Dörzshajtású mechanika tervezés

Kereskedelmi és saját építésű távcsőmechanikák
Avatar
Imre
Hozzászólások: 1626
Csatlakozott: 2010.12.29. 14:18

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: Imre » 2013.05.17. 14:13

felsőszéktó írta:Imre, úgy érzem, hogy költség oldalról nézve nem biztos, hogy számot tevő előnye van az általad felvázolt összeállításnak egy csigahajtásos rendszerrel szemben. ... inkább a periódikus hiba mentes követési jellemzőiben, valamint hasonló költségkategória esetén a talán nagyobb teherbírásában keresendő. Mindemellett nagyon érdekes a gondolat a kis rendszeredről. Kiváncsi vagyok a fejleményekre.
Úgy érzem, hogy ez a meglátásod teljesen egyezik a sajátommal. Itt az előny a periódushiba mentesség, a nagy átmérőjű csőtengely, a halalmas felfekvő és egymáson elforduló felület, és a két tökéletesen egyforma megoldású tengely menti forgatási mechanika, a több azonos alkatrész, és a nagyon egyszerű szerelhetőség. Van még egy előnye, és ez a tengelyben vezethető fényút! Ez a fix telepítésű szerkezet esetében, pl. hosszú fókuszú csövek esetében előnyös, főleg spektroszkóp alkalmazásakor. Ez most mellékes, de előny! Most eltekintve a szögadótól, amely profi beállításhoz, távvezérléshez kötelező, de csak fix telepítéskor, a szerkezet ára szerintem sokkal alacsonyabb egy csigahajtássú szerkezet áránál. Biztos figyelted, hogy gyakorlatilag a két csapágytartó sík lemezt kell megfelelőn, pontosan kifurkálni. A lyukakba betenni a csapágyakat, áttételkerekeket, és a koszorút, majd a főhengert, a másik koszorút és a túloldali csapágytartó lemezt, majd pontosra összeszorítani, hogy az elfordulás tökéletesen működjön, a két lemez hézagot beállítani. Ezzel kb. vége is a mechanika behangolásának. A harmadik hajtótengely hézagának megszöntetése adja a nyomóerőt, és atttól beáll a forgástengely, indulhat a hajtás. Nem kell darabokra szedni a tisztításkor, a csapágyak is láthatóak, a felületek is megvizsgálhatóak, tehát mindenhova belátni. A tisztítás, a kenés is igen egyszerű. Vékony fedőlemezzel letakarható és teljesen zárttá alakítható. A három motor meg teljesen egyforma, nem speciális, közönséges printerből is kitermelhető. A lényeg, hogy egyforma legyen. Egyelőre még az első darab esetében a felületedzett anyagtól is el lehet tekinteni, és talán a proto esetében a sima esztergált és simitott felület is megteszi. Gólyóscsapágy és acéltengely meg kapható olyan, amilyent szeretnék, egyedül a nagyon pontos áttételkerék, a kisebbek sorozatgyártása és tengelyre illesztése a legnagyobb hibaforrás. Erre kéne valami javaslat, hogy miként lehet egy dott tengelyre a pontosan legyártott kerekeket rátenni. Szerintem az illesztett furattal készített kerék melegítése és a tengely hűtése lenne a jó megoldás. Ez alkalmas ekkora nyomaték átvitelére, és ha anyaguk azonos, akkor maradandó a kapcsolat. A vásárolt tengelyeket méretre vágás, saroklecsapás után mélyhűtőbe lehet tenni, a legyártott kerekeket a rezsóra, és simán beleejteni a hűtött tengelyt. Szerinted ez a megoldás megfelelő lenne, vagy tudsz jobbat? Üdv. Imre
Ne azt sorold, hogy mit, miért nem lehet, hanem főként azt, hogy mit hogyan kell tenni a cél érdekében!
felsőszéktó
Hozzászólások: 25
Csatlakozott: 2010.01.23. 21:01

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: felsőszéktó » 2013.05.17. 21:21

Imre írta:...miként lehet egy adott tengelyre a pontosan legyártott kerekeket rátenni. Szerintem az illesztett furattal készített kerék melegítése és a tengely hűtése lenne a jó megoldás. Ez alkalmas ekkora nyomaték átvitelére, és ha anyaguk azonos, akkor maradandó a kapcsolat. A vásárolt tengelyeket méretre vágás, saroklecsapás után mélyhűtőbe lehet tenni, a legyártott kerekeket a rezsóra, és simán beleejteni a hűtött tengelyt. Szerinted ez a megoldás megfelelő lenne, vagy tudsz jobbat? Üdv. Imre

Szoktunk ilyen módszerrel szelepüléket javítani. Felfúrjuk az elkopott szelepet, majd a hőtágulást kihasználva új üléket rakunk a helyére. Viszont ahhoz, hogy berakáskor a gyors hőmérséklet kiegyenlítődés hatására ne szoruljon össze idő előtt a két alkatrész a hűtést intenzívebben folyékony nitrogénnel végezzük.
Működhet az ötlet, bár szerintem eléggé balesetveszélyes...
A skicceidet áttanulmányozva lenne azért egy-két javaslatom. :)
Szerintem 4-es tengelynél válassz nagyobb átmérőjűt. Hosszú távra tervezd a mechát, ehhez a 4-es szilárdsága lehet, hogy statikus terhelésekre elégséges. De használat, szállítás közben bármilyen ütés érheti a szerkezetet, ami könnyen eldeformálhatja.

A párhuzamosan kapcsolt motorokon még mindig nem tudok túllendülni. :) A nyomatékos motoroknak viszonylag kicsi a tekercsellenállása. A Stabié pl. 1,8 Ohm fázisonként. Ha ebből hármat párhuzamosan kötsz, ahhoz már nem biztos hogy találsz motorvégfokot. Vagy minden motornak készítesz külön meghajtó áramkört?
A printer motorok villamos jellemzőit nem nagyon ismerem, de biztos, hogy lényegesen kisebb a nyomatékuk, mint amit mecha hajtásra eddig megfelelőnek gondoltunk. (A csigahajtásos mechánk hajtás áttétele nagyjából megegyezik az általad kigondolt áttétellel, tehát valószínűleg a nyomaték igény is kb. ugyan akkora lehet...)
A másik kérdés meg az, mennyire fognak szinkronban lépni a motorok? Nem vagyok biztos benne, hogy ilyen mechanikusan összekapcsolt motorok tényleg úgy működnek, hogy a lépéshibát átlagolják ki, és nem úgy, hogy amelyiket épp nem engedi lépni a nem megfelelő szinkron miatt a másik(kettő), az nem esik ki a szinkronból? Vagyis, hogy nem egy folyamatosan akadozó recsegést tapasztalunk. Ehhez lehet, hogy meg kell kóstolni a megfőzött pudingot... :)

A hajtást jó lenne valami tengelykapcsoló megoldással kikapcsolhatóra tervezni, hogy ki lehessen egyensúlyozni a mechát...
Egyébként az ötlet egyre jobban tetszik. :)
Avatar
Imre
Hozzászólások: 1626
Csatlakozott: 2010.12.29. 14:18

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: Imre » 2013.05.17. 23:07

A motorok miatt egyáltalán nem aggódok. Gyárilag nagyon egyformák, és ha szögelfordulásra egyformát lépnek, akkor semmi probléma nem lehet! A vezérlés minegyiknél azonos. Ha esetleg úgy találom, hogy párhuzamosan kapcsolva nagy a fogyasztás, akkor sorba is lehet tenni, mert az 1,9 OHM valóban kicsi érték. A teljesítmény viszont motoronként csak a harmad része, és ez lehetővé tesz sokkal olcsóbb kisebb motort.

A motor felföggesztése nem úgy lesz megoldva, ahogy az egyszerűsített változat mutatja! A tengelye a két hajtott másik kerék közé egy szabadon futó harmadikkal lesz hozzányomva, lehet, hogy csak egy kis golyóscsapággyal. Ezt fogom oldani, illetve zárni, úgy, hogy a harmadik támasztó kerék nyomórugóját egy kis elemelő szerkezettel leoldom. Ezzel szabadonfutóvá lesz a hajtás, és egyensúly állításra lesz lehetőség.

Két egyforma szerkezet készül elsőnek, amely prizmasinnel kapcsolódik egymáshoz, magyarul felcserélhetőek lesznek. A ferde tartóállványra golyós szerkezettel lesz feltéve, és úgy egyszerű pólusra állítani, majd vázolom egy rajzon. Mindkét csőtengely végére azonos tárcsa lesz hegesztve. A rekta csőtengely tárcsa a pólusra állítást teszi lehetővé +/- 3 fok mértékben, a dekli végén lévő meg az ellensúly tartórúd irányát lehet +/-3 fok alatt állítani, mert a kihuzat, a kereső, az okulár, vagy kamera is kiegyensúlyozható ha az ellensúly tartója mozgatható minden irányban! Sokmindenre gondoltam, és ez is belefér a teljesen egyforma két tengelyrendszer konstukciójába.

A hajtás megoldása olyan, hogy akár 2 motorral is működhet, ha mondjuk egy meghibásodik. A harmadik olyankor szabadon futó hajtottá válik. Ez minimális terhelésváltozást jelent, hiszen úgy lesz méretezve, hogy 2 motor is biztonságosan leadja a nyomatékot. Ez kifejezetten előny, ha mondjuk egy távvezérelt szerkezetről van szó.

A szögadót akár egy sima nagyobb kerületre feltett Gray kódtárcsa optikai leolvasással is adhatja. Nem kell túl sok osztás, csak a +/- 1-2 ívperces beállíthatóság, mert ekkora abszolut pontosság elegendő. A relatív pontosság a hajtás finomságától függ, és az abszolút szög lekérdezése elegendő az első beálláskor, utána maradhat a teljesen szabadonfutó pontos hajtás. A teljes hajtómű zárt rendszerű hengeres szerkezetbe tehető, azaz nincs külső drót, és a fényút is beül mehet, amely nem porosodik, főleg ha zárt a tubus.

Belegondolva sokkal több egy ilyen szerkezet előnye, mint a hátránya, és nagyon robosztusra építhető, és ha esetleg egy távvezérelt szerkezet csövének egy állat nekiszalad, és elmozdítja, akkor az nem fogtöréssel jár, hanem csak sima megcsúszással, amely a szögadó visszaolvasásával ismét pontosítható. Nincs szükség túl gyors mozgatásra, nem körhintának készül, elég ha 10-20 csillagsebességgel mozgatható maximum.

További előnye, hogy teljesen kőrbeforoghat mindkét tengelyen, ha a fényút belül megy. A motorok teljesítménye forgótrafóval, a forgótárcsa leolvasása optikailag elvégezhető, tehát semmi akadálya nincs a teljes körbefordulásnak. A lényeg, hogy teljesen zárt szerkezetnek építhető, hiszen a kamera áll, nincs a csövön, az elektronika is a csövön belülre helyezhető, és a napelemek vannak kívül és egy műholdantenna.

A tervezésem úgy indult, hogy ezeket a szempontokat mind figyelembe lehessen venni. Egy ferde betonozott tartóra lehet felszerelni. Ez is azért ferde, hogy elforogjon körülötte a tubus. Eredendően nem is nézegetősre, hanem teljes távvezérlésűre tervezem, de a közbülső lépés az egy primitív benézős darab lesz. Örülök, hogy tetszik, és megláttad benne a lehetőséget.

Természetesen egy nagyon kompakt, jól korrigált és változtatható fókuszú szerkezetet raknék rá. Nos ezt a meglévő 250/1350 Newton csővel kísérletezem ki. Egyetlen betett, azaz távcsőtubuson belüli mozgatással megoldható fókuszváltást lehet vele elérni, pl. F/5,41 és F/20 között. Nos ez azt jelentené, hogy nagylátószögből át lehet állni egy utasítással a kis égterület fényképezésére, azaz egy ellenőrző felvétel elkészítése és a helyzetének pontosítása uán azonnal lehet kezdeni egy kicsiny égterület felvételezését.

Sorolhatnám még ennek a szerkezetnek az előnyeit egy másikhoz képest, de egyelőre ennyi is elég lesz, a többit majd meglátom. Persze az is lehet, hogy sok akadályba ütközök, vagy egyedül nem tudom megoldani a gyártást, és abbamarad az egész. Egyelőre a harmadik áttervezésen dolgozom, de a kezdeti vázlat még mindig érvényes! Jelentős változtatást nem kellett megejtenem, úgy jó, ahogy a vázlaton látni. A belső, azaz a csőben haladó fényút esetében a jusztálás okozott kis változtatást, de már az is megoldva. A kamera is benne van már a csőben, bőven elfér, mert a cső mérete igen nagy. Kell is, mert akkor stabil! Üdv. Imre
Ne azt sorold, hogy mit, miért nem lehet, hanem főként azt, hogy mit hogyan kell tenni a cél érdekében!
lESI FOTÓS
Hozzászólások: 134
Csatlakozott: 2009.09.08. 17:58

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: lESI FOTÓS » 2013.05.22. 08:01

Tippek:
Dörzs hajtás.jpg
Dörzs hajtás_2.jpg
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
lESI FOTÓS
Hozzászólások: 134
Csatlakozott: 2009.09.08. 17:58

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: lESI FOTÓS » 2013.05.22. 08:32

Két dolog:

- a csiga nagy előnye,hogy önzáró...
- csak a léptető motor lehet a megoldás?
Kukac
Hozzászólások: 950
Csatlakozott: 2011.05.06. 18:32

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: Kukac » 2013.05.22. 09:32

Ennyi matracrugót még életemben nem láttam egy gépben, főleg nem egy távcső mechanikában!
Ötletes!
Avatar
Imre
Hozzászólások: 1626
Csatlakozott: 2010.12.29. 14:18

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: Imre » 2013.05.22. 14:42

felsőszéktó írta:Szerintem 4-es tengelynél válassz nagyobb átmérőjűt. Hosszú távra tervezd a mechát, ehhez a 4-es szilárdsága lehet, hogy statikus terhelésekre elégséges. De használat, szállítás közben bármilyen ütés érheti a szerkezetet, ami könnyen eldeformálhatja....
A hajtást jó lenne valami tengelykapcsoló megoldással kikapcsolhatóra tervezni, hogy ki lehessen egyensúlyozni a mechát...
Egyébként az ötlet egyre jobban tetszik. :)

Átterveztem, a nagy hajtott kerék átmérője 240 mm, a régi 5-ös tengely 6-os, a 4-es 5-ös lett. A főtárcsa vastagságát a súly miatt csökkentettem, ez által a hajtó tengelyek kihajlása is javult, de a kapcsolódó felület maradt, mert a tengely átmérő és a henger átmérő is növekedett. A nagyobb főhenger átmérő miatt a golyóskoszorú lehet nagyobb, ezzel azonos súly esetén is megmaradt a stabilitás, kihajlásra, és elcsavarosásra. A nagyobb hajtott henger megenged nagyobb alátámasztási átmérőjű csapácsat és benne nagyobb tengelycsövet, amelyben a fényút is jobban elfér, és teherbírása is nagyobb. A tengely növelése jót tett, de már nem egy közepes, hanem egy nagyobb méretű fej építhető belőle. A motorok mérete is relatíve kisebb let, tömörebb a konstrukció is. Kérdés, hogy a tengelyméretnek, főhenger méretnek vajon hol adódna egy potimuma? Nagyon sok a változó paraméter, de egyesével talán meghatározható, és relatíve az így adódó optimumok közeli értékeivel lehet finomítani. Felmerült a kérdés, hogy a golyóskoszorú helye legyen-e besüllyesztve mindkét oldalon, vagy ez rontaná már a stabilitást? A főhenger palástja így lehetne szélesebb, jobb a tapadása, és a kopásállósága, valamint a hajtás pontossága is, mert a felületi hiba jobban kiátlagolódik! Mi a véleményed erről? A számításom szerint a szoros illesztett kerék és tengely egymásba illesztése -18 fokos tengely mélyhűtéssel és 300 fokos előmelegített kerék esetén jelentős hézagot ad, kb 0,1 mm. Ebbe beleejthető a hűtött tengely, és a lehűlés-felmelegedés után létrejön a szoros kapcsolat. Alább a vázlatrajzot mutatom. A hajtómotorok tengelyét rugós görgők nyomják a hajtott kerekek közé. Az oldás módszerét a nyomógörgő tartójának elemelésével lehetne megoldani, pl. egy excentrikus kerékkel? Esetleg mindhármat egyszerre karos áttétellel? Van erre javaslata valakinek? Üdv. Imre
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Ne azt sorold, hogy mit, miért nem lehet, hanem főként azt, hogy mit hogyan kell tenni a cél érdekében!
felsőszéktó
Hozzászólások: 25
Csatlakozott: 2010.01.23. 21:01

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: felsőszéktó » 2013.05.22. 23:32

Imre írta:Átterveztem, a nagy hajtott kerék átmérője 240 mm, a régi 5-ös tengely 6-os, a 4-es 5-ös lett.

Szerintem jó az irány, meg ezeknél az értékeknél már nagyobb nem feltétlen kell. Amit viszont szerintem érdemes lenne megfontolni, hogy a léptetőmotorok tengelyátmérőjét az általad jelölt 10mm-rel szemben névleges értéken lenne jó tartani (a nema17-es méretben ez 5mm, a nema23 esetében meg 6mm). Így tengelyátmérő bővítés nélkül felesleges gyártási költség sem lenne, és a gyári köszörült tengelyek alak és helyzetpontosságával is lehetne számolni, elmaradna a forgácsolás-szerelés miatti központosság hiba kockázata.
Imre írta:A főtárcsa vastagságát a súly miatt csökkentettem, ez által a hajtó tengelyek kihajlása is javult, de a kapcsolódó felület maradt...

A kapcsolódó "felület" továbbra is csak egy-egy él. Bizonyára a futófelület nagyságára gondoltál. :)
De a gondolataiddal egyet értek.Nekem ugyan kicsit fura a mechanika belsejében közlekedő csillagfény, de az elv simán működik hagyományos mechanika-optika elrendezéssel is. :)
Imre írta:...Kérdés, hogy a tengelyméretnek, főhenger méretnek vajon hol adódna egy potimuma? Nagyon sok a változó paraméter, de egyesével talán meghatározható, és relatíve az így adódó optimumok közeli értékeivel lehet finomítani.

Ahogy érzem a tervezéssel úgy indultál el, hogy volt egy konstrukciós alapötleted, játszottál kicsit a komponensek geometriájával, kaptál egy valamekkora szerkezet méretet és hajtás áttételt és ezekből érzésből már megítélhető, hogy mekkora szilárdságra számíthatunk. Vagyis, hogy mekkora optikát lesz majd várhatóan képes hordozni és milyen pontossággal.
Lehet, hogy a geometria meghatározásához picit más irányból kellene közelíteni. Kicsit hosszabb az út, meg több előkisérletet is igényelhet, de a céljaidnak megfelelő optimumot lehet, hogy jobban megközelítené.
A mechanikával szemben két fő követelményt támasszunk, mekkora legyen a teherbírása és milyen legyen a hajtás áttétele, vagyis a követés pontossága. A teherbírásból kellene meghatározni a szükséges surlódó erőt, amiből a motorok nyomaték igényét. Ez alapján lehet motor tipust választani, és így megvan a geometriája. A hajtás elvárt pontosságából kiosztani az egyes fokozatok közötti áttételeket és ez után játszani a geometriával.
Nem mondom, hogy ez az út biztosan más eredményre vezet, mint amit kaptál, csak talán jobban közelíti így az optimumot. :)
Imre írta:Felmerült a kérdés, hogy a golyóskoszorú helye legyen-e besüllyesztve mindkét oldalon, vagy ez rontaná már a stabilitást? A főhenger palástja így lehetne szélesebb, jobb a tapadása, és a kopásállósága, valamint a hajtás pontossága is, mert a felületi hiba jobban kiátlagolódik! Mi a véleményed erről?

A csapágyazási megoldásod még nem látom teljesen tisztán. De arra szerintem is feltétlen szükség van, hogy a teherhordó tengelyek axiális és radiális irányban is korrekten meg legyenek csapágyazva. Az axiális csapágyazás előfeszítését érdemes hangolhatóvá tenni, hogy teljesen játékmentes lehessen.
Imre írta:A számításom szerint a szoros illesztett kerék és tengely egymásba illesztése -18 fokos tengely mélyhűtéssel és 300 fokos előmelegített kerék esetén jelentős hézagot ad, kb 0,1 mm. Ebbe beleejthető a hűtött tengely, és a lehűlés-felmelegedés után létrejön a szoros kapcsolat.

Nekem 1,1x10-5 acél lineáris hőtágulási együtthatóval 318°C hőmérséklet különbséggel és 6mm-es tengelyátmérővel 0,02mm átmérő méretváltozás jött ki. Ez szerintem kevés a könnyű szereléshez. Mit gondolsz sima szoros illesztés nem lenne elegendő a nyomaték átvitelére?
Imre írta:Alább a vázlatrajzot mutatom. A hajtómotorok tengelyét rugós görgők nyomják a hajtott kerekek közé. Az oldás módszerét a nyomógörgő tartójának elemelésével lehetne megoldani, pl. egy excentrikus kerékkel? Esetleg mindhármat egyszerre karos áttétellel? Van erre javaslata valakinek?

Hát igen, mechanikusan itt érződik talán a legjobban a három motor beépítésének hátránya. Ha csak egy motor lenne, mennyivel egyszerűbben el lehetne húzni a hajtott hengertől... :) Nem tudom, esetleg tengelyirányban nem lehetne-e kihúzni őket a hajtás síkjából? Vagy mi történik akkor, ha a kép bal felső részében lévő összefeszítő egységet oldod? Viszont szerintem húzórugó helyett inkább próbálj meg nyomórugókat beépíteni. Sokkal egyszerűbb megoldani az előfeszítésük beállítását, és mivel nincs beakasztott szemük, az élettartamuk is jellemzően lényegesen jobb...
Egyébként nem akarnád esetleg 3d-ben látni az elképzelésedet? ;)
felsőszéktó
Hozzászólások: 25
Csatlakozott: 2010.01.23. 21:01

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: felsőszéktó » 2013.05.22. 23:34

lESI FOTÓS írta:Tippek:...

Zoli, állatira ötletesek ezek az ördögszekerek. :) Klassz, hogy belinkelted!
lESI FOTÓS
Hozzászólások: 134
Csatlakozott: 2009.09.08. 17:58

Re: Dörzshajtású mechanika tervezés

Hozzászólás Szerző: lESI FOTÓS » 2013.05.23. 09:31

Szerintem(!) egyszerűsíteni kellene a dolgot...
A kör paláston mentén történő hajtáshoz 2 db -egymással elég nagy szöget bezáró- alátámasztási pont elég.
Ez akár két csapágy is lehet....
Egy kapcsolódó felület súrlódási együtthatójának növelése célravezetőbb lehet,mint a súrlódó felületek számának növelés. Ez egyben a költséges,precíz felületek számát és legalább ilyen precíz szerelési költségét is csökkenthet...
Motorok: nem vagyok meggyőződve arról,hogy a léptető motor a legjobb megoldás. A precíz motorok -nem is beszélve a precíz meghajtókról- nem olcsók....
A tányércsapágy páylájának megmunkálása, a golyók válogatása még egy szép feladat lehet...

A split-ring mechanikákban rengeteg kipróbált és megvalósított ötlet van.Érdemes egy kis időt fordítani a NET-en fellelhető képek áttanulmányozására....

De ezek csak a SAJÁT észrevételeim!

Bocs a kontárkodásért! :-)
Válasz küldése

Vissza: “Mechanikák”