Pala Cargadora Volvo L260H

Iniciado por Cabecin, 14 de Octubre de 2018, 10:29:48 AM

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Cabecin

Buenos días!

Hoy os traigo mi nuevo proyecto: la pala Volvo L260H.

La idea era complementar el lagarto A25G que ya conocéis (https://www.hispalug.com/foro/index.php?topic=23730.0) con una pala cargadora que pueda cargarlo y dar así un buen "show". Así que, una vez vista la gama de Volvo, y vistas las dimensiones de cazo (el de la 42030, claro) y ruedas disponibles, vi que la mejor opción es hacer la L260H, modelo inmediatamente anterior a la L350F que Lego hizo en su set 42030, pero con las ruedas del tractor Claas; esto da una escala aproximada 1:18, digamos más o menos compatible con los 1:16 del lagarto. Me gustaría poder afinar más, pero es lo que hay.

Os pongo un par de fotos de la máquina real, para ir abriendo boca:








El mecanismo principal de la pala, es decir los brazos y el z-linkage que controlan el momimiento del cazo, ya están resueltos, así que os iré poniendo fotos del proceso e intentaré ir explicando los problemas que me he ido encontrando


Un saludo a todos





Jero

Atentos estaremos a esas explicaciones y evolución del modelo.  :sonrisa:

ostman


Fernando

Después de algunos problemillas con la geometría de algunas máquinas cargadoras que hemos
tenido por le foro, es bueno que vengas a contarnos tus cosas.

Seguro que tus soluciones nos van a gustar y servir de guía y ejemplo. Animo.

Saludos.

Cabecin

Bueno, pues empecemos por el principio

Lo primero, como casi siempre hago, una vez que la escala está fijada es hacer una cuadrícula a esa escala sobre una figura de catálogo (o bien sobre una foto en verdadera dimensión, es decir, con la máquina paralela a la cámara). En este caso, ésta es la cuadrícula, hecha con AutoCAD sobre una figura del catálogo oficial de la máquina:



Cada cuadrado de la cuadrícula representa 8 mm en el modelo, es decir, 1 stud.

Una vez tiradas unas cuantas lineas auxiliares y tomadas algunas medidas, llega el primer problema: el recorrido de los actuadores que tenemos en Lego no se corresponde con los que debería tener el modelo para representar fielmente la realidad. Y esto realmente es un problema, porque los recorridos del cazo ya no son satisfactorios: no representan la realidad y por tanto se pierde mucho en jugabilidad (recordad que al final el objetivo es poder cargar el lagarto)

Como el recorrido de nuestros actuadores es el que es, no queda más remedio que variar las posiciones de alguno de los puntos de articulación, e ir probando...o sea, rediseñar completamente el mecanismo.

Este rediseño, supongo, se podría hacer con algún tipo de software específico. Pero yo lo hago con un método más "físico": con las manos y usando piezas de Lego, que es como me gusta hacerlo

En el próximo post explicaré un poco cómo lo hice







Cabecin

Hola a todos,

Como os decía ayer, voy a tratar de explicar cómo hice el rediseño del mecanismo.

El método que uso en estos casos es hacer, digamos, un modelo en 2D, que simula las diferentes "barras" (partes del mecanismo) con sus articulaciones. También, claro, se simulan los actuadores, en posición totalmente abierta, totalmente cerrada, e intermedias:



En la foto anterior, la barra negra de abajo sería el suelo, la vertical amarilla es el cuerpo de la máquina, la diagonal negra larga es el brazo principal, y al extremo derecho de ésta hay un eje negro que simula la parte inferior del cazo. La diagonal amarilla de la izquierda sería el actuador que acciona el brazo principal (en la foto, estaría el actuador en posición totalmente cerrada), y la barra amarilla de la parte superior sería el actuador que varía el ángulo del cazo (en la foto, el actuador estaría totalmente extendido). Las otras dos barras negras simulan el mecanismo Z-linkage, que conecta el actuador con el cazo.

De esta manera, puedo simular cómo será el movimiento del cazo para unas longitudes de barra y posiciones de las articulaciones dadas. Y a partir de ahí, es ponerse a hacer pruebas y más pruebas, hasta dar con la geometría más adecuada. El mecanismo de la foto ya es el de la solución que adopté, después de todas esas pruebas.

En esta segunda foto, véis el mismo mecanismo con el brazo principal levantado a tope, mientras el actuador secundario continúa extendido a tope:



Este es un proceso que me resultó algo tedioso, porque hay muchas variables sobre las que actuar (longitudes de todas las barras implicadas excepto los actuadores, que obviamente no se pueden variar, y posición de todas las articulaciones). Y a veces surgen problemas, en función de la geometría escogida, como la aparición de "puntos muertos" en el mecanismo: puntos tras los que el movimiento no es reversible, y por tanto la máquina se atascaría.

En fin, tras horas de pruebas, obtuve el modelo que os acabo de mostrar y que, en principio, resuelve el problema en 2D.

El siguiente paso, obviamente, es llevar esto a una primera maqueta en 3D, y ver cómo se comporta...pero eso será otro post  :contento:

Bueno, espero que os haya gustado la explicación, y perdón si me he enrollado demasiado

Un saludo!






Fernando

Buena lección práctica de diseño. He disfrutado viéndola y espero disfrutar más cuando
tenga un rato para ponerla en práctica.

Muchas gracias, saludos.

Vi.Cima

Salu2 a to2;

jorgeopesi

Te has metido de lleno en lo que más me gusta... ya llevo 3 terminadas una casi y una a medias  :superfeliz: , estaré bien atento, son más complejas de lo que parecen.

Cabecin

Buenas noches a todos y gracias por vuestros comentarios.

Bueno, pues vamos hoy con la maqueta en 3D

Se trata de reproducir el mecanismo que ya tengo ensayado en 2D, pero ahora en 3D, con los actuadores "de verdad", y comprobar que efectivamente es posible llevar el mecanismo teórico a la práctica. Ésta es la maqueta que hice:



Como véis, no estamos todavía preocupándonos de dónde se montan los motores, ni de la tracción delantera de la máquina...simplemente, estamos probando el mecanismo. Comprobamos que efectivamente los recorridos son los correctos, que los desplazamientos y los ángulos del cazo son los ya vistos en 2D, que no hay interferencias entre elementos, etc.

Y una vez que todo esto está probado y es satisfactorio, llega la primera prueba con carga: por mucho que el movimiento sea correcto, hay que ver que los motores puedan mover los respectivos elementos estando el cazo cargado: 300 gramos de garbanzos que podéis ver en una bolsa que aparece en la esquina superior izquierda de la pantalla.

La prueba en carga resultó bien. Los brazos principales suben la carga sin problema. Bien es verdad que le cuesta su trabajo, pero por otro lado la carga está un poco sobredimensionada. Así que en este punto podemos decir que el mecanismo es correcto.

Pruebo también si es posible meter un embrague de 24 dientes en la transmisión del Z-linkage, para evitar el molesto ruido que hace el actuador cuando se le lleva al tope (en la foto podéis ver el embrague colocado). La conclusión es que no, porque estando en carga el cazo, este embrague patina. Así que habrá que aguantar el ruido.

Os pongo a continuación un par de fotos con los brazos principales arriba:








Los brazos principales son también en este punto sólo un bosquejo, ya véis que la forma es un tanto grosera.

Otro tema: en esta maqueta (como ya pasaba en la 2D), me esforcé para conseguir que la posición de los actuadores principales fuera lo más parecida posible a la del original (a diferencia de lo que Lego hizo con la L350F, la hermana mayor, en la que alteró completamente esta posición con respecto al original). Y el objetivo está conseguido, los actuadores como podéis ver tienen su base en la parte inferior de la máquina.

Otro tema es que al colocar los actuadores en esta posición se complicará bastante llevar hasta ellos el movimiento: desde atrás no puede ser porque estaríamos con el motor en la zona de la articulación del chasis, y en vertical obviamente tampoco, ni desde arriba ni desde abajo. Por delante tampoco hay espacio, así que la única opción será intentar colocar el motor entre los dos actuadores. Esto implicará transmitir el movimiento precisamente con el eje de giro, y no con un engranaje "loco" sobre el eje, como en teoría debe hacerse para reducir el rozamiento y por tanto el esfuerzo que debe hacer el motor. Pero bueno, las pruebas en carga dicen que el motor puede hacer el trabajo, así que no parece que vaya a haber problema con esto.

En las pruebas en carga se ve también que habrá que tener cuidado con el diseño de los ejes sobre los que pivotan los actuadores principales: su tendencia es a salirse hacia los laterales de la máquina, así que habrá que ver cómo limitar esto.

En este momento no se sabe todavía si esto será posible. Lo que tenemos de momento es un mecanismo que funciona, pero hay varios problemas sin estudiar: el ya comentado del espacio para el motor de los actuadores principales, pero también la compatibilidad de esta geometria de mecanismo con la tracción delantera de la máquina: tiene que haber espacio para el diferencial, los reductores en los portales de las ruedas...todo eso habrá que verlo empezando otra vez de cero, pero ahora ya integrando todos los elementos.

Eso será el siguiente capítulo de la historia


jorgeopesi

Mis consejos por problemas sufridos con estas máquinas son:

1 Procura que el eje delantero sobresalga lo menos posible, incluso usando ejes portales de forma horizontal, como en el [set]42030[/set].

2 Saca la distancia al suelo para la rueda que uses y prueba los mecanismos en la altura real, en no menos de una ocasión el cazo no me tocaba el suelo o bajaba demasiado al poner las ruedas.

3 No seas muy estricto con las posiciones de los actuadores lineales porque nunca coinciden con la escala y perderás rango de movimiento, yo en estos casos doy prioridad a la jugabilidad intentando obtener un movimiento real.

4 Puedes ver las que he hecho, son seguramente más estrechas que la tuya así que algún mecanismo puede darte alguna idea, aquí están todas https://www.brickshelf.com/cgi-bin/gallery.cgi?f=492300.

Un saludo.



Cabecin

Muchas gracias Jorge por tus consejos  :aplauso:

Revisaré el enlace y seguro que me servirá de inspiración

Fernando

Ya se me han acabado las palomitas; una de dos, o Vi me manda más o tendré que bajar a la
tienda de aquí al lado a por más.

Me siento a esperar la próxima entrega.

Saludos.

Cabecin

 :superfeliz: :superfeliz: :superfeliz:

Prometo más info durante el finde

Cabecin

Hola a todos,

os traigo novedades de los últimos días:

He empezado otra vez de cero, para colocar los motores y la tracción del eje delantero. Empiezo de cero, pero por supuesto aplicando la geometría ya ensayada en las maquetas anteriores.

El tema de momento está así:





Como véis, el brazo sigue siendo el mismo. Uso un motor medio para el brazo principal y uno pequeño para el Z-linkage, como había hecho en las pruebas.

En resumen, lo que he hecho es llevar lo aprendido en las maquetas anteriores a una primera versión del modelo, en el que la geometría es la misma, pero ahora empezamos a vislumbrar ya cómo puede quedar la parte delantera. Faltan muchas cosas, por supuesto: entre otras, hay que tener un soporte para el exterior de los ejes de los actuadores principales, y ese mismo soporte se integrará con el "carenado" de esta parte delantera.

Ese "carenado" servirá también de apoyo para el eje delantero, ya veremos cómo.

Se ven ya las articulaciones superior e inferior, también.

Bueno, espero que os guste esta primera versión. Espero vuestros comentarios

Un saludo