Dörzshajtású mechanika tervezés

Nagy fába vágom a fejszét! A hagyományos periódushibával terhelt, szinte csak vezetett módon pontos szerkezet kiváltását tervezem a dörzshajtás módszerével egyszerűen megoldható, szinte házilagosan bárki által kivitelezhető módon. A témaindításhoz készítettem néhány tájékoztató vázlatot, és ezzel kapcsolatban várom a mechanikus szakemberek hozzászólását. A lányege az önbeálló, központi csapágy nélküli hajtás megoldása, amely egyúttal az áttételt is meghatározza. A lényege, hogy két párhuzamos tartólap között csapágykoszurú biztosítja stabilan, nagy felületen történő alátámasztással az elfordulást, amely a három 120 fokban elhelyezett támasztókerék tengelye által meghatározott pont körül történik. A főhenger pontosra munkált palástjára támaszkodik a három hajtótengely. A nagyobb átmérőjú kerék 2-2 másik csapágyazott áttételkerék tengelyére támaszkodik, így önbeálló a paláston futó tengelyű hajtás. A csapágyazott kerekek külső felületének íve közé adott erővel nekifeszül a hajtómotor tengelyén lévő közlőkerék. Ez utóbbi elképzelés változhat, ha mondjuk hajtott bordásszíjat használva mind a hat kereket egy erős motor hajtja. A három motoros megoldás előny, hogy kisebb teljesítésű motor olcsón beszerezhető, egymás hibáit kiátlagolva javítja a működést, és egyenletesebb erőelosztást, nyomatékátvitelt is biztosít. Várom az értelmes javaslatokat, mielőtt a kísérleti példány elkészítéséhez hozzákezdenék! Köszönettel: Imre

Üdv Imre!

A fórumot böngészve akadtam rá erre a témára, így már nagyjából tudom, hogy mire gondoltál a dörzshajtásnál.
Véletlenül sem vagyok szakember mechanikák terén, de egy alkalommal már készítettünk összekapcsolt léptetőmotoros mechanikát, igaz, az más természetű szerkezet volt. Ha még nem építetted meg, két javaslatom lenne.
Egyik, hogy szerintem a léptetőmotor tengelyéről érdemes lenne levenni az oldalirányú terhelést egy tengelyt ráfeszítő görgővel, a másik, hogy a léptetőmotoroknak feltétlenül azonos helyzetben kell állniuk állandóan ahhoz, hogy ugyanazt a vezérlést adva rájuk ugyanúgy lépjenek. Ez dörzshajtásnál nagyon nehéz ügy szerintem, mert kis csúszással ott mindig kell számolni.
Ha valamilyen módon a motorok tengelyei össze lennének kötve, megoldódna a probléma. Másként a vezérlések elcsúszása egymáshoz képest elkerülhetetlennek tűnik.

Üdv: Sz B

Ezen a vázlaton csak annyit ábrázoltam, ami a lényeget érthetővé teszi. Természtes, hogy a motor csapágyáról egy nyomógörgővel le kell venni az oldal irányú terhelést, ez nincs a rajzon. A motorok közös vezérlése viszont nem okoz gondot, ha egyforma típusúak, akkor egyformán lépnek, számbavehető megcsúszás nincs, ha a görgők egyformák, és pontosak is! Én egyenáramú motorokkal építeném meg, és ott a nyomatékok szépen beállnak. A megcsúszás bizonyos határig lényegtelen, hiszen fordulatvezérelt a szerkezet, egy szögadóval kombináltan, ami szintén nincs a rajzon! Ez csak amolyan elvi működési vázlat, különös hangsúllyal a tengely nélkül önbeállós hajtás egy lehetséges megoldására, minden részletezés nélkül! Ha valaki megépíti, akkor továbbgondolja, és rákérdez a problémára, ha egyáltalán komolyan foglalkozik vele. Az első látáskor viszont zavaró lett volna a sok részlet, ezért csak annyi van a rajzon, amennyi feltétlen szükséges a működés megértéséhez! Ez viszont NEM az a dörzshajtás, ami a "mozdony" -hoz alkalmazható!!! Imre

Értem, és elfogadtam.
Sz B

A léptetőmototok tengelyét egy önbeálló tartóra szerelt golyóscsapágy nyomná be a másik két hajtott kerék közé. Ezzel levenné a tengelyről az oldal irányú nyomatékot. Megcsúszás persze minden dörzshajtás esetében van, de ha a benyomódás kicsi, mert kemény az anyag, és nagy az érintkező felület, amely elegendően síma, akkor szinte mindig azonos rettentő kicsike értéken tartható, amely egy ilyen szerkezet hajtásakor kalkulálható. A lényeg, hogy az apró megcsúszási ingadozások, amelyek a felület mikró egyenetlenségeiből adódnak, olyan kis értéken maradjanak, hogy ne okozzanak olyan mértékű követési hibát, hogy a csillag képe a detektor szomszédos érzékelőjére jusson a teljes maximális exponálási idő alatt. Ez fogja meghatározni, hogy mennyi ideig lehet gyűjteni egy adott égterületről érkező fényt. Amikor a hiba meghaladja az 1 pixel értéket, akkor már új képet kell kezdeni, de ekkor már el is kell mozdítani a cső irányát, azaz bolygatni is kell, hogy a hibás pixelek okozta kimaradások ne azonos helyen mutatkozzanak, és ezért az átlagolásnál majd kiessenek. A léptetőmotorok együttforgásának megoldása a nagyon pontos tengelyátmérőket feltételezi, mint ahogy az áttétel kerekek esetében is az átmérők pontossága alapkövetelmény! Az esetleges eltérést a megcsúszás fogja kiegyenlíteni. Ezzel még kiegészítem szóban a fent ábrázolt működési vázlatot. Üdv. Imre

Üdv mindenkinek!
Mellékelek néhány képet az általam alkotott dőrzshajtású mechanikákról.
Teszt képek egyszer majd lesznek, de ahhoz szabadidő és tiszta ég is kell.
Első képen Kurucz Jani barátom utolsókat simítja a 200/4200mm Cassegren tubuson, ezt hivatott a DDME25( Dörzshajtású Deszka Modell Elvileg 25 Kg teherbírással) mechanika hordozni. A második kép egy általam hordozható mechanika recta meghajtása.

Imre írta: számbavehető megcsúszás nincs

Imre, ezt hogy tervezed megvalósítani dörzshajtással?

Ha már föntebb Kálmán feltette a mechanika képét, írok hozzá pár sort. A műszaki gyakorlatban mindig irányelv a lehető legkevesebb, a működés pontosságát befolyásoló kritikus alkatrész, valamint ezek lehető legegyszerűbb gyárthatósága. Föntebb egy 4mm-es tengely van támcsapágyak segítségével a rekta sima tárcsájához szorítva. A rekta csapágyazása hézagmentes.
Meg kell jegyeznem, hogy a nyomaték, melyet valóban elhanyagolható csúszással át tud vinni a szerkezet, olyan nagy, hogy meg is lepett mikor először kipróbáltam.

A mechanika tervezésénél szempont volt a minél egyszerűbb felépítés, a stabil tartás és a megfelelő sebesség.
A kivitelezésben van néhány apró melléfogás, ami a rajzasztalon másképp látszot, de majd orvosolom.
Paraméterek:
A két alumínium tárcsa 223mm, mert nagyobb nem fordul el az esztergámba.
A meghajtó tengelyek 4mm-esek, így a dörzshajtás 55,75-ös. ehhez egy 60/14-es fogasszíly hajtással csatlakoznak a NEMA 16-os motorok. Az egész lelke az elektronika, ami 2db MSDD 40 léptetőmotor meghajtó 139-es osztással. A vezérlést PIC-cel oldottam meg.
Az erő átvitel alapja a mellékelt képen látszik.

bolcso.jpg

607-es csapágyból 5db van felfűzve 7mm-es tengelyre, így szinte bármekkora erő átvihető, pl az ellensúlytengely végére húzott 2*5kilós ellensúlyt műszer nélkül is vízszintig lehet emeltetni.
A dörzshajtásnak van egy buktatója, ami csak a gyakorlatban jön elő. A meghajtó tengely vagy felfelé, vagy lefelé akar mozogni forgatás irányától függően. Ennek a kellemetlen jelenségnek a megakadályozására került be ez a kis alkatrész. Figyelem! Csak kínai kotyogós csapágy jó, azt jól ráragasztjuk a tengelyre és hadmennyen.

Kukac írta:
Imre írta: számbavehető megcsúszás nincs

Imre, ezt hogy tervezed megvalósítani dörzshajtással?

Korábbi írásomból - azaz az átmérő arányokkal lehet nyugodtan számolni, ha pontos a felület:

Imre írta:
Megcsúszás persze minden dörzshajtás esetében van, de ha a benyomódás kicsi, mert kemény az anyag, és nagy az érintkező felület, amely elegendően síma, akkor szinte mindig azonos rettentő kicsike értéken tartható, amely egy ilyen szerkezet hajtásakor kalkulálható.

Magyarul mindig ugyan annyi, pl. 0.001%, nem ingadozik, kicsike értéken tartható. Ha a hajtott henger felülete megfelelően pontos, kemény, és a tengely is azonos anyagú, akkor ez elméletileg nagyon kis érték. Ha ide-oda kezded forgatni a szerkezetet azonos mértékben, akkor 1000 irányváltás után is nagyon kis hibával - mondjuk léptető motorral hajtott tengely esetén - ugyan abba a helyzetbe jutsz vissza. Ennek a pontossága a lényeg. Ha az elfordítás 15 fok előre, ugyan ennyi vissza és ezt 500-szor megteszed, akkor a szöghiba 0,015 fok lehet, de ettől kisebb lesz feltehetően. Az 1 mozgatásra eső hiba persze sokkal kisebb.