Jump to content
Sign in to follow this  
Behlur_Olderys

montaż nożycowy własnej konstrukcji

Recommended Posts

Posted (edited)

Cześć,

 

Od dawna noszę się z zamiarem zaprojektowania i wykonania montażu, który potęgę napędu śrubowego znanego z Fastrona doposaży w dłuższe czasy operacji, i być może zgrabniejszy wygląd. W zasadzie mówimy więc o klonie AstroTraca tudzież AstroWalkera, a właściwie ostre rżnięcie z pomysłów w tym stylu:

http://www.astrocd.pl/forum/viewtopic.php?f=105&t=3557 

 

Co więc jest szczególnego w moim projekcie?

 

Ma on być możliwy do zbudowania nie korzystając z frezarki ani tokarki. Wszystkie użyte części to "gotowce" dostępne w necie, a ewentualna obróbka to tylko cięcie (piłka do metalu) wiercenie i gwintowanie, a więc żadnych ciężkich sprzętów. Wynika to z oczywistego faktu: nie chcę kupować dosyć drogiej i ciężkiej frezarki dla kilku wierceń, a zresztą nie mam jej gdzie postawić w mieszkanku :) Nie mówiąc już o tokarce czy gotowej drukarce 3D. Nie chcę też budować drukarki 3D ani żadnego CNC własnej konstrukcji, bo nie mam czasu na tyle zabawy - dwójka małych dzieci...

Mam taką fanaberię, że nie lubię prosić kogoś, żeby mi coś wyfrezował albo wytoczył... Projekt ma być samodzielny od początku do końca :)

 

Materiały z których chcę korzystać to zwykłe aluminium (bez udziwnień, takie jak można kupić bez problemu na allegro - ceowniki, kątowniki, płaskowniki) oraz trochę grubego, spienionego PCV. Są to materiały łatwo dostępne i względnie łatwe w obróbce (aluminium bez problemu gwintuje się ręcznie, a spienione PCV można ciąć nożem). A, jeszcze kawałek grubej sklejki.

 

Dodatkowo elementy mechaniczne: śrubki, podkładki, nakrętki, łożyska, wały, sprzęgło, silnik krokowy + sterowanie - wszystko gotowe elementy dostępne w sklepach internetowych/allegro.

 

Główna część napędowa - aktuator liniowy o niskim profilu, który można zamocować do ramion nożyc dwoma śrubkami M5. Na rysunku żółty kolor to pręt gwintowany M3. Białe elementy to spienione PCV, bo najłatwiej je wyciąć w takie małe kształty. Szare rury to wałek liniowy fi 6mm łożyskowany w ruchomym elemencie zwykłymi tulejkami wyłożonymi teflonem (złotówka za sztukę). Łożyskowanie całej części napędowej na wałkach liniowych ma eliminować problem, który pojawiał się w moim wcześniejszym projekcie, gdzie użyłem samego pręta Tr8x1 do napędu: pręt zawsze się trochę gnie co wprowadza absurdalnie wysoki PE, kilkadziesiąt sekund łuku. Przy poniższym rozwiązaniu liczę na "zejście" z PE do kilku sekund łuku.

Wymiary rzutu z góry to 250x40mm, wysokość białych elementów z PCV to 8mm.

projekt_view_2.png.7c2c048ca17971bf7608f30d1462f5a5.png

 

Niewidoczny, zamocowany do wału będzie silnik krokowy. Nie jest do końca dopracowane tutaj jego połączenie - M3 to dosyć nietypowy wał, a zaprojektowane grubości powodują, że silnik trudno byłoby gdzieś porządnie zamocować (NEMA 17 albo 14).

 

Taki napęd ma poruszać symetryczne ramiona zamocowane do solidnie łożyskowanego wału RA. Bez frezarki/tokarki trudno zrobić porządne oprawy dla łożyska, dlatego zdecydowałem się wszędzie na mocowanie przez ścisk w płaszczyźnie równoległej do wału. Umieszczam mianowicie łożysko między dwie płytki z aluminium i przykręcam tak, żeby się nie przemieszczało. Ta metoda wydaje się bardzo trwała, a prędkości w montażu będą na tyle małe, że wręcz pomijalne i można sobie darować rozważania rezonansów mechanicznych itp... Także powinno trzymać :)

Być może niepotrzebnie łożyskuję też połączenia ramion do części napędowej, ale wydaje się, że tak będzie można skręcić całość dużo mocniej, a właśnie brak luzów to mój cel dla minimalizacji PE.

projekt_view_4.png.aaf20f0bc4abfce54e5e725f4fc8a605.png

Widać gruby ceownik 120x60x8 (największy, jaki widziałem do kupienia z aluminium) i kilka kawałków płaskownika 60x5. Drobniejsze elementy (ramiona) to płaskownik 30x3 albo 30x2. Oprócz tego łożyska i śruby, niewiele więcej.

 

I tak się ma prezentować całość:

 

projekt_view_5.png.562ee3635ba9fac7f2d2e575e2119f73.png


Czarny prostokąt to kawałek sklejki, w której umieszczona będzie śruba  3/8" do przykręcenia głowicy fotograficznej.

 

Chciałbym, żeby był to projekt z "otwartym źródłem" więc będę udostępniał wszystko, co się da. Na razie jadę z samymi rysunkami z FreeCad. Jeśli ktoś będzie zainteresowany, to sporządzę też przynajmniej najprostsze rysunki techniczne, choć uprzedzam, że nie jestem w tym asem. Proszę o opinie, sugestie i porady, szczególnie jeśli coś można w oczywisty sposób usprawnić:)

 

Pozdrawiam!

 

 

 

projekt_view_1.png

projekt_view_3.png

Edited by Behlur_Olderys
  • Like 7

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 godziny temu, calla napisał:

Na razie silniczek biorę ten, co mam w domu - dosyć mocny Nema17 0.44Nm. Bez ryzyka, że nie pociągnie wszystkiego ;)

 

Druk 3d - a bo ja wiem, można drukować 3d aluminium? Elementy do wycięcia z PCV to kilka prostokątów, nożykiem do tapet tnie się to jak masło... Pewnie możnaby cały wodzik wydrukować z czegoś twardego - mogę sporządzić rysunek...

 

Przekładnia - wiadomo. Sama śruba M3 daje mi przy 10cm ramieniu przełożenie ok. 1/1260, po co coś więcej ;) Śruba M5 da mi przełożenie ok. 1/800 to i tak jest aż nadto: ile mają przełożenia w ślimakach? 1/200? ;) Z takimi przełożeniami jakie są dostępne na śrubie 1/1600 obrotu (czyli silnik 200 kroków sterowany 1/8 kroku) to <1" rozdzielczości. Przekładnia dodatkowa niepotrzebna. A ramię 2x krótsze niż u Fastrona. W ogóle celowałem, żeby ramiona i napęd były jak najmniejsze.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeżeli masz 10 centymetrowe ramię to samo nieosiowe zamontowanie śruby (powiedzmy 0,02mm) da Ci ponad 80" PE i to nie biorąc pod uwagę ugięć. PE samo w sobie nie jest złe, jeżeli jest tak duże to groźniejszy jest jego okres i nad nim też można popracować. Nie bez przyczyny HAMAL ma tak ogromne ramię osi napędowej :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Krzychoo226 napisał:

Jeżeli masz 10 centymetrowe ramię to samo nieosiowe zamontowanie śruby (powiedzmy 0,02mm) da Ci ponad 80" PE i to nie biorąc pod uwagę ugięć. PE samo w sobie nie jest złe, jeżeli jest tak duże to groźniejszy jest jego okres i nad nim też można popracować. Nie bez przyczyny HAMAL ma tak ogromne ramię osi napędowej :)

Mógłbyś wyjaśnić, jak powstaje taki błąd? Próbuję sobie wyobrazić.

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 minut temu, Krzychoo226 napisał:

Jeżeli masz 10 centymetrowe ramię to samo nieosiowe zamontowanie śruby (powiedzmy 0,02mm) da Ci ponad 80" PE i to nie biorąc pod uwagę ugięć. PE samo w sobie nie jest złe, jeżeli jest tak duże to groźniejszy jest jego okres i nad nim też można popracować. Nie bez przyczyny HAMAL ma tak ogromne ramię osi napędowej :)

Będę to badał na prototypie. Liczę że prowadnice liniowe pomogą zredukować ten błąd . Nie sztuka zrobić 10metrowe ramię które stoi na stałe w ogródku. Sztuka zrobić małe, a dobre i tanie ;) Z drugiej strony jeśli PE jest ładnym, regularnym sinusem to też można softwareowo skorygować.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Heja, myślałem o druku uchwytów na łożysko oporowe , które przykręcałoby się do ramion, wtedy mogłoby nie być tej okrutnie długiej osi RA, ramiona sciskałoby się śrubą.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A takie łożysko można by było na pręt gwintowany 3mm założyć z dwóch stron :-) 

https://allegro.pl/oferta/f623-zz-lozysko-z-kolnierzem-flansza-3x10x4-reprap-7854094475

Nakleić na spienione PCV kawałek cienkiej sklejki, żeby było sztywniej i otwór 10mm wywiercić lub pilnikiem w niej zrobić na łożysko.

