В. Днищенко - 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Доработке подлежит только шасси модели, исходный вид которого приведен на рис. 8.3. Переднюю подвеску необходимо переделать полностью, а вот задний мост нуждается лишь в замене маховика инерционного двигателя на электродвигатель. В первую очередь шасси нужно укрепить. Для этого из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм лобзиком выпиливается пластина по контуру днища автомобиля.

Рис. 8.3. Днище модели до переделки

Процесс будет идти быстрее, если пользоваться пилочками по дереву, а не по металлу, но хорошего качества. Ребра жесткости, имеющиеся на днище, аккуратно, чтобы не допустить образования трещин, срезаются ножом. Размеры пластины здесь не приводятся, так как ее конфигурация полностью определяется выбранной моделью. Результат усовершенствования днища показан на рис. 8.4. В носовой части видны вырезы под передние колеса, а также кронштейн (две втулки № 1) для крепления передней подвески. Подробнее об этой конструкции будет рассказано в разделе 8.3 .

Рис. 8.4. Результат модернизации днища

Далее необходимо выбрать основной двигатель, который будет приводить модель в движение. Для определения требуемой мощности двигателя можно воспользоваться формулой, приведенной в [19]:

N= F∙ V/100∙ η,

где N — мощность двигателя (Вт); F — сила сопротивления движению (Н); V — скорость движения модели (см/с); η — КПД редуктора.

Силу сопротивления вычисляют по формуле

F= 9,8∙ Р∙ k.

Здесь Р — вес модели в кг, k — коэффициент сопротивления.

Последняя величина зависит от типа дороги. Для гладкой поверхности (стол, пол) коэффициент можно взять равным 0,04, а для неровной (земля, глина) — 0,1 [19]. Взвесив модель вместе с аккумулятором и добавив ориентировочный вес двигателя и плат с электроникой, получаем F примерно 10 Н.

Редуктор модели будет использован от инерционного двигателя, в котором применены пластмассовые шестерни с малым коэффициентом трения. Его КПД можно принять равным 0,7–0,8.

Скорость можно задать любую, но обычно выбирают такую, при которой модель за одну секунду проходит 0,5–1,5 своей длины. При длине выбранной модели 30 см для движения по грунту получаем минимальную требуемую мощность двигателя V = 0,4 Вт.

Эта величина совместно с выбранным напряжением источника питания (12 В) и кладется в основу выбора двигателя. Во всяком случае, не рекомендуетсяиспользовать простейшие двигатели от игрушек. У них слишком мал КПД и очень несовершенен коллектор, являющийся мощным источником помех для борговой аппаратуры.

Подойдут двигатели от лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов, они обычно имеют мощность 0,5–1,1 Вт и напряжение питания 9—12 В. Очень хорош двигатель заправки кассеты от видеомагнитофонов. Его легко можно приобрести в магазинах по продаже запчастей к бытовой электронике, причем встречаются как отечественные, так и импортные варианты исполнения.

На нем в рассматриваемом примере и остановимся. Еще лучше двигатели серий ДПМ и ДПР, но они значительно дороже. Основные характеристики последних двух типов приведены в приложении 2 . Если все-таки удалось раздобыть такой двигатель но он оказался рассчитан на напряжение 27 В, можно изготовить достаточно компактный преобразователь напряжения по схеме приведенной в разделе 9.1 . Внешний вид указанных двигателя приведен на рис. 8.5.

Рис. 8.5. Варианты двигателей для модели

Лучшим двигателем для рулевой машинки является представитель малоинерционной серии ДПР, рассчитанный на напряжение 12 В, поскольку его можно запитывать непосредственно от аккумуляторной батарей. Однако совсем неплохо работают и малогабаритные моторчики от аудиоплееров. Они достаточно дешевы и распространены, напряжение питания колеблется в пределах 1,5–6 В.

При выбранном аккумуляторе лучше использовать двигатели на 6 В, так как в этом случае потери на понижающем стабилизаторе напряжения будут меньше. В модели используется именно такой двигатель (изображен на рис. 8.5 последним справа).

Для выбранного ходового двигателя номинальный ток равен 120 мА, а стартовое значение не превышает 0,8 А. В качестве регулятора хода применим вариант № 3, как удовлетворяющий этим требованиям и обеспечивающий минимальные потери энергии на ключевых транзисторах мостового каскада. Сам каскад реализуем на транзисторных сборках IRF7105.

Двигатель рулевой машинки потребляет максимум 0,4 А, поэтому можно использовать любую схему сервоусилителя, например вариант № 7.

Установим на модели супергетеродинный приемник с дешифратором, выполненный по схеме, изображенной рис. 5.70.

Поскольку в процессе управления модель автомобиля все время находится в поле зрения оператора, то дальность действия аппаратуры не должна быть особенно большой. Вполне достаточно передатчика мощностью не более 10 мВт. Как говорилось выше, построение такого передатчика не требует получения разрешения в инспекции электросвязи. Остановимся на варианте, схема которого приведена на рис. 3.35. Совместно с передатчиком будет использоваться шифратор, изображенный на рис. 2.49.

Для переделки инерционного двигателя его необходимо отсоединить от днища автомобиля, открутив два винта-самореза. Корпус состоит из трех стенок: двух внешних и одной внутренней (рис. 8.6). Подшипники шестерен редуктора крепятся к средней и правой (по рисунку) внешней стенке. Далее редуктор разбирается, для чего достаточно открутить два самореза на его корпусе.

После этой операции, отодвинув левую стенку, извлекают маховик инерционного двигателя. На оси маховика закреплена внатяг пластмассовая ведущая шестерня. Она достаточно легко снимается с маховика и надевается на ось ходового двигателя. Диаметры осей маховика и двигателя совпадают, поэтому никаких дополнительных мер по закреплению шестерни на валу двигателя не требуется. В левой стенке лобзиком выпиливается отверстие по диаметру корпуса двигателя.

Рис. 8.6. Задний мост до переделки

Для удобства проведения этой манипуляции стенку можно снять с оси, предварительно сняв левое колесо. Колесо напрессовано на рифленый конец оси, поэтому снимать его нужно без вращения. В противном случае отверстие в пластмассовой ступице увеличится в диаметре, и при возвращении колеса на место не будет обеспечено его жесткое крепление на оси.