NIEOFICJALNY PRZEWODNIK KONSTRUKTORA LEGO TECHNIC

Transkrypt

1 Paweł Sariel Kmieć NIEOFICJALNY PRZEWODNIK KONSTRUKTORA LEGO TECHNIC WYDANIE DRUGIE Przekład: Maria Chaniewska APN Promise, Warszawa 2018

2 skrócony spis treści część I przedmowa... xvii podziękowania... xviii gdzie kupić części LEGO...xix podstawy rozdział 1 podstawowe pojęcia... 3 rozdział 2 podstawowe jednostki i części...11 rozdział 3 ze studami czy bez?...21 rozdział 4 osie, nakładki i przeguby...35 rozdział 5 koła...45 część II mechanika rozdział 6 koła zębate i podstawy przenoszenia mocy...55 rozdział 7 łańcuchy i krążki...71 rozdział 8 dźwignie i prostowody...81 rozdział 9 rozwiązania mechaniczne własnej konstrukcji...91 rozdział 10 system pneumatyczny LEGO rozdział 11 urządzenia pneumatyczne rozdział 12 solidne konstrukcje Część III silniki rozdział 13 przegląd silników LEGO rozdział 14 system LEGO Power Functions rozdział 15 System RC część IV mechanika zaawansowana rozdział 16 układy kierownicze pojazdów kołowych rozdział 17 układy zawieszenia pojazdów kołowych rozdział 18 pojazdy i zawieszenia gąsienicowe rozdział 19 skrzynie biegów rozdział 20 sumatory i subtraktory rozdział 21 przekładnie obiegowe planetarne rozdział 22 Druk 3D część V modele rozdział 23 forma kontra funkcjonalność rozdział 24 skalowanie modelu rozdział 25 proces modelowania posłowie index...396

3 szczegółowy spis treści przedmowa... xvii podziękowania... xviii gdzie kupić części LEGO... xix CZĘŚĆ I PODSTAWY 1 podstawowe pojęcia... 3 prędkość... 3 moment obrotowy... 3 moc... 3 tarcie... 3 przyczepność... 4 opór toczenia... 4 luz... 5 sprawność... 5 pojęcia dotyczące pojazdów... 5 wał napędowy... 5 układ napędowy... 6 przeniesienie napędu... 6 promień skrętu... 6 rodzaje napędów... 6 kąt skrętu... 6 prześwit... 7 skok zawieszenia... 7 kąt pochylenia koła... 8 kąt wyprzedzenia sworznia zwrotnicy... 8 kąt zbieżności... 9 rozkład masy środek ciężkości podstawowe jednostki i części klocek Technic piny do łączenia i obracania belki alternatywa bez studów połowa studa jako minimalna jednostka konstrukcyjna triki z klockami... 18

4 3 ze studami czy bez? ewolucja LEGO budowanie ze studami wzmacnianie konstrukcji ze studami zalety konstrukcji ze studami wady konstrukcji ze studami budowanie bez studów tworzenie sztywnych połączeń bez studów zalety konstrukcji bez studów wady konstrukcji bez studów łączenie technik czerpanie inspiracji z zestawów Technic metody łączenia klocków i belek parzyste a nieparzyste osie, nakładki i przeguby osie osie standardowe osie zmodyfikowane osie elastyczne nakładki nakładka ½ nakładka zwykła nakładka z pinem długim przeguby Cardana koła budowa koła opony kształt pełne a wydrążone materiał kwestie rozmiarów rozwiązania niestandardowe eksperymentowanie z rozmiarem felgi i opony kiedy opony LEGO nie wystarczają CZĘŚĆ II MECHANIKA 6 koła zębate i podstawy przenoszenia mocy koła napędzające, napędzane i pośredniczące przełożenia viii szczegółowy spis treści

5 skrócone zestawienie przełożeń sprawność a koła zębate luz a koła zębate określanie kierunku obrotu rodzaje kół zębatych przekładnia ślimakowa przekładnia ślimakowa 3L koło zębate z 8 zębami knob koło zębate stożkowe jednostronne z 12 zębami koło zębate stożkowe dwustronne z 12 zębami koło zębate z 14 zębami koło zębate z 16 zębami koło zębate z 16 zębami i sprzęgłem dwustronne koło zębate z 16 zębami i sprzęgłem koło zębate stożkowe jednostronne z 20 zębami koło zębate stożkowe jednostronne z 20 zębami i otworem okrągłym koło zębate stożkowe dwustronne z 20 zębami koło zębate z 24 zębami Koło zębate z 24 zębami i sprzęgłem koło zębate z 24 zębami i koroną koło zębate z 36 zębami koło zębate z 40 zębami koło zębate z zestawu Hailfire Droid obudowy dyferencjału obrotnice wycofane koła zębate łańcuchy i krążki łańcuchy krążki wielokrążki wielokrążek zwykły wielokrążek różnicowy wielokrążek potęgowy dźwignie i prostowody dźwignie klasy dźwigni od dźwigni do prostowodów prostowody prostowód Czebyszewa prostowód Hoekena pantograf szczegółowy spis treści ix

6 komórka Peaucelliera Lipkina prostowód Sarrusa prostowód Scotta-Russella mechanizm nożycowy prostowód Watta rozwiązania mechaniczne własnej konstrukcji mocniejszy dyferencjał blokada dyferencjału dyferencjał własnej konstrukcji oś z blokadą dyferencjału mechanizmy zębatkowo zapadkowe sprzęgła liniowe mechanizmy mimośrodowe mechanizmy jarzmowe mechanizm jarzmowy łączniki Oldhama łączniki Schmidta silniki krokowe mechanizm maltański mechanizm maltański światła cofania migacze kierunkowskazy złożone kierunkowskazy przenoszenie napędu dwiema osiami przez obrotnicę przenoszenie napędu przez dwie osie i obrotnicę mocny przegub Cardana przegub Cardana system pneumatyczny LEGO stary system nowy system system V przegląd części pneumatycznych pompy moduły sterujące siłowniki duży siłownik 2x2 (V2) różne części modyfikacje systemu pneumatycznego przewody nieprodukowane przez firmę LEGO zbiorniki powietrza nieprodukowane przez firmę LEGO usuwanie sprężyn, aby utworzyć kompresory zasilane x szczegółowy spis treści

7 zawieszenia pneumatyczne zamiana systemu pneumatycznego w hydrauliczny urządzenia pneumatyczne kompresory napędzane silnikiem elektrycznym kompresor kołyszący zawory sterowane silnikiem elektrycznym zawór automatyczny zawór sterowany silnikiem elektrycznym zawór automatyczny przełącznik elektro-pneumatyczny zawór sterowany silnikiem Servo PF przełącznik elektro-pneumatyczny zawór sterowany silnikiem Servo PF automatyczny przełącznik ciśnieniowy silniki pneumatyczne silnik jednocylindrowy silnik pneumatyczny dwucylindrowy silnik pneumatyczny dwucylindrowy z suwakami prezentacja konstruktora działająca ciśnieniowa pompa wodna solidne konstrukcje przyczyny rozłączania się części znajdowanie słabych ogniw wyznaczanie miejsc wzmocnień właściwe sposoby wzmacniania zasady wzmacniania wzmocnione obejmy dyferencjału cztery wzmocnione obejmy dyferencjału wzmocnione obejmy przekładni ślimakowej trzy wzmocnione obejmy przekładni ślimakowej struktury nośne podłużnice, podwozia i ramy kratownice prosta kratownica trójkątna wybór właściwej kratownicy wybieranie najmocniejszych części szczegółowy spis treści xi

8 CZĘŚĆ III SILNIKI 13 przegląd silników LEGO , pierwszy silnik 9V , popularny i mocny silnik 9V , lżejszy silnik 9V Micromotor silnik MINDSTORMS NXT Silnik MINDSTORMS EV3 Medium Silnik MINDSTORMS EV3 Large silnik E systemu Power Functions silnik M (Medium) systemu Power Functions silnik L (Large) systemu Power Functions silnik XL systemu Power Functions silnik Servo systemu Power Functions silnik RC silnik wodoszczelny (stary) silnik wodoszczelny (nowy) system LEGO Power Functions ręczne sterowanie silnikami zdalne sterowanie silnikami źródła zasilania pojemnik na baterie AA pojemnik na baterie AAA akumulator odbiornik piloty pilot podstawowy pilot z regulacją prędkości działanie regulacji prędkości modyfikacje pilotów pilot podstawowy z kierownicą pilot podstawowy z dźwignią na boki pilot kontroli prędkości z centralną kierownicą siłowniki liniowe siłownik liniowy duży siłownik liniowy mały siłowniki liniowe a elementy pneumatyczne kable przedłużające różne elementy przełącznik diody świecące xii szczegółowy spis treści

9 15 System RC przegląd systemów LEGO RC Właściwy system RC i jego składniki jednostka sterująca pilot przyłącze układu kierowniczego silniki składanie wszystkiego razem System RC a system PF CZĘŚĆ IV MECHANIKA ZAAWANSOWANA 16 układy kierownicze pojazdów kołowych podstawowe układy kierownicze LEGO układ kierowniczy z centrowaniem geometria skrętna Ackermanna proste ramię skrętne z geometrią Ackermanna zbieżność osi mały układ kierowniczy z wirtualną osią skrętu duży układ kierowniczy z wirtualną osią skrętu układy zawieszenia pojazdów kołowych osie napędzane układy zawieszenia: koncepcja i kategorie rodzaje zawieszeń niezależne zawieszenie o dwóch wahaczach poprzecznych zawieszenie typu Tatra zawieszenie kolebkowe zawieszenie z wahaczami wleczonymi (zawieszenie osi pływającej) piasty kół i ich zastosowanie piasta koła sprzed roku zwykła piasta koła kierowana piasta koła portalowa piasta koła osie kierowane i zawieszone zawieszenie kolebkowe z obrotnicami stabilizowane zawieszenie kolebkowe osie portalowe (zwolnice) stabilizowane zawieszenie kolebkowe z osią portalową zawieszenie typu Tatra stabilizowane czterema amortyzatorami zawieszenie niezależne oś pływająca z czterema cięgnami szczegółowy spis treści xiii

10 osie sterowane i zawieszone kolebkowa oś kierowana niezależna oś kierowana osie napędzane, kierowane i zawieszone oś niezależna wzmocniona portalowa oś kolebkowa oś kolebkowa z przekładnią ślimakową pojazdy i zawieszenia gąsienicowe gąsienice gumowe gąsienice plastikowe układy kół w pojazdach gąsienicowych układy zawieszenia wózki zawieszenie z wahaczami wleczonymi na amortyzatorach zawieszenie z wahaczami wleczonymi na drążkach skrętnych eksperymentowanie z kołami jezdnymi niestadnardowa mocna gąsienica skrzynie biegów typy skrzyń biegów działanie pierścieni skrzyni biegów LEGO projekty skrzyń biegów biegowa synchronizowana skrzynia biegów biegowa sekwencyjna mocna skrzynia biegów biegowa skrzynia biegów z silnikiem RC biegowa obiegowa skrzynia biegów biegowa zapadkowa skrzynia biegów biegowa sekwencyjna skrzynia biegów biegowa skrzynia biegów z dwiema dźwigniami biegowa synchronizowana skrzynia biegów biegowa sekwencyjna synchronizowana skrzynia biegów z silnikiem RC biegowa sekwencyjna skrzynia biegów biegowa synchronizowana skrzynia biegów bezstopniowa skrzynia biegów skrzynie rozdzielcze biegowa synchronizowana skrzynia biegów biegowa sekwencyjna mocna skrzynia biegów biegowa skrzynia biegów z silnikiem RC biegowa obiegowa skrzynia biegów biegowa zapadkowa skrzynia biegów biegowa sekwencyjna skrzynia biegów biegowa synchronizowana skrzynia biegów biegowa sekwencyjna synchronizowana skrzynia biegów xiv szczegółowy spis treści

11 10-biegowa synchronizowana skrzynia biegów bezstopniowa skrzynia biegów sumatory i subtraktory sprzęganie na sztywno sprzęganie silników przy użyciu sumatorów sumowanie momentu obrotowego za pomocą sumatora dodawanie większej liczby silników niż dwa subtraktory powody do używania subtraktora subtraktor wzdłużny subtraktor wzdłużny subtraktor poprzeczny subtraktor poprzeczny subtraktor poprzeczny bez studów przekładnie obiegowe planetarne koła zębate pierścieniowe LEGO układ przekładni obiegowej z obrotnicą układ przekładni obiegowej z kołem nr przełożenia i przekładnie obrotowe zalety przekładni obiegowych Druk 3D modyfikacje istniejących projektów uzupełniające części LEGO adaptery innych firm specjalne projekty ze świata rzeczywistego wady druku 3D wprowadzenie do druku 3D samodzielne drukowanie współpraca z producentem CZĘŚĆ V MODELE 23 forma kontra funkcjonalność samochody ciężarówki motocykle pojazdy gąsienicowe modele lotnicze samoloty szczegółowy spis treści xv

12 helikoptery skalowanie modelu schematy punkty odniesienia skalowanie proces modelowania rozmiar ma znaczenie koła inne okrągłe elementy kolory diabeł tkwi w szczegółach budowanie pod dziwnymi kątami budowanie z głową kolejny krok: sterowanie modelami posłowie index xvi szczegółowy spis treści