Markus Kossman

A következő nagy feladat: a 42009-es MK II autódaru kifejlesztése

november 12
2013

A következő nagy feladat: a 42009-es MK II autódaru kifejlesztése

Képzeld el, hogy ott hever előtted az 42009-es MK II autódaru, és még ott van a hatalmas dobozban, darabokban. A 2600 elemmel ez a valaha megépített legnagyobb LEGO® Technic modell, 127 fogaskerekével és többszörös működtető funkcióival a legfejlettebb is. Nem kis feladat a megépítése, ugye egyetértünk?

Hogyan került ez a több ezer elem az előtted fekvő dobozba, és miért? Amikor nekilátsz ennek az izgalmas feladatnak és elkezded összerakni az összes elemet, ez egy működőképes autódaru hiteles változatává áll vajon össze, és nem pedig, mondjuk egy légpárnás járművé? Milyen építési kihívásokkal kell majd szembenézned? Ennek megválaszolásához (az eddigi legnagyobb és legmodernebb blogunkban!), megvizsgáljuk a LEGO® Technic fejlesztésének különböző fázisait, és a tervezési folyamatot, a kezdeti együttgondolkodástól a modellezési és fejlesztési fázison keresztül a kész darabig.

Mit fogunk most készíteni?

Jóval az előtt, hogy az új, 42009-es autódaru még akár csak kósza ötlet lett volna a LEGO® Technic tervezői csapat kollektív fejében, tervezők egy csoportja összeült egy egész napos intenzív ötletelésre. Bár a kategóriát valószínűleg már ekkor meghatározták, nagyon keveset lehetett tudni a jövendő modellről.

Az ötletelés alapját, természetesen az ötletek adják – és itt szinte bármi felmerülhet (egyszer még egy repülő babaház ötlete is előkerült!). Mindent felhasználtunk, ami csak ötlet forrása lehet, az internetet, magazinokat, TV show-kat, és ez szó szerint több száz, jobbnál jobb ötletet hozott felszínre, amelyeket kiragasztottunk a falakra és a fehér táblákra.

Az össze ötlet felsorolása (és egy jól megérdemelt ebéd!) után, ideje, hogy kiválogassuk, melyik ötlet megvalósítható, és melyik teljesen lehetetlen. A csapat két vagy három csoportra válik szét, és elosztják egymás közt az ötleteket. A feltett kérdések széles tartományt fogtak át, kezdve a „Minek az építése lenne menő?“ a kevésbé izgalmas, de mégis fontos „Mit fogad be szívesen a piac?“ kérdésig.

Az összefogó szempontok közé tartozott például: Van-e olyan ötlet, amelyik beilleszthető a már meglévő modellek sorába? A csapat képes-e az ötlet alapján egy működő és hiteles modellt felépíteni, és nem kevésbé fontos kérdésként, össze tudja-e majd állítani ezt a végfelhasználó is (tudjátok, ti, akik ezt a blogot olvassátok!)? Nem utolsó sorban pedig, megfelel-e az ötlet az eredetiség és a játékérték kettős követelményének?

Elképzelheted, hogy rengeteg dolog nem jut el eddig a lépésig (emlékezz például a repülő babaházra, amelyre azóta is várunk...). Felmerülnek olyan ötletek is, amelyek elég jók, de nem illenek a kiválasztott kategóriákba. Ezeket az ötleteket nem vetjük el, hanem felvesszük a LEGO® Technic ötlettárába, hogy később esetleg ismét megfontoljuk a megvalósításukat.

Az ötletelés eredményeként a nyertes ötletet (amely a legtöbb kérdésünkre helyes választ ad!) felskicceljük, ez alapján kísérleti modell építünk, majd teszteljük azt. A 42009 esetében a tervező és fejlesztő csapat, Markus Kossmann vezető tervező irányításával, úgy döntött, hogy a nagy népszerűségnek örvendő 2005. évi 8421 XXL autódaru nagyobb, jobb változatát készíti el. Az alábbi továbbfejlesztésen (amint azt Markus már említett áprilisi blogjában) dolgoztunk:

  • Tengelyek, 4-ről 5-re emeltük a számukat, közülük 4 kormányozható
  • Fogaskerekek cseréje, többfunkciós hajtómű bevezetése
  • Még valósághűbb támaszok, kinyújtható lábakkal és stabilizátorokkal (motoros működtetés)
  • Az emelő darukar pneumatikájának felcserélése lineáris működtető elemre (motoros működtetés)
  • Power Functions
  • ÚJ, 2-fokozatú darukar hosszabbítás
  • Még korszerűbb elemek használata

Modellépítés a gyakorlatban

A 42009 esetében az új funkciókkal kapcsolatos ötletek megfogalmazása, az első prototípus elemek megtervezése és az első durva, vázlatos modell megépítése két hetet vett igénybe. Az első vázlatos modell jól jelzi a méreteket és az arányokat, a funkciók működését és a kritikus területek (gyenge pontok, stabilitási kérdések és így tovább) helyét. A 42009 tervezési folyamatának megkönnyítésére, az építést három modulra bontottuk fel:

  • Alváz, a kormányzással, a dugattyús motorral és a kitámasztó lábakkal
  • Daruház a motorral, sebességváltóval és az ellensúlyként szolgáló elemtartó dobozzal
  • Darukar a kétfokozatú hosszabbítással

Tesztelés, tesztelés és tesztelés

Ha már megépítettünk egy vagy több modellt, a következő fázis a tesztelés, újraépítés és újabb tesztelés. A 42009-es moduljainak nem csak önállóan kellett működniük, hanem együtt is kellett dolgozniuk, mivel a hajtást egyetlen motor szolgáltatta egy többfunkciós hajtóművön keresztül (püh!). Még ennek a tetejébe, bármit is talál ki a tervezői csapat, annak olyannak kell lennie, aminek az összeépítésében ti is örömötöket lelitek. Nem jó, ha a mesés funkciók megépítéséhez magas fokú mérnöki tudásra van szükség! – tehát az építés folyamatát (mennyi időre van szükség egy rész vagy az egész modell megépítéséhez) is figyelembe kell venni (dupla püh!).

