Лодка с моторчиком своими руками игрушка

Обновлено: 28.03.2024

Нам понадобится:
- игрушечный кораблик;
- сервопривод;
- двигатель;
- две платы Arduino Nano;
- две платы радио модуля NRF24L01;
- плата L298N;
- две крышки от пластиковой бутылки;
- отсеки для пальчиковых батареек.

Сначала в крышках необходимо сделать прорези для лопастей. Делаем прорези в местах, где нет резьбы.

Делаем необходимые отверстие по центру крышек и в кораблике.

Сгибаем проволоку так, как это показано на рисунке ниже.

Просовываем проволоку через отверстие на крышке и фиксируем клеевым пистолетом.

Далее приклеиваем в прорезях куски пластмассы, получив лопасти.

Проделываем то же самое со второй крышкой.

Далее вставляем двигатель в нижнюю часть корпуса игрушечного кораблика, закрепив двумя винтами.

В задней части лодки проделываем отверстие для закрепления сервопривода.

По словам автора идеи, гребные винты лучше всего прикрутить к валу редуктора моторчика с помощью холодной сварки.

Драйвер двигателя прикрепляем к верхней части кораблика двумя винтами.

Коробочки для аккумуляторов спаиваем последовательно и прикрепляем так, чтобы нагрузка распределилась равномерно, поскольку аккумуляторы достаточно тяжелые.

Теперь необходимо запрограммировать обе платы. Как это сделать, вы можете узнать в материале, посвященном изготовлению радиоуправляемой машинки.

Теперь необходимо собрать схему пульта, которую представляем ниже.

Также представляем схему сборки электроники на корабле.

Кораблик, который использует автор, узкий. Для того, чтобы он не переворачивался, он прикрутил по бокам две пластиковые бутылки.

Наконец, поворотную систему кораблика можно сделать из куска пластмассы, который необходимо вырезать по форме лопасти. Эту лопасть нужно зафиксировать на сервоприводе небольшим кусок проволоки. Если вы знакомы с материалом по изготовлению машинки на радиоуправлении, то отметим, что его пульт не подойдет для управления корабликом.

Кораблик готов. По словам автора радиус действия пульта равен 100 метрам.

В конце представим необходимые для прошивки плат коды:
Код для приемника: sketch_priemnik-korablik-02.rar [763 b] (скачиваний: 943)
Код для передатчика: sketch_priemnik-korablik.rar [763 b] (скачиваний: 822)


ДИСКЛЕЙМЕР:
ВСЕ ЧТО ЗДЕСЬ ОПИСАНО, ДЕЛАЛ Я САМ. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ГОВОРЮ ЧТО «ТАК ПРАВИЛЬНО, ДЕЛАЕМ ТАК». ЭТО НЕ ИНСТРУКЦИЯ К ПОСТРОЙКЕ КАТЕРА. У МЕНЯ НЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ НАВЫКОВ РАБОТЫ С ДЕРЕВОМ. ПРОСТО МНЕ НРАВИТСЯ РАБОТАТЬ РУКАМИ, ПОЛУЧАТЬ ОПЫТ, СОЗДАВАТЬ ЧТО-ТО НОВОЕ.

Все началось в начале февраля, когда я случайно на всем известном китайском сайте наткнулся на детали для радиоуправляемых катеров и катамаранов. Порадовала их невысокая цена, относительно другого рода моделей (до этого момента была идея собрать трагги или монстра на базе давно валяющегося на балконе шот-корса, масштабом 1:10. Но цены на детали огорчали).
И я загорелся.
Своим инженерным мышлением прикинул, какие детали надо и что надо установить.
Стал думать, как построить корпус. Так как я ни разу не судостроитель, начал искать чертежи корпуса в интернете. Потратив несколько дней на поиски, я смог их найти. Если кто то вдруг тоже захочет сделать подобное, ключевые слова «Wasabi900e».


900 — это длина катера в мм. Так же видел чертежи на 1300 мм для катера с ДВС.

Поехал в печатный центр и распечатал чертежи в формате А1. Оригинальный pdf файл именно такого формата. Все распечаталось с точностью до мм. (У меня курсовые даже с такой точностью никогда не печатались, даже если по размеру были созданы). Печатаем 2 копии, а лучше 3, на всякий случай.
Одна копия основной чертёж, для сверки, второй для трафарета. Третий — пусть будет.


Идём в нормальный строительный магазин и смотрим фанеру. Нужна фанера в идеале 6мм. Я такую не смог найти, но нашёл фанеру 4мм, распиленную квадратами 50х50см. Берём 2 ровных(!) листа. Также понадобится клей ПВА столярный (у меня уже был универсальный, но позже я докупил банку водостойкого). Так же смотрим ручной лобзик и пилки для него.

Если есть какой-то специнструмент для фигурной резки — вообще замечательно. Пилить надо много и долго.

Ищем место для работы, желательно большой стол с хорошим освещением, клеим на ПВА вырезанные детали с одного из чертежей. Зажимаем к столу струбциной фанеру, и начинаем возвратно-поступательные движения лобзиком, и попутно вспоминая алкаша-трудовика в школе.

Делал модель на работе. За одну ночную смену я сделал нос катера.



Небольшой нюанс. Центральная часть, на которую крепятся шпангоуты из 4мм фанеры получилась, на мой взгляд, тонкая. Она легко гнулась, и была кривовата. Приклеиваем ее на фанеру, хорошо прижав по всей площади, даём высохнуть, и вырезаем такую же по форме уже выпиленной. Получаем 8мм толщину. Уже посерьезней.
Приклеиваем шпангоуты, не забыв что пазы на них (в центре) рассчитаны для 6мм фанеры, надо расширить до 8мм.

В следующую ночную смену делал кормовую часть. На чертеже видно что она состоит из нижней такой «доски» толщиной 6 мм. Читаем чертёж и вычисляем длину — 441мм. Заранее начертил на бумаге, приклеил на фанеру, выпилил. Оставшиеся шпангоуты пилим таким же образом. Склеиваем киль и шпангоуты вместе, выдерживая размеры. Делаем все точно, чтоб не было криво.

Следующий этап склейка корпуса вместе. Состыковка происходит в центре. Я взял доску, положил на неё кормовую часть и носовую. Зафиксировал изолентой. Под носовую часть примерно в центре, подложил изоленту, для того чтобы нос был правильно приклеен, а не смотрел вниз.


Важный момент: на чертеже, на шпангоутах есть прямоугольные высокие «уши». Они нужны для того, чтоб когда катер перевернут дном вверх, он стоял на них на одинаковой высоте. По идее он и должен собираться таким образом.

В общем скелет готов. Следующий момент — стрингера(ы) (хз как правильно) — продольные длинные палки, соединяющие шпангоуты вместе. В том же строительном магазине взял штапик 10х10 мм, длиной 150см. По чертежу они должны быть 6х6 мм. Зажимаю в тиски и канцелярским ножом срезаю лишнее. Можно рубанком, но я не стал тратить лишние деньги, а найти его мне негде.
Вклеиваем их начиная с кормы к носу, зажимая их проводом из витой пары. Нос пока не спешим клеить, там много работы, чтоб вывести его красиво.


Давно не было статьи о том, что сейчас происходит с моделью. Нет, проект я не забросил, просто почти никаких изменений в проекте нет.
Детали потихоньку приходят с Китая, но те которые жизненно важны для проекта пока не дошли.

Итак, начну с мотора.



Благодаря толковому продавцу, мотор дошёл без налога. Типоразмер мотора 4074 (диам. 40мм, 74 мм длина. Есть типоразмеры 4074, 4082, 4092). Мощность мотора 2800Вт, 2000об/в.


Размер мотора относительно других. Синий — бесколлекторный модельный мотор, используется в автомоделях 1:10. Серый — мотор с шуруповерта, 775 тип.

Но! Этот мото это выбран не совсем правильно. Пообщавшись со знающими людьми, мне сказали, что мотор оооочень мощный для такого катера, и сообтветстаенно надо мощные для него аккумуляторы. К этому моменту вернёмся позже.

Лучше выбирать моторы типоразмера 3650, 3660, и тд. У них меньше мощность, соответсвенно они экономнее жрут батарею.
Далее важный момент, который я изначально не знал. В параметрах мотора указано напряжение.


(Это не мой мотор, чуть другой, для примера пойдёт). В моём двигателе максимальное напряжение 30В. Изначально я думал, что это напряжение пробоя изоляции или чего-то такого. Нет. Этот параметр указывает на то, на каком количестве банок мотор будет «комфортнее» работать.
К примеру, на моем моторе 30В. Считаем количество банок лития: 30В : 3.7В (рабочее напряжение одной банки) = 8 банок лития.
И тд для любых моторов.
Оказывается это довольно важный параметр.

Пока не знаю что буду делать с этим мотором, оставлю пока его, а дальше посмотрим. Возможно к следующему лету найду какой-нибудь другой.

Но на этом проблемы не закончились.
На радостях, на мотор нацепил цанговый зажим для вала, и начал устанавливать в мотораму. Цанговый зажим оказался больше по диаметру, чем подготовленное для него отверстие. Взял ступенчатое сверло, рассверлил, и как фрезой прошёлся по бокам, расширив его.
Но установив мотор, цанга немного цепляла сбоку отверстие. Решил: «ну хули фанера, а цанга металл, прорежет себе отверстие».
Подключил мотор, покрутил на минимальных оборотах, и запахло паленым деревом.
Цанга немного расширила себе отверстие.
Все четко. Вставил вал, запустил опять мотор, заметил дикий шум и вибрацию.
Снял мотор, и увидел что вал ротора бьет. На глаз примерно на 1-2 десятка.
Так я попал на новый ротор мотора.
Странно, что калёный вал согнуло. То ли он такой «калёный», то ли это китайская сталь. Вообщем сдуру можно и *** сломать.

Удалось найти под этот мотор ротор для замены.


Ждём теперь ротор для замены…

Продолжим, регулятор.
Пришёл регулятор для мотора.
Это устройство для регулирования скорости вращения мотора, в зависимости от сигнала. Преобразует постоянное напряжение в переменное с различной частотой.
Они подразделяются на максимальный ток мотора.
Для данного двигателя подойдёт 90-120А регулятор. Но я решил взять 150А. Во-первых с запасом, а во-вторых он был выгоднее по ценнику, нежели чем 120А.



Регулятор нужен с водяным охлаждением и герметизацией.


Рег мне понравился, выглядит достаточно качественным.

Также для пробных испытаний я спаял из 9 высокотоковых аккумуляторов из шуруповёрта 3-баночный аккумулятор.

Пришли наклейки, которые я заказывал с Китая. Важным критерием было наличие логотипа Red Bull.
Немного облагородил катер, и закрыл косяки покраски.


Тк цанга на валу сильно бьет, решил я заколхозить крепление ротора к гибкому валу.
Есть у меня 4 крестовины с диаметром 5 мм.
Сделал из трубки проставку с 4мм до 5мм на гибкий вал, тк гибкий вал 4 мм. Нацепил эту крестовину на кривой мотор и на вал. Проверил, получалось что крестовина сглаживала эти биения. Результат меня устроил.

Решился на испытания на воде. Но сначала я проверил на герметичность в ванне.
Внутри было все сухо. Воскресным вечером я с другом отправился на местный водоём. Было довольно волнительно. Установил самопальный аккумулятор, проверил что все крутится, я заклеил зазор крышки изолентой. И спустил на воду. Начал движение. Сначала возникли проблемы с направлением вращения винта. Пофиксил.
Опять начал движение, катер поплыл, но оооочень медленно даже на 100% газа. Стало понятно, что напряжения 12В было недостаточно для этого мотора. Винт не крутится с нужной скоростью. О глиссировании речи быть не могло.

Покатав так минут 5, чуть дальше отплыв от берега, вдруг пропала тяга. Направив катер к себе, он по инерции доплыл. Открыл крышку, и изнутри повалил несильный дым.

Быстро отключил аккумы, тк сразу я подумал о них. Эта деталь самая взрывоопасная. И горит она с дико высокой температурой.

Но аккумы были холодные. А дым продолжает идти.

Начал щупать регулятор. После аккумуляторов — эта следующая деталь которая может гореть. Сгорают обычно мосфет-транзисторы, или взрываются конденсаторы. Кстати горит он тоже довольно эффектно. Регулятор оказался холодным.

Следующее я щупал мотор — он почти не нагрелся.

Потом я увидел что нет крестовины на гибком валу. А сам вал оказался дико горячим. Я стал брызгать на вал воду, и она с шипением начала испаряться. Кусок латунной трубки просто оторвало вместе с тефлоновой трубкой внутри. Видимо от вибрации ее просто переломало, вал стал тереть о трубки и разогреваться, тем самым расплавив резиновую трубку-проставку около крестовины.



Фотографии были сделаны уже дома.

Так прошли первые мои испытания.

Позже я купил в строительном магазине алюминиевую трубку с внешним диаметром 8 мм, и внутренним 6 мм. С трудом в Минске нашёл тефлоновую трубку, с внешним диаметром 6 мм, и внутренним 4 мм.

Пришлось выгрызать из холодной сварки старую латунную трубку, и вклеивать новую. Думаю уже эту трубку будет проблематичней сломать. Ждать новый дейдвуд с Китая не хочется.

1974 год
Отец учит меня плавать. По чертежам из журнала «Моделист-конструктор» делает из 5 мм-й фанеры модель подводной лодки с резино-моторным двигателем. Идём на речку купаться и запускать. Лодка ныряла и уплывала на глубину. А отец подталкивал меня, чтобы я сам её доставал. Я же пытался до неё доплыть. Отец конечно страховал…


1982 год
В доме пионеров на выставке детского творчества я увидел похожую модель лодки с резиновым мотором. Только она была сделана значительно симпатичней той, которую сделал мне отец. Сделал модель семиклассник, жаль фамилию не вспомню. Я тогда, видимо, от большого ума подумал, вот ребята ерундой занимаются. Роботов надо делать, а лодочки на резинке.

Настоящее время
Мелкая моторика развивает мозг, как утверждают отечественные учёные. Иногда я об этом вспоминаю, пытаюсь проверить это утверждение и начинаю выпиливать разные «игрушки».
В этом дачном вспомнил про подводную лодку на резинке, которую видел в доме пионеров. В общем начал выпиливать на досуге. Сделать лодку из фанеры мне показалось слишком просто. На даче по углям валялось много обрезком 20 мм-й доски. Такая доска позволяла сделать модель более менее объёмной. Искать чертежи в архиве «Моделиста-конструктора» я поленился. Профиль корпуса набросал сразу на обрезке доски.

Лобзиком вжик и заготовка корпуса готова.

Длина лодки — 40 см, высота корпуса — 9 см,

Рубка лодки выпилена и того же обрезка доcки.

Теперь много шлифовки, доводим форму корпуса и рубки до обтекаемой. Используем шлиф насадку для шуруповёрта. Сначала снимаем все лишнее крупной шкуркой с зерном Р40, потом шлифуем поверхность шкуркой с зерном Р80.

Рубка приклеена к корпусу эпоксидкой,

Рули глубины сделал из оцинковки толщиной 0,8 мм. Лобзиком выпилил заготовки.

Заготовки скруглены с помощью шлиф насадки и шуруповёрта. Просверлил отверстия под болты М6, на котором будут закреплены рули. Согнул в тисках.

Рули в сборе. Руль фиксируется на болте М6 длинной 60 мм гайкой, две гайки в центре закрепляют рули на корпусе.

Корпус лодки покрашен, Сначала покрыл корпус маслом, чтобы подчеркнуть текстуру дерева. Масло легло плохо. Не долго думая, развёл серебрянку. Добавил немного алюминиевой пудры в яхт-лак, как следует размешал и кистью покрасил корпус. Вроде краска ровно легла. После высыхания краски просверлил отверстия для установки рулей глубины.

В передней части лодки просверлено отверстие. В него на циакрине вклеен крюк для резинки.

Винт

Для втулки под винт сгодилась латунная трубка с внутренним диаметром 2 мм.

Трубка припаяна к прямоугольнику из оцинковки.

Сам винт сделан из оцинковки толщиной 0,4 мм. На оцинковку приклеивается малярный скотч. На нём «рисуем» винт.

Вырезаем заготовку винта по эскизу. Придаем округлую форму используя шлиф насадку.

В центре винта просверлено отверстие диаметром 1.5 мм. Вал — стальная проволока диаметром 1,5 мм. Припаять сталь к оцинковке сложно, но можно. Нужен специальный флюс для пайки стали. Вроде как с помощью такого флюса припаял.

Первый винт сделал диаметром 6 см. В качестве подшипника скольжения использованы фрагменты крышек от пластиковых бутылок. Вал вставлен в втулку. Круглогубцами загнут крючок для резинки.

Втулка двумя шурупами прикручена под корпус. Снизу резиномотор защищён толстой медной проволокой, которая служит ещё и балластом.


Резинка натянута. Первое испытание было проведено в бочке для полива. Лодка легла на бок. Масса балласта была явно недостаточной.

На проволоку повесил свинцовую пластину. Вес определил на глаз. Лодка получилась симпатичной не стыдно поставить на полку. Для этого на скорую руку смастерил для неё подставку. Ещё был сделан запасной винт диаметром 9 см.

С новым балластом лодка замечательно встала на воду. Немного поэкспериментировал с шагом винта, выгибал лопасти под разными углами, заводил двигатель и смотрел, как лодка загребает винтом в бочке. Надо было выходить на большую воду, чтобы понять окончательно, как она поплывет.

Первые испытания на пруду показали, что пруд грязный и на резинке толщиной 3 мм, сложенной в двое лодка проплывает всего метра 4 не более и нырять отказывается. Резиновый моторчик я накручивал оборотов на 100-120. Когда же была установлена резинка сложенная в 4 раза – винт при заводе двигателя отломился.

Инструменты и материалы:
-Фанера 3 мм;
-Фанера 5 мм;
-Наждачная бумага;
-Ленточно-пильный станок;
-Клей;
-Эпоксидная смола;
-Красная, черная и белая краски;
-Принтер;
-Бумага для принтера с клеящим слоем;
-Сервопривод MG995;
-Муфта;
-Бесщеточный двигатель HB 3650;
-Лодочный руль;
-Струбцины;
-Маркер;
-Угольник;
-Скотч;
-Стеклоткань;
-Крепеж;
-Аккумулятор;
-Передатчик FS-CT6B;
-Приемник трехканальный;
-Контроллер;


Шаг первый: эскиз
Мастер-самодельщик сделал эскиз лодки. Для скачивания доступны два файла. Один, dwg, для лазерной резки, в формате PDF для ручной. Данные эскизы лодки имеет длину 900 мм. При необходимости можно изменить размеры лодки соблюдая пропорции. При этом мастер предупреждает, что при длине менее 550 мм лодка при небольшой волне начинает тонуть.
RC Boat Plans.dwg
RC Boat Plans.pdf
Шаг второй: резка частей
При лазерной резке можно сразу вырезать детали лодки, при ручной нужно распечатать детали на бумаги, затем наклеить на фанеру и вырезать.


Шаг второй: киль
Склеивает части киля. Снизу киля приклеивает палочки. Палочки позволяют лодки идти прямо на высоких скоростях.


Шаг пятый: смола
Покрывает поверхность лодки эпоксидной смолой. Смола придаст корпусу прочность и устойчивость к воде.


Шаг шестой: мотор и руль
Устанавливает руль и мотор. Устанавливает сервопривод и соединяет его с рулевым колесом. От двигателя выводит вал в корму. На вал устанавливает гребной винт. Что бы избежать попадания воды в корпус, ось необходимо уплотнить и нанести смазку.


Шаг седьмой: крепление
Для установки кабины мастер делает на палубе рамку. По углам рамки вклеивает четыре болта.


Шаг восьмой: кабина (кокпит)
Кабину мастер изготавливает из стеклоткани. Сначала из пенопласта изготавливает форму. Затем оклеивает форму стеклотканью пропитанной эпоксидной смолой.


Из фанеры вырезает лист по размеру рамки палубы. На листе делает воздухозаборники. Воздухозаборники нужны для охлаждения силовой установки. Приклеивает кабину к листу.


Шаг одиннадцатый: подставка
Для того, чтобы не царапать лодку при хранении мастер изготавливает подставку.


Шаг двенадцатый: покраска
Дальше мастер окрашивает части лодки. При окрашивании использует белую, красную и черную краски.


Шаг тринадцатый: наклейки
На бумаге с клейким слоем распечатывает рисунки и надписи. Наклеивает их на лодку.


Дальше нужно установить аккумулятор, контроллер, закрепить кабину и лодка готова. Осталось добраться до водоема и проверить ее в действии.

Читайте также: