استخدمت سلسلة أوفرلاند محركات خطية صغيرة من طراز PA-01 بجهد 12 فولت من شركة بروجريسيف أوتوميشنز لتصميم عتبات جانبية قابلة للسحب لسيارة بيغاسوس، وهي سيارة لاند روفر سيريز II المخصصة للرحلات الاستكشافية موديل 1959. يُسهم هذا النظام في تحسين سهولة الوصول إلى المقصورة مع الحفاظ على الخلوص الأرضي المناسب للقيادة على الطرق الوعرة، وذلك من خلال نشر العتبات عند فتح الأبواب وسحبها أسفل خط هيكل السيارة عند تخزينها.
| الخالق | سلسلة الرحلات البرية |
| صناعة | سيارة/مركبة استكشافية |
| موقع | كندا |
| عربة | لاند روفر سيريز 2 موديل 1959، بيغاسوس |
| طلب | عتبات جانبية قابلة للسحب مصممة حسب الطلب |
| المنتج المستخدم | PA-01-4-56-N-12 اتفاقية DC |
| المتطلبات الأساسية | تصميم صغير الحجم، حماية IP65، تركيب سريع، تشغيل بجهد 12 فولت، تحكم بالمرحل قابل للصيانة الميدانية |
من هي سلسلة أوفرلاند؟
توثّق سلسلة "أوفرلاند" عملية الهندسة والترميم والاختبار الميداني الشاملة لسيارة بيغاسوس، وهي سيارة لاند روفر سيريز II موديل 1959 مصممة خصيصًا لرحلات الاستكشاف الطويلة. يسافر الفريق على طول طريق بان أمريكان من كندا إلى الأرجنتين، حيث يجب أن يوازن كل نظام في السيارة بين الراحة العصرية والمتانة والموثوقية التي يمكن صيانتها ميدانيًا.
في هذا التصميم، أصبح الوصول إلى المقصورة تحديًا عمليًا. كانت شركة بيغاسوس قد زودت بمقاعد مطورة ورفعت ارتفاع السيارة، لكن ألواح التشغيل الثابتة لم تكن مناسبة للسفر في المناطق الوعرة النائية لأنها قد تقلل من الخلوص الأرضي وتتعثر بعوائق الطريق.
كيف يمكن للدرجات الجانبية القابلة للسحب أن تحافظ على الخلوص الأرضي للمركبات على الطرق الوعرة؟
تُحسّن العتبات الجانبية القابلة للسحب من سهولة الاستخدام اليومي دون التأثير على ارتفاع السيارة بشكل دائم. عند فتحها، تُسهّل الدخول إلى المقصورة. وعند طيها، تُصبح أسفل هيكل السيارة للحفاظ على ارتفاعها عن الأرض.
بالنسبة لبيغاسوس، كان نظام الدرجات بحاجة إلى:
- يتم النشر تلقائيًا عند فتح الأبواب.
- تنكمش عند إغلاق الأبواب.
- يمكن تركيبه ضمن مساحات الهيكل الضيقة.
- تجنب تعريض المكونات الحساسة للصخور والحطام.
- يتم تشغيلها من خلال النظام الكهربائي للسيارة بجهد 12 فولت.
- يجب أن تبقى بسيطة بما يكفي لتسهيل صيانتها ميدانياً.
وهذا ما جعل المحركات الخطية الكهربائية خيارًا مناسبًا جدًا للتصميم لأنها تستطيع توفير حركة دفع وسحب متحكم بها في شكل مضغوط.
كيف يقوم محرك خطي بجهد 12 فولت بتشغيل الدرجات الجانبية القابلة للسحب؟
يمكن لمشغل خطي بجهد 12 فولت أن يمتد وينكمش من الدائرة الكهربائية للمركبة عندما يُصمم النظام بما يتناسب مع جهد المشغل، وسحبه للتيار، وحماية الأسلاك، ومنطق التحكم. في هذا المشروع، تمثلت مهمة المشغل في تحريك آلية الدرج المصنعة خصيصًا. وكان من الضروري أن يتحمل هيكل الدرج نفسه وزن الشخص الذي يستخدمه.
كان المشغل المختار هو PA-01-4-56-N-12 DC، والذي يوفر القوة والسرعة وطول الشوط المحدد لتلبية احتياجات بيغاسوس. يتوفر المشغل الخطي الصغير PA-01 في تكوينات 12 DC و24 DC، مع تغذية راجعة اختيارية، وخيارات شوط من 1 إلى 40 خيارات قوة تصل إلى 225 وحماية من العوامل الجوية IP65، ومفاتيح حد مدمجة غير قابلة للتعديل.
يشير تصنيف IP65 إلى أن المشغل محمي من دخول الغبار والماء في ظل الظروف المقدرة. بالنسبة للتطبيقات المثبتة على المركبات، يجب أن يقترن تصنيف IP بالتثبيت الذكي، والأسلاك المحمية، والتخطيط للحماية من التآكل، وإمكانية الوصول للفحص.
لماذا تم اختيار المحرك الخطي المصغر PA-01 لهذا التصميم؟
تم اختيار PA-01 لأن نظام الخطوة القابل للسحب يتطلب مشغلًا صغيرًا مدمجًا يمكن أن يتناسب مع الخلوصات الضيقة للهيكل مع دعم متطلبات القوة والسرعة والشوط والجهد للوصلة المخصصة.
كان جهاز PA-01 خيارًا عمليًا لأنه كان يوفر ما يلي:
- حجم صغير الحجم يناسب المساحة المحدودة أسفل الهيكل.
- 12. توافق التيار المستمر لتكامل المركبات.
- حماية IP65 ضد التعرض للغبار والماء.
- خيارات متعددة للضربة والقوة.
- مفاتيح حد مدمجة.
- الوثائق الفنية لتخطيط الهندسة.
بالنسبة لدرجات الصعود الجانبية القابلة للسحب في المركبات، يجب أن يعتمد اختيار المحرك على آلية الوصلة، وليس على وزن الدرجة فقط. تعتمد القوة المطلوبة على وزن الدرجة، ونقاط الارتكاز، وزاوية التثبيت، والاحتكاك، وكيفية تغير الحمل خلال نطاق الحركة الكامل.
كيف يتم التحكم في المحركات الخطية بواسطة باب السيارة؟
يستخدم نظام الدرج القابل للسحب دائرة ترحيل تيار مستمر بسيطة بجهد 12 فولت بدلاً من وحدة تحكم دقيقة معقدة. تعمل مفاتيح إطار الباب على تشغيل مرحلات SPDT المزدوجة لعكس قطبية المشغل، مما يسمح للمشغلات بالتمدد عند فتح الباب والانكماش عند إغلاقه.
يقوم مرحل SPDT، أو مرحل أحادي القطب ثنائي الاتجاه، بتحويل مسار دائرة كهربائية واحدة بين مسارين للإخراج. في دائرة مشغل عكس القطبية، يمكن لمرحلي SPDT المزدوجين تغيير اتجاه المحرك عن طريق عكس التوصيلات الموجبة والسالبة للمشغل.
للاستخدام على الطرق الوعرة، تضمن النظام أيضًا مفاتيح تحكم يدوية مثبتة في الكابينة. تسمح هذه المفاتيح بإبقاء الدرجات مثبتة في وضعها المطوي أثناء القيادة على الطرق الوعرة العميقة، أو الزحف، أو في الحالات التي قد يؤثر فيها فتح الدرجات على الخلوص الأرضي.
ما الذي يجب أن يعرفه البناؤون عن القوة، والشوط، والحمل الهيكلي؟
يجب أن يقوم المحرك الخطي بتحريك آلية الدرج، لا أن يتحمل وزن الشخص الواقف بمفرده. يجب أن يدعم إطار الدرج والمحاور والأقواس وهيكل المركبة الشخص الواقف على الدرج.
| متطلبات | ما الذي يجب فحصه؟ | لماذا يهم ذلك |
|---|---|---|
| قوة | وزن الخطوة، وهندسة الوصلة، والاحتكاك، وزاوية المشغل | يمنع التوقف أو التحميل الزائد |
| سكتة دماغية | المسافة التي يجب أن يمتدها المشغل وينكمش بها | لا تتساوى شوط الخطوة دائمًا مع إجمالي مسافة الخطوة |
| الجهد االكهربى | التوافق مع نظام 12 فولت تيار مستمر أو 24 فولت تيار مستمر | يحمي المشغل وأجهزة التحكم |
| سحب التيار | سعة المصهر، وقطر السلك، والمرحل | يمنع استخدام أسلاك ذات حجم غير مناسب |
| التركيب | قوة الدعامة ومحاذاتها | يقلل من الانحشار والتحميل الجانبي |
| بيئة | الغبار والماء والملح والحطام والتعرض للطرق | يساعد في تحديد احتياجات الحماية |
| التحكم في التجاوز | قفل يدوي أو مفتاح مثبت على الكابينة | يمنع انتشاره أثناء القيادة على الطرق الوعرة |
ما هي نتيجة أتمتة الدرج الجانبي القابل للسحب؟
من خلال دمج أنظمة المشغلات من شركة Progressive Automations، ابتكر دان من سلسلة The Overland نظام عتبة جانبية قابلة للسحب حسّن الوصول إلى سيارة Pegasus مع الحفاظ على المظهر الكلاسيكي للسيارة وقدرتها على السير على الطرق الوعرة.
أضاف النظام النهائي مزايا عصرية دون الاعتماد على إلكترونيات معقدة للغاية. كما عزز أهمية التعامل مع مورد للمحركات يقدم أكثر من مجرد مكونات مادية. فقد ساهمت وثائق المنتج، وملفات التصميم بمساعدة الحاسوب، والمواصفات الكهربائية، والدعم الفني في تسهيل تخطيط وتنفيذ عملية التصنيع حسب الطلب.
"عندما تكون على بعد مئات الأميال في مسار جبلي، يمكن أن تصبح الأجهزة الإلكترونية المعقدة عبئًا. لقد زودتنا شركة Progressive Automations بالأجهزة المتينة والوثائق التقنية الدقيقة اللازمة لبناء نظام خطوات آلي بسيط ومتين وسهل الصيانة في الميدان."
دان باستيانسين
المالك والمؤسس، سلسلة أوفرلاند
لماذا اختارت سلسلة Overland شركة Progressive Automations؟
اكتشف دان شركة Progressive Automations لأول مرة أثناء بحثه عبر الإنترنت عن أنظمة تشغيل موثوقة لمشروع أتمتة مركبة استكشافية مخصصة. كانت العديد من الخيارات المتاحة في السوق الإلكترونية تفتقر إلى المواصفات الفنية، ومعدلات القوة، وملفات التصميم بمساعدة الحاسوب، ووثائق الأسلاك اللازمة للتخطيط بثقة.
تميزت شركة Progressive Automations بموقعها الإلكتروني الذي يوفر معلومات مفصلة عن المنتج وموارد التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، بينما ساعد فريق الدعم في الإجابة على الأسئلة التقنية خلال مرحلة التخطيط. وقد ساعد هذا المزيج دان في تصميم الآلية على طاولة العمل قبل تصنيعها.
بالنسبة لمركبة تعمل خارج الشبكة الكهربائية وتقطع مسافات طويلة من أقرب متجر، لم تكن الوثائق الواضحة والمكونات القابلة للصيانة خياراً، بل كانت جزءاً من فلسفة التصميم.
كيف تختار المحرك الخطي المناسب لدرجات السلالم القابلة للسحب في المركبات؟
بالنسبة للدرجات الجانبية القابلة للسحب، ابدأ بتحديد آلية الحركة قبل اختيار المحرك. يعتمد اختيار المحرك المناسب على نظام الحركة بالكامل.
- قم بقياس مساحة التركيب المتاحة.
- حدد وضعيات الدرج عند فتحه وتخزينه.
- احسب شوط المحرك المطلوب من هندسة الوصلة.
- قم بتقدير القوة بناءً على حمل الوصلة، وليس فقط وزن الخطوة.
- تأكد من الجهد والتيار المسحوب.
- اختر نوع اللحام المناسب وقطر السلك المناسب.
- تجنب تحميل عمود المشغل من الجانب.
- حماية الأسلاك من الاحتكاك والماء والحطام ونقاط الانضغاط.
- استخدم دعامات ومحاور تتحمل الأحمال الهيكلية.
- قم بتضمين نظام تجاوز يدوي أو قفل وضع التخزين للاستخدام على الطرق الوعرة.
- تحقق من التصنيف البيئي للمشغل مقارنةً بالتركيب الفعلي.
بالنسبة لتصنيع المركبات حسب الطلب، فإن أفضل مشغل هو عادةً المشغل الذي يناسب احتياجات القوة، والشوط، والجهد، والتركيب، والتحكم، وسهولة الصيانة للآلية.
هل يمكن أن تساعد الأتمتة التدريجية في أتمتة المركبات المخصصة؟
غالباً ما تتطلب مشاريع أتمتة مركبات الرحلات الاستكشافية المخصصة أكثر من مجرد أجهزة قياسية. فهي تحتاج إلى حلول للمشغلات ذات القوة المناسبة، والمدى، والجهد، والسرعة، والملاءمة، والحماية البيئية.
تدعم شركة Progressive Automations شركات البناء والمقاولين والمصنّعين ومجهّزي المركبات بتوفير مشغلات خطية كهربائية ، وملحقات تركيب، وخيارات تحكم، ووثائق منتجات، ودعم فني. للحصول على حلول مشغلات المركبات المتخصصة، سواءً للسلالم القابلة للسحب، أو الفتحات، أو الألواح، أو المصاعد، أو أنظمة التخزين، أو غيرها من مشاريع أتمتة المركبات، يُرجى الاطلاع على حلول مشغلات المركبات المتخصصة أو التواصل مع فريق الدعم الفني لشركة Progressive Automations للحصول على المساعدة.
التعليمات
ما هو المحرك الخطي الذي يجب استخدامه لدرجات الصعود الجانبية القابلة للسحب في السيارة؟
اختر مشغلًا خطيًا بناءً على الشوط والقوة والجهد ومساحة التركيب والتعرض البيئي وطريقة التحكم. بالنسبة لهذا التصميم، وُجد أن مشغل التيار المستمر PA-01-4-56-N-12 هو الحل الأنسب، ولكن يجب التحقق من الطراز الدقيق لكل حالة على حدة بناءً على متطلبات كل درج جانبي قابل للسحب في المركبة.
ما مقدار القوة التي يحتاجها المحرك الخطي للخطوات القابلة للسحب؟
تعتمد القوة المطلوبة على وزن الخطوة، وهندسة الوصلات، وزاوية التركيب، والاحتكاك، ونطاق الحركة الكامل. لا تعتمد في تحديد حجم المشغل على وزن الخطوة فقط.
ما هو طول الشوط المطلوب لخطوة السيارة الأوتوماتيكية؟
يعتمد طول الشوط على تصميم الوصلة. لا يتساوى شوط المشغل دائمًا مع إجمالي حركة الخطوة، لذا قم بقياس مسافة تركيب المشغل في كل من وضعية التخزين ووضعية الفتح.
هل يمكنني استخدام مشغل خطي بجهد 12 فولت مع النظام الكهربائي للمركبة؟
نعم، عندما يكون المحرك مصممًا للعمل بجهد 12 فولت تيار مستمر، والدائرة مصممة لتحمل سحب التيار من المحرك. يجب أن يشتمل النظام على حماية مناسبة من الصمامات، ومقاسات الأسلاك، والموصلات، والمفاتيح، والمرحلات.
كيف تجعل المحرك الخطي يمتد عند فتح باب السيارة؟
يمكن لمفتاح قائم الباب تشغيل دائرة مرحل. في هذا التصميم، تم عكس قطبية مرحلتي SPDT المزدوجتين لتمديد المشغل عند فتح الباب وسحبه عند إغلاقه.
هل المحركات الخطية مناسبة لتطبيقات المركبات على الطرق الوعرة؟
نعم، عند اختيار المشغل بناءً على الحمل والبيئة وهندسة التركيب ونظام التحكم الحالي/المخطط له. بالنسبة لتطبيقات المركبات المكشوفة، يُرجى مراجعة تصنيف الحماية من دخول الماء والغبار (IP)، وحماية الأسلاك، وقوة الدعامة، والتعرض للحطام، وسهولة الوصول للصيانة.
هل يجب أن يتحمل المحرك الخطي وزن شخص يقف على الدرجة؟
لا. يجب أن يدعم هيكل الدرجة والأقواس والمحاور ونقاط تثبيت المركبة الحمل الثابت. يجب أن يقوم المشغل بتحريك الآلية، وليس أن يكون بمثابة الهيكل الرئيسي الحامل للحمل.
كيف يمكن منع الدرجات القابلة للسحب من الظهور أثناء القيادة على الطرق الوعرة؟
استخدم مفتاح تجاوز يدوي أو مفتاح قفل. في هذا التصميم، سمحت مفاتيح التجاوز المثبتة على الكابينة ببقاء الدرجات مطوية أثناء القيادة على الطرق الوعرة.
ما هي حماية IP65 في المشغل الخطي؟
يُعدّ تصنيف IP65 تصنيفًا للحماية من دخول الماء والغبار، ويشير إلى الحماية من التعرض للغبار والماء في ظل الظروف المحددة. ولا يُغني هذا التصنيف عن ممارسات التركيب الجيدة، أو الأسلاك المعزولة، أو التخطيط للحماية من التآكل، أو توفير إمكانية الوصول للتفتيش.
هل يمكنني أتمتة الخطوات في سيارة كلاسيكية أو عتيقة؟
نعم، إذا صُممت الآلية بما يتناسب مع هيكل السيارة، ومساحة التركيب المتاحة، والنظام الكهربائي، واحتياجات الصيانة. توضح دراسة الحالة هذه كيف تم تحديث سيارة لاند روفر سيريز II موديل 1959 بنظام عتبات جانبية قابلة للسحب مع الحفاظ على تصميمها المخصص للرحلات الاستكشافية.
شاهد مقاطع الفيديو التعريفية من سلسلة رحلات البر على يوتيوب.