W serii Overland wykorzystano miniaturowe siłowniki liniowe PA-01 12 V firmy Progressive Automations do budowy kompaktowych, chowanych stopni bocznych do Pegasusa, pojazdu ekspedycyjnego Land Rovera serii II z 1959 roku. System ten ułatwia dostęp do kabiny, jednocześnie zachowując prześwit w terenie, poprzez wysuwanie stopni po otwarciu drzwi i chowanie ich poniżej linii nadwozia po złożeniu.
| Twórca | Seria Overland |
| Przemysł | Samochód/pojazd ekspedycyjny |
| Lokalizacja | Kanada |
| Pojazd | Land Rover Seria II z 1959 roku, Pegasus |
| Aplikacja | Niestandardowe chowane stopnie boczne |
| Użyty produkt | PA-01-4-56-N-12 V prądu stałego |
| Kluczowe wymagania | Kompaktowa budowa, ochrona IP65, szybkie wdrożenie, zasilanie 12 V, sterowanie przekaźnikami z możliwością serwisowania w terenie |
Kim jest twórca serii Overland?
Seria Overland dokumentuje kompleksowy projekt, renowację i testy terenowe Pegasusa, Land Rovera serii II z 1959 roku, zbudowanego z myślą o dalekich wyprawach. Zespół przemierza trasę panamerykańską z Kanady do Argentyny, gdzie każdy system pojazdu musi łączyć nowoczesną wygodę z solidną i łatwą w serwisowaniu niezawodnością.
W tym modelu dostęp do kabiny stał się praktycznym wyzwaniem projektowym. Pegasus ulepszył siedzenia i zwiększył wysokość zawieszenia, ale stałe podnóżki nie nadawały się do jazdy w odległym terenie, ponieważ mogły zmniejszyć prześwit i zahaczać o przeszkody na szlaku.
W jaki sposób chowane stopnie boczne pozwalają zachować prześwit w terenie?
Chowane stopnie boczne mogą poprawić codzienną użyteczność bez trwałego obniżania linii nadwozia pojazdu. Po rozłożeniu zapewniają niższy punkt wejścia do kabiny. Po złożeniu składają się pod nadwoziem, pomagając zachować prześwit.
W przypadku Pegasusa system schodów musiał:
- Rozkładają się automatycznie po otwarciu drzwi.
- Schowaj po zamknięciu drzwi.
- Pasuje do ciasnych przestrzeni podwozia.
- Unikaj narażania delikatnych elementów na kontakt ze skałami i gruzem.
- Działa z wykorzystaniem 12-woltowej instalacji elektrycznej pojazdu.
- Pozostają na tyle proste, że można je serwisować w terenie.
Z tego powodu elektryczne siłowniki liniowe okazały się idealnym wyborem do tego projektu, ponieważ umożliwiają kontrolowany ruch pchania i ciągnięcia przy zachowaniu kompaktowych rozmiarów.
Jak siłownik liniowy 12 V napędza chowane stopnie boczne
Siłownik liniowy 12 V może wysuwać się i chować w obwodzie elektrycznym pojazdu, jeśli system jest zaprojektowany z uwzględnieniem napięcia, poboru prądu, zabezpieczenia okablowania i logiki sterowania siłownika. W tym projekcie zadaniem siłownika było poruszanie specjalnie zaprojektowanego mechanizmu schodkowego. Sama konstrukcja stopnia nadal musiała udźwignąć ciężar osoby z niego korzystającej.
Wybrano siłownik PA-01-4-56-N-12 VDC, który oferował siłę, prędkość i długość skoku dostosowane do potrzeb Pegasusa. Miniaturowy siłownik liniowy PA-01 jest dostępny w konfiguracjach 12 VDC i 24 VDC, z opcjonalnym sprzężeniem zwrotnym, skokiem od 1 do 40 cali, siłą do 100 kg (225 funtów), ochroną przed warunkami atmosferycznymi IP65 oraz wbudowanymi, nieregulowanymi wyłącznikami krańcowymi.
Stopień ochrony IP65 oznacza, że siłownik jest chroniony przed pyłem i wodą w warunkach znamionowych. W przypadku zastosowań montowanych w pojazdach, stopień ochrony IP powinien być nadal połączony z przemyślanym rozmieszczeniem, zabezpieczonym okablowaniem, planowaniem ochrony antykorozyjnej i dostępem inspekcyjnym.