Az alvázépítés nehézségei

Az összes LEGO® Technic modell közül a 42009-es alváza a leghosszabb. A konstrukciónak nagyon erősnek kellett lennie, hogy meg tudja tartani a darut és a ház elfordítását, a motort, a támasztó lábakat, hajtóművet, stb. ugyanakkor ne hajoljon meg, vagy törjön ketté, amikor felemelik! Ezért az alváz három rétegből alakult ki – tengelyek, támasztó funkciók és hajtómű – összezárva egyetlen strapabíró keretben.

A zökkenőmentes kormányzás biztosítása viszonylag egyszerű volt, csak az irányítókarokat kellett meghosszabbítani a kerékcsapágyaknál, hogy különböző fordulási szögeket állítsanak elő. A kitámasztó lábak szinkronizálása sokkal nagyobb feladatot jelentett, és szükségessé tette egy olyan új, egészen vagány 8-fogú fogaskerék kifejlesztését, amely el tud csúszni a kereszttengelyeken és a lineáris működtető elemeken.

A daruház feladatai

Itt kapott helyet a Power Functions motor, az összes fogaskerekes váltás és a darukar alapja. Itt a legnehezebb feladatot a fogaskerék kiválasztása és az erőátvitel kezelése jelentette – mindkettőt a konstrukció szilárdsága és nem utolsó sorban az építési képesség szempontjából kellett elemeznünk.

Egyetlen Power Functions motor hajtja az össze daruzási funkciót. Egyes funkciók nagy erőt kívánnak, mások kevesebbet, tehát ahhoz, hogy mindegyik jól működjön, egyszerre csak egy funkciót szabad kiválasztani. A hajtómű kialakítása ezért igazán nehéz volt. A motor erejét nem csak az egyes funkciók között kellett megosztani (kitámasztó lábak, darukar funkció, stb.), hanem a hajtóműnek könnyen használhatónak is kellett lennie és egyetlen kapcsolóval kellett tudni működtetni. Miután végiggondoltunk egy öt-funkciós variációt, megosztva a ház és az alváz között, egy négy-funkciós megoldást fejlesztettünk ki, hogy ez is illeszkedjen az általános modul rendszerű kialakításhoz.

Mivel a darukar nagy mechanikus igénybevételt jelent, a konstrukciónak elég erősnek is kellett lennie – pontosan úgy, mint a való életben, az erő mindig megtalálja a gyenge pontot! Ezért többszörös 5 x 7 Technic kereteket használtunk, hogy megakadályozzuk a párhozamos elmozdulást és az elcsavarodást, az elemtartó doboz pedig ellensúlyként is szolgál (csakúgy, mint az igazi daruknál!).

Felemelni és leengedni!

Az új darukar esetében a súrlódás volt a legnagyobb probléma, amellyel a tervezői csapatnak szembe kellett néznie.  Mint bármelyik LEGO® Technic modell esetében, az alapgondolat az volt, hogy a lehető legjobban hasonlítson az igazira (felhasználva a frissen elérhető, lekerekített 11x3-as panel elemeket). Azonban az új megjelenés új problémát vetett fel – a minimálisnál egy kicsivel is nagyobb terhelés ereje annyira meghajlította a darukar gerendáit, hogy ez megakadályozta a darukar megfelelő működését. A megoldás a 11x3-as lekerekített panel áttervezése volt. Extra Technic lyukakat tettünk rá, hogy szilárdabb szerkezetű legyen. A régi darukar konstrukció átvétele rengeteg súrlódási problémát okozott – a darukar megerősítése sem segített. Ezért tehát a csapat kitalált egy új, kerekes csapágykonstrukciót, amelyben elég hely marad az elemek körül ahhoz, hogy lehetővé tegye a darukar meghajlását nehéz terhek alatt. Ez nem csak a súrlódás kérdését oldotta meg, hanem az energiafogyasztást is harmadára csökkentette.

A helyes egyensúly megteremtése

Gondoljuk csak át újra azt előttünk álló építési feladatot – 10-15 óra szükséges ahhoz, hogy a 42009-es modell 2600 elemének mindegyikét a helyére illesszük. A tervezői csapatnak általában mintegy 8 hónap kell egy új LEGO® Technic modell befejezéséhez. A 42009-es megtervezése és megépítése –, amely a legbonyolultabb és legfejlettebb minden eddigi modellünk között – egy egész évet vett igénybe. Láthatjátok tehát, hogy a valódihoz való hűség (fogaskerekek, kormányzás, motoros mozgatás, stb.) és a modell funkció (beleértve a mindennél fontosabb megépíthetőséget!) között a megfelelő egyensúly megtalálása néha egészen cseles lehet.

Remélhetően az, hogy egy kicsivel többet tudsz arról, hogy milyen munka rejlik modelljeink mögött, mielőtt egyáltalán kezedbe foghatnád, csak fokozza a LEGO® Technic által okozott örömöt, nem is beszélve arról, amikor legközelebb saját építési feladatoddal kell megküzdened... ;-)

Hosszúsága: 57 cm

Magassága:  77 cm