Станок 1000х600х200 с поворотной осью
Выбираем винт.
Рабочая длина винта по оси Х в районе 1200 мм. Может чуть больше или меньше, для расчета это не принципиально. Интуиция подсказывает, что при такой длине оптимальным будет диаметр 16 мм. Для осей Y и Z диаметр может быть меньше (т.е.12 мм), но в целях унификации подшипниковых узлов целесообразно диаметр винтов по всем осям сделать одинаковым, хотя это и не обязательно.
Лично я доверяю своей интуиции, а вообще, всегда полезно убедиться в правильности своего выбора небольшим проверочным расчетом.
ШВП рассчитываются на:
• КПД и вращающий момент;
• срок службы и ресурс;
• критическую скорость вращения;
• осевую устойчивость или изгиб.
КПД и ресурс вещи нужные, но не актуальные. Опыт подсказывает, что осевая устойчивость при нагрузках в 10…15 кг на ось будет приемлемой, а вот критическая скорость вращения это действительно важно.
Некруглость и эксцентриситет винта при определенной скорости вращения становятся причиной гармонических колебаний, т.е. вибрации. Частота и амплитуда вибрации определяется многими факторами: диаметром стержня, типом опоры, подшипниками, позицией гайки в процессе движения, скоростью вращения винта или гайки и т.д. и т.п. Точно рассчитать критическую скорость, при которой гармонические колебания винта принимают опасный характер весьма затруднительно. Поэтому применяется упрощенная эмпирическая формула для определения критической гармонической скорости:
Nкр = 1,2*108*d / lкр (об/мин), где:
d = (d0 + d3) / 2 (мм);
d3 = d0 – Dw (мм);
d0 – номинальный диаметр винта, у нас 16 мм;
Dw – диаметр шарика (мм), для ШВП 16 мм равен 3,5 мм;
lкр – критическая длина, у нас 1200 мм.
Все подставляем, считаем и получаем Nкр = 1425 об/мин.
Компания SBC, винты которой я решил купить, при расчете критической скорости рекомендует учитывать фактор безопасности в 20%. У нас этот фактор называют запасом прочности. Учитываем. В результате критическая гармоническая скорость для нашего винта оказывается равна 1140 об/мин.
На основе критической скорости рассчитывается рекомендуемая максимальная скорость:
Nmax = 0,8*Nкр*f кр (об/мин), где
fкр – скоростной фактор, учитывающий условия монтажа. В нашем случае условия монтажа обозначаются как «Фиксированный – простой». Это значит, что один конец винта зафиксирован в опоре упорными подшипниками от осевого перемещения, а второй конец с обычным подшипником в опоре не зафиксирован. Для этого случая скоростной фактор равен 1,56.
Считаем и получаем максимальную скорость 1420 об/мин. Много это или мало? Для нашего применения это приемлемо. При шаге винта 5 мм (а именно такой шаг винта я буду использовать) это составит 1420*5=7100 мм, т.е. более 7 м/мин! С другой стороны, корейские шаговые движки (аналог наших ДШИ-200), которые я собираюсь применить, можно разогнать до 1200 об/мин без существенной потери мощности (при использовании ХОРОШЕГО контроллера, естественно), что соотверствует 6 м/мин… Это не 1420 об/мин, но уже рядом! Это на пределе, т.к. приведенный расчет не учитывает возможный изгиб винта или неправильную регулировку при установке, что также является мощным источником вибраций. Поэтому запас по максимальной скорости оказывается совсем не лишним, т.к. он легко может быть сведен на нет, например, небольшим изгибом винта.
Поучительно, спасибо!
Посетил сайт “Сервотехники”, не нашёл цен на комплектующие…Попутный вопрос: профили “Каня” почём брали? И почему Вы написали, что в “Сервотехнике долго”?
Посетил сайт “Сервотехники”, не нашёл цен на комплектующие…Попутный вопрос: профили “Каня” почём брали? И почему Вы написали, что в “Сервотехнике долго”?
- Там их (цен) и нет. Надо делать заказ, они присылают счет (работают только по безналу).
- Примерно $100 за 1 метр.
- Потому что для меня 7…9 недель выполнения заказа это долго.
- Там их (цен) и нет. Надо делать заказ, они присылают счет (работают только по безналу).
- Примерно $100 за 1 метр.
- Потому что для меня 7…9 недель выполнения заказа это долго.
Ясно… Но они(профили) стоят того?
Ясно… Но они(профили) стоят того?
По мне - стоят, а другой вам скажет, что и витринные это выше крыши. Смотря что делать 😃
По мне - стоят, а другой вам скажет, что и витринные это выше крыши. Смотря что делать 😃
Понятно… 😃
Ещё Вы писали, что движок можно разогнать, если есть хороший контроллер…
Каковы критерии “хороший- нехороший”, каким пользуетесь Вы и что можете сказать о продуктах Purelogic? контроллеры Purelogic
Каковы критерии “хороший- нехороший”, каким пользуетесь Вы и что можете сказать о продуктах Purelogic? контроллеры Purelogic
Много лет пользуюсь контроллерами фирмы “Технология” texnologia.ru/product/product.html Меня они удовлетворяют. Чего там наворочено - понятия не имею. Я не электронщик 😃
Много лет пользуюсь контроллерами фирмы “Технология” texnologia.ru/product/product.html Меня они удовлетворяют. Чего там наворочено - понятия не имею. Я не электронщик 😃
Т.е. просто подсоединяете проводки- и всё? 😃
Т.е. просто подсоединяете проводки- и всё? 😃
И все! 😃
Чисто теоретически я конечно понимаю, какие процессы там идут, но от советов и рекомендаций воздерживаюсь, т.к. не считаю себя специалистом в этом вопросе 😃
И все! 😃
Чисто теоретически я конечно понимаю, какие процессы там идут, но от советов и рекомендаций воздерживаюсь, т.к. не считаю себя специалистом в этом вопросе 😃
Сопутствующий вопрос- используете ли программно- аппаратные ухищрения типа “полушаг”, “микрошаг”…
И вообще- имеет ли это смысл? Как я понимаю(из прочитанного на форуме 😁 ) дробление шагов снижает крутящий момент?
Может имеет смысл применять механическую редукцию?
Ув. Граф.
А опоры так дорого стоят что бы их не покупать? Как - никак минус две детали, хотя бы на Z.
Сопутствующий вопрос- используете ли программно- аппаратные ухищрения типа “полушаг”, “микрошаг”…
И вообще- имеет ли это смысл? Как я понимаю(из прочитанного на форуме 😁 ) дробление шагов снижает крутящий момент?
Может имеет смысл применять механическую редукцию?
Использую микрошаг 1:6. Продвинутый контроллер компенсирует потерю момента в микрошаге и при работе с высокой частотой импульсов (на больших скоростях).
Редуктор это люфты, безлюфтовый редуктор - дорого. Применять дорогой гедуктор с голимым контроллером - не логично.
А опоры так дорого стоят что бы их не покупать? Как - никак минус две детали, хотя бы на Z.
На Z одна опора с упорными подшипниками
Винт стоит вертикально, поэтому просто висит.
Фрезеровка с расточкой гнезд под подшипники стоит относительно дорого. Вообще, станок не бюджетный. Я “народные” станки не делаю. Безжалостная экономия не окупается.
У вас на сборке на конце подшипник надет на разделанном конце ШВП, вот и подумал, что две опоры. Подшипники стянуты гайкой через втулку внутри опоры?
У вас на сборке на конце подшипник надет на разделанном конце ШВП, вот и подумал, что две опоры. Подшипники стянуты гайкой через втулку внутри опоры?
На фото подшипник одет чтобы при регулировке (или первом включении) случайно не съехала гайка ШВП. Это черевато потерей шариков, после чего гайку можно выкинуть.
Да, подшипники стянуты гайкой.
Использую микрошаг 1:6. Продвинутый контроллер компенсирует потерю момента в микрошаге и при работе с высокой частотой импульсов (на больших скоростях).
Редуктор это люфты, безлюфтовый редуктор - дорого. Применять дорогой гедуктор с голимым контроллером - не логично.
Извините за, может быть, глупый вопрос, но вот микрошаг- он “включается” на контроллере, или в УП что-то прописывать надо?
О редукции- я мыслил о зубчатом ремне с передачей 1/2… Не пойдёт?
На фото подшипник одет чтобы при регулировке (или первом включении) случайно не съехала гайка ШВП. Это черевато потерей шариков, после чего гайку можно выкинуть.
Да, подшипники стянуты гайкой.
подскажите пожалуйста, а каким безопасным для шариков способом можно гайку снять с швп? а то концы обрабатывать придётся…
подскажите пожалуйста, а каким безопасным для шариков способом можно гайку снять с швп? а то концы обрабатывать придётся…
Вместе с каждой ШВП поставляется (должна поставляться) специальная тонкостенная алюминиевая трубка, имеющая внешний диаметр равный диаметру винта. При свинчивании в гайку вставляется эта трубка и шарики не выпадают.
А вообще, лично я предпочитаю заказывать ШВП с разделанными концами. Разделка концов в среднем стоит $50.
Вместе с каждой ШВП поставляется (должна поставляться) специальная тонкостенная алюминиевая трубка, имеющая внешний диаметр равный диаметру винта. При свинчивании в гайку вставляется эта трубка и шарики не выпадают.
А вообще, лично я предпочитаю заказывать ШВП с разделанными концами. Разделка концов в среднем стоит $50.
должна поставляться …но не поставлялась… не подскажите, а какой диаметр у труки для швп диамметром 16мм?
Извините за, может быть, глупый вопрос, но вот микрошаг- он “включается” на контроллере, или в УП что-то прописывать надо?
О редукции- я мыслил о зубчатом ремне с передачей 1/2… Не пойдёт?
Он включается на контроллере и прописывается в настройках программы для резки
Пойдет.
должна поставляться …но не поставлялась… не подскажите, а какой диаметр у труки для швп диамметром 16мм?
Зависит от диаметра шариков в ШВП, у разных производителей разный диаметр шариков, но чаще всего, при диаметре винта 16 мм применяют шарики диаметром 3,5 мм. В любом случае, внешний диаметр трубки должен быть не более диаметра по впадинам в резьбе винта.
А на оси Х конец ШВП как закреплён, подвижно или неподвижно?
Точно так же как и на Y - “фиксированный-простой”.
Вообще, можно заказать пять стандартных видов обработки концов под опоры.
• Фиксированный конец – посадочное место для двух подшипников (два радиально упорных или радиальный и упорный) с резьбой для гайки предварительного натяга подшипников.
• Простой конец – посадочное место для одного радиального подшипника с фиксацией пружинной шайбой.
• Фиксированный конец с ведущей цапфой - посадочное место для двух подшипников, гайка предварительного натяга, гладкая цапфа под муфту.
• Фиксированный конец с ведущей цапфой и шпонкой – то же самое, что предыдущий, но в цапфе сделано гнездо для шпонки.
• Свободный конец – тот, который «болгаркой».