Wtedy można łożysko dwoma małymi śrubkami za kołnierz przykręcić do sklejki.

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 godzin temu, Adm2 napisał:

Wtedy można łożysko dwoma małymi śrubkami za kołnierz przykręcić do sklejki.

Albo wsunąć w odpowiednio nawierczony otwór w sklejce.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 godzin temu, calla napisał:

Heja, myślałem o druku uchwytów na łożysko oporowe , które przykręcałoby się do ramion, wtedy mogłoby nie być tej okrutnie długiej osi RA, ramiona sciskałoby się śrubą.

Oś Ra musi być długa, bo pełni jednocześnie rolę przeciwwagi. Będę wieszał na tym (hopefully) Taira 3s a on swoje waży...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeszcze jedna myśł, bo grzebałem w moich skarbach i do łożysk się dogrzebałem.

Łożyska z kołnierzem starczy nakrętkami ścisnąć z dwóch stron, jak na zdjęciu. Moje są większe, ale nakrętki dotykają tylko wewnętrznego pierścienia łożyska, więc jest dobrze.

I chyba lepiej by było jak by pręt był ściśnięty łożyskami, bezluzowo tylko po stronie silnika. Na drugim końcu tylko podeprzeć pręt łożyskiem, żeby luzem leżał.

W luksusowej wersji z łożyskiem oporowym :-)  ale chyba nie będzie konieczne.

Jak pręt będzie napięty na dwóch końcach, to coś się powygina przy zmianie temperatur. Różne materiały, próbowałem kiedyś.

Pręt gwintowany też jest zapewne mniejszy niż otwór w łożysku. Kiedyś naklejoną taśmą powiększyłem średnicę prętu, nawijając nie zupełnie do okoła, żeby taśma nie nachodziła na siebie, bo nie będzie okrągła.

Mam takie coś co chesz zrobić ale moje waży z 5 kg i używam tego jako imadło :-)

 

IMG_6580.JPG

IMG_6583.JPG

IMG_6584.JPG

IMG_6585.JPG

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minuty temu, Adm2 napisał:

Jeszcze jedna myśł, bo grzebałem w moich skarbach i do łożysk się dogrzebałem.

Łożyska z kołnierzem starczy nakrętkami ścisnąć z dwóch stron, jak na zdjęciu. Moje są większe, ale nakrętki dotykają tylko wewnętrznego pierścienia łożyska, więc jest dobrze.

I chyba lepiej by było jak by pręt był ściśnięty łożyskami, bezluzowo tylko po stronie silnika. Na drugim końcu tylko podeprzeć pręt łożyskiem, żeby luzem leżał.

W luksusowej wersji z łożyskiem oporowym :-)  ale chyba nie będzie konieczne.

Jak pręt będzie napięty na dwóch końcach, to coś się powygina przy zmianie temperatur. Różne materiały, próbowałem kiedyś.

Pręt gwintowany też jest zapewne mniejszy niż otwór w łożysku. Kiedyś naklejoną taśmą powiększyłem średnicę prętu, nawijając nie zupełnie do okoła, żeby taśma nie nachodziła na siebie, bo nie będzie okrągła.

Mam takie coś co chesz zrobić ale moje waży z 5 kg i używam tego jako imadło :-)

 

IMG_6580.JPG

IMG_6583.JPG

IMG_6584.JPG

IMG_6585.JPG

Zabawne, właśnie zamówiłem kilka lożysk oporowych choć w nieco innym celu (do łożyskowania ramion, bo jednak zwykłe lożyska kulkowe dają za duży luz).

 

Śrubę napędową na razie mam łożyskowaną przez pojedynczą parę ale to się albo strasznie kiwa albo - skręcone - chodzi ze strasznym oporem. Rozumiem, że luźny koniec jest u Ciebie po przeciwnej stronie, niż napęd (od strony podparcia)?

 

Muszę poeksperymentować bo wydaje się że to pięta achillesowa tych moich nożyczek :/

 

A co myślisz o małym enkoderku (choćby taki potencjometr 24 cpr) od strony podparcia właśnie, żeby kontrolować, czy obrót jest równomierny? Niby steruje krokowiec, ale boję się, czy same sprzęgło (na razie kawałek twardej gumy z izolacji) i ten cały układ z nakrętką *naprawdę* obracają się tak, jak by wynikało z kroków silnika...

 

IMG_20190603_225543.thumb.jpg.03fffda5ab06a59c37375c0cfbd93b26.jpg

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
35 minut temu, Behlur_Olderys napisał:

Rozumiem, że luźny koniec jest u Ciebie po przeciwnej stronie, niż napęd (od strony podparcia)?

Tak. Jakby pręt gwintowany chciał sobie urosnąć wzdłuż, od ciepła, albo skurczyć się od zimna, to może to zrobić w łożysku na drugim końcu, nie wyginając całej konstrukcji.

U mnie właśnie miałem aluminiową konstrukcję a pręt był stalowy i ściśnięty łożyskami oporowymi na dwóch końcach. Składane w zimnym warsztacie, a jak się lato zrobiło, to aluminum urosło i się wygięło jak łuk. A śruba została tam gdzie była :-)

 

Pewnie się kiwa jak śruba nie jest idealnie na środku otworu w łożysku. Aż tak proste te pręty też nie są. Widać na zdjęciu że śruba nie jest w osi z ośką krokowca.

Może nakrętka, którą śruba pcha ma za mało oporu. Próbowałeś jakąś gumkę założyć, żeby nakrętkę przyciągnąć do jednej strony śruby/gwintu?

Nie znam się na enkoderach, ale kawałek węża ogrodowego nie jest złym sprzęgłem.

 

A z drugiej strony, to krokowiec już ma w sobie dwa łożyska, z dwóch stron ośki. Ale często też jest taka sprężynująca podkładka. Możesz spróbować pociągnąć i wcisnąć oś krokowca i zobaczyć czy ma luzy. Może okaże się, że nie musisz mieć łożysk w konstrukcji.

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
1 godzinę temu, Adm2 napisał:

Pewnie się kiwa jak śruba nie jest idealnie na środku otworu w łożysku. Aż tak proste te pręty też nie są. Widać na zdjęciu że śruba nie jest w osi z ośką krokowca.

Czy to może być źródłem PE w końcowym efekcie? Jak temu zaradzić?

Edited by Behlur_Olderys

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nakrętka też powinna być jakoś na stałe zamocowana, bo też się rusza jak śruba się obraca.

A śrubę trzeba wyprostować.  Położyć na płaski blat i patrzyć jaki odstęp od blatu jest pod nią i prostować, do skutku, aż się sturla z blatu na podłogę :-)

 

W moich zabawkach staram się używać śruby o takiej samej średnicy jak ośka silnika, to łatwiej scentrować. Starczy jakąś rurką gumową je połączyć.

Dawno temu zrobiłem wycinarkę do styropianu, do wycinania skrzydeł szybowców RC.

Jedna prowadnica ma fi 20mm a druga fi 10mm, bo takie miałem, więc silnik jest ulokowany bliżej tej 20mm.

Nakrętka jest dociśnięta w sześciokątnym otworze, kawałkiem sklejki przykręconej na 4 srubki.

Oś silnika i śruba tej samej średnicy, połączone wężykiem albo od spryskiwaczy w samochodzie albo jakimś innym i zaciśnięte.

Śruba na drugim końcu podparta...otworem w MDF :-)

To wszystko jest w miarę ciężkie i opór jaki jest potrzebny do obracania śrubą jest niewielki, więc łożyska silnika użyłem.

W silniku jest ta sprężynująca podkładka z jednej strony osi, żeby ośka miała się gdzie rozszerzyć jak silnik się nagrzeje, ale duuuużo siły trzeba żeby ją zgnieść.

 Ale lepiej pociągnąć lub wcisnąć mocno oś silnika żeby sprawdzić ile tego luzu jest.

 

IMG_6591.JPG

IMG_6594.JPG

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, Adm2 napisał:

Nakrętka też powinna być jakoś na stałe zamocowana, bo też się rusza jak śruba się obraca.

A śrubę trzeba wyprostować.  Położyć na płaski blat i patrzyć jaki odstęp od blatu jest pod nią i prostować, do skutku, aż się sturla z blatu na podłogę :-)

 

W moich zabawkach staram się używać śruby o takiej samej średnicy jak ośka silnika, to łatwiej scentrować. Starczy jakąś rurką gumową je połączyć.

Dawno temu zrobiłem wycinarkę do styropianu, do wycinania skrzydeł szybowców RC.

Jedna prowadnica ma fi 20mm a druga fi 10mm, bo takie miałem, więc silnik jest ulokowany bliżej tej 20mm.

Nakrętka jest dociśnięta w sześciokątnym otworze, kawałkiem sklejki przykręconej na 4 srubki.

Oś silnika i śruba tej samej średnicy, połączone wężykiem albo od spryskiwaczy w samochodzie albo jakimś innym i zaciśnięte.

Śruba na drugim końcu podparta...otworem w MDF :-)

To wszystko jest w miarę ciężkie i opór jaki jest potrzebny do obracania śrubą jest niewielki, więc łożyska silnika użyłem.

W silniku jest ta sprężynująca podkładka z jednej strony osi, żeby ośka miała się gdzie rozszerzyć jak silnik się nagrzeje, ale duuuużo siły trzeba żeby ją zgnieść.

 Ale lepiej pociągnąć lub wcisnąć mocno oś silnika żeby sprawdzić ile tego luzu jest.

 

IMG_6591.JPG

IMG_6594.JPG

Wciąż nie kumam, jak masz to do silnika sprzęgnięte, co to jest to czarne? :)

 

Ja zdecydowałem się jednak na śrubę M5 i silnik też ma wał 5mm. Będę musiał trochę poprawić i przeprojektować łożyskowanie od strony napędu, bo mi brakuje miejsca, wszystko takie na styk :)

 

Rozumiem, że jeśli silnik i śruba będą do siebie pod jakimś kątem, albo nawet równolegle, ale nieosiowo - to wynikiem będzie PE (w znaczeniu: różne prędkości kątowe chwilowe śruby i wału) nawet przy połączeniu elastycznym sprzęgłem? Brakuje mi trochę teorii w tym temacie ...

 

PS jak zwykle jestem pod wrażeniem, jak ładnie wszystko wygląda, kiedy jest ładnie wycięte - poezja ;) Czy w aluminium też tak ładnie wycinasz? 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ośka silnika i śruba są na przeciwko siebie, na nie jest założony wężyk i zaciśnięty czarną opaską dociskową.

Taką:  https://allegro.pl/listing?string=OPASKI ZACISKOWE trytytki&bmatch=baseline-var-cl-n-bp-aut-1-1-0528

 

Wężyki różne próbowałem, ale nim mniej eleastyczny tym lepszy. Za sztywny  też nie może być. Trochę musi się móc dopasować do różnych niedokładności.

Pracowałem kiedyś w szpitalu i mieli takie grubsze, ścianka ze 2-3 mm,  jak to powiedzieli, do wysysania kwasów żołądkowych :-) i dostałem 1 metr.

Do pomp próżniowych wężyki też próbowałem, bo nie mogą się zapadać z podciśnieniem w środku.

 

Śruba i ośka silnika powinny być raczej osiowo.  Jak nie będą to trzeba przesunąć silnik, żeby były. Te niewidoczne gołym okiem nierówności wężyk dopasuje.

Nie znam tej pianki PCV, ale chyba przydał by się jakiś twardszy materiał pomiędzy silnikiem a prowadnicami.

Mam wrażenie że waga silnika wyrobi większe otwory, tam gdzie prowadanice siedzą w piance.

Obroty powinny być takie same przed, jak i za wężykiem. Jak w wale kardana. Przekładni tam nie ma. Jeden obrót silnika to jeden obrót śruby.

 

Może spróbuj tylko na łożyskach silnika to zrobić, bo te łożyska na śrubie trochę trudno jest zamontować dobrze w warunkach domowych. A takie same, dwa, już w silniku są.

Na usunięcie PE nie znam przepisu.

Dzięki. Aż tak ładnie to to nie wygląda :-) Aluminium unikam i zostawiam je dla znajomego tokarza :-)

 

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Mały update:

Mechanikę do prototypu mam skończoną - powiedzmy. Wystarczy do przeprowadzenia testów na Stellarium, by zmierzyć zgrubnie PE. Oczekuje wartości poniżej 50". Jeśli to się nie uda, wtedy na ostro zajmę się zabawą w enkodery, a montaż chyba tymczasowo kupię fabryczny, bo ile można  :)

 

Oczywiście z czasem trzeba było dokonać wielu poważnych modyfikacji designu i pewnie to jeszcze nie ostateczna wersja gotowa do sprzedaży ;)

 

Na razie jedno zdjęcie bo nie umiem na telefonie zmniejszać ;)

 

Edited: + jeszcze zdjęcie głównej osi z nieco wcześniejszej wersji bez łożysk oporowych na ramionach :

IMG_20190605_225549_HDR.thumb.jpg.2b2cdd6d661b99861ba2d24700f3f9f8.jpg

 

IMG_20190821_221928.thumb.jpg.4171b53fc8a11fcd8942e077e2fa8e7c.jpg

Edited by Behlur_Olderys
  • Like 4

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.