Самоустнавливающиеся винтовые приводы для станков с ЧПУ
Чтобы можно было корректно сравнивать полученный результат с тем, что было раньше.
а какие параметры собираетесь, корректно сравнивать? И каким способом, корректно сравнивать?
а какие параметры собираетесь, корректно сравнивать? И каким способом, корректно сравнивать?
Способы могут быть самые разные и достаточно простые. Например, можно оценить в статике жесткость портала на направляющих станины, жесткость суппорта Y на направляющих портала и жесткость суппорта Z на направляющих суппорта Y с помощью часового индикатора с приложением определенной нагрузки. Можно оценить поведение всех приводов в динамике, путем измерения различных электрических параметров, каких именно Вам виднее. Наконец можно на исходном станке обработать какую-либо деталь. И такую же деталь обработать на модернизированном станке по той-же программе. Затем сравнить точность размеров двух деталей и качество обработанных поверхностей. Заодно на глаз и на слух оценить разницу работы приводов и записать это поведение на видео со звуком. Полагаю, что у Вас и у ваших коллег найдутся и другие критерии для сравнительной оценки.
Благодаря подсказке Николая Платонова, фланец гайки стал проще (Рис. 3) и весь узел гайки немного уменьшился по диаметру (Рис. 4). Нажмите на изображение для увеличения Название: Кольцо гайки ШВП Марат в сборе.jpg Просмотров: 11 Размер: 32.7 Кб ID: 720808 Рис. 3. Нажмите на изображение для увеличения Название: Узел гайки Марат рисунок.jpg Просмотров: 25 Размер: 48.3 Кб ID: 720809 Рис. 4. В обеих опорах винта (Рис. 5 и 6) установлен закрытый (встроенные уплотнения с обеих сторон) двухрядный шариковый сферический подшипник № 2200 Е-2RS1TN9. Один плавающий вдоль оси опоры, второй заневолен с обеих сторон.
Както все сложновато всеравно))) есть проще решение и изящнее как будет время скину наброски
вот собсно… думаю будет понятно. не будет - объясню)))
Както все сложновато всеравно))) есть проще решение и изящнее как будет время скину наброски вот собсно… думаю будет понятно. не будет - объясню)))
Одобряю стремление к более простым решениям. Но пока Вам его найти не удалось.
То, что Вы предложили, может быть и проще и изящнее, но задачи не решает. Поскольку ваша шаровая опора сильно смещена от оси винта, на гайке возникает перекашивающий момент от силы тяги.
Цилиндрический шарнир в соединении гайки с качалкой при таком положении, как показано на рисунке, ничего хорошего не дает, а вред приносит. От рабочего крутящего момента на гайке возникает очень большая радиальная нагрузка.
Если ось опоры, ось цилиндрического шарнира и центр шаровой опоры лежат в одной плоскости, как это показано на вашем рисунке, полной самоустанавливаемости нет. Не компенсируется изменение расстояния между центром шаровой опоры и осью винта.
Если непонятно, смотрите схемы ниже.
У Вас угол aльфа равен нулю. Следовательно, радиальная нагрузка на гайку от ее собственного крутящего момента теоретически равна бесконечности. Чтобы ее уменьшить, нужно увеличить угол aльфа градусов так до 45. Заодно появится возможность компенсации изменений расстояния А. Но и в этом случае перекашивающий момент на гайке и «лишняя» радиальная нагрузка никуда не денутся.
Искренне желаю успехов.
последний вариант привода с консольным винтом на сферической опоре и с гайкой на карданном шарнире (полуподвесе) никаких возражений не встретил.
Этот “космический” аппарат кому-то пригодиться? А что будет с опрокидывающим моментом в консольном навесе гайки? А что будет происходить в связи с этим с валом?
И таких “А что” очень много!
да вотсобственно
на гайке возникает перекашивающий момент от силы тяги.
"Во избежание изгиба станины от возможной осадки грунта ее следует устанавливать по возможности на три независимых опоры,
А как быть с мнением, что трёхточечная опора является самой неустойчивой?
А как будет изгибаться подвижный стол, если приложить достаточное усилие на один из углов со стороны третей опоры? (третья опора это та которая поддерживающая и стоит одна, как правило по середине).
Не всё так однозначно, как вы тут преподносите!
И последнее, как это всё соотносится с принципом достаточности?
А что будет с опрокидывающим моментом в консольном навесе гайки? А что будет происходить в связи с этим с валом?
Нет там на гайке, соответственно и на винте, никаких опрокидывающих моментов. Нормальный рабочий крутящий момент есть, и он нормально воспринимается опорой не созадавая никаких перекашивающих моментов на гайке. Мог бы для доказательства нарисовать расчетные схемы. Но как-то надоело уже оправдываться. Не потрудитесь ли Вы сами, в подтверждение своих умозрительных заключений привести соответствующие схемы и показать откуда “опрокидывающий” момент берется, через какие элементы и куда передается?
А как быть с мнением, что трёхточечная опора является самой неустойчивой? А как будет изгибаться подвижный стол, если приложить достаточное усилие на один из углов со стороны третей опоры? (третья опора это та которая поддерживающая и стоит одна, как правило по середине).
В приведенной мною цитате из немецкого справочника ясно сказано о необходимой жесткости станины. Если она хлипкая, ее можно усилить достаточно жесткой плитой, а ее (эту плиту) уже ставить на три точки.
И у кого это сложилось мнение о трехточесной опоре, как о самой неустойчивой? Мне до сих пор казалось, что она как раз самая устойчивая. И не мне одному. Например, всем созателям высокоточных оптических приборов, вроде теодолитов, которые ставятся исключительно на трехопорный штатив, и опираются на этот штатив опять же тремя винтами. Можно и еще примеры приводить.
И последнее, как это всё соотносится с принципом достаточности?
Нет единого для всех принципа достаточности. Вам достаточно одно, мне достаточно другое. Вас так сильно беспокоит, что я хочу добиться большего чем Вы?
Вас так сильно беспокоит
Нет меня это совсем не беспокоит.
вроде теодолитов, которые ставятся исключительно на трехопорный штатив
Единственное преимущество трёхточечной опоры - это то что она может стоять на любой поверхности при условии что
точка приложения силы будет находиться в поле обозначеном этими точками опоры.
…своих умозрительных заключений…
это только кажется так, а на самом деле я этим зарабатываю на хлеб с маслом.
Вы цитировали немецкий справочник, тогда вам наверно чтонибудь скажет
это слово: sondermaschinenbau.
Больше не буду вам мешать в ваших “упражнениях ума” (С).
З.Ы.
Не совсем понятно, что общего между теодолитом и ЦНЦ станком.
Моно не отвечать, это риторический вопрос.
это только кажется так, а на самом деле я этим зарабатываю на хлеб с маслом. Вы цитировали немецкий справочник, тогда вам наверно чтонибудь скажет это слово: sondermaschinenbau. Больше не буду вам мешать в ваших “упражнениях ума” (С).
Кажется мне что-то или нет, но только после своего заявления о каком-то «опрокидывающем моменте» Вы ничего в подтверждение его существования не привели, и привести не можете (трудно найти черную кошку в темной комнате, особенно если ее там нет).
Вполне допускаю, что Вы обладаете незаурядным опытом и знаниями в какой-то области «особого» машиностроения, за что Вам и платят на хлеб с маслом.
Но в разделе прикладной механики, трактующем распределение сил и моментов, реакции опор в механизме и т. п., Вы откровенно слабоваты.
Это относится в полной мере и к вашим рассуждениям о трехточечной опоре.
Вы нисколько мне не мешаете в моих «упражнениях ума». Напротив, своими вопросами Вы, например, помогли мне детальнее разобраться с реальными нагрузками на винт и с его поведением при этих нагрузках. Вообще не упускаю возможностей узнать что-то новое для себя. Так что, милости прошу, - продолжайте. А как Вы в своих «упражнениях» выглядите в глазах присутствующих, это ваша проблема.
А как Вы в своих «упражнениях» выглядите в глазах присутствующих, это ваша проблема.
Выглядит вполне здравомыслящим.
Полагаю, что и вторая задача выполнена. Показано, что принцип самоустанавливаемости в станкостроении, в том числе в любительском, приемлем не только теоретически, но и сугубо практически. Во всяком, случае, последний вариант привода с консольным винтом на сферической опоре и с гайкой на карданном шарнире (полуподвесе) никаких возражений не встретил.
Думаю, что большинство просто устало от обсуждения сферических коней в вакууме. Был бы опытный образец - было бы конструктивное продолжение дискуссии.
Выглядит вполне здравомыслящим.
Вот и хорошо.
Думаю, что большинство просто устало от обсуждения сферических коней в вакууме. Был бы опытный образец - было бы конструктивное продолжение дискуссии.
Я тоже так думаю. И свой вариант констурктивного продолжения предложил (см. пост 169). Однако и представленные здесь (не только мною) трехмерные модели, чертежи, схемы и фотографии “сферическими конями в вакууме” не считаю.
По-моему, это нормальный технический язык. Пощупать руками - то же неплохо, я и не против.
У Вас угол aльфа равен нулю. Следовательно, радиальная нагрузка на гайку от ее собственного крутящего момента теоретически равна бесконечности. Чтобы ее уменьшить, нужно увеличить угол aльфа градусов так до 45. Заодно появится возможность компенсации изменений расстояния А. Но и в этом случае перекашивающий момент на гайке и «лишняя» радиальная нагрузка никуда не денутся.
Это набросок без проработки деталей) теперь хочу немного пояснить. качалка устанавливается под углов в 90 гр . получается что как бы винт не был установлен в скупе с шаровой будет компенсация всех перекосов и неровностей и самого винта и его установки. сейчас подкорректирую набросок чтобы было понятней. (плечем и размерами можно как угодно манипулировать - хотя я с вами согласен что конструкция не идеальна)
Рассмотрим, внимательно рассмотрим, сей аппарат призванный что-то скомпенсировать и самоустановиться!
Рисовать и тем более чтолибо расщитывать я не буду, если кому-то померещится что я этого не могу, я не буду разубеждать его в этом.
И так, что мы имеем:
вращающаяся гайка в “карданном” подвесе.
Гайка имеет возможность отклоняться от настоящего положения по осям
“Г” - горизонтальная ось (ориентируясь на картинку).
“В” - вертикальная ось (ориентируясь на картинку).
И при взаимном отклонении по осям “Г” и “В” может отклоняться по траектории описывающей в пространстве фигуру “конус”, или если поставить точку в правой стороне гайки на оси вращения, то эта точка сможет перемещаться по окружности.
Вершина “конуса” находится точно в пересечении осей “Г” и “В”, обозначим “ОГВ”, и на некотором расстоянии от точки опоры, присвоим ей значение “О”, которая в свою очередь расположена точно между подшипниками обеспечивающими возможность поворота по оси “В” (в низу картинки) .
Все подшипниковые соединения имеют возможность “безлюфтовой” настройки.
Пара винт/гайка имеет преднатяг 0,02мм. и по определению можно сщитать “безлюфтовой”.
Есть две рельсы - абсолютно паралельно установлены. По ним ездять четыре коретки, по паре на каждой, каретки также имеют 0,02мм преднатяга и на каретках установленна плита, а на плите закреплён сей механизм компенсации/самоустановления.
Вал “ШВП” установлен таким образом что левая сторона смещена относительно правой на 0,5 мм по осям гайки “Г” и “В” т.е. под некоторым углом и линейным смещением относительно рельс. Ну получилось так, в процессе!
Теперь переместим аппарат из крайнего правого положения в крайнее левое.
И что мы видим? Расстояние от рельс до точки “ОГВ” не изменилось и до точки “О” тоже не изменилось. Гайку мы выставили по правой стороне винта и в левой стороне мы имеем линейное несоответствие в 0,5мм.
Что произойдёт в этом месте?
Вал будет давить на гайку, гайка начнёт перемещаться, НО гайка имеет степень свободы только в УГЛОВОМ диапазоне оносительно точки “ОГВ” и не способна компенсировать линейную погрешность. В итоге углового перемещения относительно точки “ОГВ” гайка начнёт гнуть вал т.к ось вращения гайки будет разворачиваться относительно оси вала. В итоге получаем к не ровно установленному валу + перекос гайки относительно вала и никакой компенсации/самоустановки.
Вывод:
дорогая, безполезная, даже вредная конструкция.!
…skip…
Вал будет давить на гайку, гайка начнёт перемещаться, НО гайка имеет степень свободы только в УГЛОВОМ диапазоне оносительно точки “ОГВ” и не способна компенсировать линейную погрешность. В итоге углового перемещения относительно точки “ОГВ” гайка начнёт гнуть вал т.к ось вращения гайки будет разворачиваться относительно оси вала. В итоге получаем к не ровно установленному валу + перекос гайки относительно вала и никакой компенсации/самоустановки.Вывод:
дорогая, безполезная, даже вредная конструкция.!
Под валом подразумевается винт, правильно? Так вот, винт гнуться не будет, т.к. этот вариант подвеса предлагалось применить с консольным винтом, закреплённым шарнирно. Т.е. направление винта изменится, подвес гайки провернётся и всё установится как надо.
Вывод: дорогая, безполезная, даже вредная конструкция.!
Николай Платонов уже ответил коротко и ясно. А если еще не ясно, посмотрите внимательно рисунки в посте 162. Нужно рассматривать совместо работу консольного винта, его шарнирной опоры и опоры гайки.
Обнаружил каталог японской фирмы NB, в котором представлены ее новые шариковые втулки для систем линейного перемещения:
www.aketon.ru/files/catalogues/…/TopballRUS.pdf
На мой взгляд, это хорошее подтверждение актуальности проблемы самоустанавливаемости рельсовых направляющих качения. Предлагаемые фирмой втулки не решают проблему полностью, но являются первым шагом на пути в правильном направлении.
Результат это первого шага впечатляет. За счет частичной самоустанавливаемости (только в пределах пары втулка-рельс) получено трехкратное увеличение грузоподъемности, а ресурс втулки до 27 раз выше ресурса традиционной!
Похоже, что реальное и полное решение проблемы не за горами и вполне возможно, что первой в этом деле окажется именно эта японская фирма.
Пишу об этом здесь не для того, чтобы призвать всех самодельщиков немедленно переходить на такие втулки. Достаточно того, что этот пример наглядно показывает преимущества самоустанавливающихся механизмов перед традиционными. И к винтовым приводом это также имеет прямое отношение, так как обеспечение самоустанавливаемости ШВП должно дать эффект, близкий к эффекту самоустанавливающейся шариковой втулки.
Вы ценой поинтересуйтесь, и все вопросы об использовании их в самодельных станках отпадут. кстати, на какой странице читать о самоустанавливаемости?
Даниил, скажите, что вас останавливает изготовить опытный образец того, что вы здесь натеоретизировали и провести ресурсные испытания?
Вы ценой поинтересуйтесь, и все вопросы об использовании их в самодельных станках отпадут. кстати, на какой странице читать о самоустанавливаемости?
Читать, например, на второй странице каталога. Покупать эти втулки с рельсами никого не призывал (Вы, все-таки, читайте то, что комментируете). По поводу опытного образца - ничто не остатанавливает, если не считать постоянной работы по реальному конструированию и участия в изготовлении других совершенно реальных механизмов. Пример из упомянутого каталога, считаю не теорией, а вполне реальной практикой. Впрочем, умолкаю, так как сам предложил далее обсуждать здесь только реальные конструкции.
Правильно понимаете, это мой сайт. Но прежде всего я являюсь действующим конструктором-механиком на реальном производстве. Машиностроительном.
Здравствуйте, коллега! Позвольте сделать замечание. Вот тут у вас нарисованы шайбы, не соответствующее ГОСТ 6402. (на картинке шайбы для левой резьбы )
Вот тут у вас нарисованы шайбы, не соответствующее ГОСТ 6402. (на картинке шайбы для левой резьбы )
Спасибо за справедливое замечание, коллега! Прокол устранил.
Даниил, доброго времени суток.
Спасибо за подробное описание системы. Скажите пожалуйста:
1.Где-то в железе описанный модуль уже есть или только пока в чертежах?(возможно пропустил такую инфу простите)
2.Позволяет ли философия конструкции узла упростить ее под нужды хоббийстов или это самая простая?Если да , что рекомендовано сокращать?
3. Нельзя ли подробней представить/выложить строительную подетальную спеку узла с указанием размеров,металлов, материалов итп в 2D (в любом векторном формате исходника)?
