Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

A Overland Series utilizou mini atuadores lineares PA-01 de 12V da Progressive Automations para construir estribos laterais retráteis compactos para o Pegasus, um Land Rover Série II de expedição de 1959. O sistema facilita o acesso à cabine, mantendo a altura livre do solo para uso off-road, acionando os estribos quando as portas são abertas e recolhendo-os abaixo da linha da carroceria quando guardados.

CriadorA Série Overland
Indústriaveículo automotivo/de expedição
LocalizaçãoCanadá
VeículoLand Rover Série II Pegasus de 1959
AplicativoEstribos laterais retráteis personalizados
Produto UtilizadoPA-01-4-56-N-12 VCC
Requisitos principaisDesign compacto, proteção IP65, implantação rápida, operação em 12V, controle de relé com possibilidade de manutenção em campo.

Quem é a série Overland?

Steps Retracted Zoomed Out


A série Overland documenta todo o processo de engenharia, restauração e testes de campo do Pegasus, um Land Rover Série II de 1959 construído para viagens de expedição de longa distância. A equipe está percorrendo a Rota Pan-Americana, do Canadá à Argentina, onde cada sistema do veículo precisa equilibrar o conforto moderno com a robustez e a confiabilidade para manutenção em campo.

Para este projeto, o acesso à cabine tornou-se um desafio prático de design. A Pegasus havia aprimorado os assentos e aumentado a altura em relação ao solo, mas os estribos fixos não eram adequados para viagens off-road em locais remotos, pois poderiam reduzir a altura livre do solo em caso de transposição de obstáculos e enroscar em trilhas com obstáculos.

Como os estribos laterais retráteis podem preservar a altura livre do solo em terrenos acidentados?

Steps Extended Zoomed Out

Os estribos laterais retráteis podem melhorar a usabilidade diária sem rebaixar permanentemente a linha da carroceria do veículo. Quando acionados, proporcionam um ponto de entrada mais baixo para a cabine. Quando recolhidos, dobram-se sob a carroceria para ajudar a preservar a altura livre do solo em terrenos acidentados.

Para o Pegasus, o sistema de etapas precisava:

  • Aciona-se automaticamente quando as portas são abertas.
  • Retraia quando as portas estiverem fechadas.
  • Cabe em espaços apertados do chassi.
  • Evite expor componentes delicados a pedras e detritos.
  • Funciona através do sistema elétrico de 12V do veículo.
  • Mantenha-se suficientemente simples para permitir a manutenção em campo.

Isso fez com que os atuadores lineares elétricos fossem uma ótima opção para o projeto, pois podiam fornecer movimentos controlados de empurrar e puxar em um formato compacto.

Como um atuador linear de 12V alimenta os estribos laterais retráteis

Steps Extended Zoomed In

Um atuador linear de 12V pode se estender e retrair a partir de um circuito elétrico de um veículo, desde que o sistema seja projetado para a tensão, corrente, proteção da fiação e lógica de controle do atuador. Neste projeto, a função do atuador era movimentar o mecanismo de degrau fabricado sob medida. A própria estrutura do degrau precisava suportar o peso da pessoa que o utilizasse.

O atuador selecionado foi o PA-01-4-56-N-12 VCC, que ofereceu a força específica, a velocidade e o comprimento do curso ideais para atender às necessidades da Pegasus. O mini atuador linear PA-01 está disponível nas configurações de 12 VCC e 24 VCC, com feedback opcional, opções de curso de 1 a 40 pol, opções de força de até 225 lb, proteção contra intempéries IP65 e chaves de fim de curso não ajustáveis integradas.

IP65 significa que o atuador está protegido contra a entrada de poeira e água em condições nominais. Para aplicações em veículos, a proteção IP ainda deve ser combinada com posicionamento inteligente, fiação protegida, planejamento contra corrosão e acesso para inspeção.

Por que o atuador linear mini PA-01 foi selecionado para este projeto?

PA-01 Mini Linear Actuator

O PA-01 foi selecionado porque o sistema de degrau retrátil exigia um miniatuador compacto que pudesse caber em espaços apertados no chassi, ao mesmo tempo que suportasse os requisitos de força, velocidade, curso e voltagem da articulação personalizada.

O PA-01 era uma opção prática porque oferecia:

  • Dimensões compactas para espaço limitado sob o chassi.
  • Compatibilidade com 12 VCC para integração em veículos.
  • Proteção IP65 contra poeira e água.
  • Múltiplas opções de curso e força.
  • Interruptores de limite integrados.
  • Documentação técnica para planejamento geométrico.

Para estribos laterais retráteis de veículos, a seleção do atuador deve ser baseada na articulação do estribo, e não apenas no seu peso. A força necessária depende do peso do estribo, dos pontos de articulação, do ângulo de montagem, do atrito e de como a carga varia ao longo de toda a amplitude de movimento.

Como os atuadores lineares são controlados pela porta do veículo?

Relay & Door Jamb Switches

O sistema de degrau retrátil utiliza um circuito de relé simples de 12 VCC em vez de um microcontrolador complexo. Interruptores na ombreira da porta acionam relés SPDT pareados para inverter a polaridade do atuador, permitindo que os atuadores se estendam quando a porta abre e se retraiam quando a porta fecha.

