2021年10月26日 星期二

Lego Wheeled Excavator MOC

每隔幾年就會計劃壹個新項目,上一次是2018年的Motorized CAT 963D Tracked Loader (履帶式裝載機),如有興趣可以參考以下聯結:  http://norman0812.blogspot.com/2018/04/motorized-cat-963d-track-loader.html

今年希望砌壹架輪式挖掘機出來 (Wheeled Excavator),計劃用2-3個月時間內完成。由於已經有砌8043的經驗,相信不太困難。Lego本身都有套Volvo EW160E 42053,但參考價值不高。網上都有幾個MOC,其中以Pipasseyoyo我認為砌得最好,但只有圖片及傳動系統圖,沒有完整的安裝圖 (https://brickshelf.com/cgi-bin/gallery.cgi?f=566380),仍然具有參考價值。

我砌這部輪式挖掘機外形將以CAT M320D2或M315D2為藍本,傳動系統將會參考上述MOC。由於自已本身有兩盒Technic配件,可以一路砌一路改,如果數量不夠或者顏色不對才會去定貨。



底盤
與一般輪胎式模型一樣,輪式挖掘機由轉向軸及驅動軸所組成。轉向軸由壹個伺服馬達 (Servo Motor)負責帶動,後面的驅動軸是差速設計,由壹個L馬達驅動。由於轉彎時後面兩個輪胎速度不同,如果沒有差速設計行走會不暢順。完成了底盤後就可以考慮如何擺放IR接收器及電池盒。


下一步就是找位置放電池盒及IR接收器。一般輪式模型只需兩個摩打,用作轉向及行走。輪式挖掘機則有四個摩打,用作轉向,行走,前推土板的升降及後支撐的升降,需要兩個IR接收器。由於四個摩打耗電量高及電池盒放在底盤中比較麻煩取出來換電,所以採用了大電池盒以延長換電間隙。

電池盒及IR接收器,剛好可以放在前後車輪之間的位置。


前推土鏟及後支撐
經過壹個星期的摸索及不斷嘗試,率之裝好了前推土鏟及後支撐。輪式挖掘機由於只有四個輪貼地,挖掘時不太穩定。前推土鏟不單用於推土,在前方挖掘時推土鏟必須下降將前輪頂離地,同樣在後面挖掘時支撐亦需將後輪頂離地,挖掘時機身才穩定。


裝好了前推土鏟及後支撐就要考慮如何將摩打連接。後輪之間只有空間安裝兩個摩打,最後在IR接受器與電池盒之間找到空間安裝第三個摩打。安裝摩打不太困難,最困難是摩打與推土鏟及後支撐之間如個安裝齒輪及連接棒。下一步就是將IR接受器與電池盒裝好及連接,進行測試各種功能。





經過壹星期的調整包括齒輪之間的傳動是否順暢,輪胎是否碰到車身,電線的走線等,底盤便可以進行試車。採用了兩個IR控制器,左邊是控制前推土鏟及後支撐的升降,右邊是行走及轉向。



經過個多星期不斷的摸索,砌完又拆,拆完又砌,卒之將上部嘅傳動系統完成。

原廠Lego嘅8043挖掘機模型是使用壹個M摩打用來支持大臂的升降,由於大臂比較重,好多時M摩打唔夠力而引致掃牙。網上的改良版本一般會使用XL摩打代替。Lego摩打M摩打速度最快,XL摩打速度最慢。用XL摩打雖然改善了力度不夠的問題,但速度較慢,需要通過複雜的齒輪組合去提高速度。


我今次使用了兩個XL摩打去控制小臂及挖斗的開合,壹個M摩打去控制旋轉及壹個RC摩打去控制大臂升降。RC摩打主要用於遙控車模型,扭力與XL摩打差不多,但速度較快,不需要較複雜的齒輪組合便可以達到所需的速度。

至於控制器及電池盒方面,考慮到不夠位置安裝電池盒及兩個IR接收器,今次第壹次嘗試使用了國產嘅四通壹體化電池及接收器,看看效果是如何。這種電池容量只有傳統電池位的一半,加上使用了兩個XL摩打及壹個RC摩打,應該好快無電,需要經常叉電。



大、小臂及夾斗
由於模型機身比較複雜,需要定好多不同形狀的配件回來,所以先完成大、小臂及鏟斗。鏟斗方面使用了先前買回來的夾斗,剛好可以使用,但連接方面需要點心思。大、小臂參考了Lego 8043的結構,由於8043只使用了壹個M摩打去支撐大、小臂的重量,所以不能太重。現在使用了XL摩打,所以可以將結構加強。由於大、小臂的顏色主要是黃色,差不多用盡了我手頭上配件的庫存,部份需用其他顏色暫時代替,等定回後再更換。測試時上座旋轉與底座有少少的干擾,需進一步改善。





可旋轉電滑環 (Slip Ring)
隔了差不多三個星期才更新,原因係機身比較複雜,用了很多時間構思不同方案及等待所定的配件回來,將會在下一個貼詳細去講。

完成了機身後便著手美花機身,包括加上了燈光效果。由於機身空間狹窄,只能放壹個壹體化控制及電池盒,但電池盒沒有外接口提供電源。網上有設計由底盤通常延長線的電池提供電源,由於挖機是可以360度旋轉,轉咗幾十個圈後電線便會纏住。

我好多年前有改裝過挖機模型的經驗,用電轉環 (Slip Ring) 提供電源,但不妨礙上座360度旋轉,今次照辦煮碗。

首先將壹條25cm的延長線剪成一半,中間接上電滑環便可。電極有正負,焊死電線及封口前最好查下是否通電。挖機轉盤內徑大概為22mm,電轉環的外徑剛剛好是22mm,不需要改動。




攪了差不多2-3個月,卒之完成,但仍然有少少地方需要修改,但不影響操作。