趣味はソフトウェア開発や3DプリンターやCADを使った工作など。ジェームズ・スタンレー子供たちが庭を走り回れるように、電動トラクターを自作中です。
ジェームス・スタンレー – トラクター
https://incoherency.co.uk/blog/stories/tractor.html
スタンリーさんが自作した電動トラクターのシャーシと車輪は以下のような感じ。前輪と後輪が 2 つずつあり、前輪と後輪のサイズが異なります。
後ろから見るとこんな感じです。シャーシは合板で作られています。
ハンドルは小さなトラクターです。ファーガソン TE20どうやら何かを真似しようとしていたようだ。ファーガソン TE20 のステアリングホイールは、運転席のすぐ近くのギアボックスまで伸びており、シャフトは両側から伸びています。シャフトは一方が時計回り、もう一方が反時計回りに回転し、シャフトから伸びるアームが一方が時計回り、もう一方が反時計回りに回転します。トラックロッドトラックロッドの一端とトラックロッドの他端を持ちます。スタブアクスルのキングピンの腕部分と繋がっているようです。
これを再現するためにアングルグラインダーギアを使用してステアリング ギアボックスを作成します。
ステアリングギヤボックスの問題の一つは、シャフトが側面から突出してシャーシに取り付けることができないことだったようだ。解決策は、シャーシ内で部品を組み立てることでした。しかし、スタンリーさんは「これは非常に不便なので、もう一度できるなら取り外し可能なようにしたいです」と書いています。
ハンドルは完全自作です。ホイールの中央にあるリングと3本の爪のような部分の2つのアルミ製パーツで構成されています。
後輪は乗用芝刈機の後輪を流用し、シャーシ内に取り付けます。スプロケットが装備されています。
スタンレー氏は「モーターがチェーンとスプロケットだけでリアアクスル（後車軸）を直接駆動すればうまくいく」と考えていたようだが、計算の際に円周率の係数を見落としていたようだ。計算を見直した結果、リアアクスルを直接駆動するには約 30:1 の減速比が必要であることがわかりました。これは極端すぎるため、約 300 歯のリア スプロケットが必要になります。そこで、スタンリーさんは、カウンターシャフト追加した。
スタンレーが電動トラクターに取り付けたモーターには逆回転機能がなかったため、モーターに配線するのが困難でした。DPDTスイッチがインストールされています。電源は36Vリチウムイオン電池です。出力が350Wなので速度が遅いように感じますが、3歳児のおもちゃなので「遅いのは内蔵機能」です。
筐体底面から突き出たスイッチ。
さらに、スイッチを切り替えるためのレバーがハンドルの横に追加されました。レバーにはベアリングはなく、木材に開けられた穴に差し込むだけです。
ブレーキはミニバイクのものです。シャーシの左側 (写真では右側) にあるペダルがケーブルを引っ張ってキャリパーのレバーを引き、パッドをディスクに押し付けます。
ギアレバーと同様に、シャフトはいかなる種類のベアリングによっても所定の位置に保持されず、木材に開けられた穴の中で単に回転します。ブレーキペダルにかかる力はギアレバーよりもはるかに大きいが、ブレーキはあまり使われないため「この構造は問題ない」とスタンレー氏は書いている。
スロットルレスポンスが非常に悪かったため、スタンレー氏はスロットル開度を出力する機構（スロットルコンディショナー）を取り付けた。Arduinoで作成されました。スロットルコンディショナーは下の写真のシャーシ内に設置されている黄色い箱の中に収納されているようです。しかし、このスロットルコンディショナーを使用すると、スロットルが100％にならなくなってしまったようです。さらにスタンレー氏は「改造する気にはなれなかったし、不必要な複雑さだと気づいたので、電子部品を取り外した」と書いています。
トラクターのボンネットを何にしようかと考えていたところ、子供がトラクターのおもちゃをもらったので、それを参考にボンネットを作ってみることにしました。
完成したパーツを全て分解し、シャーシ部分を真っ白に塗装しました。
そして灰色プライマースプレー。
あとは残りの部分に色を塗って完成です。
後輪 2 輪は常に一緒に回転し、前輪 2 輪は中心ピンを中心に回転し、不整地走行時には 4 輪すべてが地面と接触するように設計されています。後輪にはディスクブレーキが装備されていますが、効きが非常に低いようです。
大人が座っても十分なスペースを確保できるようシート位置を調整できます。ただし、後輪に体重がすべてかかるので、大人が運転するのは非常に難しそうです。したがって、大人が車を操縦するには、前傾して前輪に体重を移動する必要があります。
なお、Hacker Newsには同じように手作りトラクターを作成した人がいます。自分自身の体験談と記載されていました。
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