Взываю к коллективному инженерно-техническому интеллекту

theaceofdiamonds

Взываю к коллективному инженерно-техническому интеллекту.
Задача: необходимо построить устройство, напомнающее блок головки матричного принтера, то есть некие направляющие по которым перемещается каретка, размер ей хода ~200мм, максимальная скорость перемещения - не более нескольких см/сек. Всё вроде совершенно тривиально и очевидно, если не следующее “но”, ход каретки должекн быть предельно тихим/бесшумным, никакие “шелесты” и вибрации не допускаются, по крайней мере ничего не должно быть слышно аурально посредством здорового отдохнувшего уха при непосредственном его с каретой контакте.
Аппрабированне решения из сферы точмеха/приборостроения, типа рубиновая втулка по струнной вольфрамовой направляющей приветствуются, если будет дан контакт, где “это” можно купить за адекватные денежные знаки.
Кто чем присоветует?

vovic
theaceofdiamonds:

Кто чем присоветует?

Нет исходных данных по усилию и требуемой точности позиционирования.
Навскидку - ближе всего привод с линейным электродвигателем, примененным одним из радиолюбителей для привода тангенциального тонарма в проигрывателе виниловых аудио-пласнинок высшей категории сложности - Hi-End. Там требования по отсутствию вибрации высочайшие.
Конструкция была опубликована в журнале Радио в 80-х годах. Нечто аналогичное применяется в приводе каретки винчестера, только тут уже не линейное перемещение, а секторный поворот. Но суть системы управления та же.
Шаговые системы и зубчатые ремни - шумят, заразы. 😃

theaceofdiamonds

Вы даже себе не представляете, насколько Вы приницательны 😃 Я действительно намереваюсь построить себе виниловый вертак с тангенцальным тонаром. С приводами и прочими системами позиционирования - проблемы нет, это я “знаю и умею”. Проблема именно в том, чтобы обеспечить отсутвие шумов и вибраций перемещения самой каретки. Даже бронзо-рафитовые втулки по полированной стали (втулки притёрты к направляющим) уже заметно “шкворчат” и “шелестят” при линейной скорости перемещения нескольки мм/сек. Это скорость перемещение по спирали между песнями на виниле.
Вес каретки - несколько сотен грамм, естественно усилиеперемещение также должно быть минимальным, это автоматически следует из миниуму шума - только за счёт минимума трения скольжения. Вот и думаю я…

vovic
theaceofdiamonds:

Вы даже себе не представляете, насколько Вы приницательны 😃

😊 😊
Если Вас не устраивает ход смазанной втулки по полированной направляющей (что вообще то -удивительно), то прямая Вам дорога к бесконтактному магнитостатическому подвесу каретки над направляющими на компактных современных редкоземельных магнитах. Это исключит вообще все виды шорохов и вибраций.
Хотя по конструктивной сложности это приближается к параноидальной инженерии. 😃
Это уже Hi-End-End-End!

theaceofdiamonds

Да не меня не устраивает, а звукосниматель не устраивает, он же шумы с музыкой не разделяет…и успешно подмешывает их (шумы/вибрации) к полезному сигналу 😦
Конечно, может быть качество втулок/направляющих/притирки было далеко от соврешенства, делалось та всё это на коленке…
А маглев…это уже явный перебор

G_S_E

А втулки из капролона делать пробовали? Если направляющие и впрямь шлифованные, то “шороху” от них(капролоновых втулок) может быть много меньше. Есть правда “но” они могут достаточно туго “сидеть” , т.е. усилие для их передвижений потребуется большее, чем для передвижения металлических аналогов. Ещё я думаю, что здесь не маловажную роль играет смазка, на её счёт сказать ничего не могу т.к. ещё не сталкивался с дифференциацией смазок по “шумовым” параметрам, хотя ,конечно, “шумят” все по-разному.

theaceofdiamonds

Да, из капролона - пробывал, хороший материал, только как-то мне не удалось получить хорошую притирку: если чуть “недотереть” - идёт очень туго, что не приемлимо по-причине слабости привода (а делать его мощнее нельзя по многим разниым причинам). Кроме того, у капролоновых втулок обнаружился неприятный эффект “провала”: идёт туго, потом вдруш резко “срывает” и идет (скажем несколько мм) гораздо легче, а потом “упирается” и начинает идти опять туго. Для прецезионного привода, подобное “поведение” совершенно недопустимо.
А если “перетереть” - идет со свистом, но начинаются заметные люфты, что тоже не годиться.
Смазка…отдельный разговор, кстати, Вы не знаете где в Москве торгуют ПМС средней и вызкости?

G_S_E

“…Кроме того, у капролоновых втулок обнаружился неприятный эффект “провала”…” Да, только тут попахивает не качественными направляющими, а не втулками, а тем более не материалом, из которого они изготовлены. Посудите сами, отчего вдруг втулка будет менять свой “натяг”?- тут направляющие просто меняют свой диаметр (если напр.-полированная сталь это ещё не значит что у них “диаметр не будет “гулять” по длине”) , а вот с металлическими втулками такого нет потому, что когда Вы притираете капролон , то он значительно растягивается, но все-таки скользит по направляющей , а вот когда Вы притираете металлическую втулку , то она уже так не растянется в том месте , где это сделает капролон, она просто заклинит, поэтому Вам необходимо растачивать металлическую втулку больше чем капролоновую. Короче раз уж у Вас направляющие такие не точные, что в некоторых местах втулка идёт “со свистом” а в некоторых её “хрен протолкнешь” , тогда сразу так и сказали бы. Вам тогда нужна втулка с автоматической регулировкой радиального натяга, т.е. втулка (лучше из капролона) с поджимной “губкой”, поджимает её пружина . Пружину подобрать. Такую втулку притирать не надо и усилие для перемещения у неё почти постоянное, правда есть “но” она воспринимает радиальные нагрузки не во всех направлениях(очевидно, что нагрузка в направлении поджимной губки не допустима), но для Вас , похоже, это не страшно.

Граф
theaceofdiamonds:

Да, из капролона - пробывал, хороший материал, только как-то мне не удалось получить хорошую притирку: если чуть “недотереть” - идёт очень туго, что не приемлимо по-причине слабости привода (а делать его мощнее нельзя по многим разниым причинам). Кроме того, у капролоновых втулок обнаружился неприятный эффект “провала”: идёт туго, потом вдруш резко “срывает” и идет (скажем несколько мм) гораздо легче, а потом “упирается” и начинает идти опять туго. Для прецезионного привода, подобное “поведение” совершенно недопустимо.
А если “перетереть” - идет со свистом, но начинаются заметные люфты, что тоже не годиться.
Смазка…отдельный разговор, кстати, Вы не знаете где в Москве торгуют ПМС средней и вызкости?

Во-первых, капрон, нейлон, как и любой другой полиамид (капролон в их числе) плохо поддается механической обработке на универсальном оборудовании с нужными допусками. Он предназначен для изготовления деталей литьем под давлением. В этом случае точность составляет несколько сотых мм.

Во-вторых, при подборе пар скольжения, особенно для вашего случая, важное значение имеет такая характеристика трения, как плавность хода. Это разница коэффициентов трения скольжения и трения покоя. Капролон - по стали, в этом смысле, не самый лучший вариант. Вот почему капролоновая втулка у вас дергается (если, конечно, напрвляющая у вас ровная - закаленная, шлифованная и полированная).

Для вашего случая, альтернативы бронзовым втулкам нет, и бронза должна быть не какая попало, а фосфористая (плавность хода по стали), например, БрОФ10-1. Можно попробовать фторопласт без смазки (смазка к нему не адсорбируется), но без смазки возможно шум будет выше, чем нужно. А кроме того, фторопласт обладает холодной ползучестью даже при небольших нагрузках.

Бронзовую втулку притирать к направляющей нельзя. Должен быть зазор. Достаточно обычной ходовой посадки по 7-му квалитету. Длина втулки должна быть 2…2,5 диаметра, чтобы обеспечить граничный слой смазки и исключить выдавливание масла из зазора. При такой длине втулка чувствительна к перекосам, поэтому параллельность направляющих должна быть не хуже, чем по 5-му квалитету. Это достаточно сложно, учитывая размеры устройства, но вполне выполнимо.

rrteam
theaceofdiamonds:

Да не меня не устраивает, а звукосниматель не устраивает, он же шумы с музыкой не разделяет…и успешно подмешывает их (шумы/вибрации) к полезному сигналу 😦

Ну так может и разделить задачу на две:
1 Минимизация шумов каретки и её привода.
2 Устранение передачи шумов от каретки до иглы по тонарму.
Не обязательно ведь его на каретку “жёстко” крепить. 😃
Как я помню, там было много всяких решений - от маслянных ванн, до магнитных подвесов…

amb2000

Так мож действительно - пусть себе в силиконовм масле поплавает а?

Граф
amb2000:

Так мож действительно - пусть себе в силиконовм масле поплавает а?

Демпфирует вязкое трение, а не жидкость, как таковая. Жидкость, наоборот, отлично передает вибрацию в диапазоне звуковых частот.

rrteam
Граф:

Демпфирует вязкое трение, а не жидкость, как таковая.

Я в общем-то имел в виду подвеску только тонарма 😃

А так, если важно исключительно качество звука, и все прочие неудобства не актуальны-
делаем ванну на ход коретки , ставим её на демпферы, пределываем груз на пару кг к ванне, заливаем вязкой жидкостью, ставим в ванну поплавок с тонармом , и при помощи двух магнитиков под донышком на растяжке - таскаем его по ванне. 😃 + один электромагнитик на подъём.
Креном поплавка - поднимаем тонарм.

Шутка. 😃 , хотя… а кто пробовал?
Sorry… за пасудный подход… 😉

PS А первый диск у меня был… “блин” от штанги 10кг (290мм) - секунд 5 раскручивался 😃

wwo55

В точной механике применяют еще и вращающиеся направляющие. Тем самым Вы полностью уходие от трения покоя. На мой взгляд, это вполне возможное решение.

Кроме того, подумайте, а каой все-таки уровень шумов допустим?

Очевидно, что у пластинки, звукоснимателя, электроники и электрики (провода, разъемы…) есть свои уровни шумов. Кроме того, у помещения, где все это будет работать, тоже есть свои шумы. Посчитайте, что будет превалировать, и добивайтесь всех остальных меньше на несколько дециБелл (шумы независимые, поэтому складывать по квадратичным правилам). Далее, можно посчитать спектры шумов, если механика даст в сверхнизких частотах - отрезать фильтом.

Что дают расчеты и замеры? Надо начинать с этого, на мой взгляд.

Желаю удачи

Владимир

Василий_Афанасъев
theaceofdiamonds:

Вы даже себе не представляете, насколько Вы приницательны 😃 Я действительно намереваюсь построить себе виниловый вертак с тангенцальным тонаром. С приводами и прочими системами позиционирования - проблемы нет, это я “знаю и умею”. Проблема именно в том, чтобы обеспечить отсутвие шумов и вибраций перемещения самой каретки. Даже бронзо-рафитовые втулки по полированной стали (втулки притёрты к направляющим) уже заметно “шкворчат” и “шелестят” при линейной скорости перемещения нескольки мм/сек. Это скорость перемещение по спирали между песнями на виниле.
Вес каретки - несколько сотен грамм, естественно усилиеперемещение также должно быть минимальным, это автоматически следует из миниуму шума - только за счёт минимума трения скольжения. Вот и думаю я…

…Простите что вмешиваюсь , но позвольте поинтересоватся Вашими пристрастиями в построении High End аудио ? И если можно ещё; Об остальном составе Вашей системы (кроме винил вертака),предпочитаемого музыкального материала ,и вкрадце о комнате прослушивания ?

…Да !? Вы случайно Rega Planar II (за 400$ без головки) не слушали ? 😃

theaceofdiamonds

Пять секнд для диска - это очень и очень мало 😁
Идея сделать подвеску тонарма “ванночкой” и мне приходила в голову, всё хорошо, вот только точность перемещения/позиционированиия сразу накрывается…тазом 😦 . А магнитная подвеска для тонарма - тоже как-то не очень, с бошки доли милливольта идут, им мощное магнитное поле противопоказано.

Да нечего, пожалуста 😁
Из источников: винил, катушечные ленты.
Из музывальных пристрастий: от начала нотирования музыки до современности, музыка- едина, во все времена писАли “вещи” и барахло, первого всегда было очень мало 😛
На комнату прослушивания с себе не заработал, слушаю музыку в наишниках, помими “компактности” и изолированности от семейста (что обоюдно удобно), “уши” еще и обеспечивают самое высокое качество звучания (никакие Акустические Системы никогда и рядом не валялись -😃. Есть и оборотоная сторона: малейшие лажы (и техничкские звукорежа и музкальные собственно музыкантов) сразу слышны в явном виде.
“Регу” не слышал…я вообще больше доверяю аппаратам 70х-80х, когда их делали “из металла”.

Да кто бы спорил, только вот где бы найти того “тёрнера” и “шлифа”, которые за разумно-уменные деньги сделали бы втулки/направляющие должного качества/точности притрики…

Граф
theaceofdiamonds:

только вот где бы найти того “тёрнера” и “шлифа”, которые за разумно-уменные деньги сделали бы втулки/направляющие должного качества/точности притрики…

Обычно, с этого начинают. Придумать конструкцию, даже самую навороченную, не сложно. А вот делать приходится то, что МОЖНО сделать по деньгам и возможностям.

theaceofdiamonds

Спасибо конечно за напоминание давно очевидных истин, по-существу чем-нибудь помочь можете?

Граф
theaceofdiamonds:

Спасибо конечно за напоминание давно очевидных истин, по-существу чем-нибудь помочь можете?

Да я не поучаю, не думайте. Я сочувствую. Потому что сам в таком положении - хочется грамотно, по науке, а получается компромис. Чем же тут поможешь?