Mini-C czyli budujemy modele samochodów RC – od podstaw!

autor:

Czy dziś warto budować zdalnie sterowanego samochodu od podstaw? Czy to się w ogóle opłaca, kiedy pełno podobnych w supermarketach? Budując ten , słyszałem właśnie takie pytania. Jestem jednak głęboko przekonany, że odpowiedź jak najbardziej powinna brzmieć: TAK! O tym, dlaczego warto i jak łatwo można to zrobić, postaram się opowiedzieć w dalszej części artykułu.

Rysunki do pobrania

Mini C – rysunki A-E

Mini-C- karoseria in blanco

ZAŁOŻENIA PROJEKTOWE KLASY MINI-C

Nad prostymi modelami kołowymi z napędem elektrycznym we wrocławskich pracowniach modelarskich pracujemy już od dawna. Celem naszych działań jest opracowanie projektów niedrogich, w miarę prostych w budowie, możliwych do wykonania w warunkach przeciętnego „młodotechnikowego” warsztatu, ale jednocześnie jak najbardziej atrakcyjnych modeli samochodów, w tym również zdalnie sterowanych.

Jednym z doskonałych odnośników do tego tematu są mające się dobrze na świecie, najróżniejszego typu modele samochodów RC w skalach od 1:24 do 1:32.

Najbardziej znane z nich to Mini-Z firmy Kyosho i X-MODS Carlsona. Mieliśmy możliwość testować różne typy tych miniaturowych perełek techniki modelarskiej (pierwszej z wymienionych marek) w naszych pracowniach, co opisałem w artykule opublikowanym w „RC Przeglądzie Modelarskim„. Zawsze warto poznawać i uczyć się na dobrych przykładach, a ich tu nie brakuje! Jednak nie ma rzeczy doskonałych… Za najistotniejsze wady tych modelarskich cacek uznaliśmy brak możliwości zabawy przez dzieci wczesnoszkolne (za duża aparatura na ich małe rączki, co w konsekwencji nieprawidłowego użytkowania skutkowało uszkodzeniem cyngla przepustnicy) oraz wysoka w warunkach polskich cena (od 400 złotych w górę).

Oczywiście w domowych warunkach praktycznie nie istnieją możliwości wykonania tak zaawansowanego technicznie modelu od podstaw, ale. wykorzystamy sporo dobrych wzorów tej klasy. Będą to przede wszystkim:

  • niewielka modeli – odpowiednia do umieszczenia w niej w miarę niedrogiego wyposażenia RC,
  • standardowe zasilanie wyłącznie pakietem 4xAAA – jest tanie, łatwo dostępne i wystarczające do zasilania tak sterowania jak i silnika napędowego,
  • napędu typu Mabuchi 130 – występuje w niemal wszystkich niedrogich zabawkach z napędem elektrycznym i wszelkiej elektrycznej drobnicy AGD, więc nie powinno być najmniejszego problemu z jego pozyskaniem.

Nadwozia, podwozia, koła układ kierowniczy i napędowy spróbujemy wykonać od podstaw choćby i z kartonu. Modele tego typu nazywamy we Wrocławiu klasą Mini-C (C – od angielskich słów carton i car)

Jeśli nie posiadamy aparatury RC, jeszcze nic straconego. Model ten można będzie też wykonać w innej wersji RC (bo Remote Control to nie tylko Control),

w trochę już dziś rzadziej spotykanej wersji – z cięgłem linkowym.

MATERIAŁY

Do budowy modelu opisanego w dalszej części tego artykułu będziemy potrzebowali:

  • odpowiedniej kartonowej wycinanki modelu samochodu, dobrego kleju do drewna/papieru, kleju cyjanoakrylowego
  • kartonu, PCV spienionego lub lekkiej sklejki grubości 3 mm na płytę podwozia
  • szprychy rowerowej średnicy 2 mm, wentylu rowerowego, smaru do łożysk
  • czarnej, wodoodpornej farbki do podwozia (np. modelarskiej) lub markera wodoodpornego, ew. farb, markerów lub pasteli do retuszu krawędzi nadwozia
  • folii samoprzylepnej w arkuszu lub lakieru do zabezpieczenia i nadania połysku karoserii modelu
  • plastikowych lub metalowych tulejek średnicy 3/2 mm na stopery kół (ew. nakrętki M2 albo zrywalne), podkładek M2 do M3, małych wkrętów do drewna/metalu (doskonałe uzyskamy np. z demontażu kaset magnetofonowych)
  • drutu ze spinaczy biurowych średniej wielkości, gumy pasmanteryjnej średnicy ok. 1,5 mm lub tzw. recepturki, ew. papieru samoprzylepnego A4 (min. A5) do drukarki
  • jeśli w zepsutych zabawkach znajdziemy cztery kółka średnicy 25 mm, również można je wykorzystać.

Jak zwykle w naszych projektach – niewyszukane:

  • nożyczki, linijka, ołówek, cyrkiel (zerownik) i/lub wycinarka do kółek
  • skalpel modelarski lub nożyk do tapet z łamanymi ostrzami, piłka włośnicowa
  • przydatna może być wiertarka

(na statywie, w uchwycie, ostatecznie, po zabezpieczeniu szmatką, wkręcona w imadło), wyrzynarka otworowa (piła koronowa) średnicy 25 mm, wiertła średnicy 1, 2, 2, mm (ew. większe w miarę potrzeby), bloczki ścierne, pilniki igłowe, pędzelki lutownica

ELEKTRYKA, , ZDALNE STEROWANIE

Z tej branży będziemy musieli zgromadzić:

  • dowolny silniczek typu M130 4,5 V plus kabelki w izolacji ok. 0,5 – 1 mm2 (z demontażu)
  • koszyczek i baterię z czterech ogniw wielkości AAA, przełącznik suwakowy, wtyczki komputerowe typu BLS (ze sklepu elektronicznego – odpowiednik modelarskich wtyczek serwowych) – cyna, kalafonia, ceramiczny kondensator przeciwzakłóceniowy (oznaczenie na obudowie 104).

W poprzednim miesiącu przerabialiśmy standardowy serwomechanizm Tower Pro SG-5010 (w cenie ok. 25 zł, o momencie 6,5 kg*cm), wykorzystując tylko silnik, obudowę i przekładnię. Pozostała nam płytka elektroniki – dobry modelarz nie może przepuścić takiej okazji – sprawdzimy, jak elektronika serwa radzi sobie w roli regulatora naszego silniczka napędowego! Ponieważ w komplecie jest (wylutowany wprawdzie przy demontażu) potencjometr, który nie będzie nam tu przeszkadzał, możemy zrezygnować z zastępowania go rezystorami i wlutujemy z powrotem na miejsce – jedynie skracając końcówki.

Do sterowania użyjemy dowolnej, minimum dwukanałowej aparatury modelarskiej i taniego ośmiogramowego mikroserwa (np. typu SG-90, za ok. 10-15 zł).

NADWOZIE

Najprostszą „budę” uzyskamy z dowolnej, w miarę nieskomplikowanej wycinanki kartonowej, sporo ich jest w Internecie, chociaż czasem trzeba je przeskalować do odpowiedniej wielkości. Na razie zrezygnujemy też ze zbyt skomplikowanego dla nas mechanizmu różnicowego i resorowania.

Do tego podwozia idealna jest nasza wycinanka terenówki w skali 1:32, wydanej w trzech wersjach kolorystycznych (do kupienia za 1,50 w sklepie modelarskim) oraz dostępnej (w wersji czarno-białej) do pobrana z www. MODELmaniak.pl (zakładka „Modele” —> „kartonowe”) na stronie wrocławskich modelarni. Jeśli zdecydowaliśmy się na konkretną karoserię, proponuję zacząć właśnie od jej wydrukowania.

Jeszcze jedna warsztatowa sztuczka: aby uzyskać ładny lakier można wycinankę zafoliować na zimno lub ewentualnie polakierować przed wycięciem elementów (6) . Przy sklejaniu należy uwzględnić zmiany, wynikające z nieco innego niż zwykle zastosowania, opisane przy ilustracjach (7-13).

PŁYTA PODWOZIA

Na początek trzeba zdecydować się na rodzaju materiału – każdy ma swoje plusy i minusy oraz specyfikę przygotowania i obróbki, jednak wszystkie wyżej wymienione na pewno nadają się do naszego projektu. W przypadku PCV można wykorzystać kopię laserową (ewentualnie odbitkę ksero) i żelazko w celu naniesienia jej bezpośrednio na płytkę (2) . W innych przypadkach można użyć wydruku na papierze (samoprzylepnym) klejonym na tekturę (1) lub sklejkę, ewentualnie skopiować wzór za pomocą kalki. Rysunek podwozia w docelowej skali (E) kopiujemy na arkusz materiału, wycinamy, wiercimy i doszlifowujemy do odpowiedniego kształtu, a na koniec malujemy (3) . Otwory osi i półosi kół w tekturze i sklejce należy zabezpieczyć dodatkowo klejem cyjanoakrylowym. W miękkim plastiku trzeba raczej zastosować odpowiednie mosiężne tulejki (z wkładów do długopisów lub cięte z rurki dostępnej w sklepach modelarskich). We wszystkich przypadkach w celu ograniczenia oporów stosujemy smar do łożysk i podkładki metalowe na osiach. Poszczególne elementy płyty podłogowej najlepiej łączyć klejem cyjanoakrylowym.

UKŁAD KIEROWNICZY

W naszym przypadku z konieczności będzie uproszczony, co nie znaczy, że nie musimy dbać o w miarę odpowiednią jego geometrię (A) . Nieco pracy wymagać będzie odpowiednie wykonanie półosi i zwrotnic. Pierwsze wykonamy ze szprychy rowerowej lub podobnej średnicy drutu, drugie możemy zrobić bądź z tego samego materiału co płytę podwozia, bądź wykorzystać blaszkę (nawet z baterii płaskiej 4,5 V) i złączek elektrycznych (możliwie najmniejsze, powszechnie dostępne do kabli 2,5 mm2 mają jednak nieco za duży otwór jak na rowerową szprychę…). Zwrotnice łączymy z orczykiem serwa za pomocą równych popychaczy, wygiętych starannie ze spinaczy biurowych (4) . Orczyk serwa musi być umieszczony dokładnie w osi symetrii. Takie same popychacze będą nam również przydatne w przypadku sterowania kablem, wtedy serwo zastąpimy dodatkowym orczykiem z ogranicznikami wychyleń, z jednej strony połączonych z gumą, a z drugiej linką biegnącą w igelitowym wężyku (choćby akwarystycznym) (D) do np. kierownicy w sterowniku, służącym jednocześnie za pojemnik na baterie.

UKŁAD NAPĘDOWY

W tym wypadku również zastosujemy bodaj najprostsze do wykonania rozwiązanie – będziemy napędzać tylko jedną tylną oponę bezpośrednio przez wał silniczka zaopatrzony dodatkowo w kawałek wężyka gumowego z rowerowego wentyla. Silniczek osadzamy luźno (nie kleimy!) w odpowiednich łożach (vide rys. B ) i dociskamy dosyć ciasno od góry za pomocą gumki mocowanej w płycie podwozia. Dodatkowo silnik należy zaopatrzyć w ogranicznik zakłóceń radiowych w postaci minimum jednego kondensatorka (10a) (nowe systemy RC – 2,4 GHz – są zwykle bardziej odporne na zakłócenia, choć nie wykluczam też tu dobroczynnego działania kondensatorka przeciwzakłóceniowego wlutowanego pomiędzy wyprowadzeniami zasilania silnika na płytce serwa. Tak więc w takim przypadku po przetestowaniu skutecznego zasięgu, można ewentualnie zrezygnować z dodatkowych kondensatorów, szczególnie jeśli nie planujemy jeździć z innymi zawodnikami, używającymi starszych częstotliwości).

WYKONANIE I MONTAŻ KÓŁ

Nie ukrywam, że na pewno łatwiej wykorzystać gotowe kółka fabryczne o odpowiedniej średnicy (24-25 mm) z innych, uszkodzonych zabawek niż zrobić je od zera. Ale przy odrobinie chęci i to da się zupełnie przyzwoicie zrobić! Bardzo przydatne (acz nie niezbędne) będą w tym celu oczywiście odpowiednie narzędzia – wykrojnik do kartonu czy wycinarka koronowa do drewna (można nawet pokusić się o samodzielne zrobienie takowej). Wycięte elementy kół sklejamy, a następnie doszlifowujemy razem (można skorzystać z osadzonej w statywie imadle lub wiertarki). Dobre wyniki można uzyskać już po kilku próbach – dlatego zazwyczaj trzeba na początku założyć wykonanie 6-8 kół, z których będzie można wybrać 4 najlepsze.

Ponieważ w naszym przypadku zakładamy, że praktycznie wszystkie kółka będą swobodnie obracać się na osiach (można ewentualnie zrobić wyjątek dla koła/kół tylnej osi), wzmocnienie ich otworów przez impregnację C-A lub wstawienie metalowych tulejek i zastosowanie smaru jest jak najbardziej pożądane. Aby nie spadały z osi, blokujemy je (ostrożnie, żeby nie pokleić za dużo) wklejoną na oś tulejką, nie zapominając jednocześnie o obustronnych metalowych podkładkach. Po zamocowaniu na osiach można nakleić oryginalne kółka wraz z kołpakami/felgami z wycinanki, a następnie całość doszlifować i pomalować markerem (10b), czarną akrylówką lub silikonem (rozrzedzonym zwykłym octem spirytusowym). Można też zastosować oponki z pociętych palców rękawiczki lub szyjek gumowych baloników. To oczywiście tylko kilka najprostszych sposobów. Wykonanie kół do modeli to osobny temat rzeka. Myślę, że kiedyś wrócimy jeszcze do niego, by omówić szerzej inne domowe wykonania miniaturowych kół i opon.

MONTAŻ ZASILANIA I UKŁADÓW RC

W prototypie pokazanym na ilustracjach do mocowania wszystkich elementy zostały umocowane za pomocą gumek recepturek. To najszybszy i najbardziej uniwersalny sposób, choć może nie elegancki. Można również wykonać odpowiednie półeczki lub ścianki – ważne, by nic nie przesuwało się przy ewentualnych wywrotkach i w transporcie (z powodu masy największe spustoszenie może oczywiście wywołać koszyk baterii – na jego odpowiednie mocowanie należy zwrócić szczególną uwagę – w prototypie ani drgnie również za sprawą czterech ograniczników klejonych do podwozia).

Przedstawiony na rysunku (B) układ jest oczywiście tylko jedną (za to sprawdzoną) propozycją – możliwe są inne – w tym lepsze kombinacje. Do odbiorników megahercowych z dłuższą anteną należy przygotować dodatkową antenę prętową (drut stalowy 0,5-0,8 mm) lub mocowanie oryginalnej antenki w rurce bowdenowej albo z wkładu od długopisu mocowanej do nadwozia poprzez gumową przelotkę. Nie od rzeczy byłoby uzyskanie możliwości łatwiejszej wymiany ogniw (np. w dwóch podwójnych koszyczkach otwartych na zewnątrz). Wiele również zależy od wielkości odbiornika, jakim dysponujemy. Na koniec trzeba wspomnieć o małym, acz istotnym elemencie: zewnętrznym wyłączni

ku zasilania, rzecz bezwzględnie potrzebna! Z uwag eksploatacyjnych: nie należy pozostawiać silnika pod napięciem przy jednocześnie zablokowanych kołach ani używać większych (bądź podrasowywanych) silników – większe obciążenie regulatora może prowadzić do jego uszkodzenia, zagrożony jest też odbiornik. Również bezpośrednie mocowanie koła na wale silnika spowoduje zwiększenie obciążenia regulatora, nie było testowane i nie jest tutaj zalecane.

MOCOWANIE KAROSERII

Ideałem byłoby oczywiście takie mocowanie karoserii, które dałoby się najszybciej montować i demontować (np. podczas zawodów) – najlepiej bez żadnych wkrętów – podobnie jak w Mini-Zetkach. Niestety, karton nie jest tak sprężysty jak plastik i choć nie jest to niemożliwe, trudno będzie się nam obyć bez wkrętów. W opisanym prototypie karoseria mocowana jest do podwozia za pomocą dodatkowych kątowników z kartonu wklejonych 2 mm nad dolnymi krawędziami burt (11) i przykręcanych następnie do podwozia czterema wkrętami (12). Przód i tył nie jest mocowany – przeciwnie, z oryginalnej wycinanki zostały specjalnie usunięte dolne fragmenty zderzaków. Do innego mocowania karoserii warto również rozważyć użycie miniaturowych, pastylkowych magnesów neodymowych w podwoziu i blaszek (kształtowników?) w nadwoziu – należy bowiem liczyć się z koniecznością wymiany nadwozia, które z natury rzeczy będzie miało zapewne mniejszą trwałość niż podwozie.

JAZDY TESTOWE

Tak małe modele z założenia nie są przeznaczone do jazd na zewnątrz – piasek, płytki chodnikowe, beton czy asfalt to dla nich ekstremalne wertepy. Najlepsza będzie dla nich płaska wykładzina – na śliskiej niegumowane opony będą się oczywiście ślizgały (co jednak może stanowić dodatkową atrakcję dla fanów driftingu). Profesjonalne tory (OeSy) dla takich modeli zwykle są wykonane z wykładziny z gumy piankowej (13) , choć nie są one oczywiście niezbędne do dobrej zabawy. Ze względu na stosunkowo delikatne nadwozie należy również unikać zbyt bliskich i gwałtownych kontaktów z wszelkimi twardymi przeszkodami np. w postaci mebli.

PODSUMOWANIE

Mimo wielu koniecznych w tym przypadku uproszczeń konstrukcyjnych, opisane kartonowe modele zdalnie sterowane pozwalają ich wykonawcom na uzyskanie wielu cennych doświadczeń, dają sporo satysfakcji z udanych jazd i zdziwionych min zaskoczonych a niewtajemniczonych obserwatorów. Mogą i powinny stanowić początek dalszych prac nad miniaturową techniką, szczególnie samochodową. Kto wie, może wysiłek włożony w staranne opracowanie takich konstrukcji skłoni potencjalnych (rodzinnych) mecenasów do, przykładowo, ponownego rozważenia zasadności inwestycji w bardziej zaawansowane technologie modelarskie (radia, samochody, napędy, akcesoria)? We Wrocławiu też można startować tego typu modelami, w jedynej w naszym kraju klasie kartonowych modeli mobilnych, w ramach Wrocławskich Spotkań Modelarzy Kartonowych (według posiadanych przeze mnie informacji największego krajowego konkursu celulozowych modeli).

Nowy projekt spełnił niemal wszystkie pokładane w nim nadzieje. Jest tani, dostępny, wyjątkowo prosty w budowie, a przy tym może być całkiem atrakcyjny. Samochody tego typu, bazujące na prefabrykowanych już we Wrocławiu elementach (CNC), stały się w naszych pracowniach przebojem roku 2010. Wiele z nich zostało zbudowanych przez naprawdę młodych konstruktorów (9-11 lat) również jako modele niesterowalne, zasilane z pakietu dwuogniwowego 3V (wyłącznie do ścigania się na wprost lub w specjalnych torach rynnowych – to znów niemal odpowiednik klasy 4WD, lansowanej przez firmę Tamiya). Wszystko wskazuje na to, że ten typ modeli będzie nadal w naszych pracowniach rozwijany, jeśli spodoba się Czytelnikom „Młodego Technika” (a sprawdzam to głównie na internetowym forum działu „Na warsztacie”), znajdzie to również odzwierciedlenie w ewentualnych kolejnych artykułach tego działu.

Życzę zatem udanych modeli i wiele satysfakcji z ich budowy oraz eksploatacji!

Tagi: , , , , , , , , , ,

Powiązane artykuły: