Подскажите от чего подобрать поворотный механизм

ШВЕД

kabuum,
вернулся я снова к мысли о сервах (ободренный вашей ссылкой) хотя ранее с сервами живьем сталкиваться не приходилось. чтобы не задавать банальных и глупых вопросов - почитал матчасть, вроде все ясно и понятно. однако единственный вопрос остается без ответа: “а ОГРОМНЫЕ сервы с большим моментом бывают”?
у меня нету ограничения по весу и по питанию… однако все производители, насколько я понял, пытаются впихнуть свой крутящий момент в “микроскопическую невесомость”… максимум что видел - так эта ваша ссылка на 50+кг*см.

PS. и не могу понять чем объяснить такую огромную разницу в ценах на сервы на hobbyking’е и у отечественных торгашей… при этом ТТХ (в 1ую очередь, момент) у отечественных иногда на порядок хуже чем у буржев а цена на порядок выше… не верю что у наших там карбон-титан кругом…

papirus
ШВЕД:

максимум что видел - так эта ваша ссылка на 50+кг*см.

вот как устроена эта серва aleyrobotics.com/?p=1247
моторчик там интересный.

ШВЕД

я тут поразмыслил и понял что сервы конечно удобны в плане “воткнул и полетел” но для моих задач они не подойдут. причины 2:
(1) недостаточно момента для удержания под нагрузкой. у меня достаточно большой рычаг и вероятно вибронагруженный узел будет. 53 кг*см - это всего-лишь 5.3 кг на 10 см. у меня динамическая нагрузка будет скорее всего превышать это значение. к тому же эти китайские 53 кг скорее всего являются предельным значением на максимальной напруге (11.1В). в общем сомнения насчет момента серьезные.
(2) можно было бы пойти на некоторые жертвы в скорости и поставить дополнительную шестерню. я готов ждать 2-3 секунды чтобы повернуть мой механизм на 90 градусов.
но беда в том что эта серва не постоянного вращения… теоретически можно раскорчевать ее… но тогда потеряется обратная связь и вся прелесть “воткнул и полетел”.

* * *

так что единственным потенциально выполнимым путем пока мне представляется колхоз собственного привода на червячной передаче с обратной связью как у сервы.
(а) с микроконтроллерами я знаком, алгоритм написать в силах
(б) в принципе и силовую обвязку я смог бы осилить. потребуется конечно время на изучение матчасти но это выполнимо
(в) изготовление венца и червяка видимо придется заказывать где-то
(г) если с 3-мя пунктами выше в принципе более-менее ясно то вот какой и где взять электродвигатель - вот это пока вопрос 😦( хоббийные силовые движки пугают каким-то немыслимым током в сотни ампер! я в шоке. никогда бы не подумал… (сужу по каталогу на hobbyking’е)
найти что-то компактное отечественное тоже не получается…
да, наперед скажу что сервоприводы от стеклоподъемников всем хороши только по габаритам раз в 3-5 больше допустимого 😦

может подбросите идейку где подобрать можно комплектухи?

PS. собственно техническая задача на словах у меня сейчас такая: нужно точно позиционировать плечо длиной около 10см на дуге 0…90 град с надежной фиксацией (хороший момент удержания). вес на этом плече ожидается не более 1 кг но на него будут действовать различные силы. поэтому динамическая нагрузка достаточно большая. плюс вибрация.
по этой причине червяк напрашивается. ну и также есть ограничения на габариты.

blade
ШВЕД:

изготовление венца и червяка видимо придется заказывать где-то

Давненько видать не бывали на наших заводиках?
Кто ж там сделает то такое сейчас? 😢

blade
ШВЕД:

не связывался пока

Ну, перед тем как связаться- валокордин приготовь: мало не покажется 😦
Ты бы написал, что это будет за изобретение века?
Может и подсказали что то готовое?

ШВЕД

нужно было сначала картинки нарисовать чтобы всем было понятно о чем речь. вот только щас доделал и выкладываю:

итак, мне нужно сконструировать механизм с 2-мя поворотными осями. одна ось (“А”) должна поворачиваться на угол 90 градусов и иметь хороший момент удержания. вторая ось (“Б”) должна поворачиваться на ~190 градусов в каждую сторону:

как всегда есть ряд нюансов:
(1) момент удержания для оси “А” очень важен. статичная нагрузка на ее плечо ожидается не более 1 кг. однако будут присутствовать значительные динамические нагрузки. поэтому в первом приближении беру 10-кратный запас (10 кг на плечо). для надежной фиксации (удержания) напрашивается червяк тк червячная передача односторонняя… либо совсем уж изврат - это мощная сервомашинка + какой-то фрикционный тормозной механизм для удержания.
(2) ось “Б” должна иметь сквозное отверстие, доступное сверху. поэтому напрямую никакой привод не подключить. придется вешать шестерню большого диаметра и к ней цеплять привод. сервомашинки тут не подойдут - нужен угол поворота более 360 град. машинки постоянного вращения в этом случае становятся безынтересными тк нету никакой обратной связи. а если уже городить ее - то тогда проще свой привод с нуля создать.
(3) габариты: габариты основной (зеленой) площадки небольшие 80х50х15. их увеличение нежелательно. в высоту тоже есть ограничения но не столь существенные.
установка моторов планируется именно в высоту.

теперь по моторам:

  • хочется найти поставщика моторов, у которого их всегда можно купить в нужном количестве и быть уверенным в качестве. поэтому курочить шуруповерты итд годится только для опытного единичного случая. если нужно например 30 таких приводов то это неразумно.
  • отечественный или китайский? в принципе мне безразлично, главное - качественная работа на заявленных характеристиках.
    с детства у меня сохранилось несколько хилых моторов ДПМ. я их лет 20 тому назад ставил на самодельные машинки и питал от 9В “крон”. других моторов тогда у меня не было.
    сейчас полно китайских хоббийных моторов разных типов. беда в том что я поглядев на них обалдел - у них ток по несколько сотен ампер (hobbyking.com..._and_above.html)
    я пытался в инете найти какое-то описание и объяснение откуда берутся такие цифры но ничего найти не смог.
    потом я захотел найти какую-либо сравнительную таблицу с нашими отечественными моторами чтобы можно было хоть с чем-то более-менее понятным сравнить этих китайцев.
    и вот тут я и уперся в полное отсутствие данных. находились лишь одни торгаши с промышленными огромными электроустановками…

задача стоит в том чтобы подобрать подходящий по размерам, оборотам и моменту мотор, чтобы можно было под него сконструировать привод.

kabuum

Если применять модельные моторы, то одной червячной передачи будет недостаточно. Малогабаритные эл. моторы имеют много об/в. Все равно надо еще редуктор для понижения оборотов.
Например мотор Viper 1020 4-Pol на 2250kV при 7В будет крутить свой вал со скоростью 7*2250=15750 оборотов в минуту, без нагрузки если. Допустим стоит червячная передача такая и понижение у нее 40:1 и на выходном валу мы получаем 15750/40=393,75 об/м. И силы удержания у него не хватит для ваших целей. Допустим вы заказали и вам изготовили червячную пару и понижением 100:1. Тогда момент естественно увеличится, но обороты будут 157,5 об/м -многовато. Аналогичный менее оборотистый и менее плавный мотор на ХК
Пример 2. Мотор C2028 1400kv при том же редукторе и напряжении на выходе даст 245об/м без нагрузки. Но он аутранер и у него вращается сам корпус.
Под нагрузкой у моторов будет меньше оборотов, но все равно не достаточно медленно. И не известно хватит ли им силы чтоб двигать груз 1кг на рычаге 10см. А червяк будет держать нагрузку сам и работать как тормоз.
Лично я не встречал модельных сильных и медленных в таком размере. К коллекторным моторам это тоже относится.
При увеличении размеров мотора например до 540-550 класса можно получить и большой момент. Мотор на 50 витков (примерно 1000kv) с редуктором (не червячным) 45:1 или 49:1 (точно не помню) способен, при заблокированных колесах, поднять такое авто. И мне становится страшно за трансмиссию. А ведь есть моторы и на 80Т, более сильные. Их клон близнец на 55Т на ХК
Размеры редуктора примерно 95х85х45мм.

Пусть меня поправят если я не прав и малыми моторами.

О! появилось больше информации пока я писал!

amb2000

Кстати, передача может быть не обязательно червячной, а например цепной, что порой удобнее, так как цепь можно затянуть куда хочешь при нехватке места, и цепи бывают ооочень разные по размерам и формам…

kabuum
amb2000:

например цепной

Она не даст жесткости по оси А и не нужна на оси Б.

Желтый круг несет смысловую нагрузку или его можно использовать как шестерню?

ШВЕД

kabuum, ну во-1 спасибо за разжеванную матчасть по моторам несколькими сообщениями выше. примеры оказались очень познавательными.
во-2, можете подсказать какой-либо онлайн-магазин где есть выбор червяков? чтобы просто представлять распространенные размеры и передаточные числа. возможно смогу подобрать что-то готовое.

kabuum

Много червяков в Китае)
Например на ебее можно поискать.
К примеру готовое решение: 30кг/см, два выходных вала, 14об/м, размеры корпуса с мотором 117х40х36 тута
Или поменьше с одним валом 0,6об/м, 25кг, размеры 82х32х25,5

Токсик

Привет всем!

А не попробовать поставить циклоидальную передачу. ru.wikipedia.org/wiki/Циклоидальная_передача
На многих промышленных роботах стоит такая. У него плюсы от планетарного редуктора компактность
и от червячного большое усилие и торможение в любой точке без тормоза. Так же отсутствует люфт.

Всем пока, пока, пока

ШВЕД

прекрасно! а где и почем брать такое чудо?

kabuum

Вау!!! Я хочу себе такое! На это можно долго смотреть и мадитировать!

Токсик

Привет всем!

ШВЕД:

а где и почем брать такое чудо?

Лежит такой конструкции в гараже, прихватизировал после списания пром. робота.
Но у него единственный недостаток. Он большой (диам. 180мм) и соответственно тяжёлый.
Для вас не подойдёт.

Всем пока, пока, пока.

ШВЕД

я со вчерашнего дня погрузился в изучение гипоциклоидных редукторов. оч интересная конструкция…
основная матчасть на чипе: chipmaker.ru/…/page__p__416535__fromsearch__1#entr…
есть еще на cnczone и робофоруме отдельные обсуждения.

у буржуев есть статейка с питоновским скриптом для генерации шестерни - www.zincland.com/hypocycloid/
видос его работы (понижение “1:100” - см. примечание):

скриптом пока не генерировал ничего но рассмотрение кривых и отзывы народа с форумов пока отталкивают от его использования - слишком ломаные кривые…
нужна исходная математика для генерации. упоминался PDF на русском от Starik’а но из-за давности лет фала разумеется в сети уже нету. я ему в личку на чипе написал с просьбой дать описание алгоритма.

а пока грубо прикидываю минимальную геометрию на 2 и 4 секционном редукторе. пока не обнаружил ничего негативного. иду дальше…

ПРИМЕЧАНИЕ.
автор пишет что у него коэффициент = 1:100. однако это не так. на самом деле у него 1:90. он неправильно считает судя по всему.
общая формула расчета передаточного числа имеет следующий вид:

i = (P-L) / L, где P - количество выступов на внешнем кольце, L - на циклоидной шестерне
// ru.wikipedia.org/wiki/Циклоидальная_передача

у него:
на корпусе = 11
шестерня А = 10
шестерня Б = 9
выходная часть = 10

тогда на первом звене понижайка = (11 - 10) / 10 = 1:10
на втором звене понижайка = (10-9)/9 = 1:9
общая понижайка = 10*9 = 90. и никак не 100.

дополнительное подтверждение - grabcad.com/…/hypocycloid-132-1-reduction-gearbox
там редуктор называется 132:1 и выступы соответственно: 13, 12, 11, 12:
((13-12)/12 )*((12-11)/11). получаем 12 * 11 = 132

Lazy

Пользовал в поворотке для антенн вот такие:
Азимут
Угол места.

Сервы были с титановыми зубами.

Контроллер вот такой.

Если случайно допустить утыкание антенн при повороте в преграду - слизывает зубья на ведомом колесе.
Момент удержания достаточен для метровой траверсы с тремя антеннами-патчами: 433 МГц, 2,4+5,8 ГГц.