Dlaczego do tego projektu wybrano miniaturowy siłownik liniowy PA-01?
Wybrano PA-01, ponieważ chowany system stopni wymagał kompaktowego , miniaturowego siłownika, który zmieściłby się w ciasnych przestrzeniach podwozia, a jednocześnie spełniałby wymagania dotyczące siły, prędkości, skoku i napięcia niestandardowego połączenia.
Samolot PA-01 był praktycznym wyborem, ponieważ oferował:
- Kompaktowe wymiary i ograniczona przestrzeń podwozia.
- Zgodność z napięciem 12 VDC umożliwiająca integrację z pojazdem.
- Stopień ochrony IP65 chroniący przed pyłem i wodą.
- Wiele opcji skoku i siły.
- Wbudowane wyłączniki krańcowe.
- Dokumentacja techniczna do planowania geometrii.
W przypadku chowanych stopni bocznych pojazdu, dobór siłownika powinien opierać się na połączeniu stopnia, a nie wyłącznie na jego masie. Wymagana siła zależy od masy stopnia, punktów obrotu, kąta montażu, tarcia oraz tego, jak zmienia się obciążenie w całym zakresie ruchu.
W jaki sposób siłowniki liniowe są sterowane przez drzwi pojazdu?
System chowanych stopni wykorzystuje prosty obwód przekaźnika 12 VDC zamiast skomplikowanego mikrokontrolera. Przełączniki w ościeżnicy drzwi wyzwalają sparowane przekaźniki SPDT, aby odwrócić polaryzację siłowników, umożliwiając wysuwanie się siłowników podczas otwierania drzwi i chowanie ich podczas zamykania.
Przekaźnik SPDT, czyli jednobiegunowy przekaźnik dwupołożeniowy, przełącza jeden obwód między dwoma ścieżkami wyjściowymi. W obwodzie siłownika z odwracaniem polaryzacji, sparowane przekaźniki SPDT mogą zmieniać kierunek obrotów silnika poprzez zamianę biegunów dodatnich i ujemnych do siłownika.
Do jazdy w terenie system zawierał również przełączniki nadrzędne montowane w kabinie. Pozwalają one na zablokowanie stopni w pozycji złożonej podczas jazdy w głębokich trasach, jazdy w pełzaniu lub w sytuacjach, gdy rozłożenie stopni mogłoby ograniczyć prześwit.
Co budowniczowie powinni wiedzieć o sile, skoku i obciążeniu konstrukcyjnym?
Siłownik liniowy powinien poruszać mechanizmem schodowym, a nie samodzielnie przenosić obciążenie stojące. Rama stopnia, osie, wsporniki i konstrukcja pojazdu powinny podtrzymywać osobę stojącą na stopniu.
| Wymóg | Co sprawdzić | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
| Siła | Waga kroku, geometria połączenia, tarcie i kąt siłownika | Zapobiega zatrzymywaniu się silnika lub przeciążeniu |
| Udar | Odległość, na jaką siłownik musi się wysunąć i cofnąć | Skok nie zawsze jest równy całkowitej liczbie kroków |
| Woltaż | Zgodność z systemem 12 VDC lub 24 VDC | Chroni siłownik i elementy sterujące |
| Aktualny pobór | Bezpiecznik, grubość przewodu i pojemność przekaźnika | Zapobiega zbyt małemu okablowaniu |
| Montowanie | Wytrzymałość i wyrównanie wspornika | Zmniejsza wiązanie i obciążenie boczne |
| Środowisko | Kurz, woda, sól, zanieczyszczenia i ekspozycja na drogi | Pomaga określić potrzeby ochrony |
| Nadpisanie kontroli | Blokada ręczna lub przełącznik montowany na kabinie | Zapobiega rozkładaniu się podczas jazdy terenowej |
Jaki był wynik automatyzacji chowanych stopni bocznych?
Dzięki integracji systemów siłowników Progressive Automations, Dan z The Overland Series stworzył chowany stopień boczny, który ułatwiał dostęp do Pegasusa, a jednocześnie zachowywał klasyczny wygląd pojazdu i jego właściwości terenowe.
