Fusion Board - 3D Baskılı Elektrikli Kaykay: 5 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu Eğitilebilir Tablo, 3D Hub'larda çalışırken tasarladığım ve oluşturduğum Fusion E-Board için oluşturma sürecine genel bir bakıştır. Proje, 3D Hub'lar tarafından sunulan yeni HP Multi-Jet Fusion teknolojisini tanıtmak ve birden fazla 3D baskı teknolojisini ve bunların nasıl etkili bir şekilde birleştirilebileceğini göstermek için görevlendirildi.

Kısa ve orta yolculuklar için kullanılabilen veya çok daha geniş bir seyahat aralığı sunmak için toplu taşıma ile birleştirilebilen elektrikli motorlu bir longboard tasarladım ve yaptım. Yüksek hıza sahiptir, manevra kabiliyeti yüksektir ve kullanılmadığında kolayca taşınır.

Adım 1: Tasarım Süreci

Longboard'un ana standart bileşenlerini belirleyerek projeye başladım; kamyonlar, güverte ve tekerlekler. Bunlar rafa kaldırılmış parçalardı, bu yüzden bunları tasarımın başlangıç noktası olarak kullandım. İlk aşama, motor takozlarını, dişli kurulumunu ve kamyonlarda bazı modifikasyonları içeren aktarma organlarını tasarlamaktı. Motor bağlantılarının boyutu ve konumu, muhafazaların boyutunu ve konumunu belirleyecektir, bu nedenle önce bunun tamamlanması önemliydi. İstenen en yüksek hız ve tork gereksinimlerini hesapladım ve bu da pano için motorları ve pili seçmemi sağladı. Dişli oranı da hesaplandı ve tahrik kayışı uzunluğu ile birlikte kasnak boyutları seçildi. Bu, iyi gerilmiş bir kayış sağlayan motor bağlantılarının doğru boyutunu bulmamı sağladı.

Bir sonraki aşama, pil ve hız kontrol (ESC) muhafazalarını tasarlamaktı. Seçilen güverte ağırlıklı olarak bambudan oluşur, bu nedenle oldukça esnektir ve büyük ölçüde ortada bükülür. Bu, yoldaki tümsekleri emdiği ve bunları sürücüye aktarmadığı için sürüşün rahat olması gibi avantajlara sahiptir. Ancak bu aynı zamanda pili ve elektroniği barındırmak için ayrı bir kasanın gerekli olduğu anlamına gelir, çünkü tam uzunluktaki bir kasa kartla esnemez ve çalışma sırasında zeminle temas eder. Elektronik hız kontrolörleri (ESC), elektriksel kısıtlamalar nedeniyle motorlara en yakın yerleştirildi. Motorlar kamyonlar aracılığıyla bağlandığından dönüşler sırasında konum değişir, bu nedenle muhafazanın motorların açıklığına izin verecek şekilde tasarlanması gerekiyordu.

Pil sistemi güvertenin diğer ucuna yerleştirildi ve güçle ilgili elektroniği barındırıyordu. Buna 20 Lityum iyon 18650 hücreden oluşan pil takımı, pil yönetim sistemi, açma/kapama düğmesi ve şarj soketi dahildir.

Tüm tasarım süreci için Autodesk Fusion360'ı kullandım, bu yazılım, geliştirme süresini önemli ölçüde hızlandıran ana montajın içindeki bileşenleri hızlı bir şekilde modellememi sağladı. Parçaların, özellikle de motor bağlantılarının yeterince güçlü olmasını sağlamak için Fusion360'taki simülasyon özelliklerini de kullandım. Bu, uygun bir güvenlik faktörünü korurken, mukavemet ve sapma gereksinimlerini doğrulayabildiğim ve malzemeyi kaldırabildiğim için, bağlantıların boyutunu gerçekten küçültmemi sağladı. Tasarım süreci tamamlandıktan sonra, 3D baskı için ayrı parçaları dışa aktarmak çok kolaydı.

2. Adım: Aktarma organları

Elektronik muhafaza için uygun açıklığı sağlamak için önce aktarma organının yapımını tamamladım. Motor bağlantılarını sabitlemek için mükemmel olan kare bir profile sahip oldukları için kullanmak üzere Calibre kamyonları seçtim. Ancak aks, iki motorun aynı kamyonda kullanılmasına izin vermeyecek kadar kısaydı, bu yüzden tekerleklerin sığması için bunu uzatmam gerekiyordu.

Bunu, alüminyum kamyon askı gövdesinin bir kısmını keserek ve çelik aksı daha fazla açığa çıkararak başardım. Daha sonra aksın çoğunu kestim ve ardından bir M8 kalıbıyla diş açabileceğim yaklaşık 10 mm bıraktım.

Daha sonra bir kuplör vidalanabilir ve buna, aksı etkin bir şekilde uzatan başka bir dişli aks eklenebilir. Kuplörü ve yeni aksı kullanım sırasında gevşetmemesini sağlamak için kalıcı olarak sabitlemek için Loctite 648 tutma bileşimini kullandım. Bu, iki motorun kamyona sığmasına izin verdi ve tekerlekler için bol miktarda boşluk sağladı.

Aktarma organları, en büyük kuvvetlerin aktarılacağı yüksek hızlanma ve frenleme sırasında sağlamlık ve dayanıklılık sağlamak için öncelikle HP Multi-Jet Fusion teknolojisi kullanılarak basıldı.

Arka tekerlekleri kilitlemek için özel bir kasnak tasarlandı ve daha sonra HTD 5M kayışı ile motor kasnağına bağlandı. Kasnak tertibatına koruma sağlamak için 3D baskılı bir kapak eklendi.

Adım 3: Kaburga Muhafazaları

Verdiğim ana tasarım kararlarından biri, muhafazaları ayırmaktı, bu da temiz bir görünümle sonuçlandı ve esnek döşemenin muhafazalardan herhangi bir ek sertlik olmadan çalışmasını sağladı. HP Multi Jet Fusion teknolojisinin işlevsel yönlerini aktarmak istedim, bu yüzden maliyetleri azaltan muhafazaların ana gövdesini FDM ile yazdırmaya karar verdim ve ardından bunları desteklemek ve güverteye tutturmak için HP parçalarını kullandım. Bu, aynı zamanda çok işlevsel olmakla birlikte ilginç bir estetik sağladı.

FDM baskılı muhafazalar, destek malzemesi dış yüzeyden çıkarılabildiğinden, baskıya yardımcı olmak için yarıya bölünmüştür. Bölünmüş çizgi, tahtaya kenetlendiğinde HP parçası tarafından gizlenmesini sağlamak için dikkatlice yerleştirildi. Motor bağlantıları için delikler eklenmiş ve altın kaplama mermi konektörleri yerine yapıştırılmıştır.

Muhafazaları tahtaya sabitlemek için dişli ekler bambu güverteye gömüldü ve güverte ile muhafaza arasında boşluk kalmamasını sağlamak için tahta yüzeyi ile aynı hizada zımparalandı.

Adım 4: Elektronik

Elektronikler, kartın güçlü ve aynı zamanda kullanımı kolay olduğundan emin olmak için özenle seçilmiştir. Herhangi bir arıza meydana gelirse bu kart potansiyel olarak tehlikeli olabilir, bu nedenle güvenilirlik çok önemli bir faktördür.

Pil takımı, 42v'luk bir paket oluşturmak için birbirine nokta kaynaklı 20 ayrı 18650 Lityum-iyon hücreden oluşur. 2 hücre paralel ve 10 seri olarak kaynaklanır; kullandığım hücreler Sony VTC6 idi. Lehimleme hücreye zarar verebilecek çok fazla ısı oluşturduğundan, paketi oluşturmak için nikel tırnakları kaynaklamak için bir nokta kaynak makinesi kullandım.

Pil mahfazasından gelen güç, güvertenin üst tarafındaki tutma bandının hemen altından geçen düz örgülü kablo kullanılarak hız kontrol kutusuna aktarıldı. Bu, kabloların "gizlenmesine" izin verdi ve çirkin görünecek olan alt kısımda kablo döşeme ihtiyacını ortadan kaldırdı.

Bu bir çift motorlu kart olduğundan, her bir motoru bağımsız olarak kontrol etmek için iki hız kontrol cihazı gereklidir. Bu yapı için, özellikle elektrikli kaykaylar için tasarlanmış bir kontrolör olan VESC hız kontrol cihazını kullandım, bu da onu bu kullanım için çok güvenilir kılıyor.

Kullanılan motorlar, her biri 2200W üretebilen 170kv 5065 out-runner'dır, bu da bu kart için çok fazla güçtür. Mevcut dişli düzeniyle, kartların maksimum hızı yaklaşık 35 MPH'dir ve çok hızlı bir şekilde hızlanır.

Son aşama, tahtayı kontrol etmek için bir uzaktan kumanda oluşturmaktı. Daha kolay çalışması nedeniyle kablosuz sistem tercih edilmiştir. Bununla birlikte, iletişimdeki bir düşüşün, özellikle yüksek hızlarda ciddi güvenlik sorunlarına yol açabileceğinden, iletimin yüksek güvenilirliğini sağlamak önemliydi. Birkaç radyo iletim protokolünü test ettikten sonra, bu proje için en güvenilirinin 2.4GHz radyo frekansı olacağına karar verdim. Kullanıma hazır bir RC araba vericisi kullandım, ancak elektroniği 3D basılmış küçük bir el çantasına aktararak boyutu önemli ölçüde azalttım.

Adım 5: Pano ve Tanıtım Videosu Tamamlandı

Proje şimdi tamamlandı! Panonun çalışırken oldukça harika bir videosunu oluşturduk, aşağıdan kontrol edebilirsiniz. Bu projeyi yapmamı sağlayan 3D Hub'lara çok teşekkürler - tüm 3D baskı ihtiyaçlarınız için buradan kontrol edin! 3dhubs.com