Néhány évvel ezelőtt írtam egy rövid dokumentumot a jogosult mechanikai rendszerek elemeinek gyors előállítására Hogyan építsd fel a robotodat valóban nagyon gyorsan . Az MIT-ek diákjai felé fordult 2.007 bevezető tervezési és gyártási osztály, amelyhez akkor laboratóriumi asszisztens voltam. A dokumentum alapfeltétele, hogy gyorsan felépítsük a robot szerkezetét és kereteit az osztályban rendelkezésre álló eszközökkel, mint például az alapvető „garázs” eszközök, mint a fúrógépek, fűrészek és csiszolók, valamint a gyors prototípusok és a digitális gyártás. olyan eszközök, mint a csiszolóvízsugaras vágógépek és a lézeres vágógépek, amelyek súlya az „építés most” versengése és a „tervezése most, és a gép későbbi elkészítése”. Abban az időben a saját tapasztalataim összegyűjtése az említett eszközökkel egészen addig, és így az alkalmazási köre meglehetősen korlátozott volt.
Az idők azonban megváltoztak, és tapasztalataim és nézeteim a dokumentumban bemutatott módszerek alkalmazhatóságáról. Újakat próbáltak ki, és a régieket finomították. A fent említett digitális gyártási folyamatokhoz való hozzáférést több döntéshozó és diák folyamatosan növekvő ütemben döntöttem, úgy döntöttem, hogy talán ideje átírni a dokumentumot oly módon, hogy általánosabban hozzáférhetővé tegye a mechanikus projektépítők számára.
És mivel beteg voltam, hogy megkérdezzem, hogy miért T-dió már nem lapos síkúak. Ha a válasz érdekli, olvassa tovább!
Szervezet
A mögöttes üzenet az itt használt technikák lesz tervezése szereléshez . Most, szigorúan figyelembe véve, a kifejezést sokkal eltérő környezetben használom, mint a feldolgozóipar használatát. De azt hiszem, a szándékok ugyanazok: olyan alkatrészek tervezése, amelyek könnyen vagy gyorsan összeállíthatók a végtermékbe bonyolult szerelési lépések nélkül. Míg a Sony számára a Walkman betét és a társszerkezet mindegyikének függőleges elhelyezését jelentette, a hobbistáknak és az "egyszeri" gyártóknak, ez azt jelenti, hogy megpróbáljuk csökkenteni a kézben lévő és a felszereléssel és a fúrással kapcsolatos dolgokat. egyirányú alkatrészek ", amelyek nem megfelelően működnek, stb. Általános problémák, amelyeket sok projektépítő behatol.
Tehát ez az Instructable több nagyobb szakaszba kerül, amelyek a kihívások kategóriáit érintik. Például párhuzamos lemezek rögzítése vagy rögzített kötések készítése. Innen szükség van olyan oldalakra, amelyek a konkrét módszerek és alkatrészhasználati módszerek bemutatásához szükségesek.Megpróbálom beilleszteni a szerszám-hozzáférhetőség spektrumát átfogó tartalmat - az egyszerű garázseszközökről a teljes RP létesítménybe, beleértve a lézeres vágógépeket és a vízsugaras vágógépeket. Minden oldalon megpróbálok egy kicsit megvitatni az ajánlott eszközöket.
Rendszeresen, a szekciókban egy olyan erőforrásra fogok hivatkozni, amely önmagában hasznos. Például, valószínűleg többször fogok kapcsolatba lépni Alexander Slocum professzor alapjaival - a gépgyártás alapelveiről, a gép- és mechanizmustervezésről szól. Tehát nem produktív, hogy csak megismételzem a szavait. Más oldalak, mint például a roymech.co.uk, a történelmi kedvenc kedvencek számomra, és szintén bőven kapcsolódnak hozzá.
A bemutatott módszerek és példák elsődlegesen fogalmi jellegűek lesznek, mert különböző skálákra általánosíthatóak. A szerkezetek és komponensek végeselemes szimulációit nagylelkű mennyiségű szimulációkkal egészítem ki annak érdekében, hogy önmagában elkülönüljön a koncepció. Mint minden írásomhoz, a matematika és a formális elemzés csak akkor jelenik meg, ha szükség van egy fogalom megmunkálására, vagy kritikus a súlyos rendszerszintű meghibásodás megelőzéséhez. A gépgyártás és a gyártás professzorai valószínűleg csalódni fognak.
Ellenjavallat
Ez semmiképpen nem lesz átfogó áttekintés az összes tervezési és szerelési technikáról. Ez gyakorlatilag lehetetlen, és úgy vélem, hogy ellentétes. A mérnöki és az építési és gyártási öröm része a saját „stílusának” felfedezése, a saját kedvenc technikáinak összeállítása a problémához való közelítéshez. Elkerülhetetlenül egy új, egyedi megoldást fog találni a problémára. Ennélfogva próbáljuk kimerítően felsorolni az A dolgot a B-re, hogy mesterségesen korlátozza a megoldások keresési terét, és nagyon egyszerűvé teszi, hogy „válasszon egyet, másoljon és illesszen be” anélkül, hogy megértené, hogy miért van szükség bizonyos cselekvésre.
A gépgyártás nem teljesen új bevezetője. Vagyis a "mi egy csavar?" nem fog válaszolni. Feltételezem, hogy legalább egy ismerős ismerete van a mérnöki szakkifejezésekről, mint a csavarok, csavarok, tengelyek, alátétek, anyák, és bizonyos ismeretek arról, hogy milyen megmunkálási folyamatok történnek, például esztergálás és marás. Ha nem, akkor talán a bemutatott jelentős linkek és források megváltoztatják ezt!
Az ilyen formátumú dokumentumok elkerülhetetlenül elhomályosulnak a szerző stílusával vagy ízével, és nem teszem ellenkezőjét. A felhasznált módszerek és részek tükrözik majd azt, amit személyesen tettem, és azt, amit mások láttam a helyi peer felhőben, és a képek és diagramok valószínűleg a saját múltbeli projektjeimből vagy a társaimból készültek. Nem szándékom, hogy mindezek széles körben elterjedjenek, de véleményem szerint a tájékoztatás és a tudás átadása előnyösebb.
Fontos megjegyezni, hogy a klasszikus 3D szubtraktív megmunkálás gyakorlói valószínűleg nem fognak sokat nyerni ebből az instructable-ból. Véleményem szerint a 3D megmunkálás (pl. Marás, esztergálás, manuális vagy CNC) önmagában az építés teljes eszköze, mivel nagyon magas felszerelési költségekkel és kapcsolódó tanulási görbékkel rendelkezik. A 2D-s gyártási technikák még mindig lényegesen könnyebbek az emberek számára, hogy hozzáférjenek vagy béreljenek kisebb költségeket, mint a gépüzlet. Tehát ez nem lesz "hogyan kell gépelni" útmutatót.
kellékek:
1. lépés: Általános tanulságok és témák
Mielőtt elkezdeném a mosodai listát, néhány magas szintű pontot szeretnék tenni. Ezeket a kérdéseket szem előtt kell tartani, amikor a koncepciókat saját designjához igazítjuk.
A jobb szögek és a sík szögek nagyon egyszerűek.
Ha a projektben nincs elegendő tervezési korlát, hogy a külső megjelenés nem játszik jelentősen a funkcionalitást, akkor előnyösebb lesz, mintha szépnek és eladhatónak kellene lennie. Ezek közül a módszerek többsége nagyon jó, hogy négyzet alakú dolgokat csatoljon más téren. Meglehetősen könnyű ellenőrizni az egyenességet és a derékszögességet; nem olyan könnyű meggyőződni arról, hogy két rész egy bizonyos szögben párosodik.
Van egy különbség a síkban lévő szögek és a vegyület között, ami a síkon kívül van, és elfordul, szögek. Mivel a dokumentum nagy része sík struktúrákon és mechanizmusokon alapul (gondolj bármit, amit tehetsz anélkül, hogy felemelte a kezét az asztalról ), jelentősen több tartalom lesz az ilyen típusú ízületek kialakításához.
A 3D szögek legalább egy keretelemet vagy szerkezeti elemet foglalnak magukba, amelyeknek éles szöge vagy ferde szöge van vágva. Általában 2D gyártási módszerekkel ez sokkal nehezebb elérni. Ennek módja van, például a 3D-s szög közelítése 2D-s rétegek használatával, de széles körben, ha összetett szögek vannak a designban, az egyéni gyakorlat és a 3D megmunkálás lehet az egyetlen gyakorlati megoldás.
Korlátozásokról beszélve …
A dolgok helyes megszorítása nehéz, de elengedhetetlen.
Amit ebben az esetben értem, a fizikai, mechanikai korlátok. Minden fizikai objektum (ami 3 dimenzióban létezik) 6 szabadságfokú, és a sikeres struktúra vagy mechanizmus létrehozásának célja az, hogy megszüntessük azokat, amelyeket nem akarunk. Ez magában foglalja a csapszegek, sík / arctársak és a stratégiailag rögzített kötőelemek használatát, úgyhogy semmi sem mozdul el, nem támogatott.
A kapcsolódó koncepció a "strukturális hurok", amely kifejezetten ezekre a floppy nem támogatott részekre koncentrál. Ez az út, amelyen keresztül az erők reagálnak a készülékben. Lényegében, ha a készüléke nagyon rosszul főzött, gumios Jello-ból készült, mi lenne a legjobban? És hozzáadhat-e olyan elemeket, amelyek nem zavarják a tervezés funkcióját, hogy kevésbé mozgatható legyen?
Remélhetőleg a dokumentum leolvasásának végére jobban meg fogod érteni, hogy az anyag optimális betöltését célzó irányok kritikus részei olyan eszköz létrehozására szolgálnak, amely nem illeszkedik a floppy-hez és nem illeszkedik. Ha nem tudom megverni téged, akkor biztosan lehet az alapok.
Nincs többnyire szigorított dió!
Az "újszülött" építés egyik jellemzője, hogy a csavarok mennyisége nagyon szoros, vagy nagyon csekély mértékben lazán csavarok és anyák. Bármely eltérés floppy karral vagy ferde kerettel, vagy csak a kérdéses mechanizmus teljes lezárásával jár. Ez azt jelenti, hogy a készülék mindig túlságosan hajlított és hajlékony, hogy működjön - minden váratlan terhelés valószínűleg teljes csalódást okoz.
A csavarok és csavarok alapvetően úgy működnek, hogy tömörítő erőket hoznak létre az általuk tárolt részek között. A tömörítő erők, amelyeket általában hívnak előtöltés határozzuk meg, milyen merev a csukló, mert a tömörítő erőknek köszönhetően az illesztőfelületen hatalmas súrlódás keletkezik. Az alapötlet az, hogy a előtöltés az erőt meg kell leküzdeni, mielőtt a szerkezet még egyenletes lenne elkezdhet gondolkodni a változó, csak egy kicsit . Ennélfogva a megfelelően megtervezett gépszerkezetek működési rendszereikben kiszámíthatóan merevek. És ha az alkatrészed egyébként korlátozott, vagy akár túlzottan korlátozott, a tervezési terheken kívüli kirándulások meghibásodás nélkül is elviselhetők.
Az én küldetésem, hogy megakadályozzam Önt attól, hogy ilyen bűnbánatot hozzunk létre, ha elkezdjük a kezdetektől fogva, hogy az összes rögzítőelemnek szorosnak kell lennie. A dokumentum nagy része kifejezetten arra irányul, hogy a forgó tagokat és a csapszegeket korlátozza.
2. lépés: Varázslatos ujjösszekötések: lemezek összekötése a jobb szögben
Lehet, hogy észrevette, hogy elég sok minden Az elején megjelenített kis rekeszek és fülek voltak benne. Ez a 3D-s struktúrák 2D-s lemezekből történő készítésének népszerű módja lett, amelyet a 2000-es évek kezdetétől kezdve a digitális fab mozgalom ösztönöz. Az ízületi stílus nevét az "ujjízület" -nek nevezzük a fafeldolgozási technika után, amelyből származik.
Ezek az ízületek előnyösek, mert pozitívan helyezik el a tulajdonságokat, az anyag és a folyamat tűrésein belül. Ez azért van, mert a lapoknak szükségszerűen igazodniuk kell és illeszkedniük kell a résekbe.
Emellett olyan szerkezeteket hoznak létre, amelyek az anyagon keresztül a terhelésre reagálnak. Az ujjhézagú szerkezetek csak a kötőelemekre támaszkodnak, hogy a szerkezetet együtt kifelé tartsák azaz az ujjhézagok feloldása. Ellenkező esetben a terheléseket közvetlenül az ujjakon továbbítják.
Óvatos kialakításra van szükség még annak biztosításához, hogy az ujjakkal ellátott élek ne kerüljenek a vastagsági tengely mentén, ahol a leggyengébbek. azaz az ujjcsukló használatával zsanérként. A 6. ábrán végeselem-elemzési szimulációt mutatunk be - észrevehetjük, hogy a lemezek hajlításakor milyen jelentős feszültség keletkezik az ujjhézagokban. Ezt megvitatjuk a megelőzés módszereivel együtt.
Nyitott (alulcsatolt) ujjösszekötések
A legegyszerűbb módszer merőleges lemezek összekapcsolására ujjhézagokkal. Ez nem annyira kötődés, mint egy igazítási funkció, anélkül, hogy bármi más lenne (pl. Rögzítők vagy hegesztés), hogy a csukló együtt maradjon. A csukló csak erős a szélén, ahol az ujjak tömörítve vannak. Ez a fajta csukló, különösen biztonsági mentés nélkül, hajlamos a hajlításra. Gondoljon fel egy merev könyvet.
Zárt (teljesen korlátozott) ujjösszekötések
Ezeknek a csatlakozásoknak egy része ujjaival, a másik teljesen zárt hornyokkal rendelkezik. Szigorúbb módon, úgy is értelmezhető, mint egy fajta kötőelem. A teljesen burkoló nyílás a rögzített csavarokkal rögzítve 6 fogási fokot rögzít, de ugyanolyan "élzáró" hajlítási sérülékenységet szenved, ha további támogatás nélkül.
Ezeket nehezebben lehet helyesen állítani, mert az anyagvastagság tűréshatásai befolyásolhatják, hogy a rések jelentősen illeszkednek-e vagy sem. Ezt részletesebben az 5. lépés tárgyalja.
Rendszeres minták
Két népszerű „gondolkodási iskola” létezik, amikor arról van szó sok ujjhézagok használata. Az egyik az, amit az „elhúzódó” ujjhézagok jelentenek, amelyekben egyetlen csatlakozás két nyílásból és egy rögzítő furatból áll. Maga a minta többször, általában legalább három - az anyag mindkét végén, és az egyik a középen tartva.
A másik az, amit úgy nevezek, hogy "szélfűzés", amelyben az egész élnek rendszeres ciklusos mintája van az ujjaknak és a párosodási réseknek. A „csúcsok és völgyek” közötti távolság állandó, és amennyire csak lehetséges, megismételhető. Azonban, kivéve, ha a részméretek a rés szélességének többszöröse, a végeken szabálytalanságok lehetnek.
Például, 0,5 "széles nyílások és fülek jól működnek 2,5" -es (vagy valóban bármilyen) x.5Ha az alkatrész szélesebb, akkor a legkülső két nyílás és párosító fül egyre szélesebbre vált. Az extra hosszúságok általában nem tervezési problémák, de esztétikai szempontból, mint például a "doboz bezárása", fontos lehet, mert ebben a témakörben a 6. lépésben találhatsz dobozokat.
Közvetlen hegesztés
Figyeljük meg, hogy eddig nem beszéltünk arról, hogyan kell csatlakozik a tényleges éleket. Később bemutatom a lemezek egymáshoz való rögzítését kötőelemekkel, de szeretném megvitatni a hegesztést.
Míg ezek az ízületek történelmileg a műanyag és a fa területét jelentik, egyre több olyan projekt létezik, amelyek ujjhézagokat használnak acél vagy alumínium illesztési funkcióként a csukló zárása céljából. A hegesztés talán a legerősebb, ha jól működik, és a legkevésbé "terjedelmes" módszer. Ezt sikerült felhasználni a gyártott acélszerkezeteken, mint például az óriási hatszög lábakon.
Alumíniumban TIG-hegesztést kell alkalmazni, vagy alternatív módon cink-alumínium hegesztést. Az előbbi erős, majdnem homogén hegesztést hoz létre, míg az utóbbi inkább a hagyományos keményforrasztáshoz hasonló felületi kötés. Azonban az alumíniumötvözet ötvözete hajlamos arra, hogy feloldódjon az ízületben, növelve annak szilárdságát, de nem egy megfelelő TIG hegesztett kötésen.
ragasztás
A kötőelemek nem kötőelemek alá is esnek, így a ragasztók is hatékonyan használhatók ujjhézagokkal. A legtöbb műanyag például ragasztható vegyi cement, epoxi vagy szuperglue (cianoakrilát) segítségével.
A cementezés különösen alkalmas az olyan műanyagokra, mint az akril, a PVC és a polikarbonát, mivel az oldószerek nagyon vékonyak, a szoros kötésekbe a nyílás és a fül között. A műanyag ragasztóanyag, szemben a "ragasztóval", elsősorban az oldószerbe ágyazott műanyag monomerjeiből készül - valójában megolvasztja az ízületet, és ismét egy darabként olvad.
A fa is jól reagál a ragasztásra, bár a tapasztalataim csak a hagyományos sárga PVA ragasztóra és vastag CA ragasztóra korlátozódnak; a fafeldolgozás nem az egyik erősségem.
Véges szerszám átmérő
Gyakran könnyű a vízsugaras és lézerrel vágott darabokat végtelenül éles szögletes sarkokkal modellezni, mert a szerszámkeretek általában nagyon kicsi (0,01 "vagy kisebb lézereknél, és általában 0,03 - 0,04" a vízsugaraknál). Teljesen lehetséges ezeket az ujj közös technikákat egy CNC-útválasztóval, egy népszerű 2D-s gyártóberendezéssel is használni. Mivel a szerszám sugarai nagyon nagyok, úgy hívják a funkciókat "sarokjáratok" gyakran hozzáadnak.
Ez az, ami úgy hangzik. Az útválasztó bit vagy végződés szó szerint átmegy a sarokban , egy kicsit megőrzi a vágást, majd hátra mozdul, és merőlegesen kezd vágni. Ez az extra menet biztosítja, hogy a vágás sugárzott része ne zavarja a párosodás ujját. A saroknyílás általában nem több, mint 1 szerszámsugár, és még kevésbé lehet rugalmas, kompatibilis anyagok, mint például a fa. Az eredményül kapott rés szűkebbé válna a sarkokban, és több erőre van szükség az összeszereléshez.
3. lépés: Ujjhézagok a nem merőleges szögekhez
Ezeket az ízületeket nem-merőleges szögekhez lehet használni. Ugyanakkor fontos tisztázni, hogy mit értünk a "nem-hajlékony szög" alatt.
Lásd az első képen látható társat. Mert az a feltételezés, hogy ezek a 2D-s darabok egyenesek. Végül is itt nem beszélünk 5 tengelyes megmunkálásról! A két lemez metszéspontja nem merőleges szögben csak szélső érintkezést, valamint számos sokkal kisebb sík (arc) érintkezőt tartalmazhat.
A második kép, amely a Jamison Go robot domináns módjának lejtős oldalát mutatja a címszakaszból, technikailag merőleges csatlakozás. Azaz, ha a vágott darabok mindegyike tökéletesen négyszögletes és merőleges, az ujjhézagban lévő arcok között sík érintkezés van. A csuklóban résztvevő egyik darab trapéz alakú lehet, de perspektívájából a párosító egyenesen 90 fokkal terjed ki az űrben.
A 2D építési módszerek nem kezelik jól a nem merőleges kötéseket. Nagyobb rések lesznek, és az érintkezési felület jelentősen csökken a merőleges egyhez képest. De talán a legfontosabb, hogy nem igazán lehet a darabokat egymáshoz rögzíteni.
Tab és slot hosszúság
A 3. kép egy geometriai eredetű, nem-hajlékony csuklót mutat, amely a horony és a fül hosszának egyenleteit mutatja szöghez viszonyítva. A hajtó tényezők a két anyagvastagság t és T, és az összekötő (beleértve) szöget θ. Figyeljük meg, hogy az egyenlet triviális formában degenerálódik, amikor a szög merőleges - 90 fokkal, a rés hossza csak a párzási anyag vastagsága. 0 foknál a nyílás végtelenül hosszú, mert miért próbál objektumokat metszeni a való életben?
sarokmerevítő
A háromszög alakú betoldás lehet egy megoldás a párhuzamos lemezek rögzítésére nem merőleges szögben. Alapvetően egy háromszög, amely a két lemezhez illeszkedik, és strukturális támasztékot ad nekik, és általában a hegesztett csőkeretekben látják a sarkokban lévő háromszögeket.
A koncepciót úgy nyitjuk meg, hogy nyitott vagy zárt ujjösszekötő rendszert használjunk, hogy a két párosító lapot egy harmadik, ortogonális anyag síkjával rögzítsük. Ezekkel az összekötésekkel erősen erősek lehetnek, de csak akkor, ha maga a fúrószárny jól van rögzítve. Gondoskodni kell arról, hogy a végső összeszerelés valóban, tudod, összeállítható. A zárt csuklópánt lehetetlenné teszi, hogy egy lemezt csúsztasson és biztosítsa!
Összességében azonban az a véleményem, hogy nem szokatlan szögekről van szó, az nem ajánlott gyakorlat a csúnya panelrések és a csökkent erő miatt. Ez nem jelenti azt, hogy nem építettem …
4. lépés: A T-anya, Crossed-T-anya, Jézus anya, Slott-Insert-Nut …
Miért hívod ezeket?
Ezekre a dolgokra nem létezik iparági szabvány, és a "t-nut" csak az én rövidített nevem. A „t-anya” vagy „pólóanya” szigorúan egy olyan hegyes anya típusára utal, amelyet a fába helyezünk egy erős menetes furat létrehozásához. Alternatív megoldásként a géptábla T-réseibe belép a munkadarabok, látók stb.
Sok nevet javasoltak. A hornyolt betét egy általános név, mivel maga a "beültető anya" már egyfajta anya. A Crossed-T anyaga leírja, hogy milyen formában csúsztassa be az anyát. Igen, hallottam őket Jézus Nutsnak. Rögzített nyílások. Réselt anyák.
Függetlenül attól, amit hívnak, megszokták szimulálja a munkadarab szélén egy megérintett lyukat egy nyílás létrehozásával, amelybe a gép csavaranyáját csavarja.
Nyilvánvaló, hogy miért használják ezeket gyakran két ujjhézag között.Minden az anya könnyen deformálódhat, és a két keskeny lépést elnyomhatja, amely a helyén húzódik (húzás). Ha azonban ujjhézagok veszik körül, a szakító terhelési erők nehezebbé teszik az ujjhézagokat. A szakítószilárdságot általában csak a csavarok kihúzási szilárdsága korlátozza.
T-dió és kényszer
Az előző kijelentés alapján látható, hogy a T-dió által támogatott nyílás és lapszerkezet valóban nagyon erős lehet. Fontos azonban, hogy az egyes csuklón a csavarokat több síkban használják, és hogy az illesztéseknek megfelelő húzásuk van, és elkerülhető legyen a „nyitás, mint egy könyv”.
Az első kép, egy Daniel Fourie gép alapja, egyértelműen nyitott ujjhézagot mutat, de a t-anyák az összes sík felületre néznek, úgyhogy a sarok nagyon jól korlátozott.
Lapos fenekű és keresztezett
A t-nut első stílusa, amit évekkel ezelőtt használtam, párhuzamos felfedezés volt. Rájöttem, hogy a résidőket úgy terveztem meg, hogy a vízsugár-megmunkálandó részen kibővíthessem a nyílás alját, csepegtem egy anyát, és egy hamis tapintású lyuk van. Ez egy nagyon izgalmas felfedezés volt, amit kezdetben használtam, és valójában örökre rögzítettem a történelemben Hogyan építsd fel a robotodat valóban nagyon gyorsan .
A későbbi kutatások azonban arra a következtetésre vezettek, hogy ez valójában már közös dolog.És hogy mindenki jobb volt: a teljesen keresztbe dió.
Az ok, ami miatt a lapos fenékkel ellátott anyák nem olyan erősek, hogy a rögzítőnek a nyílás végén lévő alsó része van. A csavarok hossza általában tíz centiméter (0,01 ", 0,25 mm vagy annál nagyobb), vagy annál nagyobb. Ha a csavar a nyílás aljára kerül, akkor az" anya "meghúzódik az ellentétes falhoz. A csavar többi része azonban feszültségmentes, ha a leghosszabb csavarok kialakításához egy lapos, alsó T-anyát tervez, akkor nem kockáztathatunk elegendő szálat az anyában, és ezáltal gyengébb forgatókönyvet hozunk létre. Képzeld el csalódottságomat, amikor rájöttem, hogy nem voltam a legokosabb ember, aki valaha élt.
Az 1. és a 3. ábrán látható, teljesen keresztezett anya bizonyos mozgásteret biztosít a csavarhossz számára. Az anyát a jól ismert csavarmenetes hosszban lehet elhelyezni, míg a csúcs hosszabb, mint a legrosszabb csavar. A szélsőséges helyzetben a csúcs még tovább nyúlhat, így megáll a gondoskodás arról, hogy milyen hosszú csavart használt!
A T-anyák kritikus méretei
A negyedik kép (a tényleges számmal) a szokásos CAD elrendezésem, amikor t-anyát helyezek. 5 kritikus dimenzió van, megfelelően számozva.
- Rögzítési hossz. Általában ezt az alkalmazandó csavar névleges hosszának (például 0,5 ") határozzuk meg felső az ujj közös szcenáriójában, mivel a csavarokat általában a fejük alatti hossza határozza meg.
- A dió vastagsága. Ez a használt anyától függ. Általában ez egy rendszeres "kész gépi csavaranya", így a szabványos méretek rendelkezésre állnak. (Van olyan dolog, mint egy befejezetlen anya?). Itt van egy másik asztal, amely nagyon kis csavarokat tartalmaz. A példaméret 0,095 ", csak alig haladja meg az US # 4-40 dió névleges vastagságát (ami 3/32", 0,0938 "vastag). Miért 0,095?
- A csavar szabadsága. Ismét egy asztali keresési műveletnek kell lennie, ez a szabadság, amit általában egy csavar áthaladásához fúrna. A csavarméret-diagram vagy a csapfúró diagram felbecsülhetetlen értékű. A példaméret 0.120 ", egy ésszerűen laza illeszkedés a # 4 csavarhoz.
- A dió szélessége. Ez általában az szélesség a lakások között egy anya anyaga. Néhány anyagban azonban a vastagság kisebb, mint az ugyanazon anya pont-pont szélessége. Ha sík felületre van szükség, akkor ezt a szélességet a a pontok közötti szélesség. Ezt a dimenziót egy kis geometriával találja meg. A példák szélessége 0,25 "a # 4-40 anya esetében.
- Csavartérfogat. Ennek a hossznak nagyobbnak kell lennie, mint a gyűjteményben levő legrosszabb csavar. Gyakran több mint 0,03 (1/32 ") van.
Vigyázat
Van néhány design "nonoptimalities", amellyel könnyedén be tud állni, ha a T-anyát Art.
A nyílás alja túl közel van az anyag éléhez
Az 5. ábrán látható, Chibikart egyik elülső lökhárító-elosztószerkezete, egy anya van, amely nagyon közel van a nyílás aljához. A bal oldali anyát meghaladó terület nagyon kevés értelmes. Ezeknek az ujjhézagoknak és t-anyáknak a négyszögletes szélei alapvetően stressz-emelők és helyek a repedések kialakításához. Alapvető fontosságú, hogy az anya alja messze legyen az anyag szélétől.
Milyen messze van a szerkezet betöltésének kérdése. Olyan helyzetben, mint a 6. kép (az U-alakú darab), ahol a lemezt sok más lemezhez közelítjük, általában egy csavar átmérője a biztonságos, elfogadható minimális mélységem. Ez azért van, mert feltételezhetjük, hogy maga az anyag a legtöbb terhelést veszi figyelembe (feltételezve, hogy a fülek és rések szorosan illeszkednek), és nagyon kevés van a csavarba.
Azonban a hosszabb fénysugár helyzetben, mint a 7. ábrán, az anyag sokkal jobban deformálódhat, olyan pontra, ahol a csavar és az anya nem csak húzóterhelést biztosít a fülek és rések egymáshoz illesztéséhez - az anyát ténylegesen a belső a nyílás falai. Négyzet, belső él, ez nagyszerű stressz felszálló esettanulmány.
Ennek egyik módja az, hogy "teve humpokat" készítsünk, ahol a hornyok alsó részei olyanok, hogy a feszültségek zökkenőmentesen áramlanak az anya körül. A "dudor" méretének olyannak kell lennie, hogy legalább 1/2 anyagvastagság legyen a rés sarka és a legközelebbi él között.
5. lépés: A dobozok, a lehetséges összeszerelések és az él szélességének megadása
Az egyik leggyakoribb dolog az ujjhézagokkal, hogy kis dobozokat, tokokat és más zárt testeket készítsenek. Valójában az MIT egyik legismertebb "Hogyan építsünk (szinte) bármi osztályt" első feladatai közé tartozik egy kis lézerrel vágott prés-illeszkedés (pl. Diákoldal) építése. A doboz készítésének folyamata szintén segít a zárt hurkok fontosságának és az ujj közös kialakításában bekövetkező szétválasztásnak a kezelésében, a témát több lépésben a következő lépésben ismertetjük.
Doboz készítése: Közgyűlés rendje
Nagyon könnyű megtervezni magát egy olyan összeszerelésre, amelyet a valós életben nem lehet összeállítani, ha nem kifejezetten gondolkodik arról, hogy milyen sorrendben kell összeállítani az alkatrészeket. Elég sok minden CAD program lehetővé teszi, hogy a dolgokat egymásba és egymásba vigye, és pontosan szerkeszthesse azokat a részeket, ahol vannak. A zárt nyílás egy merőleges mozgást tesz szükségessé a párosító rész beszereléséhez. Így például két rész 90 ° -kal, zárt résszel, mint például a 2. kép, fizikailag lehetetlen egy mozgásban.
Ezért kritikus fontosságú, hogy az összeszerelési folyamatot diszkrét merőleges mozdulatokra bontjuk, és jöjjön létre saját heurisztikájukkal annak eldöntésére, hogy melyik oldalt veszik fel elsőbbség mások felett. Itt definiálom az elsőbbséget, mint azt, ami átfedésben van, vagy egy másik darabot teljesen beborít. A töprengés az én munkameghatározásomban az, hogy ezek a darabok összegyűltek utolsó , de ha valaha el kell távolítanod a dolgot, el kell távolítani őket első .
Például a 3. képben (a fórumon lévő teljesítményteszt-jig) az oldalak a leginkább előnyben részesülnek, mivel az összes többi réshez kapcsolódnak. Az eszközt a szervizeléshez, illetve a csap elrendezésének megváltoztatásához, stb. El kell végezni, vagy először le kell venniük. Egy másik beillesztés az, hogy a magasabb rangú részek más alkatrészeket is összeállíthatnak -ra először - választhattam, hogy először a 3 belső felületet az egyik oldallemezre szereljük fel, majd a másikra ráfordítjuk.
A nyitott ujjösszekötések könnyebben összeszerelhetők
A lehetetlen szerelvények veszélye csökken, ha az ízületek nagy része nyitott. Mivel ezek nem fedik le teljesen egy lapot az anyagban, még egy teljesen összeszerelt doboz is kinyitható. A hátránya az, hogy az arcok kevésbé korlátozottak, és nagyobb mértékben támaszkodnak a rögzítőnyomásra, hogy az összeszerelést megtartsák.
Az 5. és 6. képben (a Kitmotter kis demoállványa), figyelje meg az egyes oldalak merőleges rögzítőit. Nincs olyan oldal, amely csak az oldalsó T-anya nyílással rendelkezik s - ha lenne, azt jelenti, hogy az arc csak a súrlódástól függ, hogy a helyén tartsa, és elképzelhető, hogy kihúzható.
Most, gyakorlatilag, a Kitmotter doboz nem egy nagyon megerőltető szerkezeti alkalmazás. Azonban egy járműkeret - A 7. ábra a "Straight Razer" egyik gyorsan felépített robogója egyik oldalát mutatja, amely csak a keret első és hátsó részén található merőleges rögzítőelemekkel rendelkezik. A középső, sajnos, idővel és rezgéssel hajlott. Még néhány oldalsó rögzítőelem is megakadályozhatta volna ezt.
Az utolsó négy kép egy kis, nyitott csuklós doboz létrehozására vonatkozik. A doboz a Kitmotter kijelzőállványához hasonlóan épül fel - ha nem ragasztott vagy hegesztett, bármelyik alkatrészt önmagában leveheti a belsejében történő kiszolgálásra.
6. lépés: Figyelmeztetések: illeszkedések és tűrések
Ezzel ellentétben, ha lézervágott két darab műanyagot vagy fát ugyanarra a méretre, akkor az illeszkedés olyan csodálatos lesz, hogy problémái lehetnek a szerkezet szerkezetének megtartásában.
Miért történik ez?
Folyamat tolerancia
A csiszoló vízvezetékek a vágási módszer jellegéből adódóan kúpos szélekből állnak: egy erősen nyomás alatt álló víz tészta (a kapcsolódó erőforrás kiválóan olvassa el a víztelenítő technológiát illetően). Alapvetően két fő tényező van, amelyek hozzájárulnak a vízsugaras gyártási tűrésekhez:
- Fúvóka eltolás és kopás. A vízsugár gépvezérlője a fúvókát a előre beállított távolság, hogy névlegesen 1 folyam sugarú legyen a résztől. Ez a fúvóka eltolás. Ideális világban ez egy olyan részhez jut, amely pontosan a méretben van, de a fúvókák elhasználódnak. Ahogy viselik, a patak egyre elterjedtebbé válik (értékes nyomást veszít), és maga a fúvóka is nagyobb lesz. Bár ez úgy tűnik, hogy az alkatrész kisebb, a diszpergált sugárzó kevésbé képes irányítani az energiáját az anyagba, így a vágási teljesítmény romlik.
- Sebesség az anyag keménységéhez és vastagságához viszonyítva. Az anyagok és vastagságok előre beállított vágási sebességét alapvetően a gyártó empirikusan találja meg. Amint azt a waterjets.org-ban leírtuk, annál gyorsabb lesz a vágás, annál kúposabb és hullámosabb széle lesz, mindkettő részméret eltéréseket okoz.
Lézeres vágógépek esetében a legnagyobb slop-hoz járul hozzá
- Fókusz. Ha a lézer fókuszban van, akkor a fénypont pontossága gnarly széles fénysé válik, ami több anyagból olvad, mint amennyire kellene. Ennek eredményeképpen az első próbálkozáson keresztül sem vághat át, még szélesebb lapot hagyva a jövőbeni kísérletekre. A 2. kép mutatja a fókusz és a fókusz elmaradásának hatásait ugyanarra a részre. Nézd a bal oldali csúnya olvadékot!
- Rész vastagság. A lézerfény nem a egyenes gerenda (a kollimált) a vágási végén, de egy pontra fókuszál. Tehát minél vastagabb az anyag, annál jobban be és ki a fókusz a gerenda, ahogy az utazik. A vastagabb anyagok mindig elvágnak.
A tipikus 60-150W-os lézereknél a gerenda szélessége 0,006 "vagy annál kisebb. A vágás tényleges kerete az anyagtól függ - pl. A műanyagok a vágás után hajlamosak olvadni. A faanyag stabil marad, a fókuszáló hatások hozzáadásával tipikusan 0,01 "vagy annál nagyobb értékű.
De van egy előnye a lézervágó használatának. A közönséges kereskedelmi gépek nagy többsége kivágott a vonalon. Ez azt jelenti, hogy nincs mágikus eltolási paraméter, és a kerf egyenletesen alkalmazza mind a külső, mind a belső dimenziókat. Ez azt jelenti, hogy a lézeres vágók lesznek Automatikusan növelje a résidőket, és csökkenti a lapokat. Nagyon kevés lézeres vágógépet hallottam, ami kompenzálja az Ön számára.
Másrészről egy merev vágószerszámot használó útválasztó vagy malom gyakorlatilag immunizálódik mind a kúpos hatások, mind az ellenőrizetlen kerf változások ellen. A többi technológiához viszonyítva természetesen hatalmas rongyot kapunk, de a könnyű vágásokat használó merev gépek tolerálást tudnak tartani a hüvelyk ezreddarabjaival, vagy legalább 0,003 "-kal.
Anyagi tűrések
A gép nem az egyetlen hibaforrás, amely leállíthatja az összeszerelési folyamatot. Maguk az anyagok gyakran nem a méretek, amelyeket értékesítik.
Például az "1/4" akril műanyag többsége 6 mm vastag. Az 1/4 "tizedesjegyeknél 0,250" és 6 mm 0,236 "! Ezért 1/4" széles nyílások tervezése és 0,236 "anyagú kialakítása nagyon hanyag illeszkedést eredményez.
A fémek és a műanyag gyártási toleranciái is megjelennek. A leggyakoribb lézeres vágható műanyagok, mint az akril, az a vastagságtűrés Ez azt jelenti, hogy egy 0,250 "névleges lap lehet olyan vékony, mint 0,230 és olyan vastag, mint 0,270, és még mindig 0,25" -ig adható el. "A Delrin (acetál), pl. ”. (Forrás: McMaster-Carr).
Fémek esetében a vastagságtűrés az anyagtól és a gyártási folyamattól függ. A hengerelt lemezek általában vékonyak, mint a precíziós talajok, de az utóbbi sokkal drágább. Az 1/4 "6061-es alumíniumlemezre itt találunk például egy műszaki specifikációt: a vastagság toleranciája változik a kész vastagságtól függően. Ehhez az 1/4" -es lemezhez a vastagságtűrés +/- 0,012 ".
Én személyesen foglalkoztam 1/4 "lemezzel, ami valójában 0.265" és 3/8 "(0.375) állomány volt, ami csodálatos volt 0.390 . Ezen a ponton azon tűnődtem, hogy véletlenül vettem-e 10 mm-es alumíniumot (0,393)! A harmadik kép a DIY Segway-szerű eszköz, a Segfault oldalának képe, amelyben az alumíniumot az ujjhézagok szomszédságában kellett őrölnem, mert csak a fúvóka-kompenzációval nem sikerült teljes egészében megtörténnie. anyagi tűrések miatt.
enyhítés
A kerf és a kúp kompenzálása a technológiától függ. A legbiztosabb módja az, hogy semmiféle feltételezést nem tegyünk, és egy "kerf mérőeszközt" készítünk, amely a kritikus dimenzióban számos változattal rendelkezik. A negyedik képen egy példa látható. Ez a darab néhány bővítőhelyet és lapot tartalmaz, amelyek szélesebbek, kb. 0,5 "körüli." Vágja le a gépen lévő darabot (vagy készítse el), és mérje meg a visszajuttatott pontos méreteket. a gép és az anyag számára .
Például, vízsugaras megmunkálással készült mérőeszközzel a méretek a vágás egyik oldalára fókuszálhatók, de néhány perces szélességnél nagyobbak lehetnek (ami azt jelenti, hogy a 0,500 "-os teszthelye akár 0,490" lehet a helyeken) . A lézervágásnál ez lehet az ellenkezője - az anyag, ahol például a lézer a legkevésbé fókuszált, a nyílás 0,515 "lehet.
Ezzel az információval a CAD szoftver különbségeit megtervezheti. Az ötödik képen látható, hogy egy kezdetben egy "méretre" tervezett rés van, majd a végén az eltolás körvonalai a nyílások köré vannak rajzolva, és az ellentételezés az egyik extrudált vagy Boole geometriai műveletben történik.
Ugyanez mondható el a kör alakú párosító részekről, mint például a lánckerék és a fogaskerék. Ebben az esetben a lézeres vágógépek "ingyenesen használható" szöge előnyös - a túl kicsi fogaskerekek, szíjtárcsák és lánckerék csak úgy viselkedik, mint az elhasználódott rendszeres. De a vízsugár kúp teljesen meg fogja ölni a fogaskereket és a lánckereket! Az utolsó két kép illeszkedő és nem illeszkedő lánckereket mutat. A felszerelhető lánckeréken egy eltolt működését a teljes lánckerékprofilon, amely 0,005 "-rel mozgatta a fogakat."
Azokon a részeken, amelyeket nem tudok előzetesen, a gép felépítéséhez használt gép specifikációit hanyagnak tartom, és a merevség megőrzése érdekében teljesen függ a jó szerkezeti felépítéstől és a rögzítő használatától. Az egyik példa a Chibikart-i Demokratikus Népköztársasági panelek. Ezeken a helyeken mindössze 0,01 "nagyobb a lyukakon és 0,015" volt a résen, hogy biztonságos legyen!
Alsó vonal
A waterjets megpróbálja pontosan méretezni a részét, de a belső vágások (pl. Rések és lyukak) túl kicsik és túl nagy méretűek lehetnek (pl. Fülek és profilok), így az alkatrész túl sok anyagot tartalmaz, hogy kompenzáció nélkül illeszkedjen.
A lézerek vágják a vonalat, így a belső vágások nagyobbak és kisebbek lesznek a vágásokon, de a végső rész kompenzáció nélkül túl hanyag lehet.
Végül a merev eszközökkel, mint például az útválasztókkal és malmokkal rendelkező gépek még mindig a legmegfelelőbb tűréshatárokat tarthatják fenn, de akkor is, ha az anyagod hanyagul készül, túl vastag vagy vékony.
Továbbá ne csak vigyázz rá - az UPenn MEAM-nak is van néhány gondolata a témáról.
7. lépés: Figyelmeztetések: Nyissa meg a hurkot és hogyan erősítse őket
A klasszikus újonc hibája, akit személyesen tapasztaltam az ujjhézagú lemezszerkezetekből, az anyagcsapokat hagyja, hogy megpróbálják állni. Ez egy nagyon könnyen tapasztalt csapdája ennek az építkezésnek. Míg a harmadik közbenső összekötő elemre, például a szögvasalókra vagy az L-konzolokra támaszkodó csatlakozások használhatják a gyártott merőleges irányt, gondoskodni kell arról, hogy a lemezeket közvetlenül összekötjük, függetlenül attól, hogy lézerrel vágottak, vízkezeltek-e, vagy megmunkálnak-e útválasztón keresztül, vagy kivágják őket. a saját fogaid.
Úgy gondolva, mint egy fémlemezgyártó, az edények és az "I" vagy "H" profilok utánzása, elengedhetetlen a merevség megőrzéséhez. A tény az, hogy a lemez vagy lap hosszú szakaszai floppy-k lesznek, hacsak nem támaszkodnak rá valami síkban, vagyis a fordulópont terhelések ("hajlítás") a feszültségre és tömörítésre, amennyire csak lehetséges, ahol a legtöbb anyag a legerősebb.
Tehát itt vagyok, hogy bemutassam a tervezési stílus számos lehetséges hibapontját, valamint azt, hogy hogyan kell elhelyezni a tervezést ellenük.
Az élezőlap hatása a jobb szögű rögzített lemezekre
A bevezető grafikában a klasszikus hiba mód látható. Mivel a lézerek és a vízsugarak hajlamosak a szélsőséges rendellenességekre, akkor nem feltételezhetjük, hogy a lemez oldalai valóban merőlegesek. Az egyetlen módja annak, hogy ezt pozitívan kiküszöböljük, a dinamikus fej- vagy billenőfejű gépek, amelyek sokkal drágábbak. Megjegyezzük, hogy a specifikáció még azt is mondja, hogy "gyakorlatilag" megszünteti a kúpos - kúpos mentességet, mint 1 kúpos fokot, és a szokásos vízsugaras vagy rosszul összpontosított lézervágó valamivel többet, mint 2 vagy 3 fok.
Nos, az 1 fokos hiba egy peremen az Abbe-féle nagyítással egy 10 cm-es (4 ”) hosszú részen fordul elő, ami közel 2 mm-es (.08) -es csúcsot jelent. Ez talán nem hang ez rossz, kivéve a mérnöki professzorokat, de ez nagyon jól látható az emberi szem számára, továbbá egy olyan nem támogatott él, mint ez egy sokkal gyengébb, mint egy támogatott (emlékezz a 2. lépésre). Ha a kúp nagyon rossz, mint 3 fok, akkor a rész 6mm (1/4 ") vagy annál nagyobb lesz a tetején. hogy valóban szörnyű.
Ezért a lecke itt van soha egy vágott éltől függ az igazításhoz, ha nem kemény eljárással, pl. lézer vagy vízsugár. Az egyetlen módja annak, hogy biztosítsuk, hogy a részt olyan útválasztón vagy malomon készítsük el, amelyről ismert, hogy merőleges, villamosban '.
Ezután foglalkozunk a merevség kérdésével, vagy miért nem támogatott struktúrája így.
Tipikus kétlemezes szerkezeti elem
A 2. ábra meglehetősen tipikus kétlemezes párhuzamos szerkezetet ábrázol, amelyet egy robot vagy más mechanikus eszköz tartalmazhat. A végén egy csap vagy tengely van, amelyen egy másik elem, mint a következő karszegmens, vagy kerék. A legjobb esetben ezt az oldalsó falakhoz rögzítik, de nem végtelenül merev, így csak középen hajlik. Feltételezzük, hogy az alap teljesen merev és szilárdan csatlakozik ahhoz, hogy ez a mechanizmus folytatódik, így az alapnál nincs deformáció.
A 3. ábrán oldalirányban 10 kiló erő látható ("lbforce"). A mérnöki puristák azt mondanák, hogy ez egy hamis egység, és tényleg azt mondanám, hogy 44 newton, de a közönség könnyebb összekapcsolása érdekében azt hiszem, a legtöbb ember tudni fogja, hogy körülbelül 10 font (vagy 5 kg) érzi magát.
A végeselem-szimuláció az oldalt oldalra deformálódó szerkezetet mutatja, a falak nagyjából párhuzamosak maradnak. A deformáció teljes nagysága valójában meglehetősen alacsony (0,004 "), de látni fogjuk, hogy a relatív merevség számít, az alakot a szimuláció céljaira túlzás jellemzi, hogy bemutassa a szerelvény végső alakját.
Karimák hozzáadása
Egy olyan módszer, amely megnövelheti a konfigurációt a konfigurációban peremek oldalra. Gondolj egy "c-csatornára" vagy hasonlóra. A 4. kép ezt a példaszerkezetet mutatja, és az 5. kép az azonos erőt és helyet tartalmazó szimuláció eredményeit mutatja. A szimuláció azt mutatja, hogy ez az elrendezés már körülbelül háromszor olyan merev, mint az eredeti.
A karimák geometriájától függően ez a relatív érték sokkal több lehet. Figyeljük meg, hogy nem érik el az erőhatás helyét, és hogy a túlnyomó többség gyakorlati szempontból történt, mivel bármit is támogathat, elegendő helyet foglalhat el ahhoz, hogy a karimák teljes kinyitása lehetetlen legyen . Ezért ez egy "középső" példát jelent, amelyet nagyobb valószínűséggel talál.
A példa valós életmódja a 6. ábrán látható robogó villa. Ez a példa csak egy karimával rendelkezik (mint a T-extrudálás), de a koncepció ugyanaz: nélkül a két 1/8 "hátsó villával rendkívül Ez a struktúra a versenyzők súlya, kanyarodása, stb. miatt is több mint 100 kiló nagyságrendben látja erőit 10 helyett.
Átkelő tag hozzáadása
Egy másik taktika az a háló . A szerkezeti termékekben a háló az I-sugár közepe, az a elem, amely eléri a két oldalt. A 7. ábrán a szövedéket a közepén sík lemezként ábrázoltuk. Ismét úgy tűnik, hogy a példaképes gyakorlati szempontból nem éri el az erőszak alkalmazási pontját. Például egy csuklós karos csatlakozónak van egy olyan csomópontja, amely nagy, így a szövedéknek távolabb kell lennie a tengelytől.
Még akkor is, ha a vége nem jól támogatott, a webkonfiguráció a legnehezebb az összes - 7-szer jobb, mint az eredeti!
Ez az oka annak, hogy az épületek I-gerendákból készülnek.
Nagyszerű példa a köztes web használatára a saját 2,007-es robotom 4 bar-os manipulátor karja, amelyet a 8. ábrán mutatunk be. Ez az elrendezés sajnos csak korlátozott hatékonyságú volt, mert még mindig volt egy hatalmas, nem támogatott span a kapocs vége előtt Ezenkívül elhanyagoltam a második lemezek elkészítését is - az aljzat nagyon rosszul támogatott. Ennek eredményeként a kar még mindig jelentősen oldalirányban mozgott az alkalmazott terhelések alatt, de szerencsére ez nem befolyásolta a robot működését.
Zárt hurok rugalmasság
Az átfogó téma az, hogy elkerüljük az anyagok, különösen vékony lemezek használatát a hajlításban. Támogassa őket olyan anyaggal, amely a hajlítási síkon kívül van, úgy, hogy a terheléseket átadják nekik, és feszültségbe vagy tömörítésbe hozzák őket. A fennmaradó néhány kép más példák arra, hogy a dolgokat úgy tervezték, hogy ellenálljanak a csörgésnek, jobb vagy rosszabbra.
Olyan struktúrák készítése, mint az eredeti FEA szimulációban a 3. ábrán látható, egy egész tudomány, és a alkotások hajlítócsapágyakként ismertek (egy másik példa, lásd a 2. ábrát). A hajlításban lévő anyagok tiszta dologa, hogy általában nagyon kiszámíthatóak, ha a deformációk kicsiek, ezért a hajlításokat a megismételhetőség és a "stiction" elleni védettség szempontjából értékelik, amit egy normál csukló szenvedhet. Ezek a precíziós gépekben és az érzékeny beállításokat támogató eszközökben találhatók.
8. lépés: Nutstrip, Uber-nuts és Corner Blocks
De mi van, ha nem kapok hozzáférést egy lézervágóhoz vagy vízsugárhoz, vagy nem tudom bérelni? Ne aggódj, ezek a következő szakaszok jól illeszkednek a garázsépítőkhöz, és nagy része volt az, hogy Yours Truly képes volt évek óta építeni a következetes robotokat.
Szabad formájú 2D gyártási eljárás nélkül az ujjhézagok négyszögletes szélei rendkívül kemények és időigényesek. Általában egyáltalán nem érdemes, mert más rögzítési módok léteznek.
Nutstrip
Meglehetősen gyakori, hogy az építők 2 lapot rögzítenek derékszögben, és egymással érintkeznek (a Tee-csatlakozó). Ez leggyakrabban egy alumínium vagy acél szöget zár be. Ha az állomány elég vastag, vége vagy egyenesen az anyag vastagságába fúrás és a szálak vágása bele egy másik közös taktika.
Egy másik, sokoldalúan alkalmazható módszer "nutstrip" néven ismert. Jellemzően extrudált rúd formájú, ismert szögletes oldalak és méret szabványosítása, rendszeres időközönként fúrva és megfogva. A múltban DIY tárgyak voltak - szó szerint a hobbik a malmokon és a fúrógépeken készítették, de ezekben a napokban többek között Kitbots vagy ServoCity is megvásárolhatók. Azonban, ha gazdaságosan kinyerjük a kis nyersdarabot, még mindig könnyen fúrókészülékeken készíthetők.
A tápcsík a leghasznosabb, ha az összeillesztett lemezek vastagsága megközelítőleg ugyanolyan, mint az anya négyzetméretei. Ebben az esetben a merevebb szögállományon alapuló, derékszögű csukló használatával nagyobb merevség érhető el. Abban az esetben, ha a rögzített állomány nagyon vékony, akkor a szögállomány általában nagyobb felületű, és így merevebb. Azonban vigyázz - a szerkezet többi része floppy lehet!
Uber-Nut
Egy egysoros csattanó anyacsík beceneve, amely az egyes anyák helyére kerül. A "uber anya" nagymértékben megnövekedett felülete több különálló dióhoz képest megnöveli az összekötő anyagot. Ez akkor hasznos, ha a szerelési aljzat nagyon hajlékony (pl. Műanyagra rögzített fém), vagy nehéz az egyes anyákkal elcsúszni, például egy zárt térben.
Ezek könnyen fúrott és menetes rúdkészletből készülhetnek.
Sarokblokkok
A támasztócsap lejtése a sarokblokk vagy videozáró , sok arcra rántották, és a moduláris szerelvény egy másikhoz való biztosításához használják. Ez nagyon általánosan megtalálható az általános meghajtóalap-robotkészletekben, mivel könnyen átalakítható.
A sarokblokkot általában sokkal vastagabb anyagból készítjük, amelybe a szálak (általában) legalább 6-ból egy prizmatikus állomány 6 felületéből vághatók. A különböző helyzetek más szálkonfigurációkat igényelhetnek.
A nagy merevség mellett más hajlékonylemezek kialakítása mellett a rendszeres csavaros mintázattal történő tervezés megkönnyíti a modulok szétszerelését és cseréjét. Ennek végső példája talán az optikai tábla, más néven optikai kenyérvágódeszka, amelyre több gyártó tartozék és szerelőkészlet létezik különböző gyártmányokhoz.
9. lépés: Párhuzamos lemezek összekapcsolása: Standoffs és Spacers használata
Folytatva az utazásunkat a digitális exkluzív stílusoktól, az egyik kedvenc (de mindenképpen alulhasznosított) módszerünket érjük el, amely már nagyon népszerű a hobbi robotkészletek gyártói körében, de úgy tűnik, még mindig viszonylag ismeretlen a DIY tartományban, a lemez -és patthelyzet.
Standoff vs. Spacer
Gondolom, hogy ezek a két szó a leginkább zavaros a mérnöki munkában. Nagyon kifelé hasonló komponenseket írnak le, amelyek mindkettő kis fordulóban vannak. Az ólomkép mutatja a különbséget egy távtartó és egy távtartó között: az előbbi vak (vagy át) csavarmenetes lyukak egy csavarral való összeillesztéshez, és ez utóbbi a átmenő lyuk külső csavarral és menettel történő használathoz.
Az elbocsátások típusai
Ahogyan McMaster megmutathatná, körülbelül egymilliárd (tudományos becslés) típusú különválasztások és távtartók vannak. Ezek azonban alapvetően 3 magas szintű kategóriában vannak kifejezve, attól függően, hogy mi van a szálon egy szálon vagy egy lyukon.
- A női standoffs mindkét végén menetes lyukak vannak, vagy rögzített mélységben, vagy egészen rövidebbek, általában 1/2 "vagy annál kisebb.
- A férfi-női állványok egyik végén egy menetes furat és egy másik menetes csap. Ez lehetővé teszi számukra, hogy egymásra rakják. Ezek a klasszikus "PCB standoffs", amelyeket a táblák burkolaton belüli tartására használnak.
- A férfi-férfi állványok két menetes csapszeggel rendelkeznek, és két lemez összeillesztésére szolgálnak a másik oldalon lévő anyákkal. Ezeket kevésbé látják a nem elektronikai alkalmazásokban, mivel a végeken lévő szál csak az anyag vastagságának szűk tartományát köti össze. A másik oldalon lévő anyacsavar és maradványfonal szintén nem kívánatos.
Készítés vagy vásárlás Standoffs és távtartók
Napjainkban szinte minden hardverboltban vagy online robotika kiskereskedőben, mint például a ServoCityben, kis standoffok találhatók, ami valószínűleg az egyik legjobb erőforrás a kis rögzítők és a csatolt bitek számára a legújabb memóriában. Nagyobbak találhatók az ipari beszállítói weboldalakon, mint például a McMaster, a fent hivatkozott.
A saját álláspontok megteremtése nehezebb, mivel az esztergára való belépést jelenti a koncentrikus középső szálak létrehozásához, kivéve, ha tényleg nem érdekel a koncentrikusság, ebben az esetben legyen a vendégem fúrógéppel! Azonban olvassa tovább. Lehet, hogy szerencsét talál az alumínium cső méretei, amelyek az eredeti furat módosításával menetesek lehetnek; mivel azonban az alumíniumcsövet általában vékony falakkal gyártják, ez gyengébb állást eredményezhet.
Ugyanakkor ugyanezen okok miatt lényegesen könnyebbé teszi a saját távtartóit. Például a közös 1/16 "fal, 1/4" OD cső használható a # 4-40 csavarok tisztításához. Kedvencem 0,12 "-es, 0,5" OD-os csöveket használ, hogy 1/4 "-20-os megtisztulást biztosítson (az eredmény 0.26-től 0,27-ig terjedő, a munkához ideális), nagyobb robotjaim és járműveim számára.
Standoffs használataés távtartók
Ezeknek a kis köröknek az elsődleges feladata, hogy hozzájáruljon egy eszköz szerkezetéhez. Ha a standoff lényegében olyan merev, mint a rögzítendő anyagok, akkor a 7. lépésben ismertetett karimákhoz és szalagokhoz hasonló szerepet tölt be. Alapvetően, minél több helyet kényszerít az anyagokra, hogy együtt mozogjanak, annál többet fognak átadni és megosztani a rakodási erők és annál merevebbek lesznek.
Az elkövetkező fejezetekben azt is elmagyarázom, hogy hogyan használhatunk önálló vagy távtartót tengelyként úgy, hogy a csapágyakat a forgó tagba helyezzük, mint egy kerék. Ezt „halott” vagy „rögzített” tengelynek nevezzük, és az előnyöket a standoffs segítik a szerkezet merevítésében, miközben terhelést hordoznak.
A példaképeknek meg kell magyarázniuk a standoffok gondolatát. Ne feledje, hogy használatban van távtartók, az anyagot csavar segítségével rögzítjük -ba a standoff, míg az a spacer, feltételezzük, hogy van egy csavarod az anyagon és a távtartón, és a másik oldalon egy anyával van rögzítve. Néhány, de fontos következménye van a csavarok használatának a távtartókkal, amelyek megkövetelik a saját megbeszélését. Például a standoffs nem lehet preloaded vagy előfeszítve, hogy bizonyos mértékű erőknek kevés a hatása a szerkezetre. Ezeket a következő részben tárgyaljuk.
10. lépés: Párhuzamos lemezek összekapcsolása: előretöltött távtartók
Ezt különböztetem meg, és csak a menetes standok használatával, mivel az erők kölcsönhatásba lépnek az anyaggal.
Kicsit többet az előfeszítésről
Amint azt korábban említettük, az előfeszítés az erők szelektív alkalmazása olyan szerkezetre, hogy a külső terhelések erőnek kell lenniük megszünteti az előfeszítés először, mielőtt a szerkezet eltolódik. Itt van egy nagy, mélyreható előzetes magyarázat, amelyet érdemes elolvasni, valamint az Alapismeretek 9. fejezetét, 16. oldal.
Az előfeszítés hatása a távtartókra
Célunk, hogy egy kicsit más véget érjünk el az előfeszítéshez csavaros távtartókon. Ez nem annyira a nyújtható olyan terhelés, amely annyira előnyös, mint az a képesség, hogy megváltoztatjuk a távtartó falain a terhelés típusát a hajlítástól a feszültségig és a tömörítésig. A merevség teljes növekedése két fő forrásból származik:
- A hüvely külső része tömörítésre kerül. A hajlító terhelés hajlamos arra, hogy az egyik oldalt jobban összenyomja, miközben enyhíti a másik oldalt. Ha nincsen meglévő nyomófeszültség, akkor az anyag deformálódni fog, mielőtt ugyanabban a feszültségszintben jelentkezik. Minél erősebb az anyag, annál nagyobb a nyomófeszültség (annál erősebb az előfeszítés). Ez addig működik, amíg a hajlítás a tömörített oldalt meg nem szakítja (csat kifelé), a másik oldal pedig visszafordíthatatlanul (műanyag deformáció).
- Triviálisan elmondható, hogy egy sokkal merevebb mag hozzáadása (feltételezve, hogy a szerkezeti anyag lényegesen lágyabb, mint a csavaros anyag) azt jelenti, hogy a csavar „érzi” a rögzítőerőt, és a merevséghez hozzájárul a sok … merevebb. Minél közelebb van a csavar és az anyag rugalmas modulusban, annál kisebb a hatás. Jellemzően a nagy szilárdságú acélcsavarokat alumíniumban vagy akár műanyagokban is használják, így ez a módszer jelentősen hozzájárul.
A 2. ábrán két olyan helyzet végeselemes szimulációját találjuk, ahol egy kis kerek dolog két fémlemez összekapcsolására szolgál. Még hamis csavarokhoz is csatlakoztattam és szimuláltam a kapcsolatot! A távtartók és a falak úgy vannak meghatározva, hogy alumínium és maguk a csavarok nagy szilárdságú acélok. Mindkét végén egyenlő 100 lb-os erő terhelhető, és a végeket egy keskeny híd választja el egymástól, így nem érzik egymást, hanem egymás mellett maradnak.
Figyelje meg az előfeszített oldalon lényegesen kisebb alakváltozást. Ebben az esetben mintegy 50% -kal kevesebb. (Ne feledje, hogy ez véletlen egybeesés - nincs olyan geometriai elrendezés, amely garantálná az 50% -ot - nem szabály, hogy "az előre betöltött dolgok kétszer olyan merevek, mint nem").
Ne felejtse el meghúzni a csavarokat!
A 3. ábra azt mutatja, hogy mi történik, ha csak 5 lb-os erőfeszítést alkalmazunk a csavarra. Ez alapvetően kézzel szoros.
Ennek következtében néhány más körülményt meg kellett változtatni - már nem volt öröm, hogy a jobb oldali anyagok közötti csúszó súrlódás modellezése végtelen, például az előfeszítő erő hiánya miatt. A csavarfejhez és a csavar tengelyéhez egyaránt választottunk súrlódó illesztést.
Amint az látható, a szálcsökkentés valójában némileg rosszabb . Ez azzal magyarázható, hogy többnyire üreges, és ennélfogva inkább ugyanazzal az alkalmazott erővel deformálódik. A valóságban az acélcsavar a terhelés többségét veszi fel, mivel sokkal merevebb, annak ellenére, hogy közelebb van a kanyar középpontjához (semleges, nulla hosszúságú változó tengelyhez).
Hosszú és rövid: Bending vs Shear
Ez a módszer hasznosabb a hosszabb átfutásoknál - a hatás kevésbé lesz kifejezett, mivel a távolság a felülről 3–5-szörösét érinti, mivel a rakodási erő jobban testesül meg. nyírás mint a hajlítás. A 4. kép ugyanolyan szerkezetű, 500 lbforce előfeszítéssel, de csak 1,5 "hosszú távtartókkal. Ebben az esetben nincs túl sok különbség.
Miért nem szeretné csavaros távtartókat használni
Jóllehet több alkalmazás számára is jobbnak tűnhetnek, a távtartóknak néhány gyakorlati hátránya van. A másik végén diszkrét kötőelemre van szükség, mint egy anya. Mindig jó ötlet, hogy mindkét oldalra egy lapos alátétet hozzunk létre, hogy növeljük a párosodási felületet és megakadályozzuk a beágyazást vagy a helyi műanyag deformációt. Tehát olyan alkalmazásokban, ahol nem lehet könnyen elérni a rögzített anyag másik oldalát (az anyát meghúzni), vagy nagyon puha anyagokban, egy csavaros távtartó nem olyan praktikus, vagy talán olyan erős, mint egy menetes állás.
11. lépés: Csövek és extrudációk: lemezek és szerkezeti alkalmazások összekapcsolása
Ha ügyes vagy, akkor a gyártott csöveket és az extudált alakzatokat építőelemként használhatja lemezek vagy önmaguk mögött. Ez a szakasz egy kicsit elfogult a hobbi robotok, gépek és egyéb nagyobb eszközök felé, mert tényleg nem tudok eléggé eléggé Arduino házat tartani az alumínium és az acél számára.
Az alumínium extrudálások különösen nagy pontosságúak és merőlegesek az acélhoz képest, mivel az acélformák gyakrabban vannak kialakítva vagy folyamatosan öntve. A kis acél alakzatok hajlamosak a "méretarányos" felületre, ami durva és rendetlen is. A megnövekedett súly miatt általában nem használok olyan acél alakzatokat, hogy a legtöbb esetben annyi extra szilárdság nélkül (hasonlítsuk össze az A36 acél, a hengerelt termékekben található közös szerkezeti acél hozama, 6061 szerkezeti alumíniumig).
Az acél azonban mindenképpen jobban elősegíti a közös hegesztési technikákat (mivel az alumínium általában nagyon drága és magasan képzett TIG hegesztést igényel); a hegesztés nem az én forteom, ezért elhalasztok másokra. Megfigyelhetjük például az alumínium extrudált téglalap csodálatos használatát egy kis gokart formájában (Amy Qian SAM).
Ez a szakasz az extrudált alumínium alakzatok kreatív felhasználására összpontosít. A szokásos négyzet, téglalap, szögek, stb. Mellett vannak olyan gyártók is, akik speciálisan extrudálást végeznek gyorsrögzítő rendszerekkel, amelyek közül az egyik leggyakrabban 80/20.
Extrúziók használata gerendákként
A téglalap alakú, körkörös és más, tompa, zárt profilú csövek jól illeszkednek a hosszú keretekhez, mint például a gépkereteknél. Az extrúziók hatékonyak ebben a szerepben, mivel anyaguk hajlamos a külső éleken eloszlani (például a csövek esetében), maximalizálva a súlya szerinti merevségét, ami maximalizálja a profil második pillanatnyi nyomatékát. A példa néhány példáján látható kép a különböző extrudálási profilok segítségével épített gépeket és kontrasztokat mutatja.
Az 1. ábra több különböző profil FEA szimulációja (L-szög, U-csatorna és négyzetes cső) egyetlen konzolos hajlítási terhelésben. Az L konzol, amely egyaránt kiegyensúlyozatlan a hajlítási síkban és anélkül, hogy egy másik függőleges oldala lenne ellenállni, elég szörnyű. Figyeljük meg a kiegyensúlyozatlanságból eredő forgási deformációt - ha a terhelés erősebb, akkor a végső alak V-alakú lenne, amikor szimmetrikusvá válik! L zárójelek, amikből talán azt hittük, csak hajlításban fognak végrehajtani, ha van egy másik L-konzol, ami a tükörképe. Ebben az esetben kezdődik az U-csatorna közelítése.
Az U-csatorna és a dobozcső között meglehetősen kevés különbség van, mivel a széles oldalak a hajlítás során a terhelés többségét vesznek fel. Az U-csatorna hiányzó teteje azt jelenti, hogy hiányzik néhány nyomószilárdságon, ezért kissé deformálódik.
A 2. ábrán 80/20 X-alakú T-réses extrudálás látható, közel a közel azonos anyagterületű alumíniumcsőhöz képest. A 80/20 értéke az ereje kiegészítve a könnyű összeszereléshez (számos különböző konzol, zsanér, lemez stb. áll rendelkezésre). Sajnos, nem a legerősebb profil, mert szükség van a T-résidőkre. A különbség elég kicsi ahhoz, hogy a 80/20 kiváló választás a gyorsabb építésű nagyobb doohickeysek számára.
Nem használ extrúziókat torziós rugókként
Az egyik alkalmazás, amely a legtöbb (nem körkörös) cső rossz, torziós terhelések. A 3. és 4. kép néhány konzolos torziós terhelés a közös alumínium extrudálás végén. Az L-szög egyértelműen nagyon reménytelen, az U-csatorna nyitott profilja jobb, de lényegesen elhajlik. A doboz cső, amely zárt hurok, a legjobban reagál. A 80/20 viszonylag rossz torziós, mivel nincs zárt hurok, és az a tény, hogy a külső éleknél kevesebb anyag van, egyébként
Ne feledje azonban, hogy az alakváltozás nagymértékben eltúlzott az anyagmozgás megjelenítéséhez.
A 4. kép 100 lbforce-in (kb. 10 Nm) nyomatékot mutat a végén, és a tényleges deformáció körülbelül 0,04 hüvelyk (például 1 mm), így nem hasonlít a 80/20-hoz, ha azonnal ráteszel a perecet! Ezzel ellentétben a négyzetcső alig mozog. Egy egyenlő keresztmetszetű kerek cső még kisebb deformációt mutat.
Összességében fontos, hogy ne töltsük be a szerkezeti csöveket torziósan, kivéve, ha kifejezetten az ilyen terhelés kezelésére tervezték, amelynek részletei nem tartoznak ezen útmutató hatálya alá.
A lemezekkel való extrudálások rögzítése
Valaha bejutsz egy olyan helyzetbe, ahol nem igazán biztos benne, hogy hol lesz valami egy extrudáló kereten? Két darab lemezzel és néhány csavarral építhetünk egy, a tetszőleges helyen meghúzható, esetleg fúrható és csavarozható mellékvágányt.
Az 5. ábrán az Amy Makes Stuff-tól a "Small Bike", a megfelelően megnevezett szállítóeszköz látható, amely számos állítható elemet tartalmaz, mint például az ülések, láncfeszítők és még a kerekek pozíciója is.
Extrúziók használata mint standoffs
Ez a lemezek használatára összpontosító extrudálású lemezek változata. A csövek ipari gyártású merőlegessége szintén használható a lemezek együttes tárolására. A példaképek közül több a téglalap alakú és négyszögletes alumínium csöveket mutatja. Általában a +/- 0,01 "-es méretnél jobbak, így ez egy rendkívül pontos módja a keretek, manipulátorok, hajtómű hüvelyek gyártásának stb. falazott cső, a csapágyak a cső falaiba illeszkednek.
Nézze meg a példaképeket a csövek, az extrudációk és az őket érintő különböző hibakeresések néhány megvalósításában!
12. lépés: Forgó alkatrészek: halott tengelyek és állványok
Korábban a 9. lépésben bemutattam az elképzelést, hogy a standoffokat „halott” tengelyként használjuk. A kis mechanikus widgetegységek fogalmában azt jelenti, hogy a forgó részen a rögzítőcsapágyak rögzített tengelyre fonódnak, szemben a "tengely" szokásos elképzeléseivel, ami azt jelenti, hogy egy forgócsapágyra egy rögzített csapágyra van szükség. szerkezet.
A mindennapi élet példái közé tartoznak a leginkább elhanyagolt görgők (pl. Bevásárlókocsik, nem motoros robogók, poggyász, kéziszerszámok és irodai székek), mert a legegyszerűbb egy olyan kerék számára, amelyet csak be kell forgatni. A hajtott kerekeket tartalmazó ipari alkalmazásokban a tengely-csapágyak továbbra is a domináns topológia.
Számunkra a halott tengelynek van néhány előnye.
Zárja be a szerkezeti hurkot és hozzájárul a merevséghez
A standoff maga is a szerkezet részévé válik, és megkönnyíti azt a területet, ahol a forgó tagokat tartják. Különösen a keréktárcsákon elhelyezett konzolos kerekeknél, a magasságban levő kerék a maga helyén azt jelenti, hogy a terület helyileg maximálisan merev. Ha nem volt ott, pl. egy élő forgó tengelyes helyzetben a 7. lépéshez hasonló helyzethez vezető alakváltozások viszonylag könnyen megkötik a tengelyt a csapágyakban (2. kép).
A kettős támogatás hozzájárul a merevséghez
Általánosságban elmondható, hogy egy független tengely mindkét végén a szerkezet többi részének szerves részét képezi. Ez a konfiguráció "kettős támogatott" vagy "kettős lógás" néven ismert, és valójában körülbelül kétszer olyan jó, mint egy támogatás! A harmadik és a negyedik kép egy olyan támogatott és kettős támasztott tengely FEA szimulációja, amely a azonos átmérő.
Fontos megjegyezni, hogy az egytengelyű tengelyek merevsége a kocka átmérőjével növekszik (D ^ 3), így a nagyon kövér egytengelyű tengely kompenzálható, de a szerkezet többi részének is képesnek kell lennie arra, hogy megfelelően hajlítsa meg a hajlító terhelését .
Egyszerűsíti a kis mechanizmusok tervezését
Olyan dolgok esetében, mint például a robot hajtóművei, vagy akár bizonyos típusú járművek hajtóművei esetében, az élő tengelyhez tartozó csapágyblokkok és tartók tervezésének hiánya jelentősen leegyszerűsíti a tervezést. Ezenkívül a legtöbb kis kerek, fogaskerék, csiga, stb. Olyan mérnöki műanyagokból készül, mint a Delrin (POM, acetál), nylon vagy poliolefinek (-etilén, -propilén), amelyek önmagukban kenhetőek. Nem ritka, hogy fut egy műanyag kerékagy nélkül különálló csapágyak.
Van azonban néhány hátránya a kettősen támogatott tengelyeknek.
Nehéz lehet karbantartani és szétszerelni
Mivel a kettős támasztású tengely szükségszerűen része a szerkezetnek, és az anyag mindkét oldalán található, legalább egy oldalnak könnyen ki kell tudnia jönni az alkatrész szervizeléséhez. Általában az egyik menetes furat menetes zárószerkezettel van bevonva, és az oldalt tartósan meghúzza, a másik oldala pedig „levehető”. Gondoskodni kell arról, hogy ha a mechanizmus megszakad vagy szükségessé válna, akkor a szerkezet könnyen eltávolítható alkatrésze legyen.
Lehet, hogy nehezebben készülhet
Számos raktár-erőátviteli alkatrész csavarokkal, kulcstartóval vagy más olyan funkcióval rendelkezik, amely úgy van kialakítva, hogy a forgótengelyhez rögzítse. Ezért egy nehezebb házimunka lehetne, ha ezeket egy karhoz vagy kerékhez vagy egy összekötőhöz igazítjuk. A pontos körülmények a részegységek kiválasztásától és a szerszámokhoz való hozzáféréstől függenek. Általában magában foglalja, hogy egy egyedi csavartartót (menetes vagy átmenő furatok körkörös mintázatát) helyezzünk mindkét részre. Gyakran egy esztergát használnak, hogy körkörös párzási funkciókat készítsenek - külsőeket hívnak főnököket és a belső hívások összehangolása vállak vagy mélyedések vagy csak aljzatok .
A 15-ös lépésben az a téma, hogy a halott tengelyekre felhasznált alkatrészeket egymáshoz rögzítik, különösen a "korlátozott szerszámokkal".
13. lépés: Forgó alkatrészek: vállcsavarok használata
A vállcsavar egy viszonylag kevéssé ismert hardverelem, amely nagymértékben előnyös lehet az Ön által támogatott összekötők és a forgó whirlygigek termelékenysége szempontjából. Az 1. ábrán egy klasszikus precíziós őrölt acél vállcsavar lapja látható, mint bármelyik boltból.
(Scapula a vállcsavar megfelelő kollektív főnévje.)
A vállcsavarok több okból is szépek:
Ezek pontosan földeltek
A vállcsavar sima felülete tökéletesen alkalmas ülőcsapágyakhoz, mind a gördülőelemhez, mind a szilárdhoz. A szilárd csapágyak ("perselyek") csúszósabbá válnak, sima felületen kölcsönhatásba lépnek, a vállak pedig a névleges mérethez közeledő átmérőjűek, így a csapágyakhoz szorosan illeszkednek. ez, ezért nem vagyok ±)
Hatékonyabban tudják nyírni a nyíróerőt
Míg a rendszeres csavarok és csavarok technikailag valamilyen nyírást okozhatnak (oldalra, elképzelhetik, hogy a hüvelykujjával és előtérével egy pillanat alatt mozgásba kerülnek), a szálak völgyei mind stresszoldók, és hatástalanok, különösen a ciklikus terheléseknél. Az a tény, hogy a vállcsavarok sima segítséget nyújtanak, mert több anyag van bekapcsolva, és ezért kevésbé magas feszültségi pontok vannak.
Ezek rögzített, de számos hosszúságúak
Majdnem olyanok voltak, mintha ezeket az alkatrészeket kis mechanizmusok összekapcsolására használják. Általában 1/16 "lépésekben, 1/2" -ig, majd 1/8 "-ig terjednek 2-ig", majd 1/4 "-re váltanak. A metrikában a növekmény általában 2 mm-re van 20 mm-re, majd Alapvetően mi ez azt jelenti, hogy legalább egy méretű mosógépet vagy fóliát fog találni, amely tökéletesen elhelyezi a rakományt, és maga a csavar feje tartja a terhelést az egyik oldalon, és a menetes anyagot a másik.
A vállcsavaros csatlakozás nyírószilárdságának további növelése az egyik módja süllyesztett a furat átmérője legalább a csavar átmérője. Ez teszi az anyagot a hajlítási terheléstől, ahelyett, hogy a szálakra továbbítaná.
Chibikart kormányzása valójában óriási vállcsavarok. A vállcsavarokat eléggé széles körben használom, így ezek a képek példaképpé válnak.
14. lépés: Forgó alkatrészek: élő tengelyek és csapágyak
Függetlenül attól, hogy mennyire hasonlítok a rögzített tengelyek erényeire, vannak olyan idők, amikor egy forgó (élő) tengely csak kényelmesebb vagy értelmebb a helyzetre. Például szinte minden alkalommal, amikor közvetlenül a hajtott motor kimeneti tengelyéhez van csatlakoztatva (például egy kerék vagy vég effektor közvetlenül), a motor saját kimeneti csapágyait külső támasztékkal kell kiegészíteni, és az egyetlen módja ennek a tengely másik végének csapágyazása. Íme néhány kis tudás, amit úgy találtam, hogy fontosnak tartom, ha valamilyen forgó tengellyel rendelkező csapágyakat tervezek.
Hogyan tervezzünk csapágyakat és támasztókat a Realsies számára
A csapágyak olyan kritikus szerepet töltenek be a megfelelő gépfunkcióban, hogy széles körű mérnöki terület van a számukra. Hasznos az alapismeretek 10. fejezetében (a csapágyakról), különösképpen a 12. oldalon. Ezenkívül elengedhetetlen a Saint Venant elvének a 3. fejezetben történő adagolása, különös tekintettel a szerelőcsapágyakra (a 12–19. Oldalon). Az SVP alapvetően az alapelv, ha a "Ha valamit nem támogat a hosszúságának nagy részében, akkor elhajlik".
Az olvasásból való elvezetés a következő:
Helyezze be a csapágyakat a legjobb támogatás érdekében, de ne túl messze.
Az egyik tengelyre támaszkodó csapágy neve egy kar és a támasz. Valószínű, hogy a golyókat könnyedén szakítja ki, vagy legalábbis gyorsan megsimítja a versenyeket. Még az ipari katalógusokban megtalálható nehéz öntöttvas párnázó csapágyak is gyakran csak egy csapágyak, amelyeket úgy terveztek, hogy azokat az ipari katalógusokban használják párok a távolság egy távolságra vagy a terhelés mindkét oldalán helyezkedik el (kettős támogatott!).
Sok dolog, ami úgy tűnik, hogy kívül esik (mint a hajtómotor kimeneti tengelye), két okosan rejtve van egymás mellett, és ez sok új építőt megtéveszt. Ha azt jelentése az egyik csapágy, akkor nagyon hosszú lesz, hogy úgy viselkedjen, mint két egymástól elkülönülő: lásd a 7. ábrát!
Természetesen fontos, hogy ne menjen át a fedélzeten. Ha a két csapágy nagyon távol van egymástól (általában nagyobb, mint 5 tengelyátmérő, határozottan 10-nél nagyobb), akkor a középső tengely hajlani fog, amikor terhelés történik, és ismét a csapágyfutásaihoz csavarod.
A sima csapágyak a legkisebb eltérésekkel kötődnek
Eddig csak a gördülőcsapágyakról beszéltünk, de számos mechanikus rendszer fontos eleme még mindig szilárd csapágyak (néhányszor nevezik a perselyek ). Általában bronz vagy kis súrlódású műanyagból készültek, ezek az ipar klasszikusai, jól képzett és kenőanyagokkal, amelyek a hidrodinamikus csapágyakkal hatnak.
Az alsó oldal az, hogy nagyon kicsi tűrésekkel fognak összekapcsolódni a hibás elhelyezéshez. A kenésnél is enyhén hajlított keret erősen egyenlőtlen terhelési erőket gyakorolhat a csapágyra és kinyomhatja a kenést. Ezért egy egyszerű csapágy használata a strukturális merevség szabályainak betartása és az SVP megfigyelése még kritikusabb.
A műanyag perselyek sokkal rosszabbak voltak, mint a bronz / vas perselyek kötésénél, saját tapasztalatom szerint. Ez nagy valószínűséggel annak köszönhető, hogy a műanyag könnyen deformálható, és enyhe illeszkedést okoz egy hatalmas súrlódási terhelésű érintkezési tapasznak. Amint azt a 12. lépésben bemutattuk, a probléma megoldásának egyik módja a műanyag csapágyfelület létrehozása hatalmas , mint a teljes tengelyátmérő szélessége, és tegye őket szorosan. A Delrin és a PEEK, mint a finomabb műanyag, jobban teljesít, mint egy lágyabb műanyag persely, mint a nylon.
Ennek a problémának a részleges enyhítésére egy olyan lehetőség van, hogy a gumi hátlapú perselyek nagyon kis mértékben, szó szerint: a legmagasabb 3-5 fok. Azonban sokkal drágábbak, mint egy tipikus, nem összeszerelt bronz persely: 3-4 dollár, szemben az 1 dollárral.
A gördülőelem csapágyak elviselhetnek bizonyos eltéréseket, de még nagyobb pontosságot igényelnek
Amit ez valóban jelent, a gördülőelemek sikertelenebb ha nem megfelelő. Mivel a gördülési súrlódás általában egy nagyságrenddel kisebb, mint a csúszó súrlódás, a golyóscsapágy véletlenül rosszul illeszthető, hatalmas feszültség alá kerül, és még mindig gördülhet, és a funkcionalitás illúzióját adja. Ez elegendő lehet a legtöbb alkalmazáshoz, de a csapágy élettartama rendkívül korlátozott lesz.
A nem szerelt golyóscsapágyakat nehéz pontossági felszerelésük miatt nehéz használni. Általában a csapágy egy rögzítő furatba illeszkedik. A probléma az, hogy a lyuk pontossága gyakran 0,001 "(0,025 mm) között legyen. A túl laza és a csapágy nem marad meg, de túl szoros, és összenyomhatja a futamokat, és a csapágyat a kevésbé hasznos esethez vezethet. Egy tömör acélrész, például tipikusan fúrófejet használok (pl. videó), hogy pontosságot biztosítsunk a +/- 0,0005 tartományba a csapágynyomásra.
A miniatűr szerelt csapágyakat szintén nehéz megtalálni, mivel a legtöbb termék nagy öntvénydarabok az ipar számára. Lehetőség van csapágyak beágyazására lézerrel vágott vagy vízsugaras vágású darabokban, bár figyelmet kell fordítani az eljárás tűrésére (lásd a 6. lépést), és egy "illeszkedő mérőeszközt" kell készíteni annak meghatározásához, hogy melyik illeszkedés megfelelő. Ezzel azonban tetszőleges méretű csapágyazással készíthet saját egyedi csapágyperemet.
Chibikart például néhány csapágy- / perselynyomást tartalmaz, amelyek közül az egyik karimás 1/2 "furatú csapágyakat használ a kormánycsapok támogatására (10. és 11. kép)
A karimás csapágyakat könnyű telepíteni
Egyes csapágyak és perselyek külső peremein karimákkal vagy rögzítőgyűrűkkel vannak ellátva, ami megkönnyíti a közvetlen (megfelelő méretű) lyuk ismert mélységbe történő nyomását. Ha karimás csapágyakat használnak szemtől-szembe, akkor a tengelyirányú (tolóerő, a tengely irányába eső erők) támasztékai megbízhatóbbak, mint a házakba egyszerűen nyomócsapágyak.
A hüvelykben a közös karimás csapágyakat "FRx" jelöli, ahol x egy szám, amely a csapágy furata 1/16 "többszöröse." Tehát egy FR8 csapágy karimás 1/2 "furatú csapágy. A McMaster és a VXB két olyan hely, ahol sok karimás csapágy (és persely) van
Várj … mi a helyzet?
Ha többet szeretne olvasni arról, hogy milyen típusú csapágyak vannak a világon, vagy miért van a csapágynak egy kis betűje (pl. 6803-2RS), egy jó hely a Gizmology.net-nek a golyóscsapágyra vonatkozó megjegyzéseire, egy másik kiváló mérnöki ismeretek összeállítása.
15. lépés: A forgó alkatrészekhez való csatlakoztatás: élő tengelyek beállított csavarokkal és szorítócsuklókkal
Az új és tapasztalatlan építők számára a mechanikai szerelvények kitöltésekor az egyik legnehezebb lépés a dolgok rögzítése a tengelyekre. Sok mechanikai alkotás gyakran a szoros középső zónába kerül.
Kis készülékeknél (például 1 font körüli robotoknál) a beállított csavarok általában az elfogadott módszer, mivel az érintett nyomaték olyan kicsi, és a fúrók és csapok olcsóak a kis méreteknél. A metrikus és a hüvelykes részek gyakran cserélhetők, mivel a kis furatok könnyen beilleszthetők az említett fúrókkal.
A nagyobb eszközök esetében az ipari szabványok léteznek, mint a tengely és a kulcslyuk méretei, és a megvásárolható felszerelés, lánckerék vagy tengelykapcsoló nagyon jól felszerelt. Ez a talicska kerekek, acélkeretek és öntöttvas párnacsatolók birodalma.
Tehát 2 "könnyű" birodalom van, de a középső részek számára az élet nehéz lehet. Például, 12 mm egy közepes metrikus furatméret, de ez egyáltalán nem közelít 1/2 "-hez, és sok olyan termék, amely 1/2" és kisebb furatokat tartalmaz, "sima", egyáltalán nincsenek rögzítő elemek. Elképzelhető, hogy az egész vagy a metrikus, de lehet, hogy a design végrehajtásához szükséges widget pontos mérete csak a másik rendszerben érhető el. Meg kell főzni saját megoldását.
Keyways és Splines
Az iparban két domináns módszer van a dolgoknak a tengelyekhez való csatlakoztatására - a kulcstartó és a spline. A spline-ek a legjobb érintkezési területet és így az erőt adják, de nehezen csatolhatók semmit, hacsak nem pontosan erre készülnek. A kulcstartók lényegesen könnyebbek a vállalkozói amatőr számára, hogy nem tudnak létrehozni - a kulcslyukak hogy drága, vagy használhat Dremel eszközt türelemmel és csiszolókoronggal. Vagy kreatívan készíthet egy saját pontot.
A mérnöki tanácsadásomhoz tartozó Roymech-nek van egy egész szakasza a tengelytervezésről, és az alsó részén egy bizonyos szókincs is hasznos, ami segít a saját idejében, hogy megértsd a közös használatban lévő különböző taktikákat.
Ez a rész inkább néhány piszkos trükköre fog összpontosítani, ha a készülék nem tudja használni a kulcsos tengelyt (például a páratlan méretű vagy hiányzó hozzáférést a felszereléshez).
pinning
Az egyik klasszikus egyszerű megoldás az, hogy egyenesen áthalad a tengelyen és a fonton egy tekercscsapon vagy dübelcsapon. Történelmileg nem voltam ennek a megoldásnak a rajongója, mert mozdulatlansága miatt (az egészet egyáltalán nem lehet beállítani), és jelentős feszültségemelőt adunk a tengelyhez egy átmenő furat formájában. Tapasztalataim és képrekordjaim ezért nagyon korlátozottak ebben a módszerben, ezért itt nem fogom részletesen megvitatni (A képek adományozása üdvözlendő!)
Állítsa be a csavart, ne szopjon, senki nem használja őket
A mérés során gyakran hallott aforizmust a "szívócsavarok". A beállított csavarok klasszikus meghibásodási módja az, hogy a csavar egy hatalmas, kör alakú gödröt ás ki a tengelye körül, és az így kapott anyaggyűrűt garantálja, hogy semmi sem távolítható el újra. A rögzítőcsavarokkal kapcsolatban két probléma merül fel, amelyek nehezen használhatók.
A csavarok nagynak kell lenniük ahhoz, hogy ellenálljanak a nyomatéknak
A legtöbb ipari alkatrésszel, mint például a szíjakkal és a szíjtárcsákkal kapcsolatos problémák egy nagyon alulméretezett csavarok, amelyeket közvetlenül a legtöbb ember használ fel további rögzítési módszerek nélkül. A beállított csavarok nagyon kicsiek, mert feltételezhető, hogy nagyon kis nyomatékot tudnak kezelni. De a kis csavarok sokkal nagyobb hangsúlyt fektetnek a stresszre, mint a nagyobbak, és ez rosszabbá teheti a be- és beágyazási problémát. A számítógépes szimulációkkal kapcsolatos magyarázatot lásd a 2-4. Ábrán.
Egy tipikus kerek dolgot dolgoztam ki egy csavarral, és egy tengelyt, amellyel párosíthatom. Két készletcsavaros modellt alkalmaztak - egy tipikus kis csavart, melyet egy méretben találtak (# 6 egy 3/8 "unalmas részen), és egy sokkal nagyobb # 10 csavart, amelynek 50% -kal nagyobb átmérője volt, amit gyakran fúrok és A 20 tengelyes terhelést a tengelyre helyeztük, és a helyére rögzített alkatrészt (a tengely motorral történő meghajtását szimulálva) és a kapott hangsúlyozza a megjelenített részen.
A szimulációk egyértelműen sokkal nagyobb érintkezési feszültségeket mutatnak a kisebb beállítócsavarral ugyanazon terhelésnél. Ez könnyen okozhatja az anyag helyi alakváltozását a rögzítőcsavar alatt, ami megakadályozza a csuklót (elveszíti az előfeszítését). Ezután a visszafelé haladó ciklikus betöltés és kirakodás csak rosszabbá teszi ezt a nyugalmat, ami idővel még tovább romlik!
Miért szimuláltam az állítócsavart síkban a tengelyen? Azért mert…
A készletcsavarokat lakásokkal vagy dimenziókkal kell használni
A kerek tengelyre nyomó beállító csavarnak valóban nagyon korlátozott energiaátviteli potenciálja van. Az egyik gyakori taktika az, hogy őröljön vagy malomozzon lakás (más néven a zárócsap ) a tengelyen legalább a beállított csavar átmérője. Alternatív megoldásként a gödröcske arcon fúrható a tengelybe, hogy a beállított csavart részben csapszegként, nyírószerszámban használhassa. Ez a módszer nem állítható be a tengely mentén (ami jó lehet az alkalmazástól függően), és egy kis beállító csavar ismét egy nagyon rossz csap.
Az átlagos beállítócsavar csúcsa sokkal kisebb, mint a testszál - tipikusan „csésze” vagy „pont” alakú, amely lehetővé teszi, hogy erőteljesen ásni tudjon egy tengelybe. A probléma az, hogy amikor csúszik, mert még mindig a tengely felületi alakváltozásaira támaszkodik, elkerülhetetlenül felemelkedik a tengely. Az egyik módja annak, hogy ezt körülveszem, az, hogy a csavar pontját teljesen laposra őröljük, úgy, hogy az átmérője majdnem olyan nagy, mint a menet. A finom menetes rögzítőcsavarok közelebb juthatnak a külső átmérőhöz (5. kép). A biztonságos, csavaros illeszkedés ez a lapított csúcs meghúzása a tengely lapos lapja felé.
Minél közelebb van a csavar érintkező átmérője a lakás szélességéhez, annál inkább közelíti meg az egész beállítás egy D-tengelyt (6. kép), egy másik, az iparban általánosan használt alakot, amely megbízható. (Tudta, hogy "1994 és újabb Mustang" egy tengely alakú?)
A 7. kép az egyik nagy beállító csavar egy képe, amelyet az Uberclocker 30lb harci robotjának fő emelőkarjának beállításai használnak. A 8-tól 10-ig terjedő képek több óriás-set-csavaros alkotást ábrázolnak.
Ne feledje, hogy az ipari csavarokat használják, de csak nagyon óvatosan, mivel a kulcstartományuk kevésbé kiszámítható, mint a kulcsok és a spline. Itt van egy jó cikk, amely néhány, a gépen használt ipari csavarhoz való hüvelykujjával rendelkezik.
Közös csavarkötési termékek
Szerencsére a készítői korban élünk. Néhány évvel ezelőtt sok kisebb robotom számára kellett volna megalkotnom egy egyéni beállított csavarkulcs-megoldást, de manapság a beállított csavaros csomópontok szabadon megvásárolhatók a Pololu és a Servocity szerelmeseitől (akiknek úgy tűnik, hogy van egy teljes gyorsépítési rendszer többek között. Ezek valószínűleg a legalkalmasabbak az átlagos sumo-botra, a tervezőverseny botjára, a 3D-s nyomtatóra vagy a pattogó hexapodra. Vagy egy nagyon bizzare Arduino eset.
Nagyobb rendszerek esetében azonban az ilyen megoldások még nem állnak rendelkezésre szabadon, és az ipari meghajtó termékek elérhetősége miatt nem feltétlenül indokolt, kivéve az egyedi megoldásokat.
A bilincsek és a tengelycsapok
Ha a pont-erők és a fókuszált feszültségek nem a te dolgod, egy másik módszer egy kör alakú bilincs típusú csatolás használata. Történelmileg ezt a legtöbbet használtam különböző átmérőjű tengelyek összekapcsolására, de azt is használhatjuk fogaskerekek, csigák stb. Valójában egy nagyon népszerű precíziós erőátviteli komponens hub stílusa a "bilincs hub".
Az egyik legutóbbi fejlesztésem a szerelőkarimás nyakörv. Példa erre a 13. ábrán. Ezek szó szerint nyakörvek, amelyek lyukakat ütöttek egy körben. Ezeket széles körben használtam, hogy nagyobb kapcsolatokat alakítsak ki, mint a Chibikart kormánytengelyei a tengelyekhez, és örülök, hogy léteznek.
Sajnos csak "nagy", azaz 1/2 "és felfelé érkeznek. Az igazi karimás típus is nagyon drága - olcsóbb típus az" arcra szerelhető "fajta, ami egy kicsit szuboptimális a lyukelhelyezés szempontjából, de még mindig A lyuk stílusa egy # 10 ellentétes, de 1/4 "-20 szálral. Az érvelés akkor használható, mint egy # 10 átmenő furat (a szálak az Ön részén), és egy alapfelületet tartalmaz egy standard foglalat-csavarral, vagy az 1/4 "-20 szálakat használjuk.
Ezeknél fontos, hogy húzza meg a peremes lyukakat után a gallér meghúzásával, mert ellenkező esetben a peremlyukak súrlódása megakadályozná, hogy a gallér megfelelően meghúzódjon. Az Ön részén lévő karima lyukaknak is túl nagy méretűnek kell lenniük ahhoz, hogy figyelembe lehessen venni a kis sugárirányú mozgást, a lyukak áthaladnak a gallér meghúzásakor. A "valódi karima" elkerüli ezeket a problémákat azáltal, hogy a szorítórészt elkülöníti a szerelési körtől.
Az oldalakba történő fúrás révén az egy- és kétrészes szorítótengely-nyakörveket az olcsó, egy- és kétrészes szorítógyűrűkből készítheti, hogy páratlan vagy metrikus méretű legyen.
Ezek a funky tengelygallérok a McMaster-nél kaphatók, és sok tucat más típusú nyakörvet is tartalmaz. Légy fantáziadús!
Kis gépei esetében a ServoCity számos szorító típusú csomóponttal és gallérral is rendelkezik.
16. lépés: Kapcsolódás a forgó alkatrészekhez: halott tengelyek és egyedi csavarok
Válaszd ki az alkatrészeket, hogy rendelkezzenek egy közös tengelynévvel
Az egyetlen módja annak, hogy távolról koncentrikusan koncentrikusan állítsam be a holttengelyeket (a szabadon áramló zsetonokat a marógépektől), hogy meggyőződjünk arról, hogy az alkatrészeket ki lehet fúrni, felborítani, vagy más módon módosítani tudnánk ugyanarra a tengelyre átmérő. Ezután a tengelyt a beállítási funkcióként használtuk, míg a lyukakat fúrták és a csavarokat egymás után behelyeztük (a rögzítési hely rögzítésére). Ha egyszerre több lyukat fúrnak, akkor valószínű, hogy a rész a műveletek között eltolódik, és a lyukak már nem igazodnak. Szintén gyakori volt a bronz- és műanyag perselyek liberális használata a furatok adaptálásához.
A metrikus értékek közelítése inch-rel segített megoldani számos tapasztalt problémát. A robogó tápellátási rendszerének útmutatója valójában több "véletlenszerű mechanikus hack" trükköt tartalmaz, így nem fogom megismételni őket.
Nyomtatott sablonok használata
Igen, ez működik! 1: 1 méretarányú rajz létrehozása a kívánt lyukmintával ellátott alkatrészről, és a rész fölé helyezése, kör alakú fővezeték vagy tengely használatával, igazítási útmutatóként. Állítsa be az összes szükséges helyet, távolítsa el a sablont, és fúrja be megfelelően. Ügyeljen arra, hogy a sablont 1: 1-es skálán nyomtassa ki, vagy hogy legalább az alkatrészek között következetes legyen.
Az első három kép azt mutatja, hogy ez a folyamat körülbelül 6 "ipari görgővel van ellátva, amit 2006-ban használtam a FIRST verseny robotja. A lánckerékeket megvásároltuk az AndyMark részei, és a profilt az Autodesk Inventor használatával generálták (McMaster-Carr) nem volt letölthető lánckerék CAD fájlja! )
A szoros illesztéssel és sok csavar használatával (6 vagy több) ezek a szinte szabadon futó lánckerék koncentrikusabbak voltak a kerekeinkkel, mint a kerék saját csapágyai a tengelyén - ipari görgőként, a pontosság nem volt a prioritási listán, amikor készült.
Az egyik rész segítségével a sablont a másikra
Gyakran előfordul, hogy az egyik részed már hasznos furatokkal rendelkezik. Ebben az esetben lényegesen könnyebb a városba menni standoffs és távtartókkal. Feltételezve, hogy a párhuzamos rész egy közös tengelyátmérőig van elrendezve, és a két rész a tengelyhez igazodik, akkor szó szerint egyenesen lefelé fúrhat a lyuk-y rész segítségével mint sablon. Két általános módja van ennek:
- Az összes lyuk "Dimpling" -e, mielőtt eltávolítaná a fúrást és a fúrást minden külön-külön. Ezt a legjobban akkor lehet elvégezni, ha legalább van egy fúrógépe, így a lyukak lehetnek merőlegesek.
- Egy lyuk teljes fúrása, csavarozás (vagy menetfúrás és rögzítés), majd egy másik lyuk fúrása. A rögzítőelemek növekményes elhelyezése megtartja az alkatrészeket az eltolódástól, amint azt korábban figyelmeztették.
Az egyszerű RP-eszköz elérésének napjaiban sík fúró- vagy lyukasztó sablonokat készíthet vagy készíthet az alkatrészei számára. Ezeket egy olyan szerkezeti anyagból készíthetjük, amelyet közvetlenül az egyik alkatrészhez használunk, amely esetben ez nagyjából egy adapterlemez. A sablonokat nem kell kizárólag a beállításhoz használni - a módosítást követően a végső szerelvényben használhatók.
Például a 6-os és 7-es képeket a Chibikart-ból lehet kiképezni, és bemutatjuk a körlemez fúrási igazítási funkcióként való használatának folyamatát, ahol szorosan illeszkedik a kerék csapágyhüvelyére, majd a darabot a hub adapterként működtetjük. Chibikart egész szakasza valójában nagyon fontos ez a lépés, ezért érdemes olvasni önmagában.
17. lépés: Kapcsolódás a forgó alkatrészekhez: nem kerek hubok és tengelyek
A kerek tengelyek túlértékeltek. Mindannyian simaak és nincsenek kiemelkedések vagy érdekes funkciók a teljesítmény átadására! Ebben a fejezetben fókuszálok a furcsa sokszögek használatára tengelyekként, a rendelkezésre álló helyük miatt a hatszög-tengelyekre összpontosítva.
Hex tengelyek olyanok, mint a nyers spline
A mechanikus spline ötlete az, hogy gyorsan össze tudjuk kapcsolni az alkatrészeket anélkül, hogy valamit meghúznánk, vagy hardver hozzáadásra kerülne a tengelyhez. A spineket is használják mindkét lineáris átvitelre és forgási mozgás, például a teleszkópos tengelyeknél. A Hex tengelyek alapvetően megvilágított hexadarab, a fémek közös formája, és lényegében egy nagyon sekély falú spline.
A hatszög-tengely sokoldalúsága azzal a képességgel rendelkezik, hogy csak hatszögletű furatokat helyezzen rá, és ne aggódjon az erőátvitel pontos közegével - a hexa csúcsai gondoskodnak róla, míg csak a tengelyirányú igazítással kell foglalkoznia . Ezt a rögzítőgyűrűvel vagy hatszögletű tengelygallérral kell összekötni.
Alternatív megoldásként a népszerű taktika a tengely dupla támasztása, majd az összes olyan elem megtervezése, amely pontosan a tengely hosszának felel meg, mínusz egy kicsit a csúszó távolságra - a távtartók a felesleges hosszúság felvételére szolgálnak. tengely.
A Hex furatú alkatrészek egyre népszerűbbek a gyártók körében
A robot sportok és a velük foglalkozó vállalkozások növekedése azt jelentette, hogy már megtalálhatók az erőátviteli termékek van hatlapú furatok. Ellenkező esetben az alakos furat használatának egyetlen lehetősége egy sokszögű csípő használata (7. kép), amely rendkívül drága (és általában 3 láb hosszú, nagy méretben), ami csökkenti a fellebbezést. Ennek a módszernek a használata az egyik feladat a rendelkezésre álló alkatrészek tervezése során.
Most, a legjobb forrás a hex furatokhoz bármi az ELSŐ Robotikával foglalkozó alkatrészházak. AZ ELSŐ díjak hatszögletű furatok a fent említett előnyök miatt az összeszerelés sebességében, mivel az építési időszakok olyan rövidek. Példák az AndyMark, a Vex Robotics és a West Coast termékek.
A Hex tengelyek valószínűleg egyedi megmunkálást igényelnek
Általában a hatszögletű tengelyek végeit a sík-sík irányba fordítják, hogy körkörös területet hozzanak létre más részekhez, különösen a csapágyakhoz való kapcsolódáshoz. Hacsak persze nem vásárol hatszögletű csapágyakat és perselyeket.
Corner Passes a Hex Bores-on
Ha 2D megmunkálásra tervezel (víz-lézer-router-jet), akkor egy hatszög furat, akkor ne feledje, hogy a szerszámok nem végtelenül élesek, és a hexa csúcsai lekerekítettek. Hacsak nem akarsz elakadni a hatszög furatát, ne felejtsd el hozzáadni a 2. szakaszban tárgyalt saroknyílásokat.
A 8. ábrán egy tipikus "kör a sarokban" látható. Ez a típus a legegyszerűbb, de szem előtt kell tartani, hogy a kör átmérőjének nagyobbnak kell lennie, mint a várható szerszámátmérő, vagy a gépi utasításgenerátor csak átugorhatja azt. Más módszerek, amelyek a sugárirányú nyílást kifelé fordítják a csúcson, vagy csak a hatszöget nagyobbá teszik, mint a névleges tengelyméret (de ez a módszer lényeges szögfelületet eredményezhet!)
Az áthidalás immunis a problémára, mert a csípő külső része sík talaj lehet, ami igazi éles szög lehet.
18. lépés: Planar kapcsolatok, és mikor használhatja többnyire szigorított anyákat
Itt az ideje, hogy kivételeket hozzam az egyik nagy három szabály közül az elején. Bizonyos körülmények között tud a lapos összekötésekhez főként meghúzott anyát használjon.
Ez egy olyan terület, amelyet nem személyesen építettem ki, így az összes illusztrált példa másoktól származik, de ez egy olyan taktika, amelyet gyakran megpróbáltam eléggé megpróbálni, hiszen fontosnak tartom.
Használjon uralkodó nyomatékú anyákat
Ezeket az anyákat csak úgy nevezik, mint a "locknuts" -ot, amelyeknek egy kicsit deformált száluk van, vagy egy nagy darab nejlon műanyagból, amelyek szorosan megfogják a menetet. Ezeket az ujjakkal nem lehet csavaron fonni - általában legalább egy csavarkulcs vagy fogókészlet szükséges, és egy illesztőcsavar a megfelelő csavarhoz. Az ötlet az, hogy egy nagyon jól ismert feszültséget húzhat meg, és ott maradhat. Ha a mechanizmusnak kevésbé kell lennie, akkor az anyát szabályozott mennyiségben húzhatja meg.
Használjon háttámlákat
A "lekvár anyák" -nak nevezik, vagy szó szerint 2 egymáshoz szorított anyát, ez a módszer kevésbé megbízható a pontos feszültség beállításához, de hasznos, ha nem áll rendelkezésre záróanyák. A feszítés megakadályozza a szálak extra súrlódását.
Használjon alátéteket az anyákkal, előnyösen műanyag.
Az alátét kis mennyiségű rugómegfelelést tesz lehetővé az ízülethez, és csapágyfelületként is működik. Segít megakadályozni, hogy az anyag közvetlenül az anyával vagy csavarral nyúljon, és ez megjósolhatatlanul húzza meg vagy lazítsa meg. A műanyag alátétek a csapágy tulajdonságait, valamint a nagyobb tisztaságot biztosítják, mint a bronz alátétek.
Tegye a párzatot szélesre
Egy tipikus, nem támogatott sík összeköttetésben a két kapcsolat alapvetően egymással szemben van. Szélesebb körűvé tétele nemcsak a hajlítás merevségét növeli, hanem a szélesebb arcok jobban befolyásolják a hajlító erőket. Kevésbé valószínű, hogy csavarodnak és kötődnek. Segíti az arcok kenését, vagy egy csapágy alátétet.
Van még egy olcsó módja annak, hogy egy sík összekötést hozzunk létre, amely magában foglalja a kisméretű (a 2.007 robotnál!) Népszerű népszegecseket (vakszegecseket):
A papír elvágott szegecskötéseket tartalmaz
Ez a módszer pop-szegecset használ a csuklópántként, mivel könnyen telepíthető. Helyezzünk be egy kis papírt vagy más nagyon vékony és erős anyagot a két kapcsolat között, és helyezzük be a szegecset. Általában a szegecsek szorosan összeszövik az alkatrészeket, de a burkolattal a hüvelyk egy ezredmásodperc nagyságrendben van.
A szegecs behelyezése után csúsztassa vissza a papírlapot. A mesterségesen telepített lejtés lehetővé teszi a kapcsolás szabad mozgását. Ez a módszer nem teszi lehetővé a telepítés utáni lejtős hangolás sokaságát, de jó a prototípusos mechanizmusok vagy a könnyű terhelést hordozó dolgok számára.
A 2.007 robot (3. és 4. kép) példaképe azt a helyet mutatja, ahol ezt a módszert használták.
19. lépés: Végső beszélgetések
Továbbra is visszatérek hozzá. Mint a többi "útmutató" stílusú oktatóeszközem, ez frissül, amikor új információkat kapok, vagy felfedezek valami hasznosat. A közzététel ellenére ez egy folyamatban lévő munka lesz. Ha az összeszerelési módszer okos mechanizmusa van, nyugodtan küldjön nekem tiszta képeket. A változatok további példái mindig segítenek a koncepció megteremtésében.
Miközben a véletlenszerű mechanikus hackek és trükkök mennyiségeit megemésztjük, kérjük, tartsa szem előtt, hogy ez az útmutató hogyan készült, és legyen:
- Mutassa be az általános elképzelést, hogy miért történik valami. Az az oka, hogy a témák általánosak, és miért próbálom elkerülni a kemény számok használatát és a példák részletes bemutatását, éppen azért, mert azok célja, hogy technikákat alkalmazzanak, amelyeket kreatívan kell alkalmazni a saját problémádra.Sokféle építkezést és projektet igyekszem a lehetséges megoldás megteremtése érdekében sokoldalúvá tenni - mindegyiküknek enyhe különbségei vannak a probléma megközelítésének módjában, és a megértés folyamata miért segít abban, hogy a megoldásokat megfogalmazza és gyorsabban állítsa fel.
- Nem lehet egy enciklopédia vagy forráskönyv. Ez az instructable egyértelműen nem kimerítő. Valójában hiányzik néhány nagyon triviális és alapvető módszer a dolgok együttes elhelyezésére, de ez azért van, mert az elvárás az, hogy már ismeritek őket, vagy először fogják fel őket. Kifejezetten nem definiálom a rövidségen kívül használt minden technikai kifejezést és azt a feltevést, hogy képesek vagyunk önállóan elvégezni néhány kutatást, ha van egy titokzatos mérnöki szó. Úgy tekintjük, hogy ez egy közepes szintű olvasat, amely bizonyos alapismereteket feltételez.
- A másolás és beillesztés megakadályozása! Nem számít, mennyire szoros a határidő, másolás és beillesztés valakinek, különösen csak egy képből, rendszerint katasztrófa véget ér. Ennek az az oka, hogy az eredeti alkotótól a második szintű másolatokhoz mindig hiányzik az információ. A tervezőnek sok órája van a gondolkodásnak, próbálkozásnak és tesztelésnek a végtermékben, amelyet nem vesznek fel a leütés, és valószínűbb, mint a kritikus, de finom részleteket. Elkerülhetetlenül magának kell mennie a folyamaton, majd végül meg kell értenie, mi volt az eredeti létrehozásában. Remélem, hogy az ebben az Instructable-ban bemutatott források segítenek elkerülni a másolás és beillesztés szindrómát azáltal, hogy elegendő megértést nyújtanak olyan mechanizmusok és struktúrák számára, amelyeket önállóan tervezhet.
Minden instructable végén megpróbálok egy halom linket felvenni, hogy pazarolja az időt az interneten, felfedezve mindazt, ami tele van. Azt hiszem, ezt eléggé eléggé elvégeztem a másik két oktatóeszközben, így itt térhetek össze.
- Linkdump Chibikart végén
- Linkdump a Scooter Power Systems végén
- A tervezési alapok, a szabadon elérhető és nagyon színes "tankönyv" számos MIT Gépészmérnöki tanfolyamhoz, és nagyszerű referencia, ha azt szeretné, hogy a kemény matematika és az elvek mögött az elvek csak röviden megérintettem.
- A mérnöki eszközkészlet, egy hasznos, de enyhén ad-nehéz hely, amely közös egyenletekkel és számológépekkel rendelkezik a fénysugár deformációjához, az öv szilárdságához, az anyagok tulajdonságaihoz és a Betöltés más dolgokat.
- a fúró- és csapdiagram a rögzítőfuratok méretezéséhez.
- RoyMech, egy nagyszerű referenciahely, amelyet ebben az útmutatóban sokszor idézett, feltehetően egy őrült brit gépészmérnök, Roy.
- A Gizmology's Lair egy másik csodálatosan hasznos általános-oktatási jellegű hely a gépgyártással kapcsolatban. A "Notes on …" sorozat nagyszerű alapjai számos témának, mint például az anyáknak és a csavaroknak, valamint a láncos meghajtóknak, stb.
- A McMaster-Carr minden olyan írhatatlan formába teszi, amit valamilyen okból írok. Nemcsak nagyszerű vizuális keresőmotorok vannak sok közös részhez, hanem rövid magyarázatok is arra, hogy mit csinálnak és hogyan használják őket. Ez szolgál. Ezen felül számos közös alkatrészhez letölthető CAD-modellek minden csavar valaha .
- Big Blue Saw és Shapeways, a cégek, amelyekre rámutatok, amikor valaki megkérdezi: "De nincs lézervágó, vízsugaras vagy 3D nyomtató …"
Credits
Ha a képedet hitel nélkül látod, és szeretnéd, hogy egy, vagy mintha eltávolítottad volna, dobj egy sort, és befogadom. Ismét, ha van valami valami hűvös képe, amit építettél, vagy egy új új csavart valamilyen építési módban, akkor teljesen bele fogom tenni az egyik lépésbe.
