Otáčení dělových věží

[Petr C]

Zdravím všechny,
stavím model bitevní lodě Arizona 1:200 a rád bych měl dálkově ovládané otáčení hlavních dělových věží.
Nejsem zrovna kamarád s elektronikou, mým maximálním uměním je instalace a zprovoznění pohonu modelu a vrcholem bude, jestli dokážu model osvětlit a zprovoznit kouření komína.
Ale pohon otáčení věží mi už léta leží v hlavě, bylo by moc efektní pomalé otáčení dělových věží, ale bohužel nevím jak na to. Potřeboval bych nějaký polopatický návod nebo radu. Jsem ochoten i něco rozumného zaplatit nebo si třeba u někoho zhotovení takového pohonu objednat.
Uměl by mi někdo poradit nebo pomoct?
Předem děkuju,
s pozdravem Petr C

Přidám ještě i svůj soukromý mail: j2b523@seznam.cz

[PetrP]

Podobné téma se tu už v minulosti několikrát řešilo. Minimálně co se mi podařilo narychlo nalézt viewtopic.php?f=10&t=1394&hilit=d%C4%9B ... %9B%C5%BEe a viewtopic.php?f=90&t=3170&p=48269&hilit ... BEe#p48269

Problematika to je obsáhlejší, ve stručnosti, možné je vícero řešení. Jednak vhodný motorek s převody hodně do pomala, ovládaný vhodným spínačem. Buď RC (zapojený do přijímače), nebo archaické řešení v podobě mechanického spínače s kterým pohybuje běžné (mini)servo. Modernější řešení je využít právě konstrukci běžného serva a vhodně ho upravit pro větší rozsah pohybu (dělové věže v ose lodi na přídi a zádi měly cca 270°) a zpomalení (velké dělové věže se pohybovaly relativně dost pomalu, řádově několik úhlových stupňů za sec, ovšem na modelu by to zřejmě nepůsobilo realisticky, ale spíš přehnaně pomalé, pohyb sotva patrný). Konkrétně to lze řešit různě, ale jednak se tolik nevyznám v elektronice a jednak by to bylo na delší pojednání.

Osobně mě problematika otočných dělových věží na modelech zajímá už řadu let, ale dosud se mi podařilo zrealizovat pouze na jedné lodi (plastikový kit) viewtopic.php?f=63&t=4726&p=49570&hilit ... BEe#p49570 Řešení dost nedokonalé, rozsah otáčení malý (dle serva), rychlost pohybu omezena pomocí elektronického zpomalovače (ovšem stále poměrně vysoká), spřažení dvou věží působí potíže (jde příliš ztuha) a lepší by bylo samostatné servo pro každou věž. Pro první orientaci a inspiraci ti to snad může být dobré. Pro dokonalejší řešení potřeba zapátrat dál.

[LEON_CZ]

"Softwarové" zpomalení serva v RC vysílači by nepomohlo? Třeba ve FrSky vysílači tam ta možnost je, zpomaluju třeba vytahování vztlakových klapek na křídle letadla, nebo rozhlížení kamery.

[Dejv]

"Softwarové" zpomalení serva v RC vysílači by nepomohlo? Třeba ve FrSky vysílači tam ta možnost je, zpomaluju třeba vytahování vztlakových klapek na křídle letadla, nebo rozhlížení kamery.

Frskye mám, ale nezkoušel jsem jak moc velké zpomalení tam lze nastavit. Vezmi, že otočení věže může být mezi krajními body téměř i minuta....

[SH]

"Softwarové" zpomalení serva v RC vysílači by nepomohlo? Třeba ve FrSky vysílači tam ta možnost je, zpomaluju třeba vytahování vztlakových klapek na křídle letadla, nebo rozhlížení kamery.

při požadované rychlosti (či spíše pomalosti) otáčení začne servo krokovat... prostě cuká.

[Jira01]

Pro otáčení dvou kulometných dvojčat a 20mm kanonu na torpédovém člunu PT109 používám stejmosměrné motory v převodovkou (Stejnosměrný motor s převodovkou - DC 6V 20 RPM N20 - prodejce Drátek). Ovládání je pro každý motor samostatným regulátorem, rychlost otáčení lze regulovat od 0 do maxima - oběma směry.

[Akulacz]

Pokud by šlo o jednu věž, nebo více, které by se měly otáčet stejně(úhly, rychlost) pouze zrcadlově, tak by asi šlo vykuchat nějaká levná větší analog serva v kombinaci s nějakými zpřevodovanými motory (případně použít celá pokud nepoužívají mechanické omezení na převodových kolech) pouze potenciometr, který snímá polohu připojit přímo na hřídel věže.
Pokud by byl požadavek aby věže při "boční salvě" mířily stejným směrem tak byly asi byla nutnost využít nějaké mcu(Arduino, pic...) případně první varianta je také použitelná, pokud by každou věž měl ovládat extra kanál...
Kdesi v pořadníku mám něco z rusko-japonské války(tsesarevich, poltava, mikasa) takže když bude trocha času, tak bych mohl zkusit ovládání dvou věží pomocí dvou kanálů, první proporcionální by řešil otáčení věží, druhý 3 polohový věž A/ obě stejným směrem/věž B s pomocí Arduina, ale na to musí soudruzi z Korei a USA poskytnou nějaký volný čas

[SH]

...vykuchat nějaká levná větší analog serva v kombinaci s nějakými zpřevodovanými motory (případně použít celá pokud nepoužívají mechanické omezení na převodových kolech) pouze potenciometr, který snímá polohu připojit přímo na hřídel věže...

pokud bude potenciometr na výstupní hřídeli, bude to krokovat (cukat) stejně jako bez úprav.
Vložením převodu se jen zvýší moment, což je u otáčení věží bezpředmětné.

[Akulacz]

Pokud připojím věž na servo přímo, tak ano, ale pokud nebude mít mechanické dorazy a věž bude přes převod, pouze potenciometr přímo připojený ne k hřídeli serva ale k věži, tak by to právě tyto problémy mělo eliminovat.

[SH]

bohužel to eliminovat nebude.
aby servo pořád necukalo kolem požadované polohy, je tam tzv. deadband - mrtvé pásmo. oblast, kdy když je jezdec v ní, tak se servo nehne. Teprve až se žádaná poloha odchýlí natolik, až se dostane z toho pásma, servo popojede a zase se uklidní. To dělá ty skoky - cukání při pomalé změně polohy. Když se potenciometr přesune na výstupní hřídel, nic se nezmění. Je to stejné, jako by se přidal do serva jeden převod. Ano, servo zpomalí - při převodu 1:10 z 0.1s/60° na 1s /60°... z hlediska polohování věže nevýznamné, pořád řádově víc, než je třeba.

Po přidání převodu by současně bylo třeba zmenšit dedband, což je zásah do elektroniky a v případě současných specializovaných obvodů pro serva neřešitelné.

[VojtaT]

já bych to tak černě neviděl,
děla se mi otáčejí jak na Mogami tak na Scharnhorstu.
na mogami jsem to tenkrát řešil tak že pod každým dělem je 10gobyčejné analogové servo které jsem upravil tak že k potenciometru jsem z každé strany přiletoval odpor pro zvětšení rozsahu až na nějákých 270stupňů -dal to není možné kvuli rozsahu potenciometru a u zadních věží jsem obrátil polaritu tak aby se otáčeli opačně proti předním - řízení je potenciometrem na rádiu- tedy jak rychle otáčím knoflíkem tak rychle se otáčejí věže
další z funkčních možností byl dříve "zpomalovač z hobbykingu" dneska už ale asi nejde sehant - zkrátka krabička s potenciometry kterýmy se nastavovalo zpomaletí případně na jednom výstupu revers
https://hobbyking.com/en_us/turnigy-3-c ... tore=en_us
další částečná hotová řešení mohou být:
zvětšení rosahu pwm:
https://www.aliexpress.com/item/1005005 ... ry_from%3A

servo zpomalovač:
https://www.aliexpress.com/item/4000271 ... ry_from%3A

případně tady další signal converter:
https://www.aliexpress.com/item/1005003 ... ry_from%3A

jediné co je nutné si pohlídat je jaký rozsah mají serva případně jestli nepotřebují nějak mechanicky upravit, já jsem například použil tyhle:
https://www.aliexpress.com/item/1005002 ... ry_from%3A

[PetrP]

Akula:
Stále platí, co jsem tu napsal v minulosti (viz. nahoře, příspěvek 24.3.2023), víceméně bych se jen opakoval. Akorát bych přidal, že jsem trochu experimentoval s těmi zpomalovači serva. Jeden umožňoval nezávisle ovládat dvě serva (dva kanály), druhý současně (tedy na jednom kanále) tři serva, z toho jedno s reverzem (to je ten Turnigy z prvního odkazu od skreta). Celkem zajímavé věcičky, ale bohužel mají nějaké nedostatky a omezení a i s jejich aplikací to s pohybem dělových věží stále není ono. I na nejpomalejší rychlost stále příliš rychlé a pohyb poněkud cukavý. Tedy sice v zásadě použitelné, ale nečekat od toho zázraky.

Kromě obyčejných serv je mi delší dobu známo, že existují také serva kontinuální (otočná 360°). Nejsou to jen plachetní navijáky (vesměs větší, silnější, drahé), ale dají se sehnat i laciná serva v mikro velikosti. Dosud s tím nemám přímou zkušenost, ale právě jsem jedno takové mikroservo přidal k větší objednávce a až ho dostanu, tak budu zkoumat, jak přesně se to chová a vymýšlet, jak by se to dalo na modelech vhodně využít (nejen pohyb věží ale třeba i jiné aplikace).

[SH]

...
Kromě obyčejných serv je mi delší dobu známo, že existují také serva kontinuální (otočná 360°). Nejsou to jen plachetní navijáky (vesměs větší, silnější, drahé), ale dají se sehnat i laciná serva v mikro velikosti. Dosud s tím nemám přímou zkušenost, ale právě jsem jedno takové mikroservo přidal k větší objednávce a až ho dostanu, tak budu zkoumat, jak přesně se to chová a vymýšlet, jak by se to dalo na modelech vhodně využít (nejen pohyb věží ale třeba i jiné aplikace).

chová se to jako motor s převodem a regulátorem v jedné krabičce. Nic víc, nic míň.

[PetrP]

SH:
Jasně, tak nějak bych to očekával. Akorát netuším přesné vlastnosti, jako rychlost otáčení, charakter regulace apod. Prostě vyzkouším a uvidím.

[Akulacz]

PetrP:
360 servo má plus v tom že velikosti výchylky určuje rychlost otáčení(možná ne u všech), tím se dá zařídit určité zpomalení, ale nemá žádné koncové ani středovou polohu. Muselo by se to řešit nějakými dorazy, případně spínači a dodatečnou elektronikou...
Co jsem našel tak u velkých lodí udávali třeba 4st/s takže by to chtělo převod kolem 1/100 na běžné servo, ale už tak 1/20-30 by mohlo vypadat celkem realisticky, přeci jen už rychlost pohybu lodi bývá mnohem rychlejší, než by odpovídalo předloze.
Asi nejlépe by to šlo řešit ozubeným věncem a šnekovým převodem, asi si zkusím něco vytisknout (kdysi jsem na zkoušku dělal kamarádovi pastorky na autodráhu a většinou nějakou tu hodinu vydržely při ne úplně malých otáčkách) a vyzkoušet to s upraveným serverem a potenciometr přímo na věž... když budou výsledky mizerné tak asi nezbude než zkusit naprogramovat nějakou řídící jednotku...

[PetrP]

Akulacz:
Ano, jak píšeš. Rychlost otáčení věží reálně hodně pomalá (mám obdobné údaje), tedy na modelu by to zřejmě působilo divně (stěží postřehnutelný pohyb). Tedy obdobně jako s rychlostí modelu, kdy nefunguje dobře prostý přepočet dle měřítka, ale spíše dynamická rychlost, při které model vytváří na hladině vlny podobně jako její předloha. Tedy bych realisticky působící rychlost pohybu dělových věží na modelu viděl poněkud rychlejší, ale nějak přiměřeně. Prostě aby to pro pozorovatele vytvářelo dojem důstojného pomalého pohybu.

S tím 360°servem přesně tak. V principu jde o motor s převody, což je řešení, které mě pro daný účel napadlo již kdysi dávno a přišlo jako nejpřirozenější a nejintuitivnější. Prostě otáčení věží pomocí motoru s převody hodně do pomala, aby se dosáhla ta vhodná rychlost. Ovládání oboustranným spínáním (sepnuto - věž se otáčí, vypnuto - věž stojí). Nevýhoda takového řešení, že ovládání plně spočívá na tom kdo řídí model. Přičemž jeho pozornost je dost upoutana kormidlováním a řídit k tomu navíc pohyb věží (zejména nějak synchronizované otáčení více věží najednou) už by mohlo být dost náročné. Absence střední polohy by mi tolik nevadila, ale jasná nevýhoda v potřebě řešit krajní polohy.

Klasické servo má tu výhodu, že má právě ty polohy (střední, krajní) a pomocí proporcionálního ovladače mu lze pouze vydat povel k otočení do určité polohy a zbytek si už servo samo zařídí. Ovšem pro uspokojivé provedení bohužel potřeba vyřešit to dostatečné zpomalení pohybu a výrazné zvýšení rozsahu (některé např. boční věže mohly mít méně, ale typicky ty na přídi a na zádi obvykle cca 270°). Což zřejmě nějak lze, ale za cenu úprav elektroniky (viz. skret), což bohužel není moje doména, natož nějaké programování apod. Za sebe se tedy přikláním spíše ke konstrukčně prostším řešením, ale pro zdatné se meze jistě nekladou. Nevím jestli jsi četl ty staré zdejší diskuze na téma otočných věží. Tuším že tam padaly i nějaké poměrně odvážné a ambiciózní návrhy jako aplikace gyroskopů (pro automatické udržování zamíření děl na cíl). Ale to už je z mého pohledu vyloženě sci-fi a raději bych se držel více při zemi.

[Akulacz]

Ještě by mohla být varianta použít naviják ala hs-785, tam píšou 3,5 otáčky a 1,6s/60st, pokud by jsi to zpřevodoval na rozsah otáčení 270st, tak by otočení ze středu do krajní polohy mělo trvat 15s což už by mohlo odpovídat. Bohužel jsem žádný ještě neměl v ruce, tak snad neinpretuji katalogová data špatně a není to úplně levná varianta a spíše pro větší modely... Někdy tak může být použití nějakého mikropočítače v kombinaci s levnými servy levnější varianta, zvláště pro více věží a pokud člověk chce nějaké "pokročilé" funkce...
Bitevní loď s věžemi mám na třetím místě v pořadníku, ale zkusím nějaký průzkum a přípravy ze zbytků z letadel co se válí v šuplíku a co půjde nakreslit a vytisknout...

[PetrP]

Akulacz:
Tak uvidíš jak se ti zadaří. Možností řešení je více a každý má jiné představy a požadavky. Vzhledem k tvým zamýšleným předlohám by provedení nemělo být tolik složité (pouze dvě hlavní dělové věže).

Jinak ten výběr předloh chválím, alespoň zas něco méně otřelého ve srovnání s WW2 legendami. Proti těm WW2 obrům rovněž výhoda, že lodě z té doby byly výrazně menší a jejich modely tedy vychází i v relativně větším měřítku rozumně velké a skladné. Osobně se mi lodě z éry predreadnoughtů rovněž líbí (vedle WW1 a WW2), zas poněkud jiný design a estetika, každopádně mají též své specifické kouzlo. Něco takového též zamýšlím postavit, alespoň v podobě malých kitů. Jinak třeba sleduji výstavbu ze SK https://www.rcportal.sk/bronenosec-sisoj-velikij-am9892

[LEON_CZ]

"Softwarové" zpomalení serva v RC vysílači by nepomohlo? Třeba ve FrSky vysílači tam ta možnost je, zpomaluju třeba vytahování vztlakových klapek na křídle letadla, nebo rozhlížení kamery.

při požadované rychlosti (či spíše pomalosti) otáčení začne servo krokovat... prostě cuká.

Ano, ale bude to krokování serva vůbec patrné, když se na tu loď bude dívat člověk z několika metrů ze břehu?

[Dejv]

"Softwarové" zpomalení serva v RC vysílači by nepomohlo? Třeba ve FrSky vysílači tam ta možnost je, zpomaluju třeba vytahování vztlakových klapek na křídle letadla, nebo rozhlížení kamery.

při požadované rychlosti (či spíše pomalosti) otáčení začne servo krokovat... prostě cuká.

Ano, ale bude to krokování serva vůbec patrné, když se na tu loď bude dívat člověk z několika metrů ze břehu?

Heleď asi takhle. Mám nasazené serva na otáčení děl. Pořídil jsem si 270° serva. Zkusil jsem si roztáhnout výchylky na vysílači tak, aby pokryly celý rozsah, avšak na mým Frsky to nešlo až do plnýho maxima. Tak jsem si na Alíku pořídil expandery a pak už to šlo.
Dalším bodem bylo zpomalení. To šlo nastavit v klidu na vysílači. Tady jsem narazil na problém digi vs. analog servo. Analog servo při zpomalení cca 7s od kraje ke kraji prostě cukalo. Výrazně. Hlavně při malých změnách. Pořídil jsem si tedy digitální serva a problém se minimalizoval. Úplně nezmizel, ale minimalizoval tak, že už to bylo únosné.   

[Akulacz]

PetrP:
Ač se to tak může zdát, na tuto problematiku jsem se úplně nevykašlal, jen nevycházel čas - stihl jsem za tu dobu dotáhnout do finále jen dvě stavebnice aut a jednu pistol... Teď v rámci "vyhoření" a po dovče u vody přecházím do módu, kdy se budu více věnovat koníčkům, teď převážně těm spojených s hladinou...
Pokud už nemáš vyřešeno, tak zde nebo přes PM pošli data - počet a rozteče věží, max průměr točny pod věží, max úhly natáčení, volný prostor pod palubou (v případě pohonu více věží jedním pohonem - rozdílný převod by mohl umožnit "zacílení" stejným směrem pro více věží na přídi/zádi se společným pohonem) nebo e-mail (kde můžeme probrat specifické požadavky) zkusil bych to udělat trochu univerzálnější. Případně jestli máš v okolí možnost 3D tisku a někoho kdo by zapojil dle schematu řídící jednotku, případně naprogramoval MCU.
Nakoupil jsem nějaké krámy a chtěl bych připravit dvě až tři varianty: 
1) 360° serva přímo ovládaná RC soupravou, pravděpodobně třecí převod a mechanické koncové dorazy.
2) 360° serva ovládaná MCU, koncový spínač pro kalibraci/potenciometr snímající úhel natočení věže, ovládání jedním proporcionálním kanálem a jedním přepínačem - úhel natočení/strana na kterou budou děla mířit - zde už mám soft zhruba připraven, zbývá dokreslit mechaniku a otestovat.
3) miniaturní krokové motory ovládané MCU, jinak jako varianta 2, jen ubudou převody.

Až bude zveřejnitelný progress, tak založím spešl vlákno s info a podklady pro realizaci, možná bych mohl i nějakou menší sérii vyrobit (snad ještě letos), pokud požadavky nebudou příliš vybočovat ze specifikací prototypu.. V mém případě predreadnoughty v měřítku ~1:100-144 - kolem metru, v případě modernějších štíhlejší lodí tak 1,5m. Dvě věže v základu, možnost spřažení několika věží na jeden pohon.

[Dejv]

...

+ dálkoměry.... 

[Akulacz]

...

+ dálkoměry.... 

No koukal jsem i na "kompasy" že by se jen nastavil azimut a loď by mířila stále stejným směrem, bez ohledu na kurz lodi, ale co jsem tak pochytil, tak ty běžně dostupné (rozuměj za pár kaček) dokáže ovlivnit jakýkoliv magnet v okolí (motor, servo...) a nejspíše by to fungovalo dost mizerně, ale zkusmo můžu jeden kousek objednat na pokusy.
Elevaci bych asi řešil pomocí "vačky", která by mimo středovou polohu hlavně mírně zvedala. Pro větší modely by asi šlo přidat servo měnící náměr, tam by ale opět asi byl problém s rychlostí, převody... Určitě by to nebyl problém vyřešit, ale momentálně to je mimo můj záběr zájmu v kategorii menších modelů, kterým se hodlám aktuálně věnovat - nevylučuji že v budoucnu zkusím přidat i tuto variantu. Kdyby to šlo extra dobře, tak bych zkusil  v rámci jednoho výkonnějšího MCU spojit funkci zvukového modulu a "řízení palby"
Aktuálně nám jako prioritu relativně jednoduché řízení palby, City-class ironclad a KuK obrněnec z konce předminulého století - Kaiser Max, Tegetthoff, Stephanie, Rudolf, kdyby se někomu doma válely lepší podklady (aspoň v úrovni polomakety), určitě nepohrdnu...

[Dejv]

...

Aspiruju na mnohem amatérštější provedení a to nutno říci, že mám v budoucích věžích haldu místa. 

[PetrP]

Akulacz:
V pořádku, u mě se za ty dva roky neudálo nic nového, v modelaření jsem se dostal do dalšího období stagnace a nejsem schopný ani řešit servis a opravy existujících modelů, natož plánování a výstavbu nových. O konstrukci nějakých náročnějších zařízení jako diskutovaný pohon dělových věží nemluvě. Některé myšlenky jsem pojal již před cca 20 lety, ale dosud nedošlo k jejich aplikaci a ověření a kdo ví, zda někdy ještě na to dojde. Třeba ta idea třecího pohonu s mechanickými dorazy mě napadla již hodně dávno, ale zatím jsem se neposunul od obecných myšlenek ke konkrétnímu rozpracování a realizaci. A tak dále...

Co se elevace týče, tak ta mi nepřijde jako tak velký problém. Rozsah běžných serv na ni bohatě stačí. Dokonce i na WW2 PL děla (náměr až 90°), zatímco většina těžkých věžových děl měla náměr výrazně menší. V případě těch starých lodí éry predreadnoughtů to většinou bylo do 20°. 

Skutečná těžká děla se až na výjimky nabíjela při nízké elevaci, tedy se mezi výstřely neustále naklápěla nahoru a dolů. Dokonce leckdy nezávisle na sobě, nebylo pravidlem aby děla v jedné věži pálila současně. Zejména u těch predreadnoughtů ještě ani nebyl zaveden centální systém řízení palby. To přišlo až o pár let později v éře dreadnoughtů. Tedy v případě modelů predreadnoughtů ani zrovna nedává smysl řešit nějaký sofistikovaný program synchronizovaného pohybu věží a děl. Ta úplně nejstarší plavidla (obrněnce z 2.pol. 19.st. a první predreadnoughty) dokonce ještě měla nabíjecí systémy bez otočných výtahů střeliva, tedy se věže po každém výstřelu musely otáčet nazpět do základní pozice odměru (případně používat pohotovostní zásoby munice přímo ve věži).

Kdybych narazil na nějaké vhodné podklady, tak mohu dát vědět. Obávám se však, že k lodím z dané éry toho obecně tolik neexistuje. Každopádně hodně zdaru do díla.