City Tehervonat EV3 irányítással

HSzabi1
126 napló
LEGO 60052 - Tehervonat

!! 2014.02.22-én Fejlesztettünk egy motorizált vagon leakasztóval! Részletek az írás végén!

Az alábbiakban azt ismertetem Nektek, hogy hogyan jutottunk el egy ilyen, teljesen automatikusan működő Lego Train asztal elkészítéséig, a végén pedig az IR távirányítású vonatok energia fogyasztásának csökkentési lehetőségét mutatom meg:

A lendület onnan eredt, hogy a napokban ráleltem egy használt 7900 Heavy Loader készletre (dobozzal, leírással, pótolható darab hiányokkal), amely rakománya pont egy olyan híd, amilyen egy tipikus vasuti hid, ezért jött az ötlet, hogy a kamionról leveszem és építünk egy olyan pályát, amelybe ezt beillesztjük, ráadásul a sima, szürke útburkoló elemeiből kiváló állomás peron lett!

Persze valahogy fel is kell juttatni a sineket erre a magasságra, amihez kicsit nagyobb helyre volt szükség, mint ahogy előzetesen gondoltam, a képeken látható, hogy a készlet alap sín készletéből ezt mgvalósítani lehetetlen, én már jó ideje vadászom az elfogadható áron kínált síndarabokat, mára már van annyi, hogy egy ilyen rendszert éppen össze tudok rakni belőle. A kis "terepasztalunk" hosszabbik mérete (2,5 m) elegendőnek bizonyult a feladat megoldásához:

Ez a napló nem a vonat megépítéséről fog részleteket bemutatni, kivétel ez alól az energiatakarékossá alakítás lépései, hiszen annak módja elérhető akár az interneten, akár a készletben, hanem inkább azokat az egyedi megoldásokat fogja tárgyalni, amik ezt a rendszert működőképessé tszik. Az első feladat a sinek fokozatos emelkedésének megoldása volt, miután az elfogadhatóan realisztikus látvány érdekében a híd pilléreit 7 brick magasra kellett építeni, ehhez jött hozzá a híd 1 brick magas, technic elemekből kialakított alapja, így a sinek 8 brick magasan futnak az asztal lapjától. Elfogadhatóan stabil rendszert úgy sikerült alkotni, hogy a sinek toldási pontjánál építettem a pilléreket, a híd két oldalán szimmetrikusan, a hídtól távolodva 1-1 brickkel alacsonyabb kivitelben. Az utólsó, egy egység magas pillért követő sín toldási ponthoz tettem 1-1 2x8-as lapos bricket. A hely szűke miatt az ívek is benne vannak az emelkedési szakaszban, és mivel a lefele haladó vonat tempója jelentősen megnövekszik, így oldalanként 6-6 db 2x1-es lapos brick-et tettem a külső pillér lábakhoz, az elsőt a 8x2-es lapos bricket megelőző sín toldáshoz, aztán sorban a maradék 5 db-ot, így az ív minimálisan befelé dől. Az eredmény elfogadható vonat áthaladást hozott, ezért ez a feladat sikeresen megoldódott!  

Nemrég keresgéltem a vasuti váltók motorizálásának / távvezérlésének lehetőségét, a fellelt anyagokból kialakult a saját változatom, ami egészen üzembiztos lett, hát akkor tegyünk be ebbe a pályába egy váltópárt is, mit veszíthetünk:

 Így működnek párban a motorizált váltók

A váltók meghajtásához 1-1 darab 43362-es Technic motort használtam, ami eleve rendelkezik belső lassító áttétellel, ezt lassítottam tovább 2 fokozatban, majd egy fogaslécet mozgatva történik meg a hossz irányú váltó mozgatás. A motorról szíj hajtással viszem át a nyomatékot, hogy a végállásba érkezve az el tudjon csúszni - ami meg is történik szépen - így nem törik és nem esik szét semmi, ha a gombot tovább nyomjuk, mint szükséges lenne. A tecnic kínálatában létezik egy 60c01 számú alkatrész, ami egy nyomaték határoló fogaskerék, belső kuplunggal, ezt két okból mellőztem: az egyik, hogy csak 1 db-om van belőle, a másik, hogy a motort nem lehetne ilyen ideálisan elhelyezni, ahogy a gumi szíj hajtás viszont lehetővé teszi. Az említett kerékről van egy belső működést is mutató kép a motorizálás lépéseit mutató fotók között, azoknak, akiket érdekelnek a részletek! A váltók vezérlését az EV3 Medium motorjával és a 6484-es F1 Hauler 6551 számú kétállású kapcsolójával oldottam meg:

 A váltók vezérlése működés közben itt!

Volt egy félkész EV3 vezérlési koncepcióm is, amely 2 vonatot vezetne egy távvezérelt váltópárral ellátott páylán, nekünk egyenlőre egy vonatunk van, ezért az volt a terv, hogy egyik körben a sík szakaszon, a másik körben a felüljárós szakaszon fog közlekedni a szerelvény, az állomáson pedig várakozik kicsit, majd tovább halad.  Az EV3 Brick vezérli a teljes rendszert, ezért mechanikailag össze kellett illeszteni egy forgó gombos vonat IR távvezérlőt az EV3 nagy motorjaival, ami önmagában egy délutános munka volt:

A képen látható, hogy a két kar a középső végállás ütközőnél kezdi a mozgást induláskor, és ide tér vissza leállításkor. Természetesen a rendszer elindításakor lefut egy végállás kalibráció itt, a váltó vezérlő kapcsolónál pedig egy középállás beállítás. A karok végén lévő mini gömbfej - 4211375 alkatrész - működteti a piros leállító gombot. A motorok 1:1 áttétellel mozgatják a vezérlő korongot, próbálgatás után kiderült, hogy 15 fokonként van egy-egy fokozat az elfordulás során, de sajnos a vezérlő minősége csapnivaló, nem a megszokott lego színvonal, így sokszor nem volt pontos a működése, gyakran az induláskor is eltért 1 fokozattal és a leállítás sem mindíg valósult meg, azért szép feladat volt, és úgy 95 % körül sikerült teljesítenem :-) A váltó vezérlésnél nem volt ilyen probléma, szerintem az EV3 Medium motorját eleve finom mozgásokra és nem kerék / lánctalp meghajtásra tervezték, ez már anno a célbalövős Star Wars építésnél kiderült számomra, és a 9 V-os két állású kapcsoló is jól működik + / - 50 fokos elmozdítással a középállástól, a vezérlés ezen része 100 %-os lett. Az EV3 nyógomb kézi indítást / leállítást szolgálja, az ultrahang szenzor pedig az előtte elhaladó szerelvényt teljes biztonsággal érzékelte, itt sem volt gond. A vezérlő építésének részletei a fotók között megtekinthetőek. Összességében így sikerült összehozni a teljesen automatikus vezérlést:

A rendszer önálló működés közben

Hogyan alakítsuk energiatakarékossá IR távirányítású vonatunkat

Amikor először összeraktuk a készletet és elkezdtük róni a köröket a vonattal, hamar megtapasztaltuk, hogy nagyon hamar leszívja az elemeket (Energizer, Duracell) ez a kis szerelvény. Gépészmérnökként rögtön szemügyre vettem a passzív és aktív kerékzsámolyokat, és rádöbbentem, hogy habár a LEGO a 80-as évektől alkalmazza a Technic készletekben a hajtott kerekeknél a diferenciál művet, itt viszont mintha nem lennének tisztában az íven futó járművek ezen problematikájával, nem hogy nem használnak difit, de még a passzív zsámoly tengelyei is mereven kötik össze a külső és belső íven futó kerekeket, amiknek ívmenetben jelentősen eltér a fordulatszáma. Ráadásul a sin táplálású Lego vonatok fém-fém gördülését itt felváltották kiváló tapadású, gumizott kerekekkel a passzív zsámolynál is. Nincs mit tenni, lehetőséget kell biztosítani az eltérő fordulatszámokra, különben a kanyarokban szinte beékelődő vonat energia ellátására rámegy a gatyánk is :-) A passzív zsámolyoknál teljesen szabványos megoldást találtam:

Az átalakítás részletesen a képgalériában követhető, a lényeg, hogy a 6 egység hosszú tengelyt 2-2 3 egység hosszúra cseréltem, a rugókat szimbolizáló dísz elem meggátolja a kerekek oldal irányú kicsúszását, de középre szükséges a két Technic elem, mert különben a tengelyek nagyon instabilan futnának (tengely vonaluk nem esne egybe), és akkor azért szorulnának jobban, mint ebben a megoldásban.

A meghajtott zsámyolynál már nem lehet ilyen szabványos megoldással élni, ott roncsolni kell ! Először a kerekekre gondoltam, de ha nem jön be a megoldás, akkor azt jóval nehezebb eredetire pótolni (drágább is), mint a tengelyeket, ezért két 6 egység hosszú tengelyről 8 mm hoszzban tűreszelővel eltávolítottam a bordákat, aztán polír papírral, a tengelyt fúrótokmányba fogva összecsiszoltam a felületet:

Ezek alkalmazásával csak 2 kerék lesz hajtott, de sík pálya esetén ez is elegendő. Két fontos dolog van: a lemunkált végeknek egy oldalra kell esniük, és lehetőleg a külső íven fussanak a hajtott kerekek, tehát a megmunkálás belső oldalra essen, így vállt be a dolog. Idő közben átálltunk AAA tölthető, 800 mAh-s NiMH akkukra, amik kiválóan működnek a vonatban (AA méretben, 2100 mAh kapacitással az EV3 Brickben is) és szerintem érezhetőan javította a futásidőt ez a módosítás. Az új vagonoknál nincs probléma, mert ugyan összerakáskor a fém tengelyek és a műanyag kerekek illesztése szorosnak tűnik, pár óra játék után a kerekek könnyedén elfordulnak a tengelyeken. A régebbi vagonok kerekeinek furatát egy 2 mm átmérőjű fúrószárral meg kellett "dörzsárazni", azaz kézzel átjártni rajta a fúrót (fúrószárat fogóval megfogni és a kereket kézzel rátekerni, megmozgatni majd lehúzni), mert egyébként nagyon szorosak voltak. A megoldás alkalmazása után is érzékelhető minimális lassulás a kanyarokban, de az energiazabálás jóval kisebb mértékű, ezt a könnyen elvégezhető, nem túl barbár átalakítást mindenkinek ajánlom ! 

Ezen az asztalon a meghajtó tengelyeket vissza kellett cserélnem normálisakra, mert az emelkedőn a 2 kerék hajtás nem bizonyult elegendőnek.

2015.02.15.

Kiegészítésképpen szeretném itt még bemutatni, hogy miként oldottuk meg a vagonok leakasztását, mert ugye ha már minden távirányítású, akkor a vagonokat se kelljen kézzel akasztgatni!

Az EV3 Brick-et lefokoztuk váltó kezelőnek, és átvettük tőle a vonat irányítását, azért a játék az játék ! A tolató vágány váltóját is motorizáltam, rátettünk egy infrás vevőt, innentől már szinte hiányzott, hogy a vagonok leakasztását valami távvezérelt mechanzmus végezze, hát ez lett a megoldás:

Először egy két oldalról összenyomódó ékpár volt az elképzelés, de a sinen nagyon sokat kellett volna emelni, hogy a mechanika át tudjon férni alatta, ezt elvetettem. Az ütközők közé oldalról benyomódó ék jó gondolatnak bizonyult, ezért az megmaradt, viszot ellen oldalon csak egy ütköző támasztó került megépítésre. Ez a megoldás is működőképes, igaz szigorú szelvény elvárásokat támaszt (nem lóghat ki semmi  avonat oldalán), de ez a valóságban is így van, hát tartjuk magunkat hozzá! A meghajtáshoz egy belső áttétel nélküli, régi 9 V-os Lego motort alkalmaztam csigakerék lassítással és gumiszíj kuplungoással. A távvezérlést az asztal szélén elhelyezett elemtartóról lehet megoldani, mivel az ütközők pozícióját figyelni kell, ezért ez nem jelent kényelmetlen kötöttséget. A megoldás működik, fogok építeni még egyet, motorizálok még egy váltót és akkor a szerelvény rendszés már sima ügy lesz kézi beavatkozás nélkül ! A videon látható nehézkes pozicionálás nem általános, szerintem pillanatnyi zavaromban bénáztam ennyit, mert felvétel rögzítés nélkül ennél mindíg gyorsabban ment :-)

Klikk a képre a működés megtekintéséhez!

Elkészült a második szerelvény szétkapcsoló is, és a vágányához tartozó váltót is sikerült motorizálnom, így teljesen távirányítással lehet bármilyen szerelvény változatot rendezni, ez így már nagy élmény:

Itt már puritánabb külső jött csak össze, de a mihamarabbi kipróbálás miatt kicsit siettem is :-) A külsőt majd még csiszolgatjuk, egyenlőre így is megfelel. A végleges pálya ilyen:

 Az irányító központ:

Az automatizáláshoz szükséges lego összetevők felsorolása:

- 4 db váltó állító belső áttételezett 9V-os régebbi Technic motor

- 2 db szétakasztást működtető, áttétel nélküli régebbi Technic motor

- 3 db 6 - 1,5 V-os AA elemes régi Technic, irányváltós elem modul (1 az EV3 váltó vezérlésnél)

- 1 db IR 2 csatornás vevő a rendező vágányok váltóihoz

- 1 db 6 - 1,5 V-os AA elemes PF elemtartó

- kb 7 db 9 V-os régebbi Technic kábel

- 2 db PF konverter kábel

- 1 db iráynváltó kapcsoló az EV3 váltó vezérléséhez

- 1 db EV 3 Medium Motor a váltó vezérléshez

- 1 db EV3 Brick

- 1 db EV3 Ultrahang szenzor a vonat áthaladás érzékeléséhez

- 4 db 9 V-os régebbi kis 1-es villogó izzó a váltóknál

- 2 db 9 V-os régebbi kis 2-es villogó izzó a kocsi szétakasztóknál

- 1 db PF kis távirányító

- 1 db PF tárcsás vonat távirányító

A kocsi szétakasztók elemes vezérlését kicserélem még egy Technic Control Center II-esre, mert annak van hálózati megtáplálási lehetősége, az egy kicsit könnyít az üzemeltethetőségen, és akkor talán eljutunk a késznek nevezhető állapotba!

Technic Control Center II

Össze kellett kaparni mindent, de végül csakk összejött ! Egy SBrick esetleg tudna egyszerűsíteni a dolgon, de ez még a jövőbeni tervek része :-) Azért nem volna gyenge táblagépről vezérelni ezt a rendszert...na de maradjunk a jelenben... 

2015.02.24.

