Механизмы линейного перемещения

pravmash Форумы Основная статья Механизмы линейного перемещения

В этой теме 64 ответа, 7 участников, последнее обновление  Kobold 7 мес. назад.

Просмотр 15 сообщений - с 46 по 60 (из 65 всего)
  • Автор
    Сообщения
  • #4270

    Kobold
    Участник

    Скорее всего тяги без резьбы, просто вклеены внутрь наконечников. За это говорят остатки клея, видимые на стыках

    #4273

    Fenyx
    Участник

    Про точность 3D-принтеров можете мне даже не рассказывать, её там не было и нет, особенно со станиной из фанерки лазерного раскроя.

    Есть точность, а есть повторяемость. Точность это когда по заданному количеству шагов на шаговике головка переместится на x.xxx миллиметров ни микроном в сторону. Этого конечно нет. Но есть повторяемость, когда головка нарезает слои друг над другом, они расположены точно друг над другом без сдвига. Сдвиг даже на сотку будет заметен в виде полос. На хорошо настроенном принтере этого нет. При люфтящих шаровых — будет.

    По поводу ответа Д.Д. — странно, когда я его читал, там было только половина того что сейчас. На торможение я проверю, но думаю оно таки будет, т.к. трение в этих направляющих больше чем если бы были хорошие втулки на полированных валах. Еще и есть рандомное подзаедание (как будто соринка попадает) — в случайных местах. Не то что прям застревает, а возникает прерывистое сопротивление при движении. В этот момент при шаровом соединении и может заклинить.
    А вот про выбор, думал как раз мне тут посоветуют что выбрать! Я-то не инженегр — не знаю всех вариантов. Сначала нужно выбрать в принципе схему (схемы) которые бы удовлетворяли заданным условиям, затем выбирать ту из них, которая практически может быть реализована имеющимися средствами. Как вариант — сделать некую конструкцию из пластика (напечатать на нем же), с вставленными элементами типа втулок или ШП… Рычаги, балки, какие-то крепежные элементы сложной формы можно легко сделать.

    Даже если бы эти контргайки были, возможная ошибка длины, кажется, может достигать 0,25 шага резьбы. А если просто наворачивать наконечники на поводок до упора, похоже, эта ошибка может доходить до 0,5 шага.

    Может быть контрагайки находятся сверху? Там такие же шаровые и крепятся к шариковым кареткам на вертикальных направляющих, двигающихся с помощью винтовых пар шаговиками. Вот потому наверное постоянно и проблемы у этих принтеров — там длина разная, там люфты в шаровых..

    #4274

    Fenyx
    Участник

    Скорее всего тяги без резьбы, просто вклеены внутрь наконечников. За это говорят остатки клея, видимые на стыках

    Наверное это всего лишь фиксатор резьбы. Есть готовые, неразборные тяги, которые китай продает в виде китов для сборки принтера и в качестве запчастей. Там может резьба есть, а может и нет — во втором случае возможно их в приспособе клеят (два параллельных вала на заданном расстоянии — шаровые наконечник смазывают клеем, насаживают на трубку и вставляют отверстиями в шаре в эти два вала. Будут все одинаковые с точностью зависящей только от люфтов и кривости валов.

    • Этот ответ был изменен 7 мес., 1 неделя назад от  Fenyx.
    #4276

    Kobold
    Участник

    А вы не думаете, что это самое случайной заедание — следствие избыточных кинематических связей? Я вам категорически советую не думать, а проверить на самоторможение, причём проверить хорошо, долго, пытаясь поймать это самое заедание, «соринку» как вы говорите.

    #4277

    Fenyx
    Участник

    А вы не думаете, что это самое случайной заедание — следствие избыточных кинематических связей?

    Внутри каретки? Неравномерность при движении голой каретки по рельсу.

    Я вам категорически советую не думать,

    Не могу воспользоваться вашим советом. Я так привык думать, что не думать уже не получается. Но я проверю на самоторможение, правда, может быть чуть позже. Пока образовались неотложные дела, а там раскручивать надо..

    #4278

    Д.Д.
    Хранитель

    Возможная кинематика балки на двух каретках и на двух рельсах показана на рис. 1

    Рис. 1.
    Одна из кареток соединена с балкой посредством цилиндрического шарнира, а вторая с помощью маятника, состоящего из одного цилиндрического и одного сферического шарниров.

    Если можете сделать цилиндрические шарниры с минимальными осевыми и радиальными зазорами, то для реальной конструкции понадобится всего один шарнирный наконечник – такой как посоветовал коллега Kobold или подобный ему, но с наружной резьбой.
    Если нет возможности сделать хороший цилиндрический шарнир скольжения его можно собрать на основе двух радиально-упорных шариковых подшипников, например № 6025.

    Если есть желание получить беззазорный сферический шарнир, его можно сделать на основе наконечника и пластиковых вкладышей показанных на рис. 2.

    Рис. 2
    Это наконечники от какой-то полу игрушечной модели. Если такой наконечник покажется слишком дорогим, можно сделать подобный наконечник сборным на основе внутреннего кольца шарнирного подшипника ШМ5. Когда-то можно было такое кольцо купить отдельно с обозначением Ш5ВК – может быть и сейчас можно его найти.

    На рис. 3 показана пара опорных узлов для двух кареток и балки, соответствующих схеме по рис. 1.

    Рис. 3.

    На рис. 4 показан разрез опорного узла с маятником.

    Рис. 4
    Здесь сферический шарнир построен на основе внутреннего кольца шарнирного подшипника ШМ5 и двух самодельных фторопластовых вкладышей, а цилиндрический на двух подшипниках №6025.
    Еще лучше можно сделать цилиндрический шарнир, если удастся найти чашечные подшипники №516053 (Рис. 5), к которым нужно будет добавить резьбовые закаленные пальцы с конусными концами.

    Рис. 5

    Возможны и другие конструктивные исполнения. Например, цилиндрический шарнир можно сделать на основе двух шаровых наконечников и двух вкладышей по рис. 2.

    Нужно обязательно провести проверку на самоторможение и то, как движутся все три каретки в свободном состоянии. Скорее всего, на принтере стоят каретки без преднатяга, Поэтому, если в них нет никаких загрязнений, не может быть так, что «трение в этих направляющих больше чем если бы были хорошие втулки на полированных валах». А если трение в свободных каретках все-таки велико и есть хотя бы легкие подклинивания, придется каретки тщательно почистить.
    Надеюсь, что до этого дело не дойдет и что свободные каретки движутся легко и без заеданий. А все неприятности со случайными «точечными» заеданиями связаны именно с жестким соединением двух кареток посредством креплениям к балке. Тогда устранение избыточных связей устранит и эти заедания.
    И еще одно. Тут было сказано, что зазоры выбираются за счет натяжения ремня. Если речь о зазорах в каретках на рельсах, то это не так. Оси шкивов ремня стоят не на каретках, а на балке. Поэтому от натяжения ремня есть какое-то малое продольное сжатие балки, но зазоры между каретками и рельсами не меняются. Даже если бы оси шкивов были закреплены не на балке, а на каретках, эти зазоры оставались бы без изменений, поскольку расстояние между каретками фиксировано жестким креплением балки.
    А вот когда сделаете самоустанавливающуюся систему, то натяжение ремня будет действительно выбирать зазоры в каретках. Только оси шкивов нужно ставить на каретки, а не на балку. Кроме того, это же натяжение будет уменьшать вероятность самоторможения.

    • Этот ответ был изменен 7 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 7 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    #4280

    Д.Д.
    Хранитель

    Пока тут меня не начали упрекать за какие-то детали на рисунках 3 и 4 в предыдущем сообщении, скажу, что это не более чем пример возможной конструкции. И, скорее всего, он далек от совершенства. Дело в том, что на практике мне не доводилось конструировать такие «мелкие» механизмы, которые правильнее было бы называть приборами. Чаще это были конструкции с приводами мощностью, измеряемой киловаттами или многими десятками киловатт. Поэтому я не «чувствую» оптимальное соотношение толщин стенок деталей и т. п. В чем уверен, так это в том, что независимо от размеров механизма в нем действуют единые законы механики и избыточные связи нужно устранять. То есть уверен в правильности схемы по рис. 1, а вот ее практическую реализацию лучше было бы поручить опытному конструктору-приборостроителю.

    И еще одно. Если владельца принтера устраивает прямоугольное рабочее поле, то следует большую сторону прямоугольника ориентировать вдоль рельсов. То есть рельсы делать длиннее, а балку короче. При этом потребуется несколько большая длина ремня, но вероятность самоторможения будет ощутимо меньше.

    • Этот ответ был изменен 7 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    #4283

    Kobold
    Участник

    Внутри каретки? Неравномерность при движении голой каретки по рельсу.

    Тогда либо надо тщательно всё чистить и продувать, либо каретка бракованная, как мне кажется.

    Не могу воспользоваться вашим советом. Я так привык думать, что не думать уже не получается.

    Хорошо, что вы заметили мою подколку и отреагировали.

    #4284

    Kobold
    Участник

    Пока тут меня не начали упрекать за какие-то детали на рисунках 3 и 4 в предыдущем сообщении, скажу, что это не более чем пример возможной конструкции. И, скорее всего, он далек от совершенства.

    То, что вы тут привели — это узлы для очень сурового 3D-принтера, который призван работать 24 часа в сутки. На самом деле, как мне кажется, для данного принтера из тонкой фанерки, эти узлы можно просто взять и распечатать на том же принтере. Учитывая то, что там нет избыточных связей, он простит даже некоторые неточности. Тем более, что, судя по приведенной фотографи, там и сейчас каретки с поперечной балкой, роль которой исполняет рельса, соединяются печатными пластиковыми кронштейнами. Хотя, конечно, могу ошибаться.

    #4285

    Fenyx
    Участник

    Ну вот — пошла инфа плотным потоком!

    Возможная кинематика балки на двух каретках и на двух рельсах показана на рис. 1

    Думаю, что вот как раз исходя из этой схемы, ясно вырисовывается что нужно избавляться от прямоугольных рельсов в пользу цилиндрических. Или, если проще — просто валов 12мм (у меня вообще-то два имеются в наличии — заказал лишние для привода оси Z (подъемный столик), думал они по одному, а они парой продавались) — на них роликовые направляющие тоже имеются называются sc12luu. Они как продольные втулки и как цилиндрический подшипник сразу работают. Минус два элемента в конструкции. Это вы мне хорошо показали «от какой-то игрушки» шаровые. И я кажется уже представляю себе как его пристроить! Оправу, в которую вставляются вкладыши напечатаю…. Но это полностью кинематику переделывать, а возможно и корпус, а это уже новый принтер…А что это за шарниры от игрушечной модели??? Где такие нашли?

    Рис. 4
    Здесь сферический шарнир построен на основе внутреннего кольца шарнирного подшипника ШМ5 и двух самодельных фторопластовых вкладышей

    Не понял почему фторопластовые вкладыши, а не родные от шм5. Если он не разбирается без повреждения вкладышей, тогда можно прямо в корпусе и вставить?

    Поэтому, если в них нет никаких загрязнений, не может быть так, что «трение в этих направляющих больше чем если бы были хорошие втулки на полированных валах».

    Может быть и есть мелкая пыль — зазоры-то там малы, стоит попасться любой мелкой песчинки и пожалуйста. А так, если сравнивать с, например, кареткой на колесах с шарикоподшипниками (такие тоже используются в принтерах, они дешевле но изнашиваются быстрее и точность меньше), то её достаточно подтолкнуть пальцем и она улетает на противоположный край рельсы. Эти нет — их возить от края до края приходится — сами не бегут.

    Тут было сказано, что зазоры выбираются за счет натяжения ремня. Если речь о зазорах в каретках на рельсах, то это не так. Оси шкивов ремня стоят не на каретках, а на балке. Поэтому от натяжения ремня есть какое-то малое продольное сжатие балки, но зазоры между каретками и рельсами не меняются.

    Я не про те зазоры говорил. Ремень перекинут через шкивы (собранные из двух шарикоподшипников с выступающим краем типа реборда на жд колесах). В подшипниках люфты выбираются натяжением. А люфты в каретках, конечно, никуда не делись. Вот в связи с этим в том числе я задумался о самоустанавливающейся конструкции — тогда можно поставить каретки с преднатягом. Может быть.

    Если владельца принтера устраивает прямоугольное рабочее поле, то следует большую сторону прямоугольника ориентировать вдоль рельсов.

    К сожалению, я не могу с нуля спроектировать принтер — я брал готовый комплект, испытанный многими людьми и я могу «разгуляться» только в рамках его конструкции. Ну, можно представить себе вариант, когда просто направляющие переставлены на другие стенки (под углом 90°, а каретка, соответственно, параллельно короткой стороне. Как вариант для обдумывания…

    На самом деле, как мне кажется, для данного принтера из тонкой фанерки, эти узлы можно просто взять и распечатать на том же принтере… …Тем более, что, судя по приведенной фотографи, там и сейчас каретки с поперечной балкой, роль которой исполняет рельса, соединяются печатными пластиковыми кронштейнами. Хотя, конечно, могу ошибаться.

    Вы один раз правы и дважды ошиблись. Части действительно можно напечатать — во многих принтерах так и сделано. Обоймы там, узлы крепления и т.п.. А ошиблись вы в том что это ящик из фанерки. Это не фанерка, а композитный материал. Пластик, покрытый алюминиевыми пластинами по 0,5мм каждая и такие листы сложены вдвое. Т.е. алюминий 0,5, пластик 2мм, два слоя алюминия суммой 1мм, снова пластик и снова алюминий. Размеры стабильны, от влажности не гуляют. Но, конечно, не чугунная станина. Вторая ваша ошибка относится к балке. Это не «голая» направляющая. Там фрезерованная из дюралюминия основа, расширенные края которой вы приняли за распечатанные (просто она покрашена в черный цвет). А направляющая на ней закреплена винтами.

    #4286

    Fenyx
    Участник

    Нашел уже сам что это за шаровые. Ключевое слово Traxxas

    #4287

    Fenyx
    Участник

    Есть еще вот такие у китайцев (вложение).. тоже можно наверное использовать. Но лучше, конечно «настоящий» шаровый подшипник подыскать..

    Вложения:
    You must be logged in to view attached files.
    #4289

    Д.Д.
    Хранитель

    А что это за шарниры от игрушечной модели??? Где такие нашли?

    Например, вот здесь:

    https://vmashin.ru/sharovaja-opora-pivot-balls-4-caps-bush-4-tra4933

    Шаровые пальцы выглядят красиво. Но продаются в комплекте по 4 штуки и, кажется, только по одному вкладышу на палец. А желательно иметь по два вкладыша.

    Конечно, можно использовать целиком подшипник ШМ5. Но я вел речь о шарнире без зазора, в котором можно создать и некоторый преднатяг. А в серийном ШМ хоть и малый, но зазор все-таки имеет место. Можно, конечно, разрезать наружное кольцо на две части, но я с трудом представляю, как это сделать на такой крохотной детали.
    Пример возможного использования ШМ для более нагруженных кареток показан на чертеже, который можно скачать по ссылке:

    https://hostingkartinok.com/show-image.php?id=019dc3662ae1282ba9a088df97df4ad2

    Действительно, с цилиндрическими направляющими самоустанавливаемость обеспечивается проще. В этом случае для двух кареток на двух рельсах достаточно применить всего один сферический шарнир, а для трех каретках на двух рельсах (для заведомого исключения самоторможения) потребуются три таких шарнира. Разумеется, на балке следует оставить призматический рельс.
    При малых нагрузках и относительно небольших длинах хода можно использовать простые скалки с шариковыми втулками, а для серьезных нагрузок (фрезерные станки с ЧПУ и т. п.) следует применять направляющие вот такого типа:

    • Этот ответ был изменен 7 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    • Этот ответ был изменен 3 мес., 1 неделя назад от  Д.Д..
    #4291

    Д.Д.
    Хранитель

    Я немного погорячился, когда написал, что для обеспечения самоустанавливаемости трех кареток на двух цилиндрических рельсах достаточно трех сферических шарниров. Формально это так, но только если центры двух шарниров будут совпадать с началами координат двух кареток из трех. А конструктивно это сделать сложно на базе комплектующих, имеющихся на рынке. Возможно, оптимальное решение для трехопорной системы на двух рельсах, это один рельс цилиндрический, а второй призматический с двумя каретками на нем. Тогда достаточно трех сферических шарниров и конструктивно не сложно сделать.

    #4292

    Kobold
    Участник

    Странно, что конструкции 3D-принтеров делают часто из алюминия. Там для некоторых пластиков нужен нагрев внутри рабочей камеры, причём до 100 градусов и даже выше. А алюминий отличается очень высоким коэффициентом расширения, в разы больше стали, например.

Просмотр 15 сообщений - с 46 по 60 (из 65 всего)

Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.