4 stycznia 2020 Instructions

EDIT 4.07.2022:

Post skierowany jest do doświadczonych pilotów.

LUDZISKA BEZ KURSU, W TRAKCIE I ZARAZ PO :
Odpuśćcie sobie plany samodzielnego holowania, pytania etc, polatajcie DUŻO z holu, Bardzo dużo i dopiero tu wróćcie za rok, dwa….

Ku przestrodze film ukazujący co może się stać jeśli brak komuś teorii i/lub doświadczenia w holowaniu.

A tutaj już o projekcie (miłej lektury ) :

Witam.

Tutaj pojawią się wszystkie informacje na temat mojego projektu automatycznej, zdalnie-sterowanej przez pilota paralotniowej wyciągarki MyWinch2 na podstawie poprzedniego “na szybko” wykonanego prototypu na cele testu czy się da :).

Główne założenia projektu :

Wykorzystanie gotowego układu napędowego ze skutera/quada z automatycznym sprzęgłem odśrodkowym i automatyczną skrzynią (wariatorem) gdzie po prostu zamiast koła montujemy bęben.
W pełni automatyczne sterowanie na podstawie komend z manetki/pilota zasięg minimum 2km.
Utrzymanie zadanego ciągu na linie z precyzyjnym pomiarem za pomocy tensometru.
Możliwość wykonywania holi z nawrotami
Opcjonalne sterowanie silnikiem układacza liny
Automatyczne zwinięcie liny po holu

Wyciągarka w formie prototypowej okazała się bardzo skuteczna ale wiadomo, prototypy zostawiają bardzo wiele do życzenia zwłaszcza w kwestii dopracowania szczegółów, na pierwszy rzut idzie nowe sterowanie, którego projekt wraz z wsadami do procesorów/kodami źródłowymi udostępniam całkowicie za darmo do dowolnego użytku, zezwalam dalsze udostępnianie i modyfikacje a nawet zachęcam do nich ponieważ projekt nie jest idealny 🙂

Ogólna koncepcja okazała się na tyle genialna w swojej prostocie, że główna konstrukcja i założenia pozostają bez zmian.

Równolegle powstają podobne projekty na bazie mojego:

Wyciągarka Mariusza:

Tutaj możesz przeczytać szczegóły z budowy jego wyciągarki : http://pgforum.pl/viewtopic.php?f=3&t=2953

Natomiast moja nowa konstrukcja jest praktycznie kopią poprzedniego, prototypowego rozwiązania a zmiany są kosmetyczne :

Zakupiłem rzekomo silnik 200ccm/20KM z quada z nadzieją na możliwość wysokich holi również w dużych duszeniach jak i w bezwietrzu. Prototypowi w tej kwestii czasami brakowało mocy przez co wznoszenie było małe w skrajnie niekorzystnych warunkach.

Po otrzymaniu silnika po symbolach okazuje się , że jest to 150ccm nie wiem jaka jest prawda, ale wygląda dużo mocniej i solidniej niż poprzednia wersja więc zaryzykuję zbudować na nim bo nie znalazłem w sieci i tak nic korzystniejszego…. Teraz już wiem, że to silnik w pełni spełniający moje oczekiwania.

Jeszcze jedna kwestia silnika – można kupić solidny/firmowy i niezawodny silnik z używanego skutera lub tak jak ja zrobiłem chiński nowy licząc się z zawyżonym podaniem mocy przez producenta. Kolega specjalista mówi, że te chińskie po przejechaniu skuterem 5-10tyś km wymagają kapitalnego remontu ale dla naszych potrzeb jest to 5-10 tyś holi 🙂 , poza tym części są bardzo bardzo tanie.

Kolejną zmianą jest odchudzenie konstrukcji w celu zmniejszenia masy wyciągarki, żeby jedna osoba mogła bezproblemowo ją przenosić.

dav

Manetka w prototypie była robiona po najmniejszej linii oporu więc została zaprojektowana od nowa. Przytrzymanie minimum 1s kciukiem czerwonego przycisku zawsze wywołuje zatrzymanie awaryjne : Zdjęcie gazu, Zaciągnięcie hamulca (na zaprogramowaną wartość) oraz zgaszenie silnika.

Szybkie naciśnięcie tego przycisku minimum 2 razy uruchamia funkcje alternatywne takie jak: odpalenie silnika czy uruchomienie algorytmu zwijania liny po holu.

Główna dźwignia manetki jest oprogramowana w ten sposób że wciśnięcie jej mniej niż 70% uruchamia naciąg wstępny a więcej niż 70% zwiększa siłę ciągu ( ograniczoną do ustalonej wartości ), w pierwszej wersji działało to płynnie ale okazało się niepraktyczne w użyciu, w stanie neutralnym (puszczona) zdejmuje płynnie gaz a zaciąga hamulec, natomiast odsunięcie palcem dźwigni “od siebie” zmniejsza siłę hamowania co pozwala na wywijanie liny np podczas wykonywania nawrotów.

Szczegóły budowy i działania na filmiku :

zwijanie końcowe liny (automatyczne)

Mój autorski projekt hamulca bazuje na okładzinie hamulcowej, która opasa dzwon sprzęgła. Dzięki takiemu rozwiązaniu wysoka skuteczność siły hamującej bębna wymaga bardzo niewielkiej siły serwa hamulca :

Bęben :

Dobranie średnicy bębna jest kluczem do wykorzystania pełnej mocy napędu podczas holu. Z przeprowadzonych testów wynika, że najlepszym rozwiązaniem jest gdy przy maksymalnej mocy silnika bęben będzie zwijał linę z prędkością 10m/s.

Mój bęben jest wykonany z rury o średnicy zewnętrznej 200mm a szerokość nawijania to 130mm

Należy pamiętać, że siły ściskające i rozpychające bęben są ogromne, należy go wykonać bardzo solidnie jak również należy zadbać o brak jakiegokolwiek bicia ( mój pierwszy bęben aluminiowy nie wytrzymał pierwszej próby i musiałem wykonać drugi stalowy / boki-talerze stal 3mm).

W celu wygody kotwienia jak również zmniejszenia ciężaru “noszonego” postanowaiłem rozdzielić konstrukcję na stalową podstawę kotwioną z rolkami za pomocą 6 szt prętów zbrojeniowych 10mm wygiętych jak śledzie namiotowe a wyciągarkę mocowaną do niej na zawleczkach.

Dobrze to widać na tym zabawnym filmiku :

DODANO 2022:
NOWY SUPER SPOSÓB KOTWIENIA !!!

Lub holować się bezpośrednio z haka ( dla mnie mało dobre logistycznie bo nie lubię chodzić a autem rozwijam linę ).

Elektronika i oprogramowanie powstały zupełnie od podstaw a algorytmy zostały znacznie uproszczone względem wersji prototypowej.

Programy są napisane w assemblerze ( bo taki język tylko znam ) więc może być dość kłopotliwy w zrozumieniu. Do zmian oprogramowania / parametrów polecam zainstalowanie Programu AVR Studio 4, w którym oprogramowanie zostało stworzone. Zalecany programator to STK 500 obsługiwany bezpośrednio z AVR Studio 4.

POBIERZ –> AvrStudio4Setup.exe

w pliku “parametry.inc” zawarte są wszystkie potrzebne opcje do dostosowania oprogramowania do swoich potrzeb.

Uwagi:

Tensometr i jego mocowanie muszą być zamontowane w taki sposób (kąty) względem kątów liny aby następowało tylko jego rozciąganie a nie przeginanie, w przeciwnym razie może ulec uszkodzeniu a wskazania będą obarczone dużym błędem.
Staranność wykonania bębna jest bardzo ważna !
Należy pamiętać o ogromnych siłach na linie, które mogą momentami dochodzić do 200kg, lina, konstrukcja jak i sposób kotwienia muszą to wytrzymać.
holowanie z nawrotami jest śmiertelnie niebezpieczne i nie zalecam go wykonywać, mimo, że z powodzeniem wykonałem 4 takie hole.
Należy zwrócić szczególną uwagę / zapewnić bezpieczeństwo osób postronnych, które mogły by się znaleźć blisko liny/wyciągarki.
Należy zabezpieczyć elementy wyciągarki o które mogła by zaczepić się lina przy znacznym poluzowaniu jej oraz zabezpieczyć przed możliwością spadnięcia z bębna/rolki
Optymalne ustawienie rolek prowadzących linę – powinny być zamontowane w taki sposób aby w połowie holu lina praktycznie się na nich nie zaginała. Dzięki temu średnie obciążenie na rolkach będzie najmniejsze.

Skrócony opis użycia wyciągarki:

Solidnie kotwimy wyciągarkę w przemyślanym miejscu 😉
Przed włączeniem zasilania należy ustawić układacz liny w środkowe położenie.
Po włączeniu zasilania należy sprawdzić działanie wszystkich czujników i elementów ruchomych, transmitera, serw.
Uruchomić silnik ( dwu lub kilkukrotne kliknięcie przycisku manetki ), jeśli nie jest podpięty spadochronik liny a końcówka zabezpieczona na bębnie, można przetestować na sucho czy wszystko pracuje poprawnie – np. uruchamiając procedurę naciągu wstępnego przez wciśnięcie dźwigni manetki poniżej 60%.
Gasimy silnik ( przytrzymanie przycisku manetki dłużej niż 0,5s )
Po przewleczeniu liny przez bloczek z tensometrem i rolki montujemy spadochron liny, można zablokować linę i sprawdzić pod obciążeniem np. naciąg wstępny.
Zerujemy licznik odległości liny, ustalamy siłę holu.
Płynnym ruchem rozwijamy linę nie szybciej niż 20-25 km/h, jeśli lina ma tendencję do wcinania się w szpulkę można delikatnie zaciągnąć hamulec.
podczas rozwijania manetka sygnalizuje przekroczenie progu alarmowego odległości przez długie impulsy diody / buzzer.
przygotowujemy się do startu i podpinamy do liny wg procedur świadectwa kwalifikacji “PG+H”
uruchamiamy silnik ( można to zrobić wcześniej w celu zagrzania )
Wciskając dźwignię <60% uruchamiamy naciąg wstępny, stawiamy skrzydło sprawdzając stan linek/skrzydła.
Jeśli wszytko jest w porządku uruchamiamy procedurę startu wciskając dźwignię manetki do końca ( >60% )
Podczas holu trzymamy wciśniętą dźwignię do końca – automatyka będzie utrzymywała zadaną siłę niezależnie od panujących warunków, opóźnienie reakcji na gwałtowne zmiany może być opóźnione do 3s ( celowe działanie ).
w przypadkach awaryjnych/niebezpieczeństwa etc. należy nacisnąć przycisk manetki (>0,5s) co spowoduje natychmiastowe zgaszenie silnika wyciągarki.
po zakończeniu holu należy zwolnić dźwignię manetki, gaz zostanie płynnie odpuszczony a bęben wyhamowany, po uczuciu luzu na linie wypinamy się.
po upewnieniu się, że lina odeszła wciskamy manetkę ( >60% ) i minimum dwukrotnie wciskamy przycisk co rozpocznie procedurę automatycznego zwijania liny.
Po uruchomieniu procedury zwijania liny, położenie dźwigni manetki nie jest brane pod uwagę, można jedynie awaryjnie wyłączyć wyciągarkę przez wciśnięcie przycisku ( >0,5s ). Procedura zwijania nie będzie przerywana w przypadku wyłączenia zasilania manetki.

Poniżej zamieszczam wszytko co zgromadziłem – zdjęcia, projekty płytek, opisy – możesz kopiować mój projekt, modyfikować, ulepszać, co tylko zechcesz. Zaznaczam, że jest to projekt czysto hobbystyczny, nieprofesjonalny – nie biorę żadnej odpowiedzialności za ewentualne błędy w działaniu a tym bardziej za wyrządzone krzywdy. Apeluję o rozsądek w użytkowaniu i zachowanie szczególnej ostrożności. Nie jest to zabawka dla osób bez wyobraźni i umiejętności pilotażu !!!

W mojej opinii sprzęt jest przeznaczony tylko i wyłącznie dla aktywnych pilotów z uprawnieniami PG + H ( w szczególności duża praktyka ) + PPG i przy braku przestrzegania procedur któregokolwiek z wymienionych sprzęt jest bardzo niebezpieczny.

UWAGA !!!
Nie podejmuj pierwszych prób holu z odległości mniejszej niż 300m od wyciągarki.
Hole wykonywane z krótszej liny są niebezpieczne.

POBIERZ WSZYTKO TU –> http://proma-elektronika.com/download/MyWinch2v2.zip

Wkrótce dodam opis poszczególnych parametrów programu.

UWAGA : NOWA WERSJA PROGRAMU !!!

Pobierz : ->> MyWinch 2v3 ver. b

Uruchamianie elektroniki Krok Po Kroku :

Podłącz tylko i wyłącznie zasilanie sterownika, niezaprogramowany powinien wyświetlić tylko górną linijkę prostokątów, jeśli prostokąty / teksty wyświetlane będą słabo widoczne można dobrać kontrast rezystorem R11 ( wartość 3k3 jest dobrana do mojego modelu wyświetlacza i dla innych modeli może być wymagana jego korekta ).
Podłącz programator, wybierz poprawny model procesora Atmega16A i sprawdź czy program wykrywa poprawnie podłączony procesor ( odczytaj sygnaturę )
Zaprogramuj odpowiednio FUSEBITy ( operacja jednorazowa na “całe życie” sterownika ):
Zaprogramuj pamięć FLASH plikiem MyWinch.hex ( operacja wykonywana przy aktualizacji oprogramowania )
Po poprawnym zaprogramowaniu sterownik powinien wyświetlić tekst powitalny oraz przejść do trybu gotowości ( program 1 = oczekiwanie na komunikację ) – w tym trybie wyświetlane są podstawowe informacje :

wyłącz zasilanie sterownika
W analogiczny sposób zaprogramuj procesor manetki ( Atmega8A ):
Jeśli manetka została poprawnie zaprogramowana to powinna podczas włączania zasilania mrugnąć diodą/buzzer i zacząć nadawać ( mruga zielona dioda modułu komunikacyjnego LORA )
Jeśli zostanie włączony sterownik to na jego module LORA zacznie mrugać dioda czerwona ( odbiór ) i jeśli ramka transmisyjna zostanie poprawnie zrozumiana przez sterownik to zaświeci się dioda sterownika oraz zielona dioda modułu LORA ( nadawania – odpowiedzi do manetki ), w rzeczywistości dla oka dzieje się to w tym samym momencie. Sterownik znajduje się w programie PR2 = komunikacja OK, oczekiwanie na komendy.
kliknięcie przycisku OK/ENTER na sterowniku pozwoli wejść do trybu diagnostyki w którym są wyświetlane szczegółowe informacje jak położenie dźwigni manetki, surowe wartości odczytu tensometru czy położenie serw. Na początek zajmijmy się pozycją położenia manetki :
Należy tak ustawić potencjometr manetki aby w pozycji neutralnej ( puszczony gaz ) pozycja wynosiła około m150 (dopuszczalne m140-m160), maksymalnie wciśnięta dźwignia powinna wynosić około m220 ( powinna przekraczać wartość m215 ) natomiast dźwignia maksymalnie podniesiona do góry powinna wykazywać wartość około m40 ( powinna być niższa niż m50 ), przy wartości położenia dźwigni jest również wyświetlany symbol zadziałania przycisku “–” oznacza przycisk zwolniony “s” oznacza przycisk naciśnięty.
w kolejnym etapie ( przy wyłączonym zasilaniu ) podłącz serwa przepustnicy i hamulca, załącz zasilanie sterownika i manetki, przejdź to trybu diagnostyki. w tym trybie manetką możesz sterować testowo serwami :
– w pozycji spustu “spoczynkowej” serwo gazu powinno być w pozycji zero ( przepustnica gaźnika zamknięta ) a hamulec zaciągnięty maksymalnie.
– wciskając dźwignię manetki hamulec powinien zostać całkowicie zluzowany a przepustnica ( gaz ) powinna być otwierana proporcjonalnie do pozycji wciśnięcia spustu manetki.
– odpychając spust ku górze gaz/przepustnica powinien być w pozycji zerowej (zamknięta) a hamulec proporcjonalnie luzowany aż do całkowitego zluzowania.
FOTO_SERWA
Jeśli któreś z serw działa w odwrotnym kierunku to należy w programie ( plik parametry.inc ) odwrócić kierunek działania serwa, skompilować program ( klawisz F7 ) i wgrać ponownie do sterownika ( patrz pkt. 4 ).
W razie potrzeby w pliku parametry.inc można ograniczyć maksymalny zakres działania serw.
Kolejnym krokiem jest kalibracja tensometru – wyłącz zasilanie sterownika i manetki (nie będzie potrzebna), podłącz tensometr, załącz zasilanie sterownika i porównaj wskazanie wyświetlacza z rzeczywistą siłą naciągu liny. Jeśli wskazanie odbiega +/- 5kg to w pliku parametry należy podać procent kalibracji dla ustawienia domyślnego 100% można skorzystać ze wzoru : 100 * masa rzeczywista / masa wyświetlana
np. jeśli siła rzeczywista wynosi 72kg a wyświetlana 50kg to wpisujemy 144 ( 100*72 / 50 = 144).
Jeśli konstrukcja wyciągarki wymusza na tensometrze znaczący nacisk wstępny wpływający na pomiar ciągu to można go zniwelować.
W tym celu w stanie spoczynkowym należy przepisać wartości tensometru Hi/Lo z diagnostyki do pliku parametry.inc :
Uwaga: Nie należy przepisywać nieznaczących zer przed wartościami !!!

Po tej operacji wymagana jest ponowna kalibracja wskazań tensometru ( pkt. 14 )
TACHO : Czujnik obrotów bębna.
Jeśli czujnik bębna jest poprawnie podłączony to obracanie bębna w kierunku rozwijania liny to wyświetlana odległość na wyświetlaczu powinna rosnąć ( Wartości dodatnie ) a obracanie bębna w kierunku zwijania liny powinno zmniejszać “wywinięte” metry aż do zera, dalsze obracanie bębnem w kierunku zwijania powoduje przejście na wartości ujemne. Jeśli naliczanie odbywa się odwrotnie ( wartości ujemne podczas wywijania liny ) to należy zamienić pary przewodów na czujniku TACHO:
Ważne : poprawne działanie czujnika TACHO jest możliwe tylko jeśli magnes jest wystarczająco szeroki aby mógł w centralnej pozycji uaktywnić oba czujniki jednocześnie :
Po podaniu średniej długości jednego zwoju liny w pliku parametry.inc wyświetlane odległości powinny być zbliżone to rzeczywistych.
Układacz liny : Jeśli wyciągarka posiada silnik krokowy układacza liny to w pliku parametry.inc należy podać skok gwintu śruby kulowej oraz zakres pracy (szerokość) układacza i jego skok ( Grubość liny ). Podczas załączania zasilania układacz liny powinien znajdować się w środkowej pozycji ( ustawiony ręcznie przed włączeniem zasilania ).

podczas rozwijania liny układacz powinien ustawiać się na środek bębna a podczas zwijania pracować prawo lewo w zadanym zakresie.
Kolejnym krokiem jest podłączenie przekaźników sterujących zapłonem i rozrusznikiem.
Po włączeniu zasilania sterownika i manetki można kliknąć szybko 2 lub więcej razy przycisk manetki co powinno uruchomić procedurę odpalania silnika :
– załączy się przekaźnik zapłonu
– następnie na zadany czas załączy się przekaźnik rozrusznika
– zostanie sprawdzony sygnał potwierdzający pracę silnika
– procedura zostanie powtórzona zadaną ilość razy.
– sterownik powinien wyświetlić błąd 1 : SILNIK NIE ODPALIŁ
– w pliku parametry.inc istnieje również możliwość wyłączenia w kontroli czy silnik pracuje
Jeśli wszystko działa poprawnie można podłączyć styki przekaźników do zapłonu i rozrusznika silnika, sygnał potwierdzający pracę silnika ( np. przewód świateł ) należy również podpiąć do wejścia sterownika i powtórzyć próbę odpalenia silnika już na żywym organizmie.
Tym razem błąd nie powinien zostać wyświetlony.
Pierwsze próby z uruchomionym silnikiem rób zawsze z liną nie przełożoną przez rolki, bez spadochroniku etc…. zawiniętą wkoło bębna zabezpieczoną przed rozwijaniem. STOP AWARYJNY : przytrzymaj przycisk manetki dłużej niż 0,5s
Lub : wyłącz zasilanie sterownika.
klawiszami +/- ustaw dla bezpieczeństwa testów minimalny ciąg ( zadane kg ).
Klikając OK/ENTER wybierz z menu pozycję naciąg wstępny i ustaw wstępną wartość ( procentowe ustawienie przepustnicy ) zatwierdzając ok, dla bezpieczeństwa testów identyczną wartość ustaw w pozycji “z kopyta” Jeśli silnik jest uruchomiony wciśnij delikatnie dźwignię manetki ( nie więcej niż 50%) i poczekaj sekundę-dwie na zwolnienie hamulca, przepustnica gazu zostanie ustawiona na zadaną wartość. Bez naciągu liny bęben powinien się obracać z niewielką prędkością, po zwolnieniu dźwigni hamulec powinien go zahamować.
Po wstępnym ustawieniu tego parametru można uzbroić wyciągarkę liną – przepleść przez rolki, założyć spadochronik i rozwinąć ok.30m liny, powtórz procedurę naciągu wstępnego trzymając w ręce spadochronik i oceniając “organoleptycznie” czy siła naciągu wstępnego jest odpowiednia w razie potrzeby puszczając spadochron i dźwignię manetki.
Kolejnym etapem jest ustawienie parametrów zwijania i dowijania liny.
– “rozbrój” ponownie wyciągarkę z liny ( luźny bęben, lina tylko na bębnie zabezpieczona przed odwinięciem )
– podczas włączania sterownika trzymaj wciśnięty przycisk “+“, co przypisze do licznika metrów wartość 150m ( symulacja wywiniętej liny na odległość 150m )
– odpal silnik i uruchom procedurę zwijania liny : wciśnij spust manetki maksymalnie po czym kliknij szybko dwa lub więcej razy przycisk
– bęben będzie się kręcił z ustawionym poziomem gazu w pozycji menu : Prędkość zwijania
– po osiągnięciu odległości z pozycji menu : Odległość zwijania bęben zostaje wyhamowany, wartość powinna być tak dobrana, aby został zatrzymany w bezpiecznej odległości ( ze względu na różne ułożenie liny sugeruję na początek żeby wyhamowanie nastąpiło nie bliżej niż 15m )
– Po kilku sekundach zostaje uruchomiona procedura dowijania końcowego : gaz i hamulec zostają ustawione na pozycje z menu : Gaz dowijania i Hamulec dowijania – ich poziom powinien być tak dobrany, żeby sprzęgło pracowało na uślizgu ( bęben zahamowany powinien się nie obracać lub obracać bardzo powoli ) – sterownik będzie bardzo powoli regulował położenie hamulca aby uzyskać jak najwolniejsze zwijanie liny. Jeśli siła zwijania przekroczy 15kg ( możliwa zmiana w pliku parametry.inc ) co oznacza oparcie się spadochroniku o rolki, procedura dowijania zostaje zakończona a silnik zgaszony. Podczas testu bez liny należy wymusić obciążenie na tensometrze symulujące opór.
Jeśli Gaz dowijania = 0% to procedura dowijania końcowego liny zostanie pominięta.
Jeśli “na pusto” procedura zwijania/dowijania działa poprawnie to można uzbroić linę. Jeśli podczas załączania sterownika ze zwiniętą liną metry nie są zerowe ( zapamiętany poprzedni dystans ) to podczas załączania sterownika należy przytrzymać klawisz “-” ( minus ) aby licznik został wyzerowany.
Przed rozpoczęciem testu zwijania i dowijania wyciągnij linę na odpowiedni dystans ( 30-50m ) i upewnij się, że taka wartość została wyświetlona przez sterownik, jeśli używasz również procedury dowijania końcowego to warto zaopatrzyć końcówkę liny w element amortyzujący uderzenie o rolki.
Jeśli wszystko działa poprawnie to zostaje sprawdzenie algorytmów holowania, na początek proponuję ustawić możliwą do utrzymania w rękach siłę holu ( 30kg ) i zaobserwowanie jak zachowuje się regulator siły ciągu. Odchyłki rzędu +/-5kg są akceptowalne.
Po wciśnięciu dźwigni do połowy ( funkcja naciągu wstępnego ) lina zostanie naciągnięta, wciśnij dźwignię do końca, zostanie uruchomiona procedura holu poprzedzona funkcją ustawienia gazu na wartość zadaną “z kopyta” na czas 3s.
Jeśli chcesz sprawdzić wyciągarkę pod docelowym obciążeniem to dobrym testem jest holowanie auta na luzie lub innego pojazdu z siłą około 80-100kg.