Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

Overland-serien använde 12V PA-01 minilinjära ställdon från Progressive Automations för att bygga kompakta, infällbara sidosteg till Pegasus, ett expeditionsfordon i Land Rover Series II från 1959. Systemet hjälper till att förbättra åtkomsten till kupén samtidigt som markfrigången i terräng bibehålls genom att fälla ut stegen när dörrarna öppnas och dra in dem under karosslinjen när de är stuvade.

SkapareOverland-serien
IndustriBil-/expeditionsfordon
PlatsKanada
Fordon1959 Land Rover Serie II, Pegasus
AnsökanAnpassade infällbara sidosteg
Produkt som användsPA-01-4-56-N-12 VDC
Viktiga kravKompakt montering, IP65-skydd, snabb driftsättning, 12V-drift, relästyrning som kan serviceras på plats

Vem är Overland-serien?

Steps Retracted Zoomed Out


Overland-serien dokumenterar den kompletta ingenjörskonsten, restaureringen och fälttestningen av Pegasus, en Land Rover Series II från 1959 byggd för långdistansresor. Teamet reser längs den panamerikanska rutten från Kanada till Argentina, där varje fordonssystem måste balansera modern bekvämlighet med robust, fältservicebar tillförlitlighet.

För den här konstruktionen blev kupéåtkomsten en praktisk designutmaning. Pegasus hade uppgraderat sätena och ökat körhöjden, men fasta fotsteg passade inte bra för avlägsen terrängkörning eftersom de kunde minska frigången vid överkörning och fastna i hinder på stigen.

Hur kan infällbara sidosteg bevara markfrigången i terräng?

Steps Extended Zoomed Out

Infällbara sidosteg kan förbättra den dagliga användbarheten utan att permanent sänka fordonets karosslinje. När de är utfällda ger de en lägre instegspunkt för kupén. När de är infällda fälls de in under karossen för att bevara markfrigången.

För Pegasus behövde stegsystemet:

  • Utlöses automatiskt när dörrarna öppnas.
  • Dra tillbaka när dörrarna stängts.
  • Passa inom snäva chassiutrymmen.
  • Undvik att utsätta ömtåliga komponenter för stenar och skräp.
  • Drivs från fordonets 12V-elsystem.
  • Förbli enkel nog att utföra service ute i fält.

Detta gjorde elektriska linjära ställdon till en stark lösning för konstruktionen eftersom de kunde ge kontrollerad dra-och-skjut-rörelse i ett kompakt format.

Hur ett 12V linjärt ställdon driver de infällbara sidostegen

Steps Extended Zoomed In

Ett 12V linjärt ställdon kan förlängas och dras in från en fordons elektriska krets när systemet är konstruerat för ställdonets spänning, strömförbrukning, ledningsskydd och styrlogik. I det här projektet var ställdonets uppgift att flytta den specialtillverkade stegmekanismen. Själva stegstrukturen behövde fortfarande bära vikten av personen som använde den.

Det valda ställdonet var PA-01-4-56-N-12 VDC, vilket erbjöd den specifika kraft, hastighet och slaglängd som passade Pegasus behov. PA-01 minilinjära ställdonet finns i 12 VDC- och 24 VDC-konfigurationer, med valfri återkoppling, slaglängd från 1 till 40 varv, kraftalternativ upp till 225 lb, IP65-väderskydd och inbyggda, icke-justerbara gränsbrytare.

IP65 innebär att ställdonet är skyddat mot damm- och vattenintrång under nominella förhållanden. För fordonsmonterade tillämpningar bör IP-skydd fortfarande kombineras med smart placering, skyddad kabeldragning, korrosionsplanering och inspektionsåtkomst.

Varför valdes PA-01 Mini linjära ställdon för denna konstruktion?

PA-01 Mini Linear Actuator

PA-01 valdes eftersom det infällbara stegsystemet krävde ett kompakt ministälldon som kunde passa i trånga chassiutrymmen samtidigt som det stödde kraven på kraft, hastighet, slaglängd och spänning för den anpassade länkmekanismen.

PA-01 var en praktisk matchning eftersom den erbjöd:

  • Kompakt storlek för begränsat utrymme under karossen.
  • 12 VDC-kompatibilitet för fordonsintegration.
  • IP65-skydd mot damm och vatten.
  • Flera slag- och kraftalternativ.
  • Inbyggda gränsbrytare.
  • Teknisk dokumentation för geometriplanering.

För infällbara sidosteg i fordon bör valet av ställdon baseras på steglänken, inte enbart stegvikten. Den erforderliga kraften beror på stegvikt, vridpunkter, monteringsvinkel, friktion och hur lasten förändras genom hela rörelseomfånget.

Hur styrs de linjära ställdonen av bildörren?

Relay & Door Jamb Switches

Det infällbara stegsystemet använder en enkel 12 VDC-reläkrets istället för en komplex mikrokontroller. Dörrkarmsbrytare utlöser parade SPDT-reläer för att reversera ställdonets polaritet, vilket gör att ställdonen kan utfällas när dörren öppnas och dras in när dörren stängs.

Ett SPDT-relä, eller enpoligt dubbelrelä, växlar en krets mellan två utgångsvägar. I en polaritetsomkastande ställdonkrets kan parade SPDT-reläer ändra motorriktning genom att omkasta positiva och negativa anslutningar till ställdonet.

För terrängkörning inkluderade systemet även hyttenmonterade överstyrningsbrytare. Dessa gör att fotstegen kan förbli låsta i förvaringsläget vid körning på djupa stigar, krypkörning eller situationer där utfällning av fotsteget kan störa markfrigången.

Vad bör byggare veta om kraft, slaglängd och strukturell belastning?

Ett linjärt ställdon ska röra stegmekanismen, inte bära den stående lasten ensam. Stegramen, svängledarna, fästena och fordonsstrukturen ska stödja personen som står på steget.

KravVad man ska kontrolleraVarför det spelar roll
TvingaStegvikt, länkgeometri, friktion och ställdonsvinkelFörhindrar stopp eller överbelastning
StrokeAvståndet som ställdonet måste utfällas och infällasSlaglängden är inte alltid lika med den totala stegförflyttningen
SpänningKompatibilitet med 12 VDC eller 24 VDC systemSkyddar ställdon och kontroller
Nuvarande dragningSäkring, trådtjocklek och reläkapacitetFörhindrar underdimensionerad kabeldragning
MonteringFästets styrka och justeringMinskar bindning och sidobelastning
MiljöDamm, vatten, salt, skräp och vägexponeringHjälper till att fastställa skyddsbehov
ÅsidosättningskontrollManuell spärr eller hyttmonterad brytareFörhindrar utlösning vid terrängkörning

Vad blev resultatet av automatiseringen av det infällbara sidosteget?

Genom att integrera Progressive Automations ställdonssystem skapade Dan från The Overland Series ett infällbart sidostegssystem som förbättrade åtkomsten till Pegasus samtidigt som fordonets klassiska utseende och terrängegenskaper bevarades.

Det slutgiltiga systemet tillförde modern bekvämlighet utan att förlita sig på alltför komplex elektronik. Det förstärkte också värdet av att använda en ställdonsleverantör som tillhandahåller mer än bara hårdvara. Produktdokumentation, CAD-filer, elektriska specifikationer och teknisk support bidrog alla till att göra den skräddarsydda konstruktionen enklare att planera och genomföra.

”När man är hundratals kilometer ute på en stig kan komplex elektronik bli en belastning. Progressive Automations gav oss både den robusta hårdvaran och den exakta tekniska dokumentationen som krävs för att bygga ett automatiserat stegsystem som är enkelt, hållbart och lätt att serva i fält.”

Dan Bastiaansen
Ägare och grundare, The Overland Series

Varför valde Overland-serien progressiva automatiseringar?

Steps Extended with Door Opened


Dan upptäckte Progressive Automations när han sökte online efter pålitliga ställdonssystem för ett specialbyggt automationsprojekt för expeditionsfordon. Många alternativ på nätet saknade de tekniska specifikationer, kraftvärden, CAD-filer och kopplingsdokumentation som behövdes för säker planering.

Progressive Automations utmärkte sig genom att webbplatsen erbjöd detaljerad produktinformation och CAD-resurser, samtidigt som supportteamet hjälpte till att svara på tekniska frågor under planeringsstadiet. Den kombinationen hjälpte Dan att designa mekanismen på bänken före tillverkningen.

För ett off-grid-fordon som körde långa sträckor från närmaste verkstad var tydlig dokumentation och servbara komponenter inte valfria. De var en del av designfilosofin.

Hur väljer man en linjär ställdon för infällbara fordonssteg?

För infällbara sidosteg, börja med att definiera mekanismen innan du väljer ställdon. En bra matchning av ställdon beror på det fullständiga rörelsesystemet.

  • Mät tillgängligt monteringsutrymme.
  • Definiera de utfällda och förvarade stegpositionerna.
  • Beräkna erforderlig ställdonslaglängd från länkageometrin.
  • Uppskatta kraften baserat på länkagets belastning, inte bara stegvikten.
  • Bekräfta spännings- och strömförbrukning.
  • Välj rätt säkring och trådtjocklek.
  • Undvik sidobelastning på ställdonets axel.
  • Skydda kablarna mot nötning, vatten, skräp och klämpunkter.
  • Använd fästen och svängpunkter som bär strukturella belastningar.
  • Inkludera manuell överstyrning eller förvaringslägesspärr för terränganvändning.
  • Verifiera ställdonets miljöklassning mot den faktiska installationen.

För specialbyggda fordon är det bästa ställdonet vanligtvis det som passar mekanismens behov vad gäller kraft, slaglängd, spänning, montering, styrning och servicevänlighet.

Kan progressiva automatiseringar hjälpa till med automatisering av anpassade fordon?

Anpassade projekt för automatisering av expeditionsfordon kräver ofta mer än standardhårdvara. De behöver ställdonslösningar med rätt kraft, slaglängd, spänning, hastighet, passform och miljöskydd.

Progressive Automations stöder byggare, entreprenörer, tillverkare och fordonsupprustare med elektriska linjära ställdon, monteringstillbehör, styralternativ, produktdokumentation och teknisk support. För infällbara steg, luckor, paneler, hissar, förvaringssystem eller andra fordonsautomationsprojekt, utforska speciallösningar för fordonsställdon eller kontakta Progressive Automations tekniska supportteam för hjälp.

Vanliga frågor

Vilket linjärt ställdon ska jag använda för infällbara sidosteg i fordonet?

Välj ett linjärt ställdon baserat på slaglängd, kraft, spänning, monteringsutrymme, miljöexponering och styrmetod. För denna konstruktion befanns ställdonet PA-01-4-56-N-12 VDC vara den lämpligaste lösningen, men den exakta modellen bör verifieras från fall till fall beroende på kraven för varje unikt fordons infällbara sidosteg.

Hur mycket kraft behöver ett linjärt ställdon för infällbara steg?

Erforderlig kraft beror på stegets vikt, länkageometri, monteringsvinkel, friktion och hela rörelseomfånget. Dimensionera inte ställdonet enbart efter stegets vikt.

Vilken slaglängd behövs för ett automatiskt fordonssteg?

Slaglängden beror på länkagets konstruktion. Ställdonets slaglängd är inte alltid lika med den totala stegrörelsen, så mät ställdonets monteringsavstånd i både förvarings- och utfällt läge.

Kan jag använda ett 12V linjärt ställdon med ett fordons elsystem?

Ja, när ställdonet är klassat för 12 VDC och kretsen är konstruerad för ställdonets strömförbrukning. Systemet bör inkludera korrekt säkringsskydd, kabeltjocklek, kontakter, brytare och reläer.

Hur får man ett linjärt ställdon att förlängas när en bildörr öppnas?

En dörrkarmsbrytare kan utlösa en reläkrets. I den här konstruktionen har parade SPDT-reläer reverserat polariteten för att förlänga ställdonet när dörren öppnas och dra in det när dörren stängs.

Är linjära ställdon lämpliga för terrängfordon?

Ja, när ställdonet är valt för belastning, miljö, monteringsgeometri och befintligt/planerat styrsystem. För exponerade fordonsapplikationer, granska IP-klassning, kabelskydd, fästhållfasthet, exponering för skräp och åtkomst till service.

Ska det linjära ställdonet bära vikten av någon som står på trappsteget?

Nej. Stegkonstruktionen, fästena, svängledarna och fordonets monteringspunkter ska bära den stående lasten. Ställdonet ska flytta mekanismen, inte fungera som den huvudsakliga lastbärande strukturen.

Hur förhindrar man att infällbara fotsteg fälls ut vid terrängkörning?

Använd en manuell överstyrningsbrytare eller spärrbrytare. I den här konstruktionen tillät överstyrningsbrytare monterade i hytten att stegen förblev infällda under djup krypning i terräng.

Vad är IP65-skyddet för ett linjärt ställdon?

IP65 är en kapslingsklass som anger skydd mot damm- och vattenexponering under nominella förhållanden. Den ersätter inte god installationspraxis, tätad kabeldragning, korrosionsplanering eller inspektionsåtkomst.

Kan jag automatisera steg på ett klassiskt eller veteranfordon?

Ja, om mekanismen är utformad utifrån fordonets struktur, tillgängligt monteringsutrymme, elsystem och behov av servicevänlighet. Denna fallstudie visar hur en Land Rover Series II från 1959 uppgraderades med infällbart sidostegsautomation samtidigt som dess expeditionsfokuserade design bevarades.

Se presentationsvideorna från The Overland Series på YouTube.

Nathan Bong

Teknisk ingenjör på Progressive Automations och Progressive Desk
Nathan Bong är teknisk ingenjör på Progressive Automations och Progressive Desk, där han tillämpar praktisk ingenjörsexpertis för att producera teknisk dokumentation, applikationsguider, datablad, användarmanualer och fallstudier inom linjär rörelse och automation. Nathan har tagit examen från BCIT:s program för elektro- och datateknik – och har vunnit både BCIT President's Entrance Award och BCIT Automation Award of Merit – och bidrar med ett grundat, tillämpat ingenjörsperspektiv till varje artikel han skriver. Hans arbete omfattar kopplingsscheman, guider för val av ställdon, PLC-integration, IP-klassificeringar, duty cycle-analys och genomgångar av verkliga automationsbyggen. Hans senaste praktiska projekt är en specialbyggd exoskelettrobotarm byggd med linjära ställdon från Progressive Automations – ett projekt som återspeglar hans bredare tillvägagångssätt: att förstå de tekniska problem som hans läsare möter genom att arbeta sig igenom dem direkt. Utanför kontoret bygger Nathan gör-det-själv-projekt med linjära ställdon, detaljerar och modifierar bilar och loggar tid på gymmet.