Делал совместно с практикантом установку (рис. ниже)
Она должна вращать канал с малой угловой скоростью, порядка 5...15 градусов/сек
Все это дело управляется по arduino.
ustanovka.jpg
Дошло до испытания, и шаговик отказался крутить вал.
Как потом оказалось, его максимальный момент меньше потребного, даже для раскрутки оси БЕЗ канала.
Вот что значит понадеяться на авось.
Мой расчет прилагаю. Возможно кому-то пригодится.
Проблему решили установкой более мощного мотора.
1_list.jpg
2_list.jpg
Цитата: Никита Ян Лун от 27.01.25, 22:06:43Как потом оказалось, его максимальный момент меньше потребного, даже для раскрутки оси БЕЗ канала.
А если между ними редуктор установить ? скажем с передаточным числом судя по расчетам чуть больше 2,5 ? Пусть будет 3.
Цитата: Doom2 от 27.01.25, 22:25:35А если между ними редуктор установить ?
В принципе можно. Но тогда скорость уменьшится тоже в 3 раза.
А этот мотор итак медленный достаточно, после установки редуктора он не достигнет нужной угловой скорости.
Цитата: Никита Ян Лун от 27.01.25, 22:47:23А этот мотор итак медленный достаточно,
А если повысить чуть напряжение ?
На обратном торце еще просверлить аккуратно 3-4 дырочек для вентиляции и при желании на них сеточку наклеить.
Цитата: Doom2 от 27.01.25, 22:48:33А если повысить чуть напряжение ?
Это не приведет к увеличению скорости, двигатель шаговый. Сколько с платы пришло импульсов, столько он и сделал шагов, а значит и оборотов.
Тут я позаимствовал шаговик от 3d принтера, он мощнее будет, его поставлю.
Редуктор тоже будет, от РД-09. Но некоторые ступени я уберу оттуда, т.к там 1:670 передаточное число.
Почему ставлю шаговик?
Потому что у него контролированное положение ротора.
Например, для шаговика не проблема повернуть ротор на ровно 15 градусов, например.
А в этой установке это имеет большое значение.
Хватит если воли и упорства, можно будет обратную связь тудЫ.
Цитата: Никита Ян Лун от 27.01.25, 23:19:11Тут я позаимствовал шаговик от 3d принтера, он мощнее будет, его поставлю.
Если не пройдет то как вариант капнуть ВДшку в подшипники и прокрутить руками затем противоположную опору подшипника - ослабить болты.
У вас ЖЁСТКАЯ связь двигателя и вала. Малейший перекос - и сопротивление резко возрастает.
- - -
На счёт расчётов: для малых мощностей "расчётную" мощность нужно умножать минимум на 2, а лучше на 3-4.
- - -- - -
(И какое то странное несоответствие размеров двигателя (с редуктором) и вала.)
На "авось" надеяться нельзя. Но в данном случае это, скорее всего, результат ошибок в конструкции.
То, что сделали расчёты - это хорошо.
То, что не заработало - это плохо.
Установка более мощного двигателя - тоже вариант. Если он Вас устраивает, то почему нет?
Давайте посмотрим как выглядит эта конструкция с дивана (я оттуда смотрю).
1. Сделано явно "из того, что было". Кстати, это не является недостатком. На производстве часто так делают.
2. Для работы с практикантом надо было, хотя бы, болты для крепления корпусов подшипников подобрать нужного диаметра. Ведь всё может "уехать" в пределах зазора между корпусом и болтом. Какую практику получит практикант?
3. Между валом двигателя и валом должна быть компенсирующая муфта. Любой конструкции. Иначе будет "клинить". Для доказательства попробуйте покрутить вал без присоединения его к двигателю. Или двигатель без вала. Должно быть значительно легче. Хотя тут и без доказательств всё видно.
4. Судя по виду, на валу установлены обычные радиальные однорядные шарикоподшипники с уплотнением. В такой конструкции это грубейшая ошибка. Возможно, что после сборки, Вы даже не сможете провернуть вал рукой. Подшипники поменять на сферические двухрядные (они компенсируют перекосы). Но у них нет уплотнений, придётся ставить крышки на корпуса подшипников, а там для них нет места.
5. Для доказательства верности п.3 и п.4 проведите эксперимент. "Распустите" все болты крепления корпусов подшипников и двигателя (всё должно "болтаться" свободно), и, с большой осторожностью, кратковременно, включите двигатель. Должно заработать. Почему? Вы этим не устранили перекосы, а просто дали механизму свободно перекашиваться. Кстати, вал в этом случае должен вращатся от прикосновения пальца. Если "нет", то снимайте вал с подшипниками с текстолита и пробуйте вращать подшипники на валу рукой. Вращайте вал на весу (просто держите его в руке). Корпуса подшипников должны удерживаться силой тяжести от вращения вместе с валом . Если они вращаются вместе в валом, то смотрите диаметры проточки шеек вала под подшипники (они могут быть "большие") и диаметры отверстий в корпусах (они могут быть "маленькие") и подшипники просто "зажаты".
Согласен с алексst - 2,8 кг для вращения вала в подшипниках это уж очень много, он должен вращаться двумя пальцами, а тут банка огурцов...
Цитата: алексst от 28.01.25, 12:08:034. Судя по виду, на валу установлены обычные радиальные однорядные шарикоподшипники с уплотнением.
Скорее, подшипники со сферическим наружным кольцом. Самоустанавливающиеся.
https://yandex.ru/images/search?img_url=https%3A%2F%2Fa.allegroimg.com%2Fs1024%2F0c1e52%2F260ef3154967b0c832bc180e184a&lr=9&pos=0&rpt=simage&serp_list_type=all&source=serp&text=%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8%20%D0%A1%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B5%D1%81%D1%8F%20%D0%B2%20%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%B5
- - -
Для исключения "заклинивания" нужно всего лишь
ослабить болты крепления двигателя и посмотреть ...
-- -- --
Про 2,8 кг:
это 2,68кг*см, т.е. ВСЕГО ЛИШЬ 27 г*м.
ЗАНИЖЕНО, а не завышено.
Цитата: Петрович-47 от 28.01.25, 16:45:08Согласен с алексst - 2,8 кг для вращения вала в подшипниках это уж очень много, он должен вращаться двумя пальцами, а тут банка огурцов...
Докладываю. Вы правы!
Цитата: СВ от 28.01.25, 16:57:57Про 2,8 кг:
это 2,68кг*см, т.е. ВСЕГО ЛИШЬ 27 г*м.
ЗАНИЖЕНО, а не завышено.
Да ну. Несусветное усилие.
Рассмотрим приложенный автором расчёт крутящего момента двигателя.
Пункт 2. Измерение момента для поворота вала в подшипниках. Что мы там имеем? Диаметр вала - 12мм, сила, необходимая для вращения вала - 2,8кг. Я такими измерениями только в институте занимался. Потом в них необходимости не было.
Решил повторить этот эксперимент. Взял пруток диаметром 12мм. Намотал на него нитку и прицепил её конец к безмену (обычному пружинному). Поставил между ними упор, чтобы не держать их руками. Начал крутить пруток пальцами и наматывал на него нитку до тех пор, пока безмен не показал 2,8кг. Оценил усилие на пальцах. Ребята! Да этот вал заклинен в подшипниках! Там такие перекосы, что они просто не крутятся. И никакие там подшипники не сферические. Были бы сферические, шарики были бы видны и вал бы так не клинило.
А теперь возник вопрос. В п.11 вычислен необходимый крутящий момент. Вопрос: а какой крутящий момент у выбранного двигателя? Этого я не нашёл. Если он меньше расчётного, то зачем было вообще монтировать этот двигатель.
Ещё вопрос: если момент двигателя меньше расчётного, то зачем было вообще проводить расчёты, если потом всё равно ставить двигатель "какой есть". Лучше сразу ставить эксперимент и не тратить время на ненужные расчёты.
Ну, и совет автору. Меняйте подшипники на сферические, этим Вы уберёте влияние половины перекосов. Сами перекосы останутся на месте, без них никуда, они с нами везде. Между двигателем и валом, если не найдёте муфту, поставьте передачу зубчатым ремнём. Она выдержит большие перекосы. Звёздочки и ремень можно купить на маркет-плейсе или на сайте с комплектующими для станков с ЧПУ.
А где Вы раскопали двигатель РД-09? Это же раритет! Ему лет семьдесят, наверно, не меньше.
Цитата: СВ от 28.01.25, 08:56:43Малейший перекос - и сопротивление резко возрастает
Я поленился приладить муфту. По видимости, очень зря
Цитата: СВ от 28.01.25, 08:56:43минимум на 2, а лучше на 3-4
Согласен.
Цитата: алексst от 28.01.25, 12:08:03Между валом двигателя и валом должна быть компенсирующая муфта.
Согласен
Цитата: алексst от 28.01.25, 12:08:03на валу установлены обычные радиальные однорядные шарикоподшипники с уплотнением.
На самом деле это самоустанавливающиеся подшипники.
Но они какие-то тугие, чтоб отклонить ось там усилие нужно приличное, прям ломиком надавить
Цитата: алексst от 28.01.25, 12:08:03"Распустите" все болты крепления корпусов подшипников и двигателя (всё должно "болтаться" свободно)
Нет. Подшипники какие-то тугие сами по себе. Возможно заводской брак. Даже просто их крутишь, надо усилие. В идеале подшипник как у спиннера - чтоб одним пальцем крутить можно было.
Цитата: алексst от 28.01.25, 19:04:00Несусветное усилие.
Да
Цитата: алексst от 28.01.25, 19:04:00а какой крутящий момент у выбранного двигателя?
0,045 Н*м при потребном 0,268 Н*м. Но это я понял уже ПОСЛЕ неудачи. Так бы сразу взял бы у коллеги помощнее двигатель.
Цитата: алексst от 28.01.25, 19:04:00Между двигателем и валом, если не найдёте муфту, поставьте передачу зубчатым ремнём.
Понял, спасибо
Цитата: алексst от 28.01.25, 19:04:00А где Вы раскопали двигатель РД-09? Это же раритет! Ему лет семьдесят, наверно, не меньше.
Валялся на полке в кладовке лаборатории. Он походу уже списан лет 30 как, инв номера на нем не было. Но он нульцовый, возможно никогда не подключался даже
Цитата: Петрович-47 от 28.01.25, 16:45:082,8 кг для вращения вала в подшипниках это уж очень много, он должен вращаться двумя пальцами,
Согласен
Цитата: алексst от 28.01.25, 19:04:00Меняйте подшипники на сферические, ...
Вы как слепой!
Вам говорят - сферические, а вы - меняйте на сферические.-
- - - - -
Цитата: Никита Ян Лун от 28.01.25, 20:16:31Подшипники какие-то тугие сами по себе. Возможно заводской брак. Даже просто их крутишь, надо усилие. В идеале подшипник как у спиннера - чтоб одним пальцем крутить можно было.
1. Подшипники могут быть зажаты в осевом направлении. Для проверки достаточно у одного ослабить болты.
2. Подшипники имеют уплотнения, которые дают ощутимое сопротивление. Предлагаю как научному работнику замерить его (ниткой привязать на вал груз, при распущенных подшипниках (п.1). Для полного эксперимента нужно проверить и без уплотнений, но на это вы явно не согласитесь.)
3. Есть ещё тонкие моменты, но это уже дебри.
Цитата: СВ от 28.01.25, 16:57:57Скорее, подшипники со сферическим наружным кольцом. Самоустанавливающиеся.
https://yandex.ru/images/search?img_url=https%3A%2F%2Fa.allegroimg.com%2Fs1024%2F0c1e52%2F260ef3154967b0c832bc180e184a&lr=9&pos=0&rpt=simage&serp_list_type=all&source=serp&text=%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8%20%D0%A1%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B5%D1%81%D1%8F%20%D0%B2%20%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%B5
- - -
Цитата: СВ от 28.01.25, 22:43:23Вы как слепой!
Вам говорят - сферические, а вы - меняйте на сферические.-
Приношу свои извинения за неточность формулировки.
Говоря :" сферические двухрядные", я имел в виду "ПОДШИПНИКИ РАДИАЛЬНЫЕ ШАРИКОВЫЕ СФЕРИЧЕСКИЕ ДВУХРЯДНЫЕ ГОСТ 28428-90" (раньше был ГОСТ 5720-75). У меня только это ассоциируется с "самоустановкой". Те подшипники, на которые Вы дали ссылку (на самоустанавливающиеся), они, похоже автором и применены. Это "дешёвый вариант" самоустановки. В процессе работы он забъётся грязью , заржавеет, износится (в корпусе) и вся самоустановка закончится. В прошлые времена у нас в стране такого безобразия, похоже, не было. Я, когда в первый раз увидел их в магазине, был сильно удивлён, как такое вообще могло в голову прийти. Поэтому я и не подозревал, что они могут использоваться.
Цитата: Никита Ян Лун от 28.01.25, 20:16:31На самом деле это самоустанавливающиеся подшипники.
Но они какие-то тугие, чтоб отклонить ось там усилие нужно приличное, прям ломиком надавить
Нет. Подшипники какие-то тугие сами по себе. Возможно заводской брак. Даже просто их крутишь, надо усилие. В идеале подшипник как у спиннера - чтоб одним пальцем крутить можно было.
Никакой это не брак. Это нормальное состояние этих подшипников. Это очень дешёвый вариант самоустанавливающихся подшипников. Изначально они были специально разработаны для сельскохозяйственной техники. У неё срок службы маленький (например: комбайн. Он работает на уборке зерновых один месяц в году. За десять лет он наберёт всего десять месяцев работы и будет заменён на новый. И зачем в нём дорогие технические решения, обеспечивающие ресурс в пятнадцать лет?). Кроме этого в сельском хозяйстве у фермера основной инструмент - лом и кувалда. В идеале подшипники должны меняться ими.
А у Вас "нежные усилия" шагового двигателя (на другие он не способен). Вот он и не может работать в таких условиях. Для него это слишком грубо.
Подшипник как у спиннера, крутить одним пальцем - идеал? Нет, это поведение обычного подшипника самой широкораспространённой серии. Сегодня подшипник размером с человеческую голову крутится одним пальцем в любом положении, без каких-либо рывков и вибраций. Если, при этом, пальцем чувствуете, что кольцо подшипника шевелится, подрагивает, то - это плохой подшипник.
Сегодня установку запустили.
Все крутится, на заданный угол (при одинарном нажатии кнопки), а также есть режим постоянного вращения, пока кнопку держишь
Это только вершина айсберга, потому что теперь эксперимент предстоит на ней
Спасибо всем, кто помогал советом
А есть у вас электрик, который может померить ток/напряжение и рассчитать фактическую мощность привода и его кпд?
Цитата: СВ от 03.02.25, 17:03:36А есть у вас электрик, который может померить ток/напряжение и рассчитать фактическую мощность привода и его кпд?
Да. Но это бессмысленно. Улучшать ничего я не буду.
Возможно это не правильный подход
Не для улучшений. Для опыта - чтобы расчёты в будущем приблизились к реальности.
Цитата: Никита Ян Лун от 03.02.25, 21:53:57Да. Но это бессмысленно. Улучшать ничего я не буду.
Возможно это не правильный подход
Просто любопытство.
Если можно, сообщите :
1. Что требовалось получить?
2. Что сделали?
3. Что получилось?
4. Что не устраивает в полученном результате?
Цитата: алексst от 04.02.25, 10:37:091. Что требовалось получить?
Требовалось получить крутилку.
Если более научно - координатно-позиционирующее устройство.
Оно нужно для выставления канала под определенным углом, а затем для проворота его на определенный угол.
Ссылка на рутуб, как примерно должен выглядеть эксперимент.
https://rutube.ru/video/00d0c3d2c1756b0afb7f2b30779dda38/?r=wd
В канал заливают две жидкости с разной плотностью.
Наклон инициирует их движение друг относительно друга.
Вначале образуется волна, потом ее амплитуда растет, потом образуется "язычок", потом там образуется каскад вихрей.
В эксперименте на видео поворот канала осуществляют руками. О точности угла поворота, а главное, о контролированной скорости говорить не приходится.
В этой связи мы с практикантом и механизировали этот опыт. Как ни крути, двигатель крутит +- равномерно, хотя тоже не идеально.
Цитата: алексst от 04.02.25, 10:37:092. Что сделали?
Результат на видео. Крутит нормально. Но в канале вода пока что.
Просто залил для проверки работоспособности мотора.
В пятницу планируем уже лить как положено, две жидкости с разной плотностью
https://disk.yandex.ru/i/xnkaah1flzZ9Ug
Цитата: алексst от 04.02.25, 10:37:094. Что не устраивает в полученном результате?
Пока все ок. Не устраивает то, что вся электрика собрана навесным монтажом.
Но с этим можно жить. Аккуратно приходится пользоваться, а то проводки бывают отпаиваются/отрываются
В видео как-то непонятна кинематика. Поэтому, с виду, как-то не очень.
Проведите, пожалуйста эксперимент. С одной стороны это моё любопытство, с другой, это поможет Вам убедиться, что механизм работает нормально и его можно "облагораживать капитально".
Заполните канал полностью водой, или жидкостью с необходимой плотностью, чтобы обеспечить необходимый вес канала.
Установите канал, например, горизонтально и сделайте отметки на канале и станине. Это будет "нулевая точка".
Вы знаете шаг двигателя и передаточное отношение редуктора. То есть, Вы знаете на какой угол повернётся канал за один шаг двигателя.
У Вас есть необходимый угол поворота канала и скорость поворота.
Отсюда Вы знаете сколько шагов должен сделать двигатель, чтобы повернуть канал (n) и частоту этих шагов (𝜈).
1. Из нулевой точки сделайте n шагов двигателем. По одному шагу. Интервал между шагами, положим, пять секунд, чтобы канал каждый раз успел остановиться. Канал повернётся на нужный угол или нет? Таким же способом верните канал в исходное положение. Ошибка будет?
2. Из нулевой точки сделайте n шагов двигателем с частотой 𝜈. Канал повернётся на нужный угол или нет? Таким же способом верните канал в исходное положение. Ошибка будет?
3. Из нулевой точки сделайте n шагов двигателем с частотой 𝜈. Затем, без остановки, верните его в исходное положение. Ошибка будет? Тут придётся программировать привод.