Фанерный мини купол "Хоббит"

[mo]

Проектирование завершил. Решил поделиться проектом с общественностью. С целью получения обратной связи. Критики, то есть. Поехали.

О чём речь

Уж несколько лет гложет меня идея собрать небольшой купол в форме полуцилиндра (теплицы). Настал момент!
Выбрал астрограф-жертву. Хочется сделать именно что небольшой, то есть я бы сказал даже маленький купол. Полурослик. Поэтому назвал его Хоббит. Почему небольшой? Потому что первый блин часто комом. Хочется чтобы первым был ... маленький такой блинчик.



Под рукой была STL-модель скелета из MineCraft. Вытянул его до моих 174 см чтобы иметь представление о масштабе сооружения.

Технологии

С учётом накопленного при постройке ЧПУ фрезера опыта возни с 18 мм фанерой, решил использовать ту же технологию - рез на ЧПУ толстой фанеры. Соединение шип-паз с проклеиванием и прокручиванием саморезами. Сверху яхтенный лак.
Но, чтобы наверняка, делать буду из 21мм фанеры. Благо недавно случайно бесплатно обзавёлся листом полтора на полтора метра. Раздолье для экспериментов!

Ролики планирую использовать капролоновые - поддерживающие для откатных ворот (5 см диаметр, два подшипника, ось из болта М8).

Мотор-редуктор из ВАЗ 2110. Пока что пробую дешёвый мотор стеклоподъёмника. Не потянет, заменю на мотор стеклоочистителя (в 2.5 раза дороже, металлическое червячное колесо, заметно сильнее).

Управление - привычная мне малина (raspberry pi и клоны).

Подробно в картинках

Основание купола - бетонное колодезное "полукольцо". То есть геометрически оно кольцо (труба), но стандартное метр высотой. А это пол метра. Купил одно, установил по уровню:

Удобно, дёшево (1000р). Не сдует.

Бетонное кольцо отштукатюрю сверху. Поверх фанерное кольцо. Ещё проверка уровнем, подкладки какие нужны. Дюбели  / анкеры:

Слева костыль - это крепление мотора привода азимута купола.

Поверх ещё два блина поменьше и блин такого же диаметра, как нижний:

Получаем канавку для штормзахватов и опорное кольцо для опорных вертикальных роликов. Оно же выравнивающее кольцо для соответственно, выравнивающих горизонтальных роликов.

Привод малой шестерни сейчас собран вокруг мотор-редуктора стеклоподъёмника ВАЗ 2110 (650р). Но, конечно, имея ЧПУ фрезер нет проблем отрисовать, вырезать и собрать блок на другом моторе.




Ось шестерни капролоновая, выточенная с использованием недавно построенной (под эту задачу) четