ДОРАБОТКИ ДЕТСКОГО ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ
Кардинальные и не очень доработки, переделки детского электромобиля, как-то: «дискретное» управление (мягкий старт, управляемый тормоз) и т.д. На данный момент на руках есть китайский электромобиль для ребенка, с двумя двигателями по 12 вольт и соответственно аккумулятор на 12 В. Управление заменено на дискретный пульт от радиомодели, с сопряжением на блоке ардуины. Планируется переработка подвески, света, и управления. Изначально на электромобиле ездить можно только было только по очень хорошим дорогам, по ухабам трясет жестко, просто пружинки помогают, но не сильно. Все делается из того расчета, что если что-то совсем не получится, то думаю что на следующий год куплю ребенку корейский электромобиль henes из 3-й серии, там уже и подвеска независимая, и по амортизатору на колесо, и управление уже дискретное, и полный привод, и два электродвижка по 120 ватт. Цена, правда, почти как у настоящего авто, около 2000 баксов. Пока что денег на него жалко, но если этот сломаю совсем, то скорее всего раскошелюсь на нормальное авто. Собственно вот как есть сейчас.
Перед. Практически не работает так как ось в теле автомобиля практически не перемещается из-за продольных нагрузок.
Зад сделан «колхозно», но зато работает, и как не странно надежно и достаточно хорошо, внутри две пружины на каждой стороне. Для задней подвески закуплено:
Синим — это «газлифт» газонаполненный амортизатор для подъема мебельных крышек от шкафов, цена копеечная 100р штучка, бывают разным давлением то есть под разный упор. В моем магазине есть на 5, 7 и 10 кг.
Красным — это мебельные ручки, легкие, прочные цена тоже около 100р за штучку.
Зеленым — мебельные колесики для соединения в месте «качения» (колесики демонтировать) цена 7р. штука. Вот примерно так будет выглядеть всё:
На электромобиле примерно так:
Красные — «ручки» мебельные вместо тяг, синий с красным — амортизаторы «газ-лифт». Зеленым — еще одна «ручка» как стабилизатор поперечной устойчивости, то есть чтоб сильно влево-вправо вся ось не ходила. Пока не уверен нужно ли ее ставить.
Амортизаторы крепятся на шариковые «защелки» — фактически быстросъемные. Можно подбирать по массе. Но так как они не рассчитаны на работу в качестве амортизатора, то нужно понимать что это расходник. При такой цене думаю не проблема раз в месяц их менять. Но вообще насколько часто нужно будет их менять — время покажет. Часть корпуса надо будет срезать для свободного хода оси, электромоторы из пазов вынуть и закрепить на «тяги».
С передней подвеской все плохо, идея только одна: сделать аналог передней подвески Оки. На рычаг приварить гайку в которую завернуть шаровую опору от какой нибудь техники, шар в две тяги и к корпусу, а сверху амортизатор, в теле родного рычага просверлить отверстие и нарезать резьбу, а в нее уже вкрутить шток амортизатора, внутри надо делать будет распорки. Туманно пока как-то. Сделаю зад для начала, потом будет видно. Далее займусь светом, пришли из Китая кучка светодиодов простых и мощных.
Светодиодные фары электромобиля
Итак, сделал головной свет и ибо штатные две лампочки на 50 мВт даже габаритами очень тяжело назвать. Долго фотографировал с разных сторон пытаясь показать как светит. В итоге вот что вышло, свет в зале погашен, фотовспышка отключена.
Светит достойно, по моему сильно ярко, нужно будет чуть убавить. В общем потребление 4 вата на фару или в общем 8 ватт на обе. Внутри 4 сверхярких светодиода по 3 ватта каждый. Но сильно греются.
Это радиаторы с термоклеем на поверхности, чтоб не мучиться с болтиками крепления светодиода, выдраны с мертвого коммутатора. Вот такие диоды:
Они на чистых 3 ватта, светят белым с синевой. Есть еще такие-же на 10 ватт. Светят с желтизной, но жутко греются и яркость их просто сумасшедшая.
Добавлены сверхяркие стандартные по боку, впереди желтые, сверху белые, в качестве габаритов, желтые для поворотки.
Все залито суперклеем, дабы не отвалилось и вода не попала.
Дальше занялся «стоп-сигналами». Думал быстренько их воткну и буду думать над передком, но это оказалось довольно долго. Ушел весь вечер. Всего пошло 76 штук красных сверхярких светодиодов. Сначала думал «на кой их там так много», потом включил и понял — «в самый раз». Отдельно мелкие диоды горят хорошо, но в сравнении с головным, это просто свечки.
Стоп-сигналы электромобиля без плафонов:
Далее в планах сделать серво из рулевого редуктора и пропорциональное управление рулем. Также псевдо дифференциал на ходовые движки, так как при поворотах воют сильно от не равномерной нагрузки, по ходу м\б будет сразу все пересчитано на 24 В. Так как управление ходовыми движками ШИМ, то не будет проблемы ограничивать напряжение и ток на них, попутно увеличив предельную скорость автомобиля. Плюс еще есть пакетик со сверхяркими красными диодами, для установки на зад, на данный момент сзади нет ни одной лампы. Еще лежит полноценный мп3 плеер с усилителем класса Т, но к нему нет колонок, с Китая так и не доехали. Думаю вата по 2-3 на канал будет достаточно. В общем работы хватает, планов много.
Подвеска электромобиля
Добрался до подвески, вот что вышло:
Место крепления к корпусу «ломает», нужно будет усилить, а в целом вышло отлично. Ось пока крепится нейлоновыми стяжками, позже куплю хомутов авто и затяну ими. Амортизаторов на 10 кг будет много, под вес ребёнка буду подбирать, есть в наличии на 5 кг пара, если будет мало, то в магазине на 7 кг.
Сами двигатели, если верить наклейке что на них приклеена, по 30 ватт 9000 об. На китайских сайтах пишут что эти же движки могут выдержать и 24 В при уже 18000 оборотов. Мало верится. Но два таких двигателя почти без потери скорости уверенно тащат машинку и водителя при 30-45 градуса уклоне. А светодиоды запитаны пониженным напряжением, отдают по 2 вата каждый вместо заявленных 3х, от того почти не греются и этих радиаторов хватает, на каждой паре по блоку dc\dc преобразователя, всегда можно подрегулировать.
Еще 3 «ручки» на тяги на рулевую и нашел еще интересную штуку, квадрат алюминиевый тонкостенный, используется для изготовления москитных сеток на пластиковые окна. Цена 40р за метр, взял 3-х метровую палку на всякие усиления и поддержки. Пойдет еще и на каркасы корпусов. В общем удобная и дешевая штука, думаю надо будет еще взять. Ищу малогабаритную шаровую опору на перед и способ просверлить ровное отверстие в торец прута на котором держится колесо, для того, что бы туда глубоко посадить шток амортизатора — они сильно длинные и тонкие. Вот так выглядит задняя подвеска снизу:
Видео работы авто
В перспективе есть идея увеличить скорость авто путем установки двух аккумуляторов на 12 В. Но так как не понятно по какой логике включать добавочный АКБ, созрела идея сделать эмулятор скоростей, по типу коробка автомат, на потребление движков поставить датчик тока и переключать пределы регулирования пульта м\у скоростями, попутно контролируя «жизнь» движков, поскольку на 24 В под большой нагрузкой они долго не протянут. Правда потребуется введения датчика скорости в ходовой редуктор. Введение датчика позволит также сделать действительно плавный тормоз, путем управляемого замыкания движков на полевой транзистор с хорошим охлаждением. А работу выше 12 В строго по амперметру то есть если ток потребления моторов не большой, то постепенно наращивать до заданного ограничения по току. Нужно будет еще хорошо логику продумать. По ходу возможностей одного контроллера AtMega не хватит на все функции. Нечто подобное реализовано в корейском авто Henes. Продолжение следует. С вами был Tygra.
Форум по обсуждению материала ДОРАБОТКИ ДЕТСКОГО ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ
Источник
Детский электромобиль своими руками – стоит ли овчинка выделки
Редкий малыш не мечтает ездить на собственной машинке с моторчиком, участвовать в настоящих состязаниях с друзьями, выигрывать в гонках и получать восхищенные взгляды окружающих. И наверняка любой папа или дедушка задумывался над идеей сделать такое чудо самостоятельно, ведь купить электрокар в магазине стоит немалых денег. Но каких усилий и затрат стоит сделать детский электромобиль своими руками и стоит ли начинать? Попробуем разобраться на опыте многих удачных конструкций.
Что такое электромобиль для ребенка
Управление детским электрокаром не составляет труда с самого раннего возраста, ведь совсем не нужно прилагать каких-либо физических усилий, и даже наоборот – с детства приобретаются навыки уверенного вождения.
В отличие от бензинового, электрический привод не создает такой нагрузки на каркас машинки, работает тихо и практически не требует обслуживания, кроме регулярной зарядки аккумулятора. Отсутствие грохота и дыма позволяет ездить даже по дому.
В чем сложность создания детского электромобиля с нуля
Главная конструкционная цель при создании детского электромобиля – обеспечить надежность изделия при оптимальных габаритах и весе. Тяжелый аппарат солидных размеров будет неподъемным для ребенка и его мамы, ещё и доставит немало хлопот с транспортировкой в лифте и хранением. Также для громоздкого кузова нужен движок помощнее и батарея побольше, а это опять-таки влечёт за собой утяжеление и требует упрочнения рамы и ходовой.
Конструирование кузова или рамы, на которых держатся все узлы и механизмы, – дело инженеров. И поэтому, собирая самодельный детский электромобиль, можно существенно упростить себе задачу, использовав готовую конструкцию детской машинки с педалями или обычного толокара.
При таком варианте сборки вид готовой машинки мы будем знать заранее и можем выбрать наиболее привлекательные для ребенка дизайн и модель. Выглядеть такое решение будет более эстетично, и, что немаловажно, можно выиграть несколько килограммов веса.
Если все же поиск легких путей не для нас или планируется получить мощную основу с возможностью в дальнейшем переделки в подростковый карт или багги, на просторах интернета встречаются самые разные чертежи, по которым можно изготовить детский электромобиль.
Но лучшим вариантом будет составить собственный с учетом выбранных компонентов и материалов. Имея базовые навыки конструирования, можно создать оптимальную модель по всем характеристикам, да еще и оформить по заказу юного водителя.
Последовательность изготовления
Для начала определимся с дизайном, ведь для детей внешний вид очень важен. Тут ограничений никаких, и если корпус изготавливаем сами, можно скопировать его с любой детской или взрослой машины. Кроме того, можно разработать конструкцию в виде самолета, корабля, ракеты или какого-нибудь животного.
Продумаем тип управления, рулевой и тормозной механизм, выбираем комплектующие из имеющихся в хозяйстве или доступных в продаже.
Далее собираем все комплектующие вместе, для крепления используем необходимые винты, уголки, хомуты, можно прибегнуть к сварке или пайке швов.
Раму желательно сделать покомпактнее, учитывая размеры всех узлов, с надежной стыковкой элементов. Таким образом авто будет прочнее, маневреннее и легче, это позволит обойтись мотором и аккумулятором попроще.
Из чего выполнить кузов
Для создания формы подойдут пенопласт, пластик, листовой метал и даже плюшевые игрушки.
Традиционно рама для детских автомобилей веками делалась папами из стали или дерева. Но ведь сейчас доступны материалы посовременнее, ничем не уступающие в конструировании металлу. Например, из ПВХ-труб можно с легкостью вырезать и спаять прочное основание, выдерживающее солидный вес, вибрации и удары: резка и пайка данного материала не составляет особого труда, углы получатся гладкие, травмобезопасные, и шума при езде конструкция издавать не будет.
Подбираем электромотор
Двигатель для электромобиля можно выбирать из любой техники, питающейся напряжением 12-24 вольт, например, автомобильные моторчики.
Для самых маленьких деток – на толокары – подойдет моторедуктор стеклоочистителя, развивающий приличное тяговое усилие на скорости 1-2 км/ч при мощности всего 7-20 Вт.
Для быстрой езды уже потребуются движки от 100 Вт, например, с вентилятора системы охлаждения. Также прекрасно подойдет моторчик из шуруповерта, использовать который можно совместно с «родными» редуктором и регулятором оборотов.
Выбор аккумуляторной батареи
Источник питания можно использовать готовый, номиналом 12-24 вольт, для этой цели подойдут:
- автомобильный или мотоциклетный (свинцовый);
- с компьютерного бесперебойника (гелевый или AGM);
- от шуруповерта (никель-кадмиевый или литиевый).
Можно также собрать батарею из доступных ячеек, например, телефонных аккумуляторов или элементов 18650, используемых в тех же шуруповертах и ноутбуках, спаяв их последовательно и уложив в подходящий корпус (или смотав изолентой).
Организация электропитания двигателя
Для запитки достаточно подключить провода от АКБ к электромотору через кнопку выключателя, но на мощных двигателях это приведет к рывкам при езде. И если скорость машинки с шуруповертным моторчиком может превышать 10 км/ч, то набрать ее аппарат попытается уже с места, норовя буксануть или даже встать на дыбы.
Отличным вариантом будет подключение двухступенчатой кнопки или педали акселератора с первым положением через резистор, а вторым – напрямую. Пусковой ток будет значительно ниже, что продлит время езды до полного разряда.
Но лучше всего использовать ШИМ-регулятор, можно от того же шуруповерта, или собранный самостятельно. С широтно-импульсной регулировкой скорость варьируется очень плавно, причем без потери крутящего момента.
Штатная кнопка шуруповерта при повышенных нагрузках и длительной езде может перегреваться и выходить из строя. Так что лучше сразу доработать плавный ход, установив увеличенный радиатор на микросхему, и позаботиться об его хорошем обдуве.
Зарядное устройство
Зарядку стоит выбирать в зависимости от используемого аккумулятора. В продаже можно найти любые зарядные устройства, как для определенных батарей с конкретным номиналом, так и универсальные, с регулируемыми напряжением и током.
Варианты рулевого управления и системы торможения
При проектировании рамы первым делом нужно продумать, как управлять детским транспортом. Для этого потребуется настоящий рулевой механизм с хорошим запасом прочности, особенно для более «взрослых» моделей. Его можно выполнить по примеру толокаров, когда колеса закреплены на одной жесткой оси и крепятся к основанию втулкой под рулем.
Можно соорудить и автомобильную трапецию, которая хоть и посложнее, но имеет ряд преимуществ:
- меньший радиус разворота;
- высокая прочность;
- компактное исполнение;
- возможность крепления колес на пружинной подвеске.
Трущиеся соединения очень желательно выполнить на подшипниках: так, кроме износостойкости, мы получим тихую работу всех узлов.
Для торможения можно просто коротить контакты двигателя: опять же лучше использовать двухступенчатый контакт через сопротивление при плавном нажатии.
Подойдет и прижим тормозных колодок или резинок к задним колесам; такой способ может еще служить стояночным тормозом. Для скоростных моделей можно прибегнуть к дисковым тормозам от горного велосипеда, но это скорее для уличных соревнований, чем для ежедневных покатушек.
Электронная педаль газа
Обычная кнопка, установленная на руле или под ногой маленького водителя, не вызовет столько восторга, как настоящая педаль газа; так как готовых электропедалей не так много в продаже, да и цена на них не маленькая, встаёт вопрос, как сделать самому акселератор.
Изготовить педаль газа (как и тормоза) совсем не трудно. Здесь понадобится пластина из пластика, фанеры или металла, которую придется закрепить на оси под углом примерно 45°. Для возврата в исходное положение прикрепим пружину или даже резинку.
Сам регулятор тяги можно установить непосредственно под педалью, а для плавного регулирования скорости – через небольшой рычаг.
И раз уж всё по взрослому − без реверса не обойтись. Тут достаточно лишь подключить тумблер, меняющий полярность питания двигателя. Так как задний ход на полной скорости ребенка вряд ли устроит, последовательно с движком в цепь реверса подсоединяется сопротивление, например, лампочка 12 В (мощностью 20-50 Вт), которая может имитировать фонарь заднего хода настоящего автомобиля.
Выбор редуктора, трансмиссии и колес
Для передачи вращения на колеса необходим понижающий редуктор, и шестеренчатый от шуруповерта вполне подойдет. Правда, используемые в нем втулки придется заменить на подшипники аналогичного внутреннего диаметра, так как боковые нагрузки приведут к быстрому износу. Для других типов двигателей можно использовать ременную или цепную передачу с разным диаметром шкивов или звездочек.
Колеса лучше выбрать мягкие, даже надувные, от детского велосипеда или коляски. Также подойдут колеса от тележек, представленные в разных размерах в строительных магазинах.
Моторчик удобно разместить перед одним из задних колес, чтобы шкивы или звездочки совмещались. Шкив крепим к колесам болтами, предварительно центрируя.
Для лучшего прохождения поворотов задние колеса должны вращаться независимо. Привод в таком случае идет на одно колесо. При модернизации легко доставить дополнительный электромоторчик, запитанный параллельно первому.
Движущиеся части обязательно закрыть щитком в целях безопасности.
Подключение пульта к электромобилю
Для совсем маленького ребенка, не освоившего еще навыки вождения, можно организовать катание под управлением родителей – через пульт на небольшом проводе. Вопрос, как настроить пульт, для папы, собравшего электрокар, затруднений не составит: к контактам регулятора подключаемся от двух проводов, на конце которых присоединяем кнопку или пульт из нескольких.
Если вы не желаете бегать за машинкой по детской площадке, а хотите управлять ею на расстоянии, стоит задуматься, как установить дистанционное управление на электромобиль. Тут затруднений в наше время возникнуть не должно, ведь даже если у вас нет знаний в области электроники и радиотехники, можно приобрести готовый пульт с дистанционными контактами и даже с приводными механизмами, которые легко заставить поворачивать колеса.
Кстати, для поворота колес можно подключить автомобильный дверной электрозамок. И если поначалу он послужит родителям, то в старшем возрасте ребенок получит большую машинку на пульте, стоимость которой в магазине весьма серьезная.
Делаем удобное кресло
На жестком кресле долго не поездишь, от исполнения этой детали в основном и зависит комфорт малыша. Покупать готовое кресло не обязательно, так как особых затрат времени и средств на его изготовление не требуется. Достаточно вырезать из фанеры небольшое основание и спинку, прикрепить их к кузову и обшить поверхность любым материалом.
В качестве набивки можно остановиться на поролоне, взять кусок старого пальто или шубы. Но особенно для решения такой задачи ценен латексовый наполнитель автомобильных кресел, найти который нетрудно на разборках. Кроме невероятной мягкости, материал обеспечит вентиляцию сидения, что в жару очень пригодится.
Во сколько обойдется затея
Большой плюс самостоятельного изготовления в том, что использовать можно любые имеющиеся в хозяйстве детали. А всю конструкцию можно заранее запланировать под любой бюджет.
В случае с переделкой готовой машинки необходимо лишь установить моторчик и организовать цепную передачу. Износ мотора будет небольшой, так что можно остановится на бывшем в употреблении, цена которого начинается с 250 руб.
Звездочки подойдут велосипедные, вместе с цепом они найдутся на рынке и будут стоить от 200 руб. Для ременной передачи шкив можно изготовить самому, из пластика или дерева, закрепив на дрели для прокрутки и нарезав посадочную канавку напильником. Ремень берется готовый – от любой техники, или вырезается круглая полоса из автомобильной камеры.
Аккумуляторная батарея обойдется от 350 до 1000 рублей. Даже минимальной её ёмкости хватит на полчаса езды, а остановки для общения с друзьями растянут удовольствие на целых полдня.
Простая зарядка − ещё рублей 200.
Самостоятельное конструирование рамы потребует минимум 450 руб, колёса обойдутся еще в 300 руб. Плюс проводка с регулятором хода, подшипники и разная мелочёвка – это еще 350 руб.
Итого приобретение всего с нуля обойдется изобретателям автомобиля от 2100 рублей. Но это все относительно: затраты будут меняться в зависимости от комплектации и конструкции конкретно вашего детского электромобиля.
Модернизация и тюнинг детского электромобиля
Если электромашинка уже имеется и ребенок из неё начинает вырастать, актуальным тюнинг детского электромобиля. Можно сделать вид аппарата более взрослым и серьёзным, а еще улучшить его ездовые характеристики.
Сделать кузов более объемным или изготовить его самому достаточно удобно из монтажной пены, придать форму которой можно канцелярским ножом и наждачной бумагой. Далее идут стандартные процедуры шпаклевки и покраски.
Модернизация ходовой части может заключатся в добавлении в подвеску пружин или резиновых вставок для амортизации. В места трения устанавливаются шариковые подшипники.
Также есть возможность затюнинговать силовую часть, заменив мотор на более мощный или изменив передаточное число трансмиссии, например, заменой звездочки. Переделка регулятора газа в некоторых случаях может немного прибавить к скорости. Нарастить «максималку» также можно увеличением ведущих колес – заменой или, например, обмоткой по протектору резиной из камеры.
Всегда можно заменить батарею на более ёмкую или доставить ещё ячейки в свободные полости кузова.
Внутри некоторых пультов производители предусматривают регулировку мощности сигнала, и если вы задумывались над тем, как увеличить дальность пульта, попробуйте отыскать внутри небольшой регулятор под отвертку и слегка покрутите, с замером максимальной длинны срабатывания.
Отбросим сомнения
Десятки лет родители по всему свету дарят своим чадам собственноручно созданные машинки с моторчиком, и сегодня, когда магазины завалены предложением готовых деталей и доступных материалов, сделать такое чудо техники становится намного легче.
Все, что нужно для начала, – простая конструкция достаточной прочности с прицелом на будущий взрослый вариант. Далее, использовав опыт и рекомендации, которых полно на просторах интернета, собираем модель по заказу юного автолюбителя. Со временем будут приходить идеи, что и как улучшить.
Сам ребенок станет вам умелым помощником, набираясь заодно опыта конструирования, который в жизни будет нелишним.
Источник