Um relé SPDT, ou relé unipolar de dupla via, comuta um circuito entre dois caminhos de saída. Em um circuito atuador com inversão de polaridade, relés SPDT emparelhados podem alterar a direção do motor invertendo as conexões positiva e negativa do atuador.

Para uso fora de estrada, o sistema também incluía interruptores de sobreposição montados na cabine. Estes permitem que os degraus permaneçam travados na posição recolhida durante a condução em trilhas profundas, em terrenos acidentados ou em situações onde a abertura dos degraus possa interferir na altura livre do solo.

O que os construtores devem saber sobre força, curso e carga estrutural?

Um atuador linear deve movimentar o mecanismo do degrau, e não suportar sozinho o peso da pessoa em pé. A estrutura do degrau, os pivôs, os suportes e a estrutura do veículo devem suportar a pessoa em pé no degrau.

ExigênciaO que verificarPor que isso importa
VigorPeso do passo, geometria da articulação, atrito e ângulo do atuadorImpede o travamento ou sobrecarga.
AVCDistância que o atuador deve estender e retrairO comprimento do degrau nem sempre é igual ao número total de passos dados.
TensãoCompatibilidade com sistemas de 12 VCC ou 24 VCCProtege o atuador e os controles.
Consumo de correnteFusível, bitola do fio e capacidade do reléImpede a fiação subdimensionada
MontagemResistência e alinhamento do suporteReduz o travamento e a carga lateral.
AmbientePoeira, água, sal, detritos e exposição à estradaAjuda a determinar as necessidades de proteção.
Controle de substituiçãoBloqueio manual ou interruptor montado na cabineImpede o acionamento durante a condução fora de estrada.

Qual foi o resultado da automatização do estribo lateral retrátil?

Ao integrar os sistemas de atuadores da Progressive Automations, Dan, da The Overland Series, criou um sistema de estribos laterais retráteis que melhorou o acesso ao Pegasus, preservando a aparência clássica do veículo e sua capacidade off-road.

O sistema final adicionou conveniência moderna sem depender de eletrônica excessivamente complexa. Também reforçou o valor de usar um fornecedor de atuadores que oferece mais do que apenas hardware. Documentação do produto, arquivos CAD, especificações elétricas e suporte técnico contribuíram para facilitar o planejamento e a execução da construção personalizada.

“Quando você está a centenas de quilômetros de distância em uma trilha, equipamentos eletrônicos complexos podem se tornar um problema. A Progressive Automations nos forneceu tanto o hardware robusto quanto a documentação técnica precisa necessária para construir um sistema de degraus automatizado que seja simples, durável e fácil de fazer manutenção em campo.”

Dan Bastiaansen
Proprietário e fundador da série Overland.

Por que a série Overland escolheu a Progressive Automations?

Steps Extended with Door Opened


Dan descobriu a Progressive Automations enquanto pesquisava online por sistemas de atuadores confiáveis para um projeto personalizado de automação de um veículo de expedição. Muitas opções disponíveis no mercado online não possuíam as especificações técnicas, classificações de força, arquivos CAD e documentação de fiação necessários para um planejamento seguro.

A Progressive Automations se destacou porque o site fornecia informações detalhadas sobre os produtos e recursos de CAD, enquanto a equipe de suporte ajudava a responder perguntas técnicas durante a fase de planejamento. Essa combinação ajudou Dan a projetar o mecanismo na bancada antes da fabricação.

Para um veículo autossuficiente que percorre longas distâncias da loja mais próxima, documentação clara e componentes de fácil manutenção não eram opcionais. Faziam parte da filosofia do projeto.

Como escolher um atuador linear para degraus retráteis de veículos?

Para estribos laterais retráteis, comece definindo o mecanismo antes de escolher o atuador. Uma boa escolha do atuador depende do sistema de movimento completo.

  • Meça o espaço disponível para a montagem.
  • Defina as posições dos degraus implantados e recolhidos.
  • Calcule o curso necessário do atuador a partir da geometria da articulação.
  • Estime a força com base na carga da articulação, não apenas no peso do passo.
  • Confirme a tensão e a corrente consumida.
  • Selecione o fusível e a bitola do fio adequados.
  • Evite aplicar carga lateral no eixo do atuador.
  • Proteja a fiação contra abrasão, água, detritos e pontos de esmagamento.
  • Utilize suportes e pivôs que suportem cargas estruturais.
  • Inclui um mecanismo de acionamento manual ou trava de segurança na posição recolhida para uso fora de estrada.
  • Verifique a classificação ambiental do atuador em comparação com a instalação real.

Para projetos de veículos personalizados, o melhor atuador geralmente é aquele que atende às necessidades de força, curso, voltagem, montagem, controle e facilidade de manutenção do mecanismo.

A Progressive Automations pode ajudar na automação personalizada de veículos?

Projetos personalizados de automação para veículos de expedição frequentemente exigem mais do que hardware padrão. Necessitam de soluções de atuadores com força, curso, voltagem, velocidade, encaixe e proteção ambiental adequados.

A Progressive Automations oferece suporte a construtoras, empreiteiras, fabricantes e empresas de adaptação de veículos com atuadores lineares elétricos, acessórios de montagem, opções de controle, documentação de produtos e suporte técnico. Para degraus retráteis, escotilhas, painéis, elevadores, sistemas de armazenamento ou outros projetos de automação veicular, explore as soluções especializadas em atuadores para veículos ou entre em contato com a equipe de suporte técnico da Progressive Automations para obter assistência.

Perguntas frequentes

Qual atuador linear devo usar para estribos laterais retráteis de veículos?

Escolha um atuador linear com base no curso, força, tensão, espaço de montagem, exposição ambiental e método de controle. Para este projeto, o atuador PA-01-4-56-N-12 VCC foi considerado a solução mais adequada, mas o modelo exato deve ser verificado caso a caso, dependendo dos requisitos específicos dos estribos laterais retráteis de cada veículo.

Quanta força um atuador linear precisa para acionar degraus retráteis?

A força necessária depende do peso da passada, da geometria da articulação, do ângulo de montagem, do atrito e da amplitude total de movimento. Não dimensione o atuador apenas com base no peso da passada.

Qual o comprimento do curso necessário para um degrau automático de um veículo?

O comprimento do curso depende do projeto da articulação. O curso do atuador nem sempre é igual ao movimento total do passo, portanto, meça a distância de montagem do atuador tanto na posição recolhida quanto na posição estendida.

Posso usar um atuador linear de 12V com o sistema elétrico de um veículo?

Sim, quando o atuador for classificado para 12 VCC e o circuito for dimensionado para a corrente consumida pelo atuador. O sistema deve incluir proteção adequada por fusíveis, bitola de fio, conectores, interruptores e relés.

Como fazer um atuador linear se estender quando a porta de um veículo é aberta?

Um interruptor na moldura da porta pode acionar um circuito de relé. Nesta montagem, relés SPDT emparelhados invertem a polaridade para estender o atuador quando a porta é aberta e retraí-lo quando a porta é fechada.

Os atuadores lineares são adequados para aplicações em veículos fora de estrada?

Sim, quando o atuador é selecionado de acordo com a carga, o ambiente, a geometria de montagem e o sistema de controle existente/planejado. Para aplicações em veículos expostos, verifique a classificação IP, a proteção da fiação, a resistência do suporte, a exposição a detritos e o acesso para manutenção.

O atuador linear deve suportar o peso de uma pessoa em pé no degrau?

Não. A estrutura do degrau, os suportes, os pivôs e os pontos de fixação do veículo devem suportar a carga estática. O atuador deve movimentar o mecanismo, e não atuar como a principal estrutura de suporte de carga.

Como impedir que os estribos retráteis se abram durante a condução fora de estrada?

Use um interruptor de acionamento manual ou de bloqueio. Nesta configuração, os interruptores de acionamento manual montados na cabine permitiram que os degraus permanecessem recolhidos durante trilhas off-road profundas.

O que é a proteção IP65 em um atuador linear?

IP65 é uma classificação de proteção contra a entrada de água e poeira, indicando proteção contra exposição à água e poeira em condições nominais. Essa classificação não substitui boas práticas de instalação, fiação selada, planejamento anticorrosivo ou acesso para inspeção.

Posso automatizar os passos de um veículo clássico ou antigo?

Sim, desde que o mecanismo seja projetado levando em consideração a estrutura do veículo, o espaço de montagem disponível, o sistema elétrico e as necessidades de manutenção. Este estudo de caso mostra como um Land Rover Série II de 1959 foi modernizado com a automatização dos estribos laterais retráteis, preservando seu design original voltado para expedições.

Veja os vídeos de apresentação da série Overland no YouTube.

Nathan Bong

Engenheiro Técnico na Progressive Automations e Progressive Desk
Nathan Bong é Engenheiro Técnico na Progressive Automations e na Progressive Desk, onde aplica sua experiência prática em engenharia para produzir documentação técnica, guias de aplicação, fichas técnicas, manuais do usuário e estudos de caso sobre temas de movimento linear e automação. Formado pelo programa de Tecnologia em Engenharia Elétrica e de Computação do BCIT - e ganhador do Prêmio de Admissão do Presidente do BCIT e do Prêmio de Mérito em Automação do BCIT - Nathan traz uma perspectiva de engenharia aplicada e fundamentada para cada artigo que escreve. Seu trabalho abrange diagramas de fiação, guias de seleção de atuadores, integração de CLP, classificações de IP, análise de ciclo de trabalho e demonstrações práticas de construção de automação. Seu projeto prático mais recente é um braço robótico exoesqueleto personalizado construído com atuadores lineares da Progressive Automations - um projeto que reflete sua abordagem mais ampla: entender os problemas de engenharia que seus leitores enfrentam, trabalhando diretamente neles. Fora do escritório, Nathan constrói projetos de atuadores lineares "faça você mesmo", detalha e modifica carros e passa um tempo na academia.