель.

Токарный станок из двигателя

Рассмотрим самодельный станок, созданный своими руками из двигателя и блока питания старого советского магнитофона.

Его основой станет деревянная доска, из ее кусочков, выпиленных в форме квадратов, сторона которых равна ширине основания нашего будущего станка, сформируем заднюю бабку.

Из металла сформируем кожух, в котором вырежем отверстие для вывода вращающего механизма. Двигатель зафиксируем на кожухе.

Теперь требуется найти проекцию центра вращения на заднюю бабку.

Для этого можно сделать из бумаги цилиндр четко соответствующий расстоянию между бабками, зафиксировать его на передней бабке и с помощью привода несколько раз обернуть вокруг оси.

Если цилиндр вращается ровно, то точкой фиксации детали будет центр круга, который описывает цилиндр на задней бабке.

В центр заводим саморез или любой другой держатель для заготовки. Конечно, эта работа сделана на глазок и не подразумевает высокой точности токарных работ.

Модернизации, которая повысит точность, если расстояние между бабками более 20 см, возможна, если центр закрепления заготовки вывести по уровню, положив его между головкой двигателя и задней бабкой.

Мы сделали самый простой механизм своими руками.

Видео:

На нем можно обрабатывать боковую поверхность длинной детали цилиндрической и конусообразной формы, а также простой брус.

Учитывая маленькую мощность станка, он применим только для деталей из дерева. Аналогичным образом своими руками можно сделать фрезерный механизм.

Токарный станок с применением дрели

Модернизация идеи поиска доступного электрического прибора, производящего вращение, подскажет применить для токарного механизма, сделанного своими руками, дрель.

Она найдется в каждом доме. Зачастую, и не одна, потому что обычно приобретается недорогой вариант, а потом выясняется, что он слабоват по мощности.

Для токарного механизма понадобится дрель, любое основание (кусок фанеры, доска или плита), деревянная шпажка, на которую будет надеваться заготовка, и деревянный квадрат для задней бабки.

Фиксируем дрель любым способом, на отмеченной длине фиксируем заднюю бабку из дерева, вставляем в дрель стержень и просверливаем в бабке отверстие.

Шпажка и заготовка вращаются, а человек с помощью наждачной бумаги обрабатывает заготовку.

Видео:

Может быть проведена модернизация такого механизма, в ходе которой к основанию будет прикреплено любое обрабатывающее устройство (например, напильник), который будет ручным аналогом ЧПУ.

Так, если нам нужно сделать конусообразное углубление вокруг деревянной детали, мы можем провести следующие усовершенствования – возьмем два плоских напильника, зафиксируем их так, чтобы они касались детали, а между поверхностью детали и основанием напильниками была образована трапеция.

Теперь нам нужно обеспечить с помощью простого пружинного механизма равномерную подачу напильников вперед и под углом.

Варианты усовершенствования механизма:

• Модернизация под работу по металлу может быть произведена при замене шпажки на заживающий механизм. К металлическому стержню прикрепите пружинную фиксацию с пластиной, один такой стержень установите в дрель, а второй – в заднюю бабку. Между пластинами будет вращаться металлическая заготовка, и мы сможет производить токарные работы по металлу;
• Дома часто требуются работы с длинными заготовками. Можно сделать разборной крепеж дрели, легкая модернизация основания механизма позволит переставлять ее для обработки более длинных предметов;
• Модернизация оборудования может быть проведена, если взять более мощный двигатель (например, от стиральной машинки) и сделать основание большей площади. Нет прямой зависимости между площадью основания и мощностью двигателя, но нужно принимать во внимание, что в процессе работы двигателя возникают колебания, а основание станка служит опорой, благодаря которой само оборудование с вращающейся деталью будет находится в равновесном положении.

Мы рассмотрели, как легко можно сделать самодельный механизм для токарных работ из деталей, который наверняка есть у вас дома.

Модернизация самого простого оборудования под конкретные ваши задачи поможет обрабатывать предметы более сложным образом.

Для создания дома токарного станка с полноценным ЧПУ понадобится блок управления, однако, его сложно сделать без специальных знаний.

Как мы продемонстрировали, ручным аналогом ЧПУ могут служить простые инструменты для обработки дерева или металла, закрепленные на основании под правильным углом.

Полное руководство, как сделать это самостоятельно

Самый простой способ продлить срок службы ваших шин — это правильная ротация шин . Как делать перестановку шин , для наилучшей производительности, через каждые 3000-5000 миль . Кроме того, эта стратегия может быть полезна и для экономии ваших денег, скажем, для более быстрой покупки комплекта шин. На самом деле, вы можете сэкономить еще больше, если сделаете это самостоятельно, когда придет время автомобилю потребовать перестановки шин. Таким образом, в этом техническом руководстве все, что вам нужно, это понять природу износа шин и изучить правильные методы для этого. Просто подготовьте только эти определенные удобные инструменты, и вы готовы к работе: напольный домкрат , стойки домкрата , и четырехходовой гаечный ключ .

Причина перестановки шин

Перестановка шин, по понятному определению для любого человека, для которого английский язык не является родным, означает снятие всех четырех шин автомобиля и повторную установку их на этот автомобиль, но в других положениях, что научно обосновано и тщательно проверены механическими экспертами.

Истинная причина этого заключается в различии характера износа шин между шинами. Например, передние колеса будут изнашиваться быстрее, чем задние, потому что 60% веса автомобиля приходится на переднюю подвеску, правое переднее колесо изнашивается быстрее, чем левое переднее колесо, поскольку водители должны поворачивать налево быстрее, чем направо. таких странах, как США, где они должны ездить по правой стороне дороги. И наоборот, у водителей в левосторонних странах, таких как Великобритания, правое переднее колесо изнашивалось намного быстрее, чем левое переднее колесо. Таким образом, после тысяч миль люди во всем мире по-разному изнашивают протекторы шин.

Меняя положение шин, вы можете компенсировать естественный износ. Вращение шины может замедлить скорость износа колеса, находящегося в настоящее время в положении быстрого износа, путем перемещения его в положение с меньшим давлением.

Если вы будете делать это регулярно, то благодаря правильному вращению колес поездка станет более плавной и безопасной. Кроме того, в долгосрочной перспективе вы получаете четыре равномерно изнашиваемых колеса, и все четыре колеса прослужат намного дольше.

Частота вращения шин

Руководство по эксплуатации каждого автомобиля должно содержать график правильной смены шин . Вам лучше проконсультироваться с ним, чтобы увидеть. Как правило, производители рекомендуют « замена шин как часто» — каждые 5000 миль, но вы можете менять шины через 3000 миль, например, если ваш автомобиль часто ездил по бездорожью. Небольшой совет: вы меняете шины одновременно с заменой масла в автомобиле.

Подготовка к шиномонтажу

1. Инструменты

• Автомобильный домкрат: Автомобильный домкрат — это устройство для подъема (домкрата) автомобилей и других тяжелых предметов. Специалисты Car From Japan не рекомендуют использовать домкрат, который идет в комплекте с вашим автомобилем. Эта штука подходит только для кратковременного подъема для быстрой замены колеса. Вы должны выбрать гидравлический напольный домкрат за 100 долларов как безопасный путь. Все еще стоит вашей безопасности и будущих задач по техническому обслуживанию.

2. Шаблоны вращения

Прежде чем ослабить зажимные гайки, необходимо знать, какой шаблон мы собираемся использовать для вращения шин. Тип шин будет определять схему вращения. Есть 2 типа шин: направленные шины и ненаправленные шины.

• Направленные шины : Они имеют «односторонний» рисунок протектора, оптимизированный для направления вращения шин на автомобиле, поэтому они специально предназначены как для левой, так и для правой стороны. Их канавки расположены под углом для оптимизации управляемости, чтобы хорошо отводить воду из-под шины на мокром дорожном покрытии, что значительно улучшает сцепление с мокрой дорогой и уменьшает аквапланирование. Если вы обратите внимание, вы увидите маленькие стрелки или треугольники на боковине, указывающие, в какую сторону должна поворачиваться шина. Обратитесь к таблице ниже, чтобы выбрать шаблон вращения:

• Ненаправленные шины:  У них есть колеса с рисунком протектора, разработанным таким образом, чтобы их можно было установить на любое колесо. При этом следует знать, заднеприводная у вас машина или переднеприводная. Обратитесь к двум таблицам ниже, чтобы определить схему вращения:

Простые шаги за 20 минут

1.

Поднимите и правильно установите автомобиль

Самый первоочередной приоритет для перестановки шин — припарковать автомобиль на уровне земли и включить стояночный тормоз. Жесткие поверхности, такие как бетон или асфальт, являются лучшими вариантами для вращающихся шин . В конце концов, чтобы поднять автомобиль, плавно ослабьте каждую гайку с помощью четырехгранного гаечного ключа.

Убедитесь, что автомобиль не движется, когда вы пытаетесь это сделать, иначе это будет опасно. Вы можете использовать напольный домкрат, чтобы поднять всю переднюю часть автомобиля через заводскую точку домкрата . Точку домкрата легко найти на передней части двигателя. Если по-прежнему трудно найти передний домкрат, может помочь изучение руководства по эксплуатации автомобиля.

Важно надежно удерживать автомобиль на воздухе

Вращение шин и развал-схождение тесно связаны друг с другом. Для наилучшего выравнивания держите домкраты по обеим сторонам автомобиля спереди.

Вы можете использовать опорный гребень для домкратных стоек, которые часто отличаются крошечной меткой в ​​нескольких дюймах от задней части каждого переднего колеса. После того, как стенды установлены идеально, вы можете повторить процесс подъема и поддержки задней части автомобиля.

2. Перестановка шин

Поскольку вы просто ослабили зажимные гайки, они плавно соскользнут при поддержке автомобиля. Тем не менее, просмотр руководства по эксплуатации автомобиля рекомендуется для сложных аспектов. Тогда вы сможете развеять большинство своих сомнений относительно того, как выполнять перестановку шин в процессе. Вы также можете перепроверить, сравнив с шаблонами выше.

Обратитесь к приведенным выше шаблонам или же, в качестве подсказки, обратите внимание, что большинство шин имеют указанный шаблон вращения на поверхности шины.

3. После завершения перестановки шин

После правильной перестановки шин завинтите зажимные гайки только тогда, когда автомобиль стоит на опоре. Помните, если не затянут полностью; машина может упасть. Вы можете использовать домкрат для поддержки автомобиля, а затем снять стойки.

Плотно затяните гайки после вращения

4. Установите гайки с проушиной

После этого полностью затяните гайки с помощью четырехходового ключа, если автомобиль полностью опущен. Вы можете затянуть зажимную гайку до любой степени, не снимая ее.

В целом, Самостоятельная перестановка шин подойдет, если вы хорошо разбираетесь в технических аспектах обращения с автомобилем и абсолютно уверены в аспектах безопасности. Даже если вы не можете сделать это самостоятельно, по крайней мере, вы должны записать детали вашего вращения шин .

Заключительный обзор

Если вы дочитаете до этого места, я думаю, вы все узнаете полезные сведения о своем автомобиле. Теперь, после правильной перестановки шин , вы можете сэкономить много денег и обеспечить безопасность своей поездки. Сохраните записи о пробеге и графике вращения на этот раз в надежном месте и не забудьте использовать эту информацию в следующий раз. Однако, когда пришло время заменить все ваши шины, сделайте это, вы не можете просто вращать свой автомобиль вечно. Спросите профессионалов, когда в следующий раз будете везти машину в гараж.

Корвин Тойота Фарго

/*]]>*/
Перейти к основному содержанию

/*]]>*/

Скрыть
Показать

Регулярное техническое обслуживание вашего нового или подержанного автомобиля Toyota действительно поможет защитить его от проблем в будущем. Одним из таких видов обслуживания является перестановка шин, о чем можно позаботиться в Фарго, Северная Дакота. Однако, если вы любите делать все своими руками, это также легко сделать дома. Следуйте нашим расходным материалам, технике безопасности и шагам по перестановке собственных шин, чтобы стать механиком в домашнем гараже, которым вы всегда хотели быть.

Инструменты и оборудование для вращения шин

• Гаечный ключ/шиномонтажный станок
• Четыре шины (уже на автомобиле)
• Запасное колесо (только если оно полноразмерное и вы хотите его переставить)
• Джек и подставка для Джека

Как и в случае любого другого проекта, связанного с поддомкрачиванием автомобиля и установкой его на подставки, это необходимо делать на ровной и твердой поверхности. Если он не полностью поддерживается, ваша машина может упасть с подставок, и тогда у вас будут большие проблемы и есть шанс получить серьезные травмы.

Шаги по перестановке шин

Существует множество различных способов перестановки шин. Вы можете просто поменять местами переднее и заднее колесо, поменять левое и правое или использовать более сложные приемы. Позвольте дать вам некоторые термины, которые мы собираемся использовать, чтобы описать, как вращать ваши шины.

Ослабьте зажимные гайки – чтобы снять спущенную шину, сначала необходимо открутить зажимные гайки, удерживающие ее. Сделайте это с помощью гаечного ключа или монтировки, прежде чем поднимать Toyota с земли. ПОКА НЕ СНИМАЙТЕ ПОЛНОСТЬЮ.

Поднимите автомобиль домкратом . Поднимите автомобиль с земли с помощью домкрата и опустите его на подставки в правильном месте. Подставка для домкрата создаст устойчивость вашему автомобилю.

Снимите зажимные гайки – Завершите снятие зажимных гаек с шин, которые вы хотите перевернуть, и положите их в безопасное место, где они не будут скатываться. Если он достаточно ослаблен, вы можете просто использовать свою руку.

Переставьте шины — переместите шины со старого места на новое. См. ниже схемы вращения и направления вращения.

Замена зажимной гайки s – Возьмите отложенные зажимные гайки и затяните их обратно на колесную базу, к которой они относятся.

Опустите автомобиль – с помощью домкрата поднимите автомобиль с подставок, а затем опустите его на землю, чтобы его можно было извлечь из-под автомобиля.

Полностью затяните гайки — с помощью монтировки или гаечного ключа полностью затяните гайки. Это потребует много сил, чтобы убедиться, что они останутся.

Вот обучающее видео, в котором более подробно рассказывается о перестановке шин. В этом видео они используют гаечный ключ со сжатым воздухом для затягивания и снятия гаек: