Самодельщиков частенько обвиняют в том, что их самоделки представляет собой, по сути, «троллейбус из буханки хлеба», как в известном меме:-) То есть, можно было бы этого и не делать, но «как раз было время и зачем-то я это сделал».
Но есть некоторые из самоделок, которые в корне отличаются от этого всего, и каждый раз, когда их вспоминаешь, говоришь себе «как же хорошо, что когда-то я уделил этому своё время!», так как подобного рода самоделки отличаются крайней полезностью и являются весьма применимыми в жизни. Они могут быть по своей сути и не особо сложными, но польза от их наличия весьма велика. И в этой статье будет рассказ как раз об одной из таких.
Как, наверное, и многим из читателей, мне в течение года приходится неоднократно перемещаться из одного географического пункта в другой. Естественно, что подобные перемещения требуют перевозки с собой и некоторого количества груза.
В какой-то момент количество перевозимых с собой грузов у меня стало достаточно значительным и выкручивается из ситуации из разряда «а возьму рюкзак, а к нему ещё 33 сумки» мне надоело.
Соответственно, я задумался о покупке чего-то более вместительного, и взгляд пал на чемодан. Сразу скажу, что в чемоданах я не особо понимаю, так как не работаю грузчиком :-)) Поэтому выбирал исходя из того, чтобы чемодан не нужно было носить в руках, а также он должен быть достаточно вместительным и жёстким, чтобы за счёт своей жёсткости защищать перевозимые грузы от повреждения, особенно в аэропортах, когда их частенько неплохо так кидают. Кроме того, мне хотелось, чтобы он не давил на руки своим весом, соответственно, он обязательно должен быть на четырёх колёсах.
Как это частенько бывает при «вникании в новую тему», потянулись долгие часы изучения различных форумов, того, что есть на рынке и т. д. и т. п.
И того, что мне бы хотелось, не было от слова совсем, ни за какие деньги (так как я понимал, что чемодан беру не на месяц, и готов был даже несколько за это переплатить, если бы он был действительно стоящим). Да, был ряд примерно похожих компромиссов, но это всё не то.
В итоге я подобрал нечто похожее, что привлекло меня по размеру, жёсткому корпусу и четырём колёсам:
Однако уже тогда, когда я его покупал, меня очень смущали небольшие колёсики. Я сразу понимал, что тут будут проблемы: как с перемещением по городу, так как даже банальные «шишечки» (разметку для незрячих) проехать будет трудно, так и учитывая то, что наши города в плане пешеходных путей частенько представляют собой пересечённую местность, особенно для таких маленьких колёс.
Обычная ситуация: прокладывают какой-то кабель и перекопали тротуар. Траншея уже закопана обратно, но на её месте осталась полоса, засыпанная песочком, соответственно «welcome тащить чемодан на горбу» :-) В общем проходимость для чемодана никак не будет лишней…
Кроме того, многие в интернете жаловались (во время предварительного «гуглинга» этой темы), что подобные колёсики являются очень легкоразрушающимися и приходят в негодность за пару-тройку сезонов. А хуже всего то, что им нет никакого доверия: из-за своей малой надёжности, они могут выйти из строя в любой момент, что, как правило, происходит в самое неожиданное время и в самом неожиданном месте.
Да, чемодан вроде как и не особо дорогой, но досадно! Можно попробовать, конечно, «ментально приобщиться к VIP» и каждый год-два щедрой рукой выбрасывать чемодан, но «внутренняя жаба» мне этого никак не даст :-)
Таким образом, становится понятно, что уже в момент покупки чемодана я сразу задумывался о его апгрейде, а получив его в руки, убедился в том, что это оставлять как есть никак нельзя. Буквально один раз съездив в поездку и проинспектировав состояние колёс после неё, я увидел, что не следовало ожидать никаких чудес от колёс без каких-либо подшипников: во всех трущихся местах были найдены пластиковые опилки от износа, и это от всего лишь после одного раза!
Несколько поразмыслив, как можно было бы улучшить ситуацию, я понял, что никак — «только резать, не дожидаясь перитонитов».
После изучения конструкции я решил остановиться на замене существующих колёс на какие-то иные, и при этом взгляд упал на роликовые коньки, купленные когда-то давно по случаю, а после того как я с них достаточно неплохо так грохнулся, много лет лежащие без дела.
Очевидным плюсом этих роликовых коньков были отличные обрезиненные колёса, имеющиеся в количестве аж 8 штук, и при этом каждое из них было снабжено двумя закрытыми подшипниками. Вот это другое дело! Соответственно, разбираем коньки и снимаем с них колёса… Причём сделал я это без каких-либо чётких планов, что я с ними буду делать дальше, так как никаких способов их прикрепления к чемодану пока не просматривалось…
Далее в полный рост встал вопрос, а каким собственно образом крепить эти колёса к чемодану? «Родные» колёса с чемодана снять, на первый взгляд, невозможно, так как для удешевления конструкции вертикальная ось этих поворотных колёс была неразборной и заклёпана заклёпкой сверху…
Так как чего-либо подходящего дома не нашлось, то в целях поиска идеи я выдвинулся в сторону «никому не известного магазина», заканчивающегося на… руа.
И там удалось кое-что найти, а именно поворотные колёса, которые, по идее, вполне могли бы сгодиться.
Взгляд на них пал не просто так: прочная стальная основа, мощный вертикальный болт с гайкой для крепления к чему-либо, а также мощный горизонтальный опорный подшипник и… УПС! Опять-таки полное отсутствие каких-либо подшипников у горизонтальной оси, где стальная ось тёрлась об обычную пластмассу со вполне потенциально предсказуемыми результатами, вероятно, очень похожими на результаты «родных» колёс чемодана (да что ж такое-то!...:-)
Но так как ничего лучшего больше не нашлось, то я решил во что бы то ни стало сотворить что-то годное из того, что есть…
До начала всех последующих работ я снял с чемодана четыре пластиковые площадки, расположенные по его углам, к которым и были прикреплены колёса, благо эти площадки были прикручены всего лишь небольшими шурупами.
Изучив конструкцию, я понял, что спилить эту заклёпку не получится (слишком мало места), равно как и сточить — можно повредить окружающую пластмассу, которая во время стачивания наверняка поплавится и повредится. Поэтому я решил пойти другим путём: хорошо заточенным (читай «новым») сверлом с помощью ручного сверлильного станка (благо у меня он был) я просто высверлил эту заклёпку вертикальной оси! Для этого ножку с колёсиком я зажал в тисках, положил под сверлильный станок и сильно надавил вращающимся сверлом (по паспорту, давление на кончике сверла около 200 кг).
Результатом стало то, что металл заклёпки не успел даже нагреться и поплавить окружающую пластмассу, а заклёпка была сосверлена, превращена в труху и отвалилась буквально за доли секунды, соответственно, сразу отвалилась и ножка с «родным» колёсиком. Эту процедуру я проделал для всех четырёх колёс.
После чего я несколько рассверлил отверстие, в которое раньше проходила вертикальная ось предыдущего колеса. Теперь вся конструкция может принять новую ножку с колесом.
Однако тут меня ждало разочарование: после того как я разобрал купленную металлическую ножку колеса, я понял, что вставить туда новое колесо не получится — старая горизонтальная ось несколько тоньше, чем разборная горизонтальная ось колёс роликовых коньков. Но это легко решается — мы просто рассверливаем тем же самым сверлильным станком место вставки горизонтальной оси, для удобства процесса подкладывая валяющийся под рукой алюминиевый цилиндрик:
Теперь новая ось отлично вставляется:
Собираем ножку с новой осью и вставляем её в пластиковую площадку. Выглядит теперь это как-то так:
Так как место будет в процессе работы достаточно нагруженным, а я не хотел бы, условно, опаздывая на самолёт, чинить отвалившееся колесо, которое открутилось в самый неожиданный момент, я снова разбираю горизонтальную ось и закручиваю обратно, предварительно залив внутрь неё так называемый «фиксатор резьбы»:
По сути он представляет собой некую мастикоподобную массу, которая в жидком состоянии чем-то похожа на клей «Момент», а после застывания превращается в подобие плотной резины и хорошо держит резьбовое соединение, не давая ему раскручиваться. Соединение также не подвержено растрескиванию и выкрашиванию при ударах и толчках, что весьма полезно для такого места.
Если кого интересует, то подобные фиксаторы резьбы есть в изобилии практически в любом магазине автозапчастей, где они обычно представлены в широком ассортименте и отличаются по силе удержания (а также по цвету, для простоты ориентирования среди них обычного потребителя).
К примеру, синий фиксатор (выглядит как ярко-синяя прозрачная жидкость, застывающая за короткое время после нанесения на резьбу) обладает средней силой удержания, поэтому в ряде случаев я использую именно его (потому что когда-то разбирать всё равно придётся, поэтому «на века» нам не нужно). Просто тут так сложилось, что под рукой валялся именно этот, который я показал выше. Впрочем, он тоже вполне сгодится.
Изнутри это выглядит вот так (подложена шайбочка и пара гаек с гроверной шайбой, чтобы не раскручивались):
Далее нам остаётся только собрать все четыре готовые платформы, после чего смонтировать их на чемодан. В жизни смотрится, кстати, как «родное», и никто никогда не догадается, что это самоделка. Выглядит это всё как-то так:
Теперь о результатах, а именно о том, как изменился чемодан после такого апгрейда. В целом могу сказать, что поведение его изменилось разительно!
Например, ход его стал легчайшим, и это несмотря на то, что он по своему размеру довольно большой и довольно сильно у меня загружен (20-30 кг), а размером он мне до пояса. То есть практически это означает то, что подобный чемодан можно толкнуть «одним мизинчиком» и, будучи даже нагруженным, он будет катиться метров пять! Лично я не знаю ни одного чемодана такого плана!
По крайней мере, по сравнению с тем, что было, это просто небо и земля. Если раньше я его тащил и он начинал «тарахтеть» на малейших камешках, что существенно замедляло ход (а обычно с чемоданом куда-то торопишься и это важно) и требовало гораздо больших усилий, то теперь он катится практически сам собой, совсем не нагружая своего владельца.
Кроме того, большие по диаметру, хорошо обрезиненные колёса позволяют легко и быстро проезжать малые и средние затруднения, на которых раньше предыдущего типа чемодан пришлось бы тащить на себе.
Ещё один позитивный момент выявился период зима-весна: как можно заметить выше, я выложил там картинку, где показано сравнение размеров предыдущей ножки с колесом и нынешней.
Как можно легко понять из этого, «клиренс» (то бишь расстояние от днища чемодана до дороги) чемодана сильно вырос, что позволяет ему ехать практически с той же скоростью, что и летом, даже по заснеженной поверхности!
Причиной чего является как раз большой клиренс и тонкие колёса, прорезающие снег до асфальта, что, в совокупности, и позволяет сохранять высокую скорость движения, практически как летом.
Довольно забавно в процессе эксплуатации чемодана смотреть на удивлённые глаза других тяжело гружённых пассажиров, которые с тарахтением кое-как тащат за собой чемоданы, в то время как ты их обгоняешь с большой скоростью, практически со скоростью человека без какого-либо груза, а чемодан при этом не тащится за тобой, а спокойно едет рядом :-) И это притом, что мне он практически до пояса, тяжело нагружен, а на спине у меня ещё рюкзак!
На данный момент этому апгрейду исполнилось что-то порядка 5 лет, и как опытный пользователь я могу сказать: оно того однозначно стоило!
При этом у меня были некие опасения, так как, например, горизонтальный подшипник ничем не защищён и практически открыт всем неблагоприятным погодным факторам.
Но в реальности всё не так плохо: я эти горизонтальные подшипники сразу хорошенько смазал смазкой «Литол-24», и, несмотря на то, что на них попадает и влага, они чувствуют себя вполне отлично, и всё крутится и работает так, как будто вчера собрано, и нигде ничего не заклинивает.
Поэтому, хотя на меня иногда накатывает блажь — «апнуть» ещё и этот подшипник, установив некий подшипник закрытого типа (или даже просто 2 диска из бронзы БрАЖ), после того как я достаю чемодан и смотрю на состояние этих подшипников, меня сразу отпускает :-)
▍ А какие ещё апгрейды возможны?
Как известно, аппетит приходит во время еды, поэтому некоторое время спустя я начал оглядываться вокруг и присматриваться, а какие ещё варианты апгрейдов можно было бы применить?
Если мы бегло посмотрим на то, что предлагает интернет по этой теме, то увидим, что многие из этих концептов достаточно впечатляющие. Например, чемодан-скутер, на котором можно ездить верхом (с довольно-таки компактной батареей, надо заметить):
Штука довольно любопытная, однако стоит довольно дорого и, на мой взгляд, несколько избыточна.
Есть ещё любопытная конструкция, которая привлекла моё внимание, а именно робот-чемодан, отслеживающий своего владельца и едущий за ним:
В наших реалиях сразу напрашивается вывод, что беззаботно вышагивающий владелец достаточно быстро обнаружит, что чемодан, который должен был ехать за ним, вполне успешно уехал с кем-то другим, и вовсе не потому, что отказала система слежения (хотя и это возможно в нашем трафике), а скорее потому, что другой пешеход решил, что этот чемодан ему нужнее :-)
Поэтому показанные варианты хоть и вызывают некоторый интерес и желание потешить своё инженерное эго, построив нечто подобное, на мой взгляд, являются не особо жизнеспособными.
В ходе эксплуатации своего чемодана у меня родился ряд мыслей, как можно было бы ещё сильнее проапгрейдить его, желательно без описанных излишеств.
Самым жизнеспособным из концептов для применения, на мой взгляд, является моторизация колёс чемодана, что позволит ему стать практически невесомым в руках своего владельца, так как не всегда дорога идёт горизонтально, она вполне может идти и в горку.
Если, скажем, на верхней рукоятке чемодана расположить кнопку включения/выключения двигателей колёс, то владелец всегда сможет облегчить процесс движения, если ему стало тяжело, например, если нужно подниматься в горку. А, скажем, если дорога идёт горизонтально или под горку, двигатели не работают. Мало того, можно даже сделать рекуперативное торможение, то бишь, когда едем под горку, нажимаем другую кнопку, что позволяет тормозить двигателем и облегчает процесс спуск с горки, параллельно заряжая аккумулятор.
Теперь, что касается самого двигателя: на мой взгляд, это должен быть плоский, максимально компактный двигатель, желательно устанавливаемый вместо стандартного колеса, которое у меня уже стоит на чемодане.
Долгий поиск готовых подобных решений ничего адекватного не принёс, поскольку, если подобные двигатели и существуют, то малопопулярны, так как основным моим требованием была миниатюрность и лёгкий вес: не более 75 мм в диаметре, а лучше 50 мм, высокий момент на валу и толщина не более 20 мм. Эти требования сразу отсекают все потенциальные решения, уже существующие на рынке, в том числе такие, как двигатели электросамокатов. По причине желания малого веса всякие мощные шаговые двигатели с редуктором — тоже в топку (у меня есть тут пара, на расстоянии вытянутой руки – так вот вес у них – ууу…).
К слову, двигатели от самокатов всё равно не пойдут, так как обладают слишком большим размером и оборотами, а нам столько не надо — бежать за чемоданом не наш выбор.
Из действительно хороших решений удалось найти только одно: плоские бесколлекторные двигатели с интегрированным планетарным редуктором, которые используются в робототехнике, например, в частности, в плечевых суставах известных робособак:
Картинка: Aliexpress
Вот только их стоимость практически полностью исключает их возможность применения для апгрейда чемодана, так как стартует примерно от 51 000 руб за один двигатель! К тому же, он имеет для нашего применения избыточный вес и мощность…
В процессе поиска самоделок, где кто-либо делал подобные двигатели сам (так как начал рассматривать такой вариант и для себя), удалось наткнуться на весьма примечательный случай, где человек собрал подобный двигатель из картона, причём весьма хорошо работающий:
Таким образом, на данный момент рассматриваю следующий вариант «апгрейда 2.0»: за основу берётся какой-либо покупной бесколлекторный двигатель. Причём для уменьшения размеров и возможности работы со стандартным электронным «обвесом» можно взять недорогие, но мощные двигатели от квадрокоптеров, например, серии 5010, на 360KV (т. е. 360 оборотов на каждый вольт поданного питающего напряжения):
Картинка: Aliexpress
Правда, ось не сквозная, как нужно бы… Поэтому если рассматривать такой двигатель в качестве донора начинки, то придётся, видимо, выдавливать старую ось (домкратом автомобильным гидравлическим, на самодельной приспособе) и ставить самодельную длинную ось (выточенную на токарнике по металлу). Ну и если брать именно этот двигатель, то конструкция редуктора будет несколько иной, чем показана на видео выше, так как тут в середину мало что можно засунуть — плотность расположения деталей уже велика.
Как альтернатива, конструкция, подобная магнитному редуктору, только на шестернях (но надо ещё обдумать это всё):
Так как моторизованных колёс будет больше одного, то стабилизация скоростей их вращения (чтобы все вращались с одинаковой скоростью) — ШИМ, PID, датчики на валу. В общем, всё стандартно.
И снабдить их планетарным редуктором с колесом от роликовых коньков (как у меня сейчас). То есть фактически снять резину со стандартного роликового колеса и натянуть на новое самодельное колесо.
Планетарный редуктор на первом этапе распечатать с помощью FDM 3D-печати, где в качестве пластика использовать нейлон (в интернете достаточно много вариантов, где люди использовали такой пластик для создания шестерён, и он вполне себе неплохо работал). После обкатки и оценки работоспособности подобного редуктора — изготовить точно такой же, только вырезав все компоненты из листового металла с помощью ЧПУ- электроэрозионного станка (давно хочу себе такой собрать, а тут как раз вроде как повод).
Но, честно говоря, сам думаю, что вполне можно обойтись даже просто 3D-печатными шестернями (буду пробовать? ибо 3D-принтер и двигатели уже есть под рукой). Просто подобрать их толщину, количество и материал. Ну и смазка в процессе, конечно. По идее, какие-то разумные сроки с таким подходом они должны жить. Тем более, если дополнительно разгрузить шестерни тем, что установить аж 4 двигателя — т. е. на каждое колесо. Соответственно, и нагрузка на каждый привод снизится.
Таким образом, на выходе получится весьма компактная система с малым весом, способная существенно облегчать процесс передвижения в поездках. Любые идеи и пожелания приветствуются ;-) При желании вы можете проделать такой же апгрейд для себя и развить либо предложенную идею моторизации колёс чемодана, либо предложить какую-то свою — будет интересно почитать!
Автор:
DAN_SEA