A 7900-ból átvett hídA pálya építésének lépéseiA végleges pályaAz emelkedőkVáltó motorizálásaA 60c01 típusú nyomaték határoló és működéseKözben az asztal is elkészült!A gyorsan összerakott állomásA vezérlő építéseVégállás ütköző két nézetbőlA váltó vezérlés építéseA komplett vezérlőrendszerA végállás ütközők és a mozgató mechanikaEnergiatakarékos passzív kerékzsámoly1 oldalt hajtó 6 egység hosszú tengelyekEnergiatakarékos motoros kerékzsámolyMinden váltó motorizált, távvezérelhető és elkészült a motoros vonat szétakasztó is!A végleges pályaA vezérlő központ!A második szerelvény szétkapcsolóA rendező pályaudvarTechnic Control Center II.Asztal építés: fedlapra keret ragasztásaKörbe, mind a négyet súlyozássalCsavaros rögzítést is kapnak a merevítőkA hátlap már csak csavarozva van2,45 x 1,75 m-es lenyitható asztalIlyen, amikor nem használjuk, a 2 támasztó láb lecsavarozható

Hozzászóláshoz jelentkezz be!

Longeye Zseniális!!! Sajnos, ma már nagyon sajnálok még egy 6 studos Technic tengelyt is beáldozni, de lehet mégis ki fogom próbálni. Köszi a beszámolót és a tippeket! Hosszú távon én is valami hasonló terepasztalt tervezek. 2015 április 7, kedd

---

HSzabi1 Igazából az is nagy lépés, ha a passzív forgó zsámolyt alakítod át 2 6-os tengelyről 3-asokra. Ez az asztal eredendően egy Carrera Digital 143 pályához készült, de rá kellett döbbenni, hogy ahhoz bizony törpe a 245 x 175 cm méretével, elsősorban az autók sebessége miatt. Lego vasúthoz jobban illik, hiszen ott nem is reptetjük ki a vonatokat :-) Nagyon hasznos, mert itt nem rúgjuk szét a rendszert. 2015 április 9, csütörtök

---

Longeye Igen, az biztos! Mi a földön szoktuk összerakni, de folyton szétjön valahol a játék hevében :D Az asztal szétszedhető vagy összecsukható? Mert így elég nagy helyet foglal. Én aznon gondolkodtam, úgy oldanám meg, hogy a pálya két vége egy-egy forduló lenne és a kettőt hosszú egyenes szakasz kötné össze. Reményeim szerint két sínnel, de már eggyel is kiegyeznék ;) Így az egyenes szakaszt lehetne pl. falra felszerelt polcra rakni, csak a fordulóknak kellene egy-egy kis asztal. 2015 április 9, csütörtök

---

HSzabi1 Az asztal egy fali tartón van, ami kb 65 cm magasan van rögzítve, az 1,75 m méret úgy jött ki, hogy nálunk 2,5 m a belmagasság, így a plafonig ér, amikor a falra fel van hajtva. 4 mm-es rétegelt lemez táblát vettem 3 db-ot (2,45 m x 1,25 m), keretet készítettem 5 x 6 cm-es fenyőből, a rövidebb oldallal párhuzamosan betettem 2 merevítőt egyenlő elosztásban. A felső lapot ragasztottam és csavaroztam a keretre, az alsót csak csavaroztam, hátha kell benne még valamit kábelezni. Végül egy zöld poliészter filcet ragasztottam a játszó felületre. 2015 április 10, péntek

---

HSzabi1 József, tettem fel pár képet arról, ahogyan az asztalt építettem ! 2015 április 10, péntek

---

Longeye Köszönöm! Nagyon jó ötlet. Nálunk nincs ekkora falfelület, de gondolkodunk az egyik szoba átalakításán, akkor majd ez is szempont lesz :D Nagyon ügyes vagy!!! 2015 április 10, péntek

---

HSzabi1 Köszi :-) Ennek kell lennie a fő szempontnak :-D 2015 április 10, péntek

---

Marcell9 Kedves HSzabi szeretnèm meg kèrdezni tőled hogy pontosan mien motorokra ès kapcsolókat van szüksèg a váltók motorizálásához, ès hogy ezeket hol lehet be szerezni? Segítsèged ès válaszod előre is köszönöm!!! 2020 május 12, kedd

Hozzászóláshoz jeletkezz be!

---