Séria Overland použila 12V mini lineárne aktuátory PA-01 od spoločnosti Progressive Automations na výrobu kompaktných zasúvacích bočných schodíkov pre Pegasus, expedičné vozidlo Land Rover Series II z roku 1959. Systém pomáha zlepšiť prístup do kabíny a zároveň zachovať svetlú výšku v teréne tým, že sa schodíky vysunú pri otvorení dverí a po zložení sa zasunú pod líniu karosérie.
| Tvorca | Séria Overland |
| Priemysel | Automobilové/expedičné vozidlo |
| Poloha | Kanada |
| Vozidlo | Land Rover radu II z roku 1959, Pegasus |
| Aplikácia | Výsuvné bočné schodíky na mieru |
| Použitý produkt | PA-01-4-56-N-12 VDC |
| Kľúčové požiadavky | Kompaktné uloženie, krytie IP65, rýchle nasadenie, prevádzka 12 V, reléové ovládanie s možnosťou servisu v teréne |
Kto je súčasťou série Overland?
Séria Overland dokumentuje kompletné inžinierstvo od základov, reštaurovanie a terénne testovanie vozidla Pegasus, Land Roveru série II z roku 1959, vyrobeného pre diaľkové expedície. Tím cestuje po Panamerickej trase z Kanady do Argentíny, kde každý systém vozidla musí vyvážiť moderné pohodlie s robustnou a spoľahlivou prevádzkou v teréne.
Pri tejto konštrukcii sa prístup do kabíny stal praktickou konštrukčnou výzvou. Pegasus mal vylepšené sedadlá a zvýšenú svetlú výšku, ale pevné nášľapné dosky sa nehodili na vzdialenú jazdu v teréne, pretože mohli znížiť prejazdovú výšku a zachytiť sa o prekážky na ceste.
Ako môžu zasúvateľné bočné schodíky zachovať svetlú výšku v teréne?
Zasúvacie bočné schodíky môžu zlepšiť každodennú použiteľnosť bez trvalého zníženia línie karosérie vozidla. Po vysunutí poskytujú nižší nástupný bod do kabíny. Po zasunutí sa sklopia pod karosériu, aby sa zachovala svetlá výška vozidla.
Pre Pegasus musel systém schodov:
- Automatické nasadenie pri otvorení dverí.
- Zatiahnite, keď sa dvere zatvoria.
- Vhodné do úzkych priestorov podvozku.
- Zabráňte vystaveniu citlivých komponentov kameňom a úlomkom.
- Napájanie z 12V elektrickej siete vozidla.
- Zostaňte dostatočne jednoduchý na servis v teréne.
Vďaka tomu sa elektrické lineárne aktuátory výborne hodili do tejto konštrukcie, pretože dokázali zabezpečiť riadený pohyb tlačením a ťahaním v kompaktnom formáte.
Ako 12V lineárny aktuátor poháňa zasúvacie bočné schodíky
12V lineárny aktuátor sa môže vysúvať a zasúvať z elektrického obvodu vozidla, ak je systém navrhnutý pre napätie, odber prúdu, ochranu kabeláže a riadiacu logiku aktuátora. V tomto projekte bolo úlohou aktuátora pohybovať na mieru vyrobeným mechanizmom schodíka. Samotná konštrukcia schodíka však musela uniesť hmotnosť osoby, ktorá ju používala.
Vybraným aktuátorom bol PA-01-4-56-N-12 VDC, ktorý ponúkal špecifickú silu, rýchlosť a dĺžku zdvihu vyhovujúcu potrebám spoločnosti Pegasus. Mini lineárny aktuátor PA-01 je k dispozícii v konfiguráciách 12 VDC a 24 VDC, s voliteľnou spätnou väzbou, možnosťami zdvihu od 1 do 40 palcov, možnosťami sily až do 100 kg, ochranou proti poveternostným vplyvom IP65 a vstavanými nenastaviteľnými koncovými spínačmi.
Krytie IP65 znamená, že pohon je za menovitých podmienok chránený pred prachom a vniknutím vody. Pri aplikáciách montovaných na vozidlo by sa ochrana IP mala stále kombinovať s inteligentným umiestnením, chránenou kabelážou, plánovaním proti korózii a prístupom pre kontrolu.
Prečo bol pre túto konštrukciu vybraný mini lineárny aktuátor PA-01?
Model PA-01 bol vybraný, pretože systém zasúvacích schodíkov vyžadoval kompaktný mini aktuátor, ktorý by sa zmestil do úzkych priestorov podvozku a zároveň podporoval požiadavky na silu, rýchlosť, zdvih a napätie prispôsobeného prepojenia.
PA-01 bol praktickým riešením, pretože ponúkal:
- Kompaktné rozmery pre obmedzený priestor pod karosériou.
- Kompatibilita s 12 VDC pre integráciu do vozidla.
- Krytie IP65 pre prach a vodu.
- Viacero možností zdvihu a sily.
- Vstavané koncové spínače.
- Technická dokumentácia pre geometrické plánovanie.
V prípade zasúvacích bočných schodíkov vozidla by sa mal výber ovládača zakladať na spojovacej konštrukcii schodíka, nie len na hmotnosti schodíka. Požadovaná sila závisí od hmotnosti schodíka, bodov otáčania, uhla montáže, trenia a od toho, ako sa zaťaženie mení v celom rozsahu pohybu.
Ako sú lineárne aktuátory ovládané dverami vozidla?
Systém zasúvacích schodíkov používa jednoduchý 12 VDC reléový obvod namiesto zložitého mikrokontroléra. Spínače na zárubni dverí spúšťajú spárované SPDT relé na zmenu polarity ovládačov, čo umožňuje ovládačom vysunúť sa pri otvorení dverí a zasunúť sa pri zatvorení dverí.
Relé SPDT alebo jednopólové dvojpolohové relé prepína jeden obvod medzi dvoma výstupnými cestami. V obvode ovládača s prepínaním polarity môžu spárované relé SPDT meniť smer motora prepólovaním kladného a záporného pripojenia k ovládaču.
Pre použitie v teréne systém obsahoval aj prepínače namontované na kabíne. Tieto umožňujú, aby schodíky zostali zablokované v zloženej polohe počas jazdy v hlbokom teréne, plazivej jazdy alebo v situáciách, keď by ich vysunutie mohlo narušiť svetlú výšku.
Čo by mali stavitelia vedieť o sile, zdvihu a štrukturálnom zaťažení?
Lineárny aktuátor by mal pohybovať mechanizmom schodíka, nie sám niesť zaťaženie. Rám schodíka, otočné čapy, konzoly a konštrukcia vozidla by mali podopierať osobu stojacu na schodíku.
| Požiadavka | Čo skontrolovať | Prečo je to dôležité |
|---|---|---|
| Sila | Hmotnosť schodu, geometria spojovacej páky, trenie a uhol aktuátora | Zabraňuje zastaveniu alebo preťaženiu |
| Mŕtvica | Vzdialenosť, o ktorú sa musí aktuátor vysunúť a zasunúť | Zdvih sa nie vždy rovná celkovému kroku |
| Napätie | Kompatibilita systému 12 VDC alebo 24 VDC | Chráni pohon a ovládacie prvky |
| Odber prúdu | Poistka, prierez vodiča a kapacita relé | Zabraňuje poddimenzovanému zapojení |
| Montáž | Pevnosť a zarovnanie konzoly | Znižuje viazanie a bočné zaťaženie |
| Životné prostredie | Prach, voda, soľ, nečistoty a vystavenie vozovke | Pomáha určiť potreby ochrany |
| Prepísať ovládanie | Manuálne blokovanie alebo spínač namontovaný na kabíne | Zabraňuje rozvinutiu počas jazdy v teréne |
Aký bol výsledok automatizácie zasúvacích bočných schodíkov?
Integráciou akčných systémov Progressive Automations vytvoril Dan zo série Overland systém zasúvacích bočných schodíkov, ktorý zlepšil prístup k vozidlu Pegasus a zároveň zachoval klasický vzhľad vozidla a jeho terénne schopnosti.
Finálny systém pridal moderné pohodlie bez toho, aby sa spoliehal na príliš zložitú elektroniku. Taktiež posilnil hodnotu použitia dodávateľa pohonov, ktorý poskytuje viac než len hardvér. Dokumentácia k produktu, súbory CAD, elektrické špecifikácie a technická podpora pomohli uľahčiť plánovanie a realizáciu zákazkovej zostavy.
„Keď ste stovky kilometrov ďaleko na chodníku, zložitá elektronika sa môže stať príťažou. Spoločnosť Progressive Automations nám poskytla robustný hardvér aj presnú technickú dokumentáciu potrebnú na zostavenie automatizovaného schodového systému, ktorý je jednoduchý, odolný a ľahko sa servisuje v teréne.“
Dan Bastiaansen
Majiteľ a zakladateľ, The Overland Series
Prečo si séria Overland vybrala progresívnu automatizáciu?
Dan prvýkrát objavil spoločnosť Progressive Automations pri hľadaní spoľahlivých systémov pohonov pre projekt automatizácie expedičných vozidiel na mieru online. Mnohým online ponukám chýbali technické špecifikácie, menovité sily, súbory CAD a dokumentácia o zapojení potrebná pre spoľahlivé plánovanie.
Spoločnosť Progressive Automations vynikala, pretože webová stránka poskytovala podrobné informácie o produktoch a CAD zdroje, zatiaľ čo tím podpory pomáhal odpovedať na technické otázky počas fázy plánovania. Táto kombinácia pomohla Danovi navrhnúť mechanizmus na stole pred výrobou.
Pre vozidlo nezávislé od elektrickej siete, ktoré cestuje na dlhé vzdialenosti z najbližšieho servisu, nebola jasná dokumentácia a servisovateľné komponenty voliteľné. Boli súčasťou filozofie dizajnu.
Ako si vybrať lineárny aktuátor pre zasúvacie schodíky vozidla?
V prípade zasúvacích bočných schodíkov začnite definovaním mechanizmu pred výberom ovládača. Dobré zladenie ovládača závisí od systému s plným pohybom.
- Zmerajte dostupný montážny priestor.
- Definujte polohy vysunutých a zložených schodov.
- Vypočítajte požadovaný zdvih aktuátora z geometrie spojovacej tyče.
- Odhadnite silu na základe zaťaženia spojovacej šnúry, nielen hmotnosti schodíka.
- Skontrolujte napätie a odber prúdu.
- Vyberte správnu poistku a prierez vodiča.
- Zabráňte bočnému zaťaženiu hriadeľa aktuátora.
- Chráňte káble pred oderom, vodou, nečistotami a miestami privretia.
- Používajte konzoly a otočné čapy, ktoré nesú štrukturálne zaťaženie.
- Zahrňte manuálne ovládanie alebo blokovanie v zloženej polohe pre použitie v teréne.
- Overte environmentálne hodnotenie pohonu oproti skutočnej inštalácii.
Pri zákazkových stavbách vozidiel je najlepším aktuátorom zvyčajne ten, ktorý vyhovuje potrebám mechanizmu z hľadiska sily, zdvihu, napätia, montáže, ovládania a prevádzkyschopnosti.
Môže progresívna automatizácia pomôcť s automatizáciou vozidiel na mieru?
Projekty automatizácie expedičných vozidiel na mieru často vyžadujú viac než len štandardný hardvér. Potrebujú riešenia pohonov so správnou silou, zdvihom, napätím, rýchlosťou, prispôsobením a ochranou životného prostredia.
Spoločnosť Progressive Automations podporuje staviteľov, dodávateľov, výrobcov a modernizátorov vozidiel elektrickými lineárnymi pohonmi, montážnym príslušenstvom, možnosťami ovládania, produktovou dokumentáciou a technickou podporou. V prípade zasúvacích schodíkov, poklopov, panelov, výťahov, úložných systémov alebo iných projektov automatizácie vozidiel preskúmajte špeciálne riešenia pohonov vozidiel alebo kontaktujte tím technickej podpory spoločnosti Progressive Automations.
Často kladené otázky
Aký lineárny aktuátor by som mal použiť pre zasúvateľné bočné schodíky vozidla?
Vyberte lineárny aktuátor na základe zdvihu, sily, napätia, montážneho priestoru, vplyvu prostredia a spôsobu ovládania. Pre túto konštrukciu sa ako najvhodnejšie riešenie ukázal aktuátor PA-01-4-56-N-12 VDC, ale presný model by sa mal overiť individuálne v závislosti od požiadaviek každého jedinečného vozidla na zasúvacie bočné schodíky.
Akú silu potrebuje lineárny aktuátor pre zasúvacie schodíky?
Požadovaná sila závisí od hmotnosti schodíka, geometrie spojovacej šnúry, uhla montáže, trenia a celého rozsahu pohybu. Nedimenzujte aktuátor iba podľa hmotnosti schodíka.
Aká dĺžka zdvihu je potrebná pre automatický schodík vozidla?
Dĺžka zdvihu závisí od konštrukcie tiahla. Zdvih ovládača sa nie vždy rovná celkovému krokovému pohybu, preto zmerajte montážnu vzdialenosť ovládača v zloženej aj rozloženej polohe.
Môžem použiť 12V lineárny aktuátor s elektrickým systémom vozidla?
Áno, ak je ovládač dimenzovaný na 12 V jednosmerného prúdu a obvod je navrhnutý pre odber prúdu ovládača. Systém by mal obsahovať správnu poistkovú ochranu, prierez vodičov, konektory, spínače a relé.
Ako sa vysunie lineárny aktuátor pri otvorení dverí vozidla?
Spínač na zárubni dverí môže spustiť reléový obvod. V tejto konštrukcii spárované SPDT relé obrátili polaritu, aby vysunuli aktuátor pri otvorení dverí a zasunuli ho pri zatvorení dverí.
Sú lineárne aktuátory vhodné pre aplikácie v terénnych vozidlách?
Áno, ak je ovládač vybraný s ohľadom na zaťaženie, prostredie, montážnu geometriu a existujúci/plánovaný riadiaci systém. V prípade exponovaných aplikácií vo vozidlách skontrolujte stupeň krytia IP, ochranu kabeláže, pevnosť konzoly, vystavenie nečistotám a prístup pre servis.
Mal by lineárny aktuátor uniesť váhu osoby stojacej na schodíku?
Nie. Schodíková konštrukcia, konzoly, otočné čapy a montážne body vozidla by mali niesť stálu záťaž. Pohon by mal mechanizmus pohybovať, nie pôsobiť ako hlavná nosná konštrukcia.
Ako zabránite vysunutiu zasúvacích schodíkov počas jazdy v teréne?
Použite manuálne ovládanie alebo blokovací spínač. V tejto konštrukcii umožňovali prepínacie spínače namontované na kabíne, aby schodíky zostali zložené aj počas jazdy hlbokým terénom.
Aká je ochrana IP65 na lineárnom aktuátore?
IP65 je stupeň ochrany pred vniknutím, ktorý označuje ochranu pred prachom a vodou za predpísaných podmienok. Nenahrádza osvedčené inštalačné postupy, utesnené zapojenie, plánovanie proti korózii ani prístup pre kontrolu.
Môžem automatizovať kroky na klasickom alebo veteránskom vozidle?
Áno, ak je mechanizmus navrhnutý s ohľadom na konštrukciu vozidla, dostupný montážny priestor, elektrický systém a potreby údržby. Táto prípadová štúdia ukazuje, ako bol Land Rover radu II z roku 1959 vylepšený automatizáciou zasúvacích bočných schodíkov, pričom si zachoval svoj dizajn zameraný na expedície.
Pozrite si ukážkové videá zo série Overland na YouTube.