ЧПУ по алюминию (600х400х200)
но замечательное открытие.
Повторяюсь, у вас нет опыта строительство станков, потому такие открытие, при натянутом винте возникает резонанс, на разных скоростях, включительно до 2, 3-ей гармоники.
Умные китайцы “устраняет потерю осевой устойчивости” просто, при направляющих сечением 16-20 мм используют винты сечением 25-35 мм. Металл кромсает как по маслу.
Для станков жесткость нужна в 3-х плоскостях, одномоментное, в реальном времени - абсолютно в каждой точке конструкций. Утрированно, или от обратного, жесткости больше, чем меньше моментов. Шарнирные схемы, силы превращает в моменты, возникают эффекты клина, самоторможения.
Что бы доказать свою идею, построите небольшую модель станка, тем более как вы утверждаете, что реализация вашей идей стоит дешево. Если получиться отличный станок, готов выкупить с рентабельностью для вас в 200 процентов.
Баха, а у Вас есть опыт строительства станка с натянутым винтом, или резонанс Вы предполагаете теоретически? Или Вы знаете чей-то печальный опыт? Буду благодарен за ссылку на ваши исходные материалы.
Я совсем не силен в частотном анализе. Но знаю, что определяющее значение в этом деле имеет жесткость узла. Не жесткость только отдельной детали, например винта, а всего узла. В данном случае в узле натяжения присутствует пружина. Предполагаю, что если угроза резонанса действительно есть, ее можно устранить подбором жесткости пружины. Но, не будучи экспертом по резонансным явлениям, не могу это утвержать с уверенностью.
А про самоторможение я Вам, помнится, уже говорил (в личной переписке). В самоустанавливающей системе при разумных размерах звеньев нет никакого самоторможения.
Китайцы, конечно, умные. Но полагаю, что шведы из SKF тоже не глупые ребята и, видимо, берут свои рекомендации не с потолка. И некотрый опыт имеют. Хотя ссылки на любые авторитеты могут оказаться несостоятельными.
Обещанные 200% приняты к сведению. Правда быстрое изготовление не обещаю, - своей работы выше крыши. Я ведь Вам предлагал сотрудничество и предложение остается в силе. Вообще готов сотрудничать по мере сил с любым желающим.
Опыта достаточно, эксперименты с натяжением проводили еще где то 2004 году, как раз на строительных шпильках, когда был дефицит всяких винтов.
Шведы тоже не дураки, схема шведов работает при толстых винтах, или при жестких, массивных конструкциях, которые не чета нашим хоббиным конструкциям. То есть резонанс уходит в низкие частоты. Только решение китайцев Умнее и Проще.
И еще при шарнирных схемах, при минимальных допусках на зазор, попадание малейшей грязи в узел вызовет самоторможение с переходом в клин, это мое маленькое, “замечательное” открытие.
Шведы тоже не дураки, схема шведов работает при толстых винтах, или при жестких, массивных конструкциях, которые не чета нашим хоббиным конструкциям. То есть резонанс уходит в низкие частоты. Только решение китайцев Умнее и Проще.
Боюсь показаться совсем профаном, но как-то непонятно. Вроде бы, с увеличением жесткости системы частота ее собственных колебаний увеличивается, с натяжением струны (винта) тоже. Как же “резонанс уходит в низкие частоты”?
И от чего, все-таки, происходит “самоторможение с переходом в клин” - от грязи или от “сил, превращенных в моменты”?
я не кажусь, а профан, про это я вам уже писал, что бы не казаться, надо прочесть курс СПИД.
Для самодельного станка нужна нагрузочная способность от силы 20 кГс.
Это очень приблизительная величина, зависящая от запросов хобийщика…
Ну и если уж речь идёт о самодельных станках давйте не будем уходить от реальностей…
Прикиньте упрощённо конструкцию самодельного станка, который бы позволил “натянуть” ШВП даже диаметром 6 мм, хотя… если бы вы посмотрели на цены ШВП с различными диаметрами , то вы бы увидели что ШВП с диаметром 16 мм покупаются и применяются именно по причине соответствия цены-качества наиболее часто. Ну в общем я думаю понятно, каким должен быть самодельный станок, позволяющий “натянуть” ШВП диаметром 16 мм…
Следующая проблема самодельных станков - опять же для основной массы людей, у которых появилась мечта построить самому станок, дороговизна хороших приводов - электроники, шаговиков, уж про сервоприводы вообще молчу. Поэтому чаще всего используют шаговый привод, причём опять же самый дещёвый - моторы с током удержания до 2-х А тормозным моментом до 1-1,5 Нм. Так вот когда такие привода даже в идеале создают кучу проблем с потерей шагов, в реале всё ещё хуже - малейший затык в движении и потеря шагов обеспечена… Это как раз то, о чём говорит Baha - любые пары трения (шарниры) имеют хоть и маленький, но зазор, а значит туда обязательно пролезет грязь, стружка или ещё какая-нибудь кака. Что и увеличит воможность потери шагов…
Постройка самодельного станка в условиях ограниченного бюджета - эта такая борьба целесообразности с жабой и как показывает опыт, чаще всего побеждает именно жаба.
А так, всё о чём вы говорили, правильно и в реальности в машиностроении даже очень хорошо применяется. Но там, как вы понимаете целесообразность стоит выше жабы…
Вот такие мысли про самодельные станки…
уж про сервоприводы вообще молчу
интересное на мой взгляд сравнение работы серво приводов и ШД
Ну и если уж речь идёт о самодельных станках давйте не будем уходить от реальностей…
Ну в общем я думаю понятно, каким должен быть самодельный станок, позволяющий “натянуть” ШВП диаметром 16 мм…
А так, всё о чём вы говорили, правильно и в реальности в машиностроении даже очень хорошо применяется. Но там, как вы понимаете целесообразность стоит выше жабы…
Давайте будем исходить из реальностей. Вам виднее, с каким диаметром винта покупать ШВП. Приведенные Вами в связи с этим соображения понятны. Самому, например, приходилось ставить железнодорожные подшипники завышенного типоразмера, поскольку они существенно дешевле меньших по размеру, но выпускаемых малыми партиями. Правильно понимаю, что одесский завод просто не делает винтов меньшего диаметра, поскольку нужды самодельщиков его мало заботят?
Но если, по каким-либо соображениям, выбран винт завышенного диаметра, это вовсе не значит, что его нужно “натягивать” сильнее, чем 6-миллиметровый. Если помните, вся канитель с натяжением винта началась с замечания Графа о натяжении с целью выбора осевых люфтов в опорных подшипниках винта. Для этого, а главное - для устранения потери осевой устойчивости, сила натяжения должна быть лишь немного больше максимальной рабочей осевой нагрузки на винт и от диаметра этого винта никак не зависит. Поскольку сила предварительного натяжения винта немногим больше реальной рабочей нагрузки, никакого усиления конструкции станка не требуется. Ведь рабочую нагрузку станок выдерживает, а натяжение винта ничего существенного к этой нагрузке не добавляет.
Спасибо за комплимент насчет правильности того, о чем я говорил. На абсолютную свою правоту никогда не претендовал и не претендую. Но точно знаю, что в реальном машиностроении, к великому сожалению, далеко не всегда применяются целесообразные конструкции. Например, наш крупнейший Рязанский станкостроительный завод упорно держится за свои неправильные направляющие скольжения токарных станков. Почти все другие станкостроители давно отказались от двух призм в направляющих суппорта и задней бабки, - оставили одну, а вторую заменили плоскостью. То есть обеспечили почти полную самоустанавливаемость. За счет этого станки стали дешевле и точнее. А рязанцам все нипочем. И с винтовыми приводами подачи далеко не у всех все в порядке. Хотя есть и нормальные решения. Продает же кому-то SKF свои гайки с цафами.
Например, наш крупнейший Рязанский станкостроительный завод упорно держится за свои неправильные направляющие скольжения токарных станков.
очень рад знакомству с Вами Уважаемый Даниил , нашел о вас вот что ЗАО “ГИСприбор-М” - заместитель главного конструктора.
Сергей, а не думали ли Вы про станину из гранита?
Сейчас много фирм предлагают изделия из гранита. По цене могло бы получится, как и алюминиевая. В таком случае она бы состояла из трех деталей, которые можно было бы скрепить при помощи болтов, прикрутив сверху металлические основания для рельс (собственно по такой схеме построен Datron M7).
Но точно знаю, что в реальном машиностроении, к великому сожалению, далеко не всегда применяются целесообразные конструкции
Я не имел ввиду российское машиностроение…
Правильно понимаю, что одесский завод просто не делает винтов меньшего диаметра, поскольку нужды самодельщиков его мало заботят?
так вы попробуйте купите там 3 ШВП под ваши нужды…
Для этого, а главное - для устранения потери осевой устойчивости, сила натяжения должна быть лишь немного больше максимальной рабочей осевой нагрузки на винт и от диаметра этого винта никак не зависит.
А как же пример с линейкой и потерей ею устойчивости - чем тоньше, тем быстрее потеряет устойчивось, а тем более чем длинее…
Ну и если нетрудно, предложите реальный вариант конструкции устройства для натяжения винта на примере ну хотя бы вот такой конструкции
А как же пример с линейкой и потерей ею устойчивости - чем тоньше, тем быстрее потеряет устойчивось, а тем более чем длинее…
Пример с линейкой здесь совсем ни при чем. Там увеличивали силу нажатия до тех пор, пока линейка не потеряла устойчивости. Естественно, чем тоньше и длиннее линейка, тем меньшая нужна сила, чтобы ее согнуть, и наборот.
Здесь картина другая. Тонкий и длинный стержень (винт) теряет устойчивость только при сжатии (строго говоря, - не только, но это уж совсем неуместные здесь тонкости). Естественно, чем тоньше и длиннее винт, тем при меньшей силе сжатия он потеряет устойчивость и выгнется. Нам нужно сделать так, чтобы сила сжатия вообще на винте не возникала.
Пример: Мы знаем что максимальная осевая сила, которая может быть приложена со стороны гайки равна 20 кГс. При сборке станка мы натягиваем винт силой 25 кГс. Если на суппорте, к которому прикреплена гайка никакой нагрузки нет, винт на всей длине между двумя опорами растянут силой 25 кГс. Теперь на суппорте возникает какая-то нагрузка, например сила, приложенная к фрезе и равная 10 кГс. Эта сила передается на гайку и с нее на винт. При этом на участке между одной из опор и гайкой винт остается растянутым все той же силой предварительного натяжения 25 кГс, а на участке между гайкой и второй опорой винт растянут силой 25 - 10 = 15 кГс. То есть эта вторая опора частично разгружается от силы предварительного натяжения винта. Если к фрезе будет приложена максимальная рабочая нагрузка в 20 кГс, то эта опора разгрузится до 5 кГс.
Таким образом, при наличии осевой нагрузки на гайке разнные участки винта растянуты с разной силой но всегда растянуты. Толстый винт или тонкий, длинный или короткий, - потеря осевой устойчивости исключена, так как нет причины, которая могла бы ее вызвать (силы сжатия винта).
Какая из опор винта частично разгружается от осевой силы, а какая остается под действием силы предварительного натяжения, зависит от направления нагрузки, приложенной к гайке.
Если на словах непонятно, нарисуйте простую схемку, расставьте силы в разных сочетаниях и все станет ясно (только нужно помнить, что сумма всех сил, с учетом их направления, равна нулю). Или представьте себя не месте винта.😃
А узел натяжения винта нарисую, но не раньше понедельника. Это совсем несложное устройство.
Толстый винт или тонкий, длинный или короткий, - потеря осевой устойчивости исключена, так как нет причины, которая могла бы ее вызвать (силы сжатия винта).
Потеря осевой устойчивости винта возникает из-за непрямолинейности самого винта. И даже если вы его натянете с таким маленьким отличием от осевой силы, винт начинает вращаться эксцентрично , причём чем быстрее он вращается, тем больше амплитуда эксценрицитета. Именно поэтому на станках с большими длинами перемещений применяют вращающиеся гайки.
Конечно можно купить винт с классом точности С7 или может быть даже и выше, он несомненно бидет “прямее”, но не забывайте про собственный прогиб или точнее сказать “провис” Ну и касательно самодельных конструкций и про цену…
На практике люди строят станки с ШВП диаметром 16 мм не длиннее 1 м именно из-за возникновения именно этой проблемы - потеря устойчивости винта.
Естественно можно и длиннее, но тогда приходится жертвовать скоростью перемещений.
Потеря осевой устойчивости винта возникает из-за непрямолинейности самого винта. И даже если вы его натянете с таким маленьким отличием от осевой силы, винт начинает вращаться эксцентрично , причём чем быстрее он вращается, тем больше амплитуда эксценрицитета. Именно поэтому на станках с большими длинами перемещений применяют вращающиеся гайки.
Конечно можно купить винт с классом точности С7 или может быть даже и выше, он несомненно бидет “прямее”, но не забывайте про собственный прогиб или точнее сказать “провис” Ну и касательно самодельных конструкций и про цену…
На практике люди строят станки с ШВП диаметром 16 мм не длиннее 1 м именно из-за возникновения именно этой проблемы - потеря устойчивости винта.
Естественно можно и длиннее, но тогда приходится жертвовать скоростью перемещений.
Вот это действительно серьезно. Правда, тут уже речь не об осевой устойчивости, как ее принято понимать. Но дело, конечно, не в терминах, а в реальной проблеме. Честно скажу, что просто не думал о том, насколько высока скорость вращения винтов.
Посмотрел характеристики близких к хоббийным станков (СК Роутер). Скорость перемещения до 3,5 м/мин. При шаге винта 2 мм это дает 1750 об/мин. Это, конечно, много. При шаге 4 мм, который они применяют, в два раза меньше, но тоже хорошего мало. Не говоря уже о промышленных станках, где бывает и 30 м/мин.
Похоже, я погорячился, когда говорил о диаметре винта 6 мм, вместо 8, 10 или 12. Однако думаю, что 12 вместо 16 при габаритах большинства хоббийных станков, дело реальное. И вот почему.
При прочих равных условиях (качество винта, качество направляющих суппорта и т. п.) самоустанавливающийся механизм с преднатяжением винта работает лучше, чем традиционный. Ведь при всех описанных Вами в этом сообщении проблемах мы убираем “лишние” поперечные и перекосные нагрузки с гайки и винта и, что очень важно, убираем сжимающую осевую нагрузку. То есть условия работы винта существенно улучшаются.
Меня сейчас больше занимает другое. Картина сил, которую я нарисовал, отвечая на ваш вопрос о деформации линейки, действительна только если в узле натяжения нет пружины, а роль очень жесткого упругого (на растяжение) играет сам винт. Если, для компенсации температурного расширения, ставить пружину картина сил меняется, и опорные узлы получаются сложнее, чем я сначала предполагал. Еще толком в этом не разобрался. А задача интересная.
Что касается промышленных станков с длинными винтами и большими скоростями, видимо, оптимальное решение, это указанная Вами вращающаяся гайка. Но и в них, по понятным причинам механизм следует делать самоустанавливающимся, а преднатяжение винта также желательно. Ведь, если люфты выбраны только в одной опоре, винт в половине случаев, хоть и не вращается, но работает в «толкающем» режиме и проблема осевой устойчивости остается.
Честно скажу, в металлообрабатывающих станках натянутых винтов не встречал. Могу предположить что кто-то где-то это и делает. Но думаю это решение для станков не очень подходит. Во первых - очень сложно обеспечить стабильность системы на протяжении многих лет эксплуатации (30 и более лет). Здесь вступает в силу свойство усталости материалов. Кто может заранее предположить, как поведут себя элементы конструкции в течении времени, если некоторые из них находятся в напряжённом состоянии длительное время…Можно конечно предусмотреть какие-то компенсирующие системы, но думаю это приведёт только к удорожанию конструкции, но к стабильности системы вообще вряд-ли.
Ведь, если люфты выбраны только в одной опоре, винт в половине случаев, хоть и не вращается, но работает в «толкающем» режиме и проблема осевой устойчивости остается.Но и в них, по понятным причинам механизм следует делать самоустанавливающимся, а преднатяжение винта также желательно. Ведь, если люфты выбраны только в одной опоре, винт в половине случаев, хоть и не вращается, но работает в «толкающем» режиме и проблема осевой устойчивости остается.
В станках винты стоят в двух опорах - просто в одной он закреплён жёстко, а в другой нет - это стандартный вариант. Одноопорную систему применяют только при коротких винтах.
А вообще мы заср-ли тему Графа своими опусами…
а это не есть хорошо.
Граф приношу свои искренние извинения😒
Марат, чтобы не загромождать форум, выложу свою записку с обещаными Вам вариантами конструкций винтового привода на какой-нибудь файлообменник и в ней постараюсь ответить на ваши последние замечания. Дня через два-три.
Так может проще новую тему открыть?
Я думаю будет многим интересно.
Так может проще новую тему открыть?
Так и сделаю.
Марат, чтобы не загромождать форум…
Вы уже это сделали , всю тему засрали своими пустыми и не кому ненужными опусами .
Создайте свою тему о натяжении винтов как струны и пишите там , а нормальные люди не о каком натяжении не знают и знать не хотят .
Сергей, Вы используете муфты серии BKL? На какой момент они рассчитаны?
4,5 Нм