Fusion Board - 3D iespiests elektriskais skeitbords: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šī pamācība ir pārskats par Fusion E-Board izveides procesu, ko es izstrādāju un izveidoju, strādājot 3D centrmezglos. Projekts tika pasūtīts, lai popularizētu jauno HP Multi-Jet Fusion tehnoloģiju, ko piedāvā 3D centrmezgli, un lai parādītu vairākas 3D drukāšanas tehnoloģijas un to efektīvu apvienošanu.

Es projektēju un uzbūvēju elektrisko motorizēto garo dēli, ko var izmantot īsiem vai vidējiem braucieniem vai apvienot ar sabiedrisko transportu, lai piedāvātu daudz plašāku ceļojuma diapazonu. Tam ir liels maksimālais ātrums, tas ir ļoti manevrētspējīgs un ir viegli pārnēsājams, kad to nelieto.

1. darbība: projektēšanas process

Es sāku projektu, identificējot longboard galvenās standarta sastāvdaļas; kravas automašīnas, klājs un riteņi. Tās bija plaukta daļas, tāpēc es tās izmantoju kā dizaina sākumpunktu. Pirmais posms bija piedziņas konstrukcija, kas ietver motora stiprinājumus, pārnesumu uzstādīšanu un dažas izmaiņas kravas automašīnās. Motora stiprinājumu izmērs un novietojums noteiks korpusu izmēru un atrašanās vietu, tāpēc bija svarīgi, lai tas tiktu pabeigts vispirms. Es aprēķināju vēlamās maksimālā ātruma un griezes momenta prasības, kas man ļāva izvēlēties paneļa motorus un akumulatoru. Tika aprēķināts arī pārnesumskaitlis un izvēlēti skriemeļu izmēri, kā arī piedziņas siksnas garums. Tas ļāva man noteikt pareizo motora stiprinājumu izmēru, kas nodrošināja labi nospriegotu jostu.

Nākamais posms bija akumulatora un ātruma regulatora (ESC) korpusu projektēšana. Izvēlētais klājs pārsvarā sastāv no bambusa, tāpēc tas ir diezgan elastīgs, ievērojami saliecoties vidū. Tam ir priekšrocības braukt ērti, jo tas absorbē ceļa nelīdzenumus un nenodod tos braucējam. Tomēr tas nozīmē arī to, ka akumulatora un elektronikas novietošanai ir nepieciešams sadalīts korpuss, jo pilna garuma korpuss nevarētu salocīties ar dēli un darbības laikā saskartos ar zemi. Elektroniskie ātruma regulatori (ESC) elektrisko ierobežojumu dēļ tika novietoti vistuvāk motoriem. Tā kā motori ir piestiprināti ar kravas automašīnām, novietojums mainās pagriezienu laikā, tāpēc korpuss bija jāprojektē tā, lai būtu iespējams atbrīvoties no motoriem.

Akumulatora sistēma tika novietota klāja otrā galā, un tajā atradās ar jaudu saistītā elektronika. Tas ietvēra akumulatoru, kas sastāv no 20 litija jonu 18650 elementiem, akumulatora vadības sistēmas, ieslēgšanas/izslēgšanas slēdža un uzlādes ligzdas.

Visam projektēšanas procesam es izmantoju Autodesk Fusion360, šī programmatūra ļāva man ātri modelēt galvenās mezgla sastāvdaļas, kas ievērojami paātrināja izstrādes laiku. Es arī izmantoju Fusion360 simulācijas funkcijas, lai nodrošinātu, ka detaļas būtu pietiekami izturīgas, jo īpaši motora stiprinājumi. Tas ļāva man faktiski samazināt stiprinājumu izmēru, jo es varētu pārbaudīt izturības un novirzes prasības un noņemt materiālu, vienlaikus saglabājot atbilstošu drošības koeficientu. Pēc projektēšanas procesa pabeigšanas bija ļoti viegli eksportēt atsevišķas detaļas 3D drukāšanai.

2. darbība: piedziņa

Vispirms es pabeidzu piedziņas konstrukciju, lai nodrošinātu atbilstošu atstarpi elektronikas korpusam. Es izvēlējos izmantot kalibra kravas automašīnas, jo tām ir kvadrātveida profils, kas bija lieliski piemērots motora stiprinājumu nostiprināšanai. Tomēr ass bija nedaudz par īsu, lai abus motorus varētu izmantot vienā kravas automašīnā, tāpēc man tas bija jāpagarina, lai riteņi būtu piemēroti.

Es to panācu, nogriežot kravas automašīnas pakaramā alumīnija daļu, vairāk atklājot tērauda asi. Pēc tam es nogriezu lielāko daļu asu uz leju, atstājot apmēram 10 mm, lai pēc tam varētu pavedināt ar M8 die.

Pēc tam varētu pieskrūvēt uzmavu un pievienot tai citu vītņotu asi, efektīvi pagarinot asi. Es izmantoju Loctite 648 fiksējošo savienojumu, lai pastāvīgi nostiprinātu sakabi un jauno asi, lai nodrošinātu, ka tā lietošanas laikā neatskrūvējas. Tas ļāva abus motorus ievietot kravas automašīnā un nodrošināja lielu atstarpi riteņiem.

Piedziņa galvenokārt tika drukāta, izmantojot HP Multi-Jet Fusion tehnoloģiju, lai nodrošinātu stingrību un izturību liela paātrinājuma un bremzēšanas laikā, kur tiktu pārnesti vislielākie spēki.

Lai bloķētu aizmugurējos riteņus, tika izveidots īpašs skriemelis, kas pēc tam tika savienots ar motora skriemeli ar HTD 5M jostu. Tika pievienots 3D drukāts vāks, lai nodrošinātu trīša komplekta aizsardzību.

3. darbība: ribu korpusi

Viens no galvenajiem dizaina lēmumiem, ko es pieņēmu, bija nodalījumu atdalīšana, kā rezultātā izskats bija tīrs un ļāva elastīgajam klājam darboties bez papildu stingrības no korpusiem. Es gribēju nodot HP Multi Jet Fusion tehnoloģijas funkcionālos aspektus, tāpēc es nolēmu FDM izdrukāt korpusa galveno korpusu, kas samazināja izmaksas, un pēc tam izmantoju HP detaļas, lai tās atbalstītu un piestiprinātu pie klāja. Tas nodrošināja interesantu estētiku, vienlaikus arī ļoti funkcionālu.

FDM drukātie korpusi tika sadalīti uz pusēm, lai atvieglotu drukāšanu, jo atbalsta materiālu varēja noņemt no ārējās virsmas. Sadalījuma līnija tika rūpīgi novietota, lai nodrošinātu, ka HP daļa to slēpa, piestiprinot pie tāfeles. Tika pievienoti caurumi motora savienojumiem, un tiem tika pielīmēti apzeltīti ložu savienotāji

Vītņotie ieliktņi tika iestrādāti bambusa klājā, lai nostiprinātu korpusus pie dēļa, un tika slīpēti vienā līmenī ar dēļa virsmu, lai nodrošinātu, ka starp klāju un korpusu nav atstarpes.

4. solis: elektronika

Elektronika tika rūpīgi izvēlēta, lai nodrošinātu, ka tāfele ir jaudīga, bet arī intuitīva lietošanai. Šī plāksne var būt bīstama, ja rodas darbības traucējumi, tāpēc uzticamība ir ļoti svarīgs faktors.

Akumulatora komplekts sastāv no 20 atsevišķām 18650 litija jonu šūnām, kas ir sametinātas kopā, veidojot 42 voltu bloku. 2 šūnas tiek metinātas paralēli un 10 - sērijveidā; šūnas, kuras es izmantoju, bija Sony VTC6. Es izmantoju punktmetinātāju, lai sametinātu niķeļa tapas, veidojot iepakojumu, jo lodēšana rada pārāk daudz siltuma, kas var sabojāt šūnu.

Jauda no akumulatora korpusa tika pārnesta uz ātruma regulatora kārbu, izmantojot plakanu pītu kabeli, kas tika novietots tieši zem saķeres lentes klāja augšpusē. Tas ļāva kabeļus “paslēpt” un novērsa nepieciešamību vadīt kabeļus apakšpusē, kas būtu izskatījies neglīti.

Tā kā šī ir divu motoru plate, ir nepieciešami divi ātruma regulatori, lai neatkarīgi kontrolētu katru motoru. Šai konstrukcijai es izmantoju VESC ātruma regulatoru, kas ir kontrolieris, kas īpaši izstrādāts elektriskajiem skrituļdēļiem, tāpēc tas ir ļoti uzticams šim lietojumam.

Izmantotie motori ir 170kv 5065 out-runners, kas katrs var saražot 2200W, kas ir liela jauda šai plāksnei. Izmantojot pašreizējo pārnesumu, dēļu maksimālais ātrums ir aptuveni 35 MPH un paātrinās ļoti ātri.

Pēdējais posms bija izveidot tālvadības pulti, lai kontrolētu dēli. Vieglākas darbības dēļ priekšroka tika dota bezvadu sistēmai. Tomēr bija svarīgi nodrošināt augstu pārraides uzticamību, jo sakaru samazināšanās var radīt nopietnas drošības problēmas, īpaši lielā ātrumā. Pēc dažu radio pārraides protokolu pārbaudes es nolēmu, ka šim projektam visdrošākā būtu 2,4 GHz radiofrekvence. Es izmantoju no plaukta esošo RC automašīnas raidītāju, taču ievērojami samazināju izmēru, pārnesot elektroniku uz nelielu rokas korpusu, kas tika izdrukāts 3D formātā.

5. darbība. Gatavs dēlis un reklāmas video

Projekts tagad ir pabeigts! Mēs izveidojām diezgan satriecošu dēļa darbību, to varat apskatīt zemāk. Liels paldies 3D centrmezgliem par iespēju veikt šo projektu - pārbaudiet tos šeit, lai uzzinātu visas jūsu 3D drukas vajadzības! 3dhubs.com