ОБОЛОНСЬКА РАЙОННА у м. КИЄВІ ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ

УПРАВЛІННЯ ОСВІТИ

ЦЕНТР НАУКОВО - ТЕХНІЧНОЇ ТВОРЧОСТІ МОЛОДІ "СФЕРА"

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

ВИГОТОВЛЕННЯ ПУЛЬТА КЕРУВАННЯ «ЮНІОР» (початковий рівень навчання)

Автор:

Петренко Олександр Іванович завідуючий 

спортивно – технічним відділом 

керівник автомодельного гуртка

м. Київ

2020

Зміст

                                                                                                                       стр.

1.              Введення. Види пультів керування для трасових автомоделей    3

2.              Основна частина.

2.1.       Механічний пульт .........................................................................    4

2.2.       Електричний пульт ........................................................................   8

3.              Виготовлення шаблонів, для деталей пульта ..............................  10

4.              Виготовлення пульта керування для трасової моделі ..................  11

5.              Висновки ........................................................................................    12

6.              Список літератури  ........................................................................  13

7.              Додатки  ..........................................................................................  14 

       ЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр                               Виготовлення пульта керування «Юніор»                          2

1.ВВЕДЕННЯ

Види пультів керування для трасової автомодель

Керування трасовою моделлю неможливо без пульта, від якості якого не в меншій мірі залежить успіх в змаганнях. Для того, щоб почати проектувати пульт керування, необхідно познайомитись з основними методами керування частотою обертання двигунами постійного струму з постійними магнітами. Із всіх відомих - серед трасових автомоделістів масово використовується тільки два: шляхом зміни активного опору в колі якоря постійними чи перемінними резисторами називати - механічними, а регулювати напівпровідниковими приладами напругу, котра підводиться до двигуна - електронні. В першому випадку механічна характеристика двигуна стає м'якою. Це легко помітити по тому, що модель після старту з місця зберігає свою швидкість після того як на пульті курок буде повернутий трохи назад, або по зменшенню швидкості моделі якщо в її доріжку потрапить інша.

Ера використання механічних пультів серед спортсменів високого рівня підійшла до завершення. В той же час, використання їх серед початківців є виправданим не тільки по матеріальним затратам.

ЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр                               Виготовлення пульта керування «Юніор»                  3

2. ОСНОВНА ЧАСТИНА

2.1.Механічний пульт

Зазвичай весь пульт керування розділяють на дві частини: верхню, котру тримають в руці і називають її ручкою, і нижню, котру підключають до гнізд на трасі вилкою. В вилці може бути розташований основний обмежувальний опір (2-5 омів (Ом), котрим регулюють максимальну швидкість моделі. Цей опір повинен бути регульованим і мати достатню потужність розсіювання тепла, котра вибирається виходячи з використовуваного двигуна (наприклад: якщо потрібно зменшити на 10 вольт при споживаному струмі в 0,5 ампер (А), то необхідно мати потужність опору не менше 5ват (Вт). Для цього використовуємо постійні резистори бажано 5Вт по 4Ом на кожний шаг. Таких резисторів має бути бажано 45, тоді швидкість моделі можна регулював ти плавно. На гальма використовуємо резистор 5 Вт и 8 Ом тоді модель буде мати не маленький тормозний шлях, що дозволить проходи ти повороти. Дивись   мал. 1.

Можна також замість постійних резисторів встановлювати перемінні резистори, що надасть можливість регулювати пульт під кожну модуль різних класів і навіть з більш потужними двигунами. А коли не виходить придбати такі резистори то для цього використовують ніхромовий дріт діаметром 1,5-1 мм, котрий намотують на відповідну електроізоляційну теплостійку поверхню. Такою може бути: кераміка, дюралюміній ізольований слюдою або, найкраще на анодовану поверхню дюралюмінію. Рухливий контакт може бути виготовлений з пружинної латуні, важливо тільки, щоб він забезпечував надійний контакт і ручка для регулювання була теплоізоляційною. Дивись   мал. 2.

Основна проблема, яку приходилось вирішувати при виготовлені ручки, це вибір матеріалів на рухомий контакт. В перших конструкціях використовували  рух латунної пластинки безпосередньо по ніхромовому дроту, що приводило до закипання контактуючих поверхонь (злипання). Інші трасовики використовували міднографітні пари, але не змогли позбутися доволі жорстких пружин, котрі повертають курок в початковий стан. Основна помилка при виборі цієї пари поляЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр   Виготовлення пульта керування «Юніор» 4 гала в тому, що всі намагалися добитися найбільшої провідності на перехідній поверхні, забуваючи що перемикати приходилось опори. Врахувавши це була знайдена оптимальна пара: нерухомі контакти із міді і рухомий - графітовий (без домішок міді: графітовий стрижень від гальванічної батарейки живлення, вугільні щітки від високовольтних (220 вольт і більше) приводів). Хоча це привело до більшого перехідного опору і, як наслідок, підвищеного тепловиділення, зате практично повністю ліквідувало проблему закипання курка. Нерухомі контакти набираються на текстоліті методом витравлювання. До їх верхніх частин підпаюють дроти, котрі ідуть до основного опору. Кількість контактів визначається вибраним набором швидкостей. Для ліквідації перехідного опору графітового контакту при повністю нажатому курку паралельно включають мідну контактну групу на замикання.

       ЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр                               Виготовлення пульта керування «Юніор»                          5

ЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр                               Виготовлення пульта керування «Юніор»                                      6

R1 – резистор обмежувач максимальної швидкості (Чок), R2 – резистор обмежувач току діода

R3 – резистор регулювання гальм, R4 – резистор регулювання швидкості моделі в повороті

                        Пульт керування трасовою моделлю «Юніор-2»                                                                                                                                                                         Мал.2

ЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр                               Виготовлення пульта керування «Юніор»                                      7

2.2.  Електричний пульт

Зараз трасовики користуються пультами, в котрих напівпровідниковий транзистор виконує регулюючу функцію. Одна з можливих схем наведена на мал.2. В якості VT1 використовують потужний транзистор (наприклад ГТ806 з максимальним струмом колектора 20 А, або ГТ813 - 30 А). Не рекомендується використовувати паралельне з'єднання силових приладів. Бажано підшукати потрібний за максимальним струмом колектора. VT2 - КТ817 або аналогічний. Важливо, щоб він міг запустити наступний каскад. Якщо є бажання ще більше зменшити струм на ламелях курка, то потрібно добавити ще один каскад (наприклад на КТ315). Опори R1 і R4 регулюють відповідно максимальну і мінімальну швидкість моделі. Опори R2...Rn можуть бути замінені на постійні і підключатися до пульта через багатоніжковий роз'єм (вони носять назву у трасовиків - "катрі-джі"). Призначення цих опорів - визначення величини зміни напруги між ламе-лями курка. R5 - регулятор гальма. Силові біполярні транзистори мають відносно великий опір в насиченому стані. Тому виникає необхідність використання додаткового реле Р, котре може вмикатися вимикачем Т, його назва - турбо. На силовому транзисторі виділяється найбільша кількість тепла під час роботи, тому він потребує інтенсивного охолодження. Особливо враховуючи те, що із підвищенням температури зменшуються допустимі робочі струми. Це є його основним недоліком по відношенню до ніхромого опору, котрий не губив працездатності до температур в 1000°С.

R1 – резистор обмежувач максимальної швидкості (Чок), R2 – резистор обмежувач току діод

R3 – резистор регулювання гальм, R4 – резистор регулювання швидкості моделі в повороті D - свідлодіод (індикатор правильності підключення пульта, напруги на доріжці) VT1 – транзистор силовий

ЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр                               Виготовлення пульта керування «Юніор»                                      9

3.  ВИГОТОВЛЕННЯ ШАБЛОНІВ, ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ПУЛЬТА

Приступаючи до роботи по виготовленню шаблонів потрібно поставить собі мету, якої точності вас влаштовують шаблони. Чим вища потрібна якість, з мінімальними відстанями між доріжками тим краща має бути програма для креслення. Прості креслення можна зробити за допомогою такої програм як,

"Word", "Paint". Якісне виготовлення шаблону потребує навиків роботи в "PiCad", або в більш складніших програмах "AutoCad", "Corel Draw".

Ми робили креслення плат та деталей в програмі PiCad". Вона не потребує великих знань в роботі і навіть новачок. Навіть зразу ви зможе креслити.

Виконані шаблони ви можете бачити на кресленні мал.4.

Мал.4.

4.                  ВИГОТОВДЛЕННЯ  ПУЛЬТА КЕРУВАННЯ ДЛЯ ТРАСОВОЇ МОДЕЛІ

Починати роботу потрібно з підбору обладнання для друку креслень. Для роботи нам необхідно принтер який дає гарний друк, чим щільніший тонер на кресленні тим кращі будуть доріжки на платі.

Після роздрукуванні креслень переходимо до підготовки склотекстоліту.

Спочатку потрібно приготувати праску, розігріти її на максимальному нагріві. Коли праска у нас буде готова, протираємо поверхню склотекстоліту чистим спиртом (не розбавленим водою) і кладемо зверху креслення, малюнком до поверхні. Далі праскою гладимо по чистій поверхні паперу хвилин п'ять, доки не приклеїться тонер. Приклеєний тонер не дає паперу прогинатись від склотекстоліту. Потім прохолоджуємо нашу заготовку під струмом води. Погладжуючи рухами по поверхні скатуємо папір. Там де між доріжками не скатав-ся папір потрібно тоненьким ножиком прочистити пази. Ті місця де під час нанесення тонера на склотекстоліт появились лисини потрібно заретушувати "Регтапеп1"ним фломастером.

Підготовлену таким чином плату можна витравлювати хлорним залізом. Процес травлення склотекстоліту потрібно робити в провітрюваному приміщенні під витяжкою, або на дворі. Протравлену плату миють під струменем води тампоном змоченим в содовому рос творі, або оцеті. Перед пайкою радіодеталей доріжки потрібно залудити оловом за допомогою спиртового флюса.

Зібраний пульт перед включенням перший раз на трасі перевіряємо на робото здатність.

Працюючий пульт включаємо в трасу і запускаємо модель.

            5.ВИСНОВКИ

Пульт керування трасової моделі це пристрій, в якому кожна окрема деталь має працювати без збоїв.. Тоді керування моделлю буде найпродуктивнішим.

При продуктивній роботі пульта проходження поворотів різної складності не займе багато часу, а це дасть більшу середню швидкість моделі. Результат більше пройдених кіл, а це більш високе місце на змаганнях.

Практичне виконання пульта особливих труднощів не викликає. Єдине, що хотілось би рекомендувати, доповнити світлодіодом по приведеній схемі (мал. 1,2). Він допоможе визначити:

1). Правильність підключення пульта. Світлодіод горить при вірному підключенні, але обов'язково при знятій моделі з траси.  

2). Присутність напруги на трасі.

3). По його поведінці під час натискання на курок можна судити про відсутність контакту моделі з шиною, або про коротке замикання.

6.СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1 . Пульти керування фірми Abslotsport на сайті http://www.abslotsport.biz/ 

2. Регулятор яскравості ламп накалювання « МастерКит» 

3.Журнал «Моделіст конструктор».

Додаток 1 Схема пульта керування фірми Abslotsport

http://www.abslotsport.biz/

ЦНТТМ «Сфера» ПЕТРЕНКО Олександр   Виготовлення пульта керування 14 «Юніор»

Додаток 2

Регулятор яскравості ламп накалювання « МастерКит»

Устройство предназначено для регулирования яркости ламп накаливания, работающих от постоянного тока, мощностью до 600 Вт (50 А).

Используя мощные лампы в качестве софитов во время видеосъемок, регулятор позволит установить необходимую освещенность. Повышенная частота регулирования полностью исключает мерцание видеозаписи и значительно снижает утомляемость глаз. Регулируя яркость переносной автомобильной лампы, можно установить необходимую освещенность во время ремонта или отдыха и уменьшить разряд аккумулятора.

Предлагаемое устройство можно использовать в качестве регулятора мощности различных нагревателей, работающих от напряжения постоянного тока, например, подогревателей автомобильных сидений или двигателей. Устройство можно использовать для регулирования оборотов мощных двигателей постоянного тока.

Применение современной элементной базы позволило повысить КПД регулятора до 99 % и максимально уменьшить габариты устройства.

Технические характеристики.

Напряжение питания: 6…24 B.

Максимальный ток нагрузки: 50 A.

КПД, не менее: 99 %.

Диапазон регулировки: 0…100 %.

Рабочая частота: 500 Гц.

Ток потребления, не более: 1,5 мА.

Размер печатной платы: 40х35 мм.

Краткое описание работы устройства.

Устройство выполнено на основе широтно-импульсного регулятора. Применение сдвоенного операционного усилителя DA1 LM358 позволило реализовать генератор с широтно-импульсной модуляцией при минимальном количестве деталей. Задающий генератор, выполненный на одном из операционных усилителей, обеспечивает независимость рабочей частоты от напряжения питания и длительности выходного импульса. В качестве выходного силового ключа использован полевой транзистор VT1 IRF3205. Малое сопротивление открытого канала транзистора (RDS(ON) = 0,008 Ом.) позволяет использовать транзистор без радиатора при коммутации тока до 10…12 А (при мощности нагрузки до 100…150 Вт).

Большое внимание при проектировании было уделено трассировке печатной платы. Неправильно выполненная трассировка печатных проводников мощных импульсных устройств может привести к их некорректной работе или к полной неработоспособности.

Порядок сборки.

Проверьте комплектность набора согласно перечню элементов.

1.Отформуйте выводы компонентов (микросхем, транзисторов резисторов и конденсаторов). Расстояние между выводами для постоянных резисторов и конденсаторов 5 мм. Обратите внимание, что резисторы устанавливаются вертикально.

2.Установите все компоненты (за исключением переменного резистора R1).

3.Установите переменный резистор R1. Внимание! Переменный резистор устанавливается со стороны пайки элементов. На печатной плате предусмотрено место для установки другого типа переменного резистора.

4.Аккуратно промойте плату от остатков флюса этиловым или изопропиловым спиртом. Не допускайте попадания жидкости (флюс, спирт и т.п.) в корпус переменного резистора R1.

Схема