Finalny system zapewnił nowoczesną wygodę bez konieczności stosowania nadmiernie skomplikowanej elektroniki. Podkreślił również wartość współpracy z dostawcą siłowników, który oferuje coś więcej niż tylko sprzęt. Dokumentacja produktu, pliki CAD, specyfikacje elektryczne i wsparcie techniczne ułatwiły planowanie i realizację projektu na zamówienie.
„Kiedy pokonujesz setki kilometrów szlakiem, skomplikowana elektronika może stać się problemem. Progressive Automations zapewniło nam zarówno wytrzymały sprzęt, jak i precyzyjną dokumentację techniczną niezbędną do zbudowania zautomatyzowanego systemu schodów, który jest prosty, trwały i łatwy w serwisowaniu w terenie”.
Dan Bastiaansen
Właściciel i założyciel The Overland Series
Dlaczego seria Overland wybrała Progressive Automations?
Dan po raz pierwszy odkrył Progressive Automations, szukając w internecie niezawodnych systemów siłowników do niestandardowego projektu automatyzacji pojazdów ekspedycyjnych. Wiele ofert na rynku internetowym nie posiadało specyfikacji technicznych, wartości siły, plików CAD ani dokumentacji okablowania, niezbędnych do pewnego planowania.
Firma Progressive Automations wyróżniała się, ponieważ strona internetowa zawierała szczegółowe informacje o produkcie i zasoby CAD, a zespół wsparcia technicznego pomagał odpowiadać na pytania techniczne na etapie planowania. To połączenie pozwoliło Danowi zaprojektować mechanizm na stole warsztatowym przed rozpoczęciem produkcji.
W przypadku pojazdu niepodłączonego do sieci, pokonującego duże odległości od najbliższego warsztatu, przejrzysta dokumentacja i sprawne podzespoły nie były opcjonalne. Stanowiły one część filozofii projektowania.
Jak wybrać siłownik liniowy do chowanych stopni samochodowych?
W przypadku chowanych stopni bocznych, przed wyborem siłownika, należy najpierw określić mechanizm. Dobre dopasowanie siłownika zależy od pełnego systemu ruchu.
- Zmierz dostępną przestrzeń montażową.
- Zdefiniuj pozycje stopnia rozłożonego i złożonego.
- Oblicz wymagany skok siłownika na podstawie geometrii połączenia.
- Oszacuj siłę na podstawie obciążenia połączenia, a nie tylko ciężaru kroku.
- Sprawdź napięcie i pobór prądu.
- Wybierz odpowiednie bezpieczniki i grubość drutu.
- Unikaj bocznego obciążenia wału siłownika.
- Zabezpiecz okablowanie przed otarciami, wodą, zanieczyszczeniami i punktami zgniecenia.
- Należy stosować wsporniki i punkty obrotowe, które przenoszą obciążenia konstrukcyjne.
- Zawiera ręczną blokadę lub blokadę w pozycji schowanej do użytku w terenie.
- Sprawdź klasę ochrony środowiskowej siłownika, porównując ją z rzeczywistą instalacją.
W przypadku pojazdów budowanych na zamówienie najlepszym siłownikiem jest zazwyczaj taki, który spełnia wymagania mechanizmu dotyczące siły, skoku, napięcia, sposobu montażu, sterowania i łatwości serwisowania.
Czy Progressive Automations może pomóc w dostosowaniu automatyzacji pojazdów?
Projekty automatyzacji pojazdów ekspedycyjnych często wymagają czegoś więcej niż tylko standardowego sprzętu. Potrzebne są siłowniki o odpowiedniej sile, skoku, napięciu, prędkości, dopasowaniu i ochronie przed czynnikami środowiskowymi.
Progressive Automations wspiera budowniczych, wykonawców, producentów i firmy zajmujące się modernizacją pojazdów, oferując elektryczne siłowniki liniowe, akcesoria montażowe, opcje sterowania, dokumentację produktów oraz wsparcie techniczne. W przypadku chowanych schodów, włazów, paneli, wind, systemów magazynowych lub innych projektów automatyki pojazdowej, zapoznaj się ze specjalistycznymi rozwiązaniami w zakresie siłowników samochodowych lub skontaktuj się z zespołem wsparcia technicznego Progressive Automations w celu uzyskania pomocy.
Często zadawane pytania
Jakiego siłownika liniowego powinienem użyć do chowanych stopni bocznych pojazdu?
Wybierz siłownik liniowy na podstawie skoku, siły, napięcia, przestrzeni montażowej, narażenia na działanie czynników środowiskowych i metody sterowania. W tym przypadku siłownik PA-01-4-56-N-12 VDC okazał się najodpowiedniejszym rozwiązaniem, ale dokładny model należy zweryfikować indywidualnie, w zależności od wymagań chowanych stopni bocznych danego pojazdu.
Jakiej siły potrzebuje siłownik liniowy do chowanych schodów?
Wymagana siła zależy od ciężaru kroku, geometrii połączenia, kąta montażu, tarcia i pełnego zakresu ruchu. Nie należy dobierać rozmiaru siłownika wyłącznie na podstawie ciężaru kroku.
Jaka długość skoku jest potrzebna do automatycznego stopnia samochodowego?
Długość skoku zależy od konstrukcji układu zawieszenia. Skok siłownika nie zawsze jest równy całkowitemu ruchowi krokowemu, dlatego należy zmierzyć odległość mocowania siłownika zarówno w pozycji złożonej, jak i rozłożonej.
Czy mogę stosować siłownik liniowy 12 V w układzie elektrycznym pojazdu?
Tak, jeśli siłownik jest przeznaczony do napięcia 12 VDC, a obwód jest zaprojektowany na pobór prądu przez siłownik. System powinien zawierać odpowiednie bezpieczniki, średnicę przewodów, złącza, przełączniki i przekaźniki.
Jak sprawić, aby siłownik liniowy wysuwał się przy otwieraniu drzwi pojazdu?
Przełącznik w ościeżnicy może aktywować obwód przekaźnika. W tym projekcie sparowane przekaźniki SPDT odwróciły biegunowość, aby wysunąć siłownik po otwarciu drzwi i schować go po ich zamknięciu.
Czy siłowniki liniowe nadają się do zastosowań w pojazdach terenowych?
Tak, jeśli siłownik jest dobrany do obciążenia, środowiska, geometrii montażu oraz istniejącego/planowanego systemu sterowania. W przypadku pojazdów z odsłoniętymi elementami należy sprawdzić stopień ochrony IP, ochronę okablowania, wytrzymałość wspornika, stopień narażenia na zanieczyszczenia oraz dostęp serwisowy.
Czy siłownik liniowy powinien utrzymać ciężar osoby stojącej na stopniu?
Nie. Konstrukcja stopnia, wsporniki, osie i punkty mocowania pojazdu powinny podtrzymywać obciążenie stojące. Siłownik powinien poruszać mechanizmem, a nie pełnić funkcję głównej konstrukcji nośnej.
Jak zapobiec rozkładaniu się chowanych schodów podczas jazdy terenowej?
Użyj ręcznego przełącznika nadrzędnego lub blokady. W tym modelu przełączniki nadrzędne zamontowane w kabinie pozwoliły na pozostawienie schodów schowanych podczas jazdy w głębokim terenie.
Czym jest stopień ochrony IP65 w przypadku siłownika liniowego?
IP65 to stopień ochrony przed wnikaniem pyłu i wody w określonych warunkach. Nie zastępuje on dobrych praktyk instalacyjnych, uszczelnionego okablowania, planowania antykorozyjnego ani dostępu inspekcyjnego.
Czy mogę zautomatyzować kroki w klasycznym lub zabytkowym pojeździe?
Tak, jeśli mechanizm jest zaprojektowany z uwzględnieniem konstrukcji pojazdu, dostępnej przestrzeni montażowej, układu elektrycznego i potrzeb serwisowych. To studium przypadku pokazuje, jak Land Rover Series II z 1959 roku został zmodernizowany, wyposażając go w automatyczny, chowany stopień boczny, zachowując jednocześnie jego konstrukcję zorientowaną na wyprawy.
Obejrzyj filmy prezentujące serię The Overland Series na YouTube.