Een drie-wielig heftruckje, 3D-geprint

Bij het internet surfen op de modellen site van https://cults3d.com/ stootte ik op een heftruck modelletje dat er wel leuk uit zag, van de firma 3Dito, dat werd aangeboden voor het luttele bedrag van net € 4 voor de tekeningen. Ik heb nog wat verder gekeken wat dit was, en heb de tekeningen besteld en gedownload. Daarmee een poosje niets gedaan tot ik opeens weer een 3D-printer bui kreeg, en ben begonnen met het printen van de diverse onderdelen. Hier het volledige adres: https://cults3d.com/en/3d-model/game/1-14-rc-3-wheel-forklift

0.jpg




Van het printen en de samenbouw wil ik hiervan een verslagje maken, met mijn ervaringen, waar ik tegenaan liep, en mijn oplossingen. Dit is misschien nuttig voor anderen die, net als ik , niet zo veel ervaring hebben in het tekenen en maken van 3D onderdelen/modellen.

Ik wil graag voorop stellen, dat het mogelijk als negatief gevonden commentaar niet als zodanig bedoeld is, want wat mag je verwachten van iets wat voor en appel en een ei wordt aangeboden! Wat dat betreft is het een geweldig leuk ding, met een mooie pasvorm, en de door mij ondervonden afwijkingen kunnen best wel eens het gevolg zijn van afwijkingen in mijn printer, en niet in de tekeningen.

Een beetje achtergrond info: mijn printer is een Ender 3 V2 in nagenoeg standaard uitvoering, alleen de positie van het bedieningspaneel heb ik aangepast, net als de positie van de filamentrol, dus niets wat de werking van het apparaat betreft.

Ik heb de kleuren zwart en rood gebruikt voor dit model, met filament van 123-3D, het rode is gewoon het aanbevolen PLA, terwijl het zwarte PETG is, dit laatste omdat onze in-house brandweerman @FredK verschillende malen heeft opgemerkt dat PLA onder constante belasting kan vervormen als het veel aan een warmtebron, bv. zon-instraling, wordt bloot gesteld; vandaar dat ik dat ook in huis heb.
Zoiets dus:

6.jpg


De diverse onderdelen zijn over de periode van een aantal dagen afgedrukt, waarbij het grootste deel de ‘Body’ is, die ruim 10 uur druktijd in beslag nam; inmiddels zijn ook wat extra boutjes en moertjes bij Ali aangeschaft, de 2 N20 motoren van 6Volt en 30 RPM had ik nog liggen, en ook de 2 regelaars voor de motoren waren nog op voorraad; daarvan had ik er eens een stuk of 10 laten komen in verband met de bouw van mijn 1:50 drijvende bok model, waar natuurlijk een heel aantal lieren op staan die motorregelaars nodig hebben. Ook de lagertjes zijn besteld, omdat ik die niet op de plank had liggen. Een bestellijstje van alles wat nodig is, werd netjes bij de bouwvoorschriften mee geleverd.

Goed, hieronder een paar plaatjes van alle gedrukte onderdelen, enigszins gerangschikt op locatie van het model.

IMG_6376.JPG


In de instructies wordt overal gebruik gemaakt van M2 boutjes, maar in mijn beleving is dit niet altijd voldoende, omdat die ingebouwde gaten te ruim zijn in mijn afdrukken; er wordt in het ontwerp geen gebruik gemaakt van het tappen van schroefdraad, de boutjes moeten de schroefdraad vormen, en zijn daardoor vrij ruim. Ik heb er diverse opgemeten, en daarbij bleek dat de draad slechts 0,1 mm insnijdt. Dat is voor sommige onderdelen voldoende, maar voor “structurele” onderdelen, zoals de montage van de wielen, en van de mast is dit onvoldoende volgens mij, en daarom heb ik voor andere oplossingen gekozen.

Tot later...
 
Laatst bewerkt:
Het komt er aan Leon! Overigens was dit een geintje hoor, ik dacht dat de icoontjes dat probeerden duidelijk te maken.
Cor
 
OK, nu weer even serieus :cool:

We waren gebleven bij die gaatjes in onder andere de hefmast, die te ruim zijn voor een M2 boutje, dat is hier te zien op het volgende plaatje:

IMG_6374.JPG


Ook de wielen zitten met elk 1 M2 schroefje vast in het frame, en nog niet eens echt stevig, daarom heb ik die vervangen door een doorgaande as van 2,0 mm, waarop ik aan beide zijden M2 schroefdraad heb gesneden.
De gaten in het frame moeten daarom dus iets worden opgeboord, en bij voorkeur wel in lijn met elkaar; dat heb ik gedaan door een 2 mm gaatje voor te boren in een latje, waarin een pennetje van 2 mm werd gestoken (een kaal stukje VD draad).


IMG_6380.JPG


Daarop wordt de ‘body’ dan gelegd om het bovenste gat in de body uit te boren naar 2 mm; het geheel omgedraaid, om de andere kant op die manier te bewerken.

IMG_6383.JPG


Dan past een asje van 2,0 mm daar licht klemmend doorheen om de wielen er op te monteren.

IMG_6384.JPG


De velgen van de wielen zijn voorzien van 1 enkel lager van 2x5x2,5mm, en dat lager is geplaatst aan de binnenkant van de velg, waardoor dit van nature al scheef gaat staan, ook al omdat de andere , buitenzijde een uitsparing heeft van ca.7 mm.
Dat velgje heb ik dus ‘bewerkt’, en voorzien van eenzelfde 2e lager aan de buitenkant, waardoor het wiel nu keurig rechtop staat; wie verdere info wil over hoe ik dat heb gedaan: laat maar weten.
IMG_0506edit.jpg


De Hefmast
Nu eerst even naar de hefmast: in het tekeningen bestand worden 3 versies van de binnenmast (dat is degene die op- en neer gaat) gegeven, ook al omdat niet alle printers nauwkeurig genoeg afdrukken, zoals ik al had ondervonden met de schroef gaten. Die mastdelen moeten zonder al te veel speling in elkaar passen, en tóch licht kunnen glijden. Ik heb eerst een deel van de originele mast afgedrukt, toen gepast en inderdaad veel te ruim, en daarna het 2e opvolgende bestand gekozen, wat perfect uitpakte, nadat dat het van de braampjes ed. was ontdaan.
Die binnenmast gaat op en neer door middel van een motortje dat boven aan de buitenmast is gemonteerd, waarvan het rondsel een tandheugel aandrijft die op de binnenmast wordt geplaatst.
De tandheugel kan besteld worden bij Ali. Maar ik heb hem afgedrukt. Omdat ik zag dat hij standaard met de tanden naar beneden op de plaat kwam te liggen, heb ik hem afgedrukt met een ‘brim’ om loskomen van het onderdeel van de plaat te vermijden. Ik dacht dat dat slim was, omdat de top van de tanden natuurljk geen erg groot oppervlak geven, dus die 'brim' zou dat zeker oplossen.
Dat was geen goede beslissing, want die brim was ook tussen alle tanden geplakt, en was bijna niet te verwijderen.
Daarom bij de volgende afdruk eerst de tandheugel op z’n zij gelegd en zonder brim, want op de zijkant is er ruim voldoende hechtingsoppervlakte. Op deze manier afgedrukt, met een vulling van 15%. Dat gaf me een perfecte tandheugel, die ook nog eens netjes in de daarvoor aanwezige uitsparing van de binnenmast past.

IMG_0505.JPG


Daarna de motor gemonteerd om te zien hoe de speling tussen het rondsel en de heugel uit kwam: die speling wàs er dus niet, het aanbevolen rondsel met 15 tanden, dat blauwe rondsel hierboven (Module 0,5 , wat ik nog op voorraad had vanwege die drijvende bok lieren) ging met geen mogelijkheid op de as, doordat er geen ruimte op de tanden was. Duikend in de voorraad had ik ook nog tandwieltjes liggen met 12 tanden, en die gingen er met teveel ruimte op: ik heb een speling gemeten van 0,55mm tussen de rondsel en de heugel. Daarop heb ik uitgerekend wat ik van die originele heugel af moest halen, om die te laten passen met het 15 tanden rondsel; dat kwam uit op een afname van 0,20 mm van de achterkant van de heugel. Dat dus aangepast op de .stl file en weer geladen in Cura en een nieuwe print gemaakt, die perfect paste. Dat was dus mijn 3e tandheugel.

Maar omdat ik toch al een 12 tanden rondsel had, heb ik een vulplaatje van 0,40 mm dik gemaakt, wat achter de oorspronkelijke heugel past, waardoor ik het 12 tanden rondsel kan gebruiken voor het geval ik de snelheid van de mast te groot zou vinden in bedrijf. We zullen het zien ;-)
 
Nog even een plaatje van die ‘reserve’ tandheugel, 12 tands - rondsel en vulling plaatje

IMG_0507.JPG


De montage van de hefmast op het frame, dat is dus het scharnierpunt van de hefmast, had te veel speling op de boutgaten, zoals ik eerder hierboven al heb laten zien; bovendien vond ik de montage op het frame met die 2 schroefjes onvoldoende, dus een soortgelijke operatie van de mast, als bij de voorwielen toegepast. De gaten in het onderste scharnierpunt van de mast zijn opgeboord naar 2,5mm en in het frame ook voor gebruik met een 2,5 mm pen. Door het verschil in materiaal (denk ik) was de pasvorm in het frame een makkelijk draaiende as, en in de mast een behoorlijke klem passing. Daarom heb ik voorlopig geen borging dmv. moeren op die as gezet, dat kan eventueel later nog wel, als dat nodig zou blijken te zijn.

IMG_0508.JPG


Even een tussendoortje: om wat extra asdruk op het aandrijvende wiel, achter, te geven, en om wat extra contra-gewicht te hebben voor de last in de vorken is er als optie een (LPG)gastank toegevoegd, die is gevuld met 5 stuks M10 moeren.
Dat is gedaan voor bouwers die verder weinig gereedschappen/materialen hebben.
Omdat dit niet echt geldt voor mij, heb ik in plaats van 5 moeren, een massief staafje van 40 mm lang en 20mm rond in die gastank geplaatst. Daarvoor moest de centrale pen in die tank niet geprint worden, en die heb ik er dus op tekening uitgehaald. Als gevolg is de ‘deksel’ van de tank niet met een schroefje vast gezet, maar er op gelijmd met CA.

FOTO

Het vorkenbord is voorzien van 4 rollers, die weer op kogellagers lopen. Dat is bij mij niet goed uit gepakt: de speling van de rollers op het binnenste hefframe is veel te groot, en bovendien, die rollers draaien gewoon niet, omdat ze veel te gemakkelijk glijden. Ik ben van plan om die rollers te vervangen door zijdelinks instelbare glijblokken, waarmee ik de speling kan instellen op het vorkenbord. Trouwens, de onderste montagebalk (de “lowrest”) van de vorken zit niet helemaal lekker, want die kantelt. Daar moeten extra nokken getekend worden om het kantelen van die onderste vorkenhouder te voorkomen. Op het moment van schrijven van dit deel van het verhaal kan ik echter niet tekenen, want ik gebruik hiervoor een on-line teken programma. Echter door een defect internet modem kan ik een weekje niet op het internet met de PC, in afwachting van een T-Mobile monteur: op afstand konden ze de fout niet lokaliseren of repareren……

hefbord.png


Het aandrijfwiel is een mooi stukje ontwerp naar mijn idee. De motor is grotendeels ingekapseld in een velg , waarop een Lego band gemonteerd wordt, en heeft een mooi passend lager van 12x18x4mm om het grootste deel van de wieldruk op te vangen. De werktekening laat mooi zien hoe dit in elkaar zit. Een stevige duimdruk voldoende om het lager over de plastic achterkant van de motor te drukken, op het aluminium huis is het lager gewoon verschuifbaar met de hand.

Schermafbeelding 2023-08-01 220014.png


Schermafbeelding 2023-07-31 205733aandrijfwiel.png
Schermafbeelding 2023-08-01 102002.png


In de voorgestelde uitvoering van de motor in de velg, is gebruik gemaakt van een bout met moer om de velg op de as te borgen; ik vond het mooier om dit met een stelschroefje van M3x8 te doen, dan is er geen kop te zien, maar daarvoor heb ik in de tekening wel een boring van 2,5 mm voorzien om die te kunnen tappen met M3 draad. Voorlopig heb ik de originele bevestigingsmethode nog laten zitten, zodat die eventueel ook gebruikt zou kunnen worden.

De bevestiging van de motor in de “wheelbracket” is ook wat te los, en ik wilde niet vertrouwen op het (te) vast draaien van de montage schroef, omdat die mogelijk door het dunne aluminium motorhuisje zou kunnen prikken, en de motor onherstelbaar beschadigen. Een leeg bierblikje brengt de uitkomst, dat is nl. 0,1 mm dik. Een strookje van 8 x 35 mm wordt uitgeknipt, en bij het indrukken van de motor in het huis meegenomen, waarna het geheel klem vast zit; dan de stelschroef aandraaien zoals voorzien.
Schermafbeelding 2023-07-31 210312.png


Dat strookje aluminium was een 'tijdelijke' oplossing, nadien heb ik die motorhouder gewoon aangepast en rondom 0,1 mm nauwer gemaakt, waardoor de motor mooi klem zit.
 
Laatst bewerkt:
Die motor houder wordt gemonteerd op een tussenasje “steeraxle” wat op zijn beurt weer gemonteerd wordt aan het stuurtandwiel; dit is op de bovenstaande tekening ook te zien. Op dat tussenasje zit een kogellager. Dat tussenasje heb ik afgedrukt zoals het op de tekening staat; het wordt met de motorhouder verbonden middels een vierkante nok, en met het tandwiel met een 6 kantige nok. Er zat te veel speling op beide kanten, ik zal niet in details gaan, maar de speling bedroeg 7 % van de as maat, daarom op tekening de X en Y maten met 7 % vergroot. De lagermaat was echter maar 2,5 % te klein, en die werd dus mede vergroot. Ik hoopte erop dat een perspassing dit zou oplossen. Niet dus, het lager was er niet op te krijgen, maar de passingen van het vierkant en het zeskant waren prima, die konden met handdruk in elkaar gezet worden, dus even terug naar de tekentafel, om die lager maar te verkleinen.
Ik plaats hier maar weer even een plaatje van de bouwbeschrijving, omdat die erg duidelijk zijn, en er ook de Engelse benamingen bij gegeven worden; bovendien zijn deze plaatjes duidelijker dan de foto’s van de onderdelen, die allemaal zwart afgedrukt zijn, wat niet zo heel erg goed overkomt.

Schermafbeelding 2023-08-02 185239.png





Bijna hetzelfde is er aan de hand met de “gearhold” waar de afwijking ca. 7,7 % was, maar de lager maat ‘slechts’ 3,2% te klein. Ook daar was de aanpassing van de nokken prima, en de lagermaat nu te groot, dus ook die moet aangepast worden.

Dan is er nog ruimte van de lagers in de “steerhousing” hetgeen gecorrigeerd kan worden met een stripje van hetzelfde bierblikje. Daarna toch maar en nieuw print gemaakt, na correctie van de lagermaten. Vervolgens kom je er achter dat de steertop-plaat geen enkele functie heeft, want naar mijn idee is die bedoeld om de lagers positief op te sluiten aan de bovenkant; maar de gaten in die top plaat zijn precies even groot als die in de steerhousing, dus dat lager kan gewoon naar boven glijden onder belasting van het wiel.
Die gaten kunnen makkelijk kleiner gemaakt worden, waarna de top-plaat overnieuw geprint kan worden, en dat heb ik dus ook maar gedaan.

Ik heb hierover een mailtje gestuurd naar de ontwerper, en ben benieuwd wat daar uit komt.

Er zijn dus nogal wat aanpassingen nodig, maar ik ben er niet zeker van dat dit allemaal in het ontwerp zit: Ik heb voor alle zwarte/ constructieve delen PETG gebruikt, en mogelijk heeft dat invloed op de maatvoering, de gaten zijn vaak te groot, terwijl de as-maten vaak te klein zijn, waardoor er veel zaken ‘slobberen’. Het is overigens allemaal relatief makkelijk aan te passen, het eenvoudigst is hiervoor Tinkercad te gebruiken, wat een laagdrempelig (en gratis) teken programma is.

In de beschrijving wordt aanbevolen om heel dus electriciteitskabel-litze te gebruiken voor het heffen van het vorkenbord. Omdat ik nog Dyneema draad van 0,5 mm heb, is dat hier toegepast, en dat werkt uitstekend. Het heffen van het vorkenbord werkt op de traditionele manier: de motor met rondsel heft het binnenste hef frame, en de ‘kabel’, die aan het ene einde vast zit aan het buitenframe loopt via de rollen op de bovenkant van de binnenmast naar het vorkenbord. De binnenmast wordt bij het dalen door de motor naar beneden getrokken, maar het vorkenbord moet op de zwaartekracht dalen. Dat lukt niet altijd, door mogelijk klemmen van de rollen op het vorkenbord, hoewel die zelfs gelagerd zijn met kogellagertjes. Diverse ander bouwers klagen hier dan ook over, en kunnen ook niet de te-grote speling uit de rollengeleiding halen zonder het risico te lopen dat het bord gaat kantelen, en klemmen.

hefbord.png


Omdat ik toch bezig was met het anders bekabelen van het bord, heb ik ook , in het midden een terugtrekkabel geplaatst. Dat was oorspronkelijk een beetje een houtje-touwtje set-up, maar werkte prima. Daarom heb ik een extra stang onderin het binnenframe getekend en geplaatst, een heel simpel ding, maar die Dyneema draad glijdt daar prima over. De einden van die draad zitten weer geklemd, aan één zijde door een 1 mm geboord gaatje inde dwarsbalk onder de motor op de buitenmast, en aan de andere kant geklemd op het vorkenbord, net als de 2 ‘hef’ draden.
Ik hoop dat dit te zien is op de volgende foto:

IMG_0518shopped.jpg


IMG_0496.JPG


IMG_0495.JPG


Er zijn nog een paar dingen te zien 2 foto's hierboven, en dat is de motor met het blauwe tandwiel met Z=15, waar ik de motor heb beschermd, en een beetje uit het zicht genomen, door er een stukje 14 mm krimpkous omheen te plaatsen.
Maar belangrijker is het feit, dat de 4 rollers van het vorkenbord zijn vervangen door 2 glijders, met slob gaten waardoor die zijdelinks verplaatst kunnen worden om een minimale speling te garanderen, terwijl het bord toch makkelijk kan schuiven. Een tekening van deze set-up maakt het zo nodig nog duidelijker:

Schermafbeelding 2023-08-02 222635.png


Tot zover deze aflevering, later gaan we bekijken hoe ik dit allemaal in die kleine ruimte heb weten te friemelen: Accu, 6 kanaals ontvanger, 2 servo's, 2 motor regelaars, en de aan/uit schakelaar met laadpunt aan de buitenkant.
 

Bijlagen

  • IMG_0496.jpg
    IMG_0496.jpg
    206,8 KB · Weergaven: 75
Leuk model (eigenlijk ook heel herkenbaar).
Had deze nl. hier ook gevonden.
En dat bedoel ik niet verkeerd, want jij laat in het verslag ook dingen zien en je het het over verbeteringen!
 
Laatst bewerkt:
Leuk verslag, en herkenbare problemen met 3D printen. Ik weet inmiddels dat ik voor een N20 motor 10x12mm in een ontwerp 10,2x12,2 moet aanhouden. Dan kan ik hem met wat kracht er in en uitschuiven, een klempassing heet dat geloof ik. Wel lastig dat je tekent via Internet, moet toch wel een programma "gratis" te vinden zijn.
Succea verder met bouwen, en printen.
 
Ik had nog 1 klein dingetje overgeslagen in de lange lijst met veranderingen/aanpassingen, en dat is de arm van de servo voor het neigen van de hefmast.
Het armpje daarvoor staat ook in het pakket met tekeningen, en dus netjes afgedrukt, maar het was niet echt wat ik wilde zien: er zat te veel speling op de vertanding van de servo as. Het originele heveltje dat bij de servo wordt mee geleverd past prima, en heeft 2 armpjes. Daarvan heb ik er één helemaal afgeknipt, en de andere ingekort zodat er maar 1 gaatje overblijft. Een M2 schroefje past daar netjes in. Hieronder het originele heveltje, en de verbindingsstang naar de hefmast.

IMG_0510.JPG


Je ziet dat het originele busje dat op de servo wordt gemonteerd vrij lang is, en daardoor een paar mm verder uitsteekt vanaf de servo, als het meegeleverde servo-armpje. Daardoor gaat die verbindingsstang scheef lopen, en niet in lijn met de bedienings arm en de mast. Daarom heb ik op die verbindingsstang een busje getekend, waardoor alles mooi in lijn ligt. Geen paatje van het eindresultaat gemaakt, maar je kunt er vast wel wat bij voorstellen. Verderop staat het geheel nog eens gemonteerd.

Dan moet er nog een voorziening worden gemaakt om de electronica 'aan' te zetten; daarvoor is er een 1 polig-2 standen schakelaartje gemaakt in de bodem. In de ene stand is de accu verbonden met de ontvanger, in de andere stand met het laadstekkertje dat er naast geplaatst is. Onder het wiel, op de foto.

IMG_6407.JPG


Dat was de voorlopige beschrijving van hoe het is samengesteld, nadat alles is pas gemaakt, waar nodig.
Dan nu een paar plaatjes hoe ik alle electronica in die kleine ruimte heb gewurgd. Daarvoor heb ik hem deels weer uit elkaar gehaald om foto's te maken, maar wees gerust, alles past er in, en na de foto's ging het ook weer in elkaar

IMG_0520painted.jpg


Ik heb er een beetje text bij geplaatst, van wat je ziet als je het dek , de stoel en het dashboard er af haalt: Het kleine tandwiel is op de stuur as gemonteerd, en wordt via een tussentandwiel, links boven aangedreven door het rechter tandwiel wat op de stuurservo is gemonteerd. Voor deze servo zit de ontvanger, met rechts daarvan de accu. De rijregelaar die je ziet is onder de bestuurders voetplaat gestuwd. Om dat mogelijk te maken is er wat materiaal met de 'hand---weg' gefreesd van die voetplaat. Als je dat weer zou bouwen is het dus zaak om dit in de tekening te verwerken!

IMG_0521shopped.jpg


Dan de achterkant er even af geschroefd, de rijregelaar uit de weg, en een glimp van de ontvanger, tussen de stuurservo en de accu; onherkenbaar omdat die uit zijn behuizing is gehaald, want díe ging er echt niet in.
Ook de servo voor de mastverstelling is nu zichtbaar, met daarboven de eerder beschreven tussenstang met een extra bus aan het servo draaipunt. Op de foto lijkt het niet in lijn te staan, maar dat is vertekening van de foto.

IMG_0522.JPG


De ontvanger zit normaal in zo'n mooi oranje kastje,

IMG_6406.JPG


maar dat is uit elkaar gehaald, en de electronica alleen maar beschermd door een paar stukjes zwarte krimpslang; transparant zou mooier geweest zijn, maar dat heb ik niet in die maat.
Als de accu er ook uit is, dan is dat beter te zien.

IMG_0523shopped.jpg


En hier is die ontvanger dan:

IMG_0525.JPG


Om de mast neig servo te kunnen plaatsen, is ook een klein stukje uit de bodemplaat gefreesd, die ter plaatse ca 7 mm dik is, dus dat kan wel wat minder, om ruimte te maken voor de bedrading van de regelaar die onder die servo een plekje heeft gevonden.

Dat was het zo'n beetje wat de bouw betreft. Ik heb inmiddels ook een nieuwe rijmotor ontvangen met 50 RPM, maar ook die is nog wat te traag naar mijn gevoel; een 60 toeren model zal zeker beter zijn. Maar ik moet daar wel nog even bij vermelden, dat de LiPo 2S die ik hiervoor heb gebruikt, van het type was 'die heb ik nog liggen' ...Al jaren.
Die was al wel fatsoenlijk opgeladen en gebalanceerd, maar bij het test bleek nu, dat 1 cel duidelijk meer instort dan het andere, als je het wiel met de hand gaat belasten; scheelt al gauw 0,5 volt, en dat kan dus niet. Daarvoor moet dan maar een andere 'passende' ! gevonden worden. Staat op het 'te doen' lijstje nu.

Cor
 
Back
Top