Čím zajistit pohyb?

kolbaba71
Příspěvky: 188
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od kolbaba71 » 09 led 2019, 00:43

Moje bádání ohledně mé ledkové supersvítilny došlo se dostalo do další fáze. Mechanické části doznaly opět mírného redizajnu. Jednotlivé segmenty bych chtěl naklápět v rozsahu 0 - 120st. zatím mě napadlo, že by to bylo možné ozubenou výsečí. Ale nezdí se mě to jako optimální. Potřebuji plynulé nezávislé nastavení každého segmentu jednotlivě. Každý segment chci nastavit individuálně. Problém je ten, že jeden segment se bude vyklápět nahoru, druhý dolů, dva šikmo nahoru a dva šikmo dva dolů. V nastavené pozici by měly držet - nemůžou být s velkou vůlí, aby se při chůzi světelný kužel neklepal. Jak toto řešit? Váha jednoho segmentu bude asi 1300g. Aby to nebylo tak jednoduchý, tak z každýho segmentu povede 18 silových vodičů 1,5mm2 a pak cca 10 slabých datových vodičů. A také dvě pružné hadice o vnějším průměru 16mm. Prostřední modul je pevný a nijak se vůdči hlavě hýbat nebude. Celá tato sestava se pak bude naklápět nahoru/dolů vůdči tělu svítilny, jenž bude primárně vodorovně.


Poloha segmentů.jpg
Rozfázovaný pohyb segmentu - pro ilustraci. V reálu chci jemný pohyb.

Hlava komplet.jpg
Zavřená a maximálně otevřená hlava

Hlava sest nahled.jpg
Poslední verze segmentu - již se hodně blíží finální verzi

Pirx
Příspěvky: 136
Registrován: 24 úno 2013, 16:29
Kontaktovat uživatele:

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od Pirx » 09 led 2019, 08:37

Zvolil bych šnekový převod, který je samosvorný a v tomto případě by mohl vyhovět i v podobě vytištěné na míru na 3D tiskárně, třeba z PETG.
Točil bych s tím pomocí těch miniaturních DC motorků s převodovkou třeba 1:100, které tady už několikrát proběhly.
Solder fumes makes you stronger!

Uživatelský avatar
fulda
Příspěvky: 719
Registrován: 04 led 2016, 17:18

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od fulda » 09 led 2019, 09:33

Něco jako modelářské servo se ti nehodí??
Za pravopisné chyby v této zprávě může moje učitelka češtiny.

kolbaba71
Příspěvky: 188
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od kolbaba71 » 09 led 2019, 11:03

O elektromotorku se šnekovou převodovkou uvažuji již delší dobu. Od modelářských serv mě již před lety odrazoval JRT. I když možná by i ty byly řešením. Přece jen 1,3kg jež se bude při chůzi otřásat mě příjde na servo dost. Nepochybuji, že takové servo existuje, nicméně bych se obával, že by jeho cena se blížila 10000Kč a to by při 6ks bylo už příliš.
JRT:
Nad celou problematikou mechanismu se budu muset zamyslet, ale:

1. Modelářská serva požadovaného výkonu jsou značně drahá, počítejte nejméně s 1.500 Kč za kus (hodně podhodnoceno - servo HerkuleX DRS-0402 s točivým momentem 5 Nm stojí 265 USD). Levné čínské napodobeniny v tomto případě nepomohou...
2. Modelářská serva jsou po mechanické stránce poměrně křehká a především nesnášejí, pokud se do jejich mechanismu vnáší síla z vnějšku. Ve vašem případě tedy každý náraz nebo tlak na rameno bude mechaniku serva nadměrně namáhat a nejspíš ho poškodí.

PETG považuji pro 3D tisk za ideální. Má velkou pevnost, slušnou teplotní odolnost a má podstatně menší smrštění při tisku, než klasické ABS. Nicméně bych se obával, že šnek z tohoto materiálu by měl malou trvanlivost.

Další problém jenž jsem si tenktrát plně neuvědomil bylo přenášení možných nárazů segmentů přes vyklápěcí mechanizmus do motorku. Pokud by byl silný, mohl by motorek poškodit. Vzhledem k tomu, že svítilna bude vážit ke 20kg, člověk, co ji ponese si nemusí uvědomit, že i relativně malý náraz může mít díky kinetické energii svítilny i fatální následky. Proto ještě musím nějak vyřešit tento problém. Vzhledem k tomu, že potřebná tuhost pohybového mechanizmu je v přímém rozporu s nějakým prvkem, co v případě nárazu propruží, aby náraz alespoň ztlumil, budu asi muset asi přidat nějakou zábranu. Aby byla ochrana účinná, musí se pohybovat společně se segmentem, ale s vlastním uchycením, aby se případný náraz nepřenesl do konstrukce segmentu, ale přímo do základny hlavy.

Uživatelský avatar
fulda
Příspěvky: 719
Registrován: 04 led 2016, 17:18

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od fulda » 09 led 2019, 13:01

kolbaba71 píše:
09 led 2019, 11:03
Od modelářských serv mě již před lety odrazoval JRT.
Já jsem schválně napsal "něco jako" servo. Tedy poučit se, jak jsou poskládaná a jak provádí měření polohy.
Něco jako tohle, ale předělané do solidnějších materiálů:
Obrázek
Za pravopisné chyby v této zprávě může moje učitelka češtiny.

Pirx
Příspěvky: 136
Registrován: 24 úno 2013, 16:29
Kontaktovat uživatele:

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od Pirx » 09 led 2019, 14:27

- Z PETG jsem myslel odladit prototyp, prevody s velkymi rozmery zubu a potom treba nechat vyfrezovat z vhodneho kovu.
- Ochrana pred narazy - inspirovat se u autickaru, kteri takto chrani servo rizeni u RC modelu aut, zejmena terennich.
Heslo je "servo saver":
https://www.fingertechrobotics.com/prod ... ervo-saver
https://www.amazon.com/Integy-Model-Hop ... B00XSEISS6
http://www.pkmodelar.cz/modely-aut-nahr ... 94-fg04493
Solder fumes makes you stronger!

kolbaba71
Příspěvky: 188
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od kolbaba71 » 24 led 2019, 01:07

Tak pohyb bych zajistil nějakým motorkem se šnekovým náhonem jenž by přímo poháněl daný segment. Něco jako toto.

Aby převodovka obsahující jeden či dva šneky přežila náhodný náraz výklopného segmentu o překážku, napadlo mě použít magnetickou spojku, jenž při určité síle se protočí. Původně jsem ji chtěl koupit, ale na ty, na které jsem narazil, dosahovaly pro mě astronomické ceny. Jedna z levnějších vyšla na 7000 Kč bez DPH. Proto mě napadlo si ji zkusit postavit. Princip je jednoduchý - dvě příruby s magnety jenž jsou opačně pólovaný (takže se přitahují) se točí společně, až se překročí nastavený moment a v tu chvíli spojka se protočí. Mezi přírubami, nesoucí magnety je axiální ložisko, jenž nese celou sílu magnetů. Pokud by magnety byly příliš silné, vypodložením ložiska se zvětší vzdálenost magnetů a tím se zmenší jejich síla. Základní vzdálenost počítám 1mm. Moment, jenž tímto chci přenášet počítám 0,85Nm. Je mě neznámé, jak se bude chovat ocelové ložisko v tak silném magnetickém poli. Vzhledem k tomu, že se spojka protočí spíše vyjímečně si myslím, že by to nemusel být kritický článek. Zatím mě napadá přilepit magnety na jednu přírubu jedním pólem a na druhé zase druhým. Nebo to jednou lepit póly nastřídačku? Síly jednoho magnetu co bych chtěl použít při přímém dotyku je 27N. Je jich tam celkem 12 ks. Mezerou 1mm se síla magnetu sníží asi na 30%. Tato snížená síla se ještě sníží na dalších 25% při otáčení. I tak by měly mít magnety dostatečnou sílu i s rezervou.Na ložisko by měly magnety působit silou asi 100N. Obě části spojky by byly mechanicky odděleny. Uvažoval jsem i o spojce, kde by byly magnety jen na jedné straně a magnety by přímo ležely na železné přírubě na straně protější. Tento návrh se mě nezamlouval, jelikož by se jak magnety, tak i železná deska dost opotřebovávala. Proto se mě líbí výše zmiňovaný systém, kde jsou obě příruby spojky propojeny pouze magnetickým polem.

Myslíte si, že by to mohlo fungovat?

Magnetická spojka.jpg
Nákres mojí magnetické spojky

Uživatelský avatar
gilhad
Příspěvky: 172
Registrován: 29 kvě 2015, 00:36
Kontaktovat uživatele:

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od gilhad » 24 led 2019, 08:36

No, zkusil jsem to v praxi - vzal jsem dva neodymove magnety (z alika, levne), kdyz se daji na sebe, tak se clovek skoro neodtrhne, ale soupat do strany se daji vyrazne mensi silou, az skoro snadno (s tim, ze potrebna sila smerem ke kraji roste a pak to docela rychle povoli). Vetsi sily jsem dosahnul, kdyz jsem je zkusil na sebe nasoupnout obracene, to se branily fakt dost. (takze pokud by pritazlive sily nestacily na soupani a protaceni, zkus je tamdat na stridacku (S,J,S,J ....) a po prekonani pritazlive sily nastoupi jeste vetsi odpudiva a az pak se to protoci) - ale jakmile se to protoci, tak to zase ty "brzdne" sily to budou naopak urychlovat a dodavat tim tomu energii k dalsimu protoceni - takze IMHO to do urcite zateze bude "v podstatte drzet", s tim, ze se to jen trosicku propruzi a se snizenim zateze vrati zpatky, ale po prekroceni urcite meze to skokem prejde do pozice nove a diky pridavne energii to mnohem snaz preskoci znovu a znovu, dokud pusobici sila nepomine - stylem "kdyz uz padam, tak at to zas to stoji, jdu hned o nekolik zubu a jeste si cestou pekne zacukam"

Pokud bys to mel jako prevodovku, tak pocitej s tim, ze tam budou dost velke sily ve smeru te osy (at uz pritazlive, nebo odpudive), odhadem by mohly byt i vyrazne vetsi, nez sila potrebna k protoceni. Takze ty unasece budou na to muset byt konstruovany, ze se s nima cuka sem a tam ve smeru osy znacnou silou, kdyz je to namahano na zkrut okolo te osy.

Jo a po zelezne (i hrbolate) desce to jezdi celkem ochotne, mnohem ochotneji, nez to opusti magnet, v podstate tam pusobi hlavne treci sily, ty magneticke jen pri pohybu a docela slabe.

MartinL
Příspěvky: 134
Registrován: 24 úno 2013, 14:13
Kontaktovat uživatele:

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od MartinL » 24 led 2019, 08:50

Magnetická spojka je sice cool, ale mnohem jednodušší, menší by byla spojka mechanická. Variant existuje spousta, např. kuličky zapadající do vybrání, přenášený moment se nastavuje předpětím pružin, atd.

kolbaba71
Příspěvky: 188
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Re: Čím zajistit pohyb?

Příspěvek od kolbaba71 » 24 led 2019, 10:26

Nejraději bych nějakou spojku koupil, ale ceny těch, na který jsem zatím narazil, jsou pro mě nepřijatelné. Nedá se něco takovýho funčního v ceně do 1000Kč koupit v Číně? Vzhledem k tomu, že jich potřebuju 6ks, tak cena několik tisíc za kus je pro mě příliš vysoká.

Pokud by magnetická spojka, co mě napadla fungovala, tak by vyšla na asi tak 300-500Kč. Takže spíš uvažuju o tom, že bych si ji vymyslel a vyrobil "sám". U mechanické spojky bych se obával silného opotřebení exponovaných součástí. Plocha, po které by kulička jezdila by musela být nejspíš kalená. Bylo by to asi dost bádání přijít na to, kolik kuliček s jakou pružinou by bylo potřeba. Mechanickou spojku komplikuje i skutečnost, že musí fungovat obousměrně. Takže tím padá spojka na principu jednoduché rohatky.Musela by být dvojtá - extra pro každý směr.

Odpovědět

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 0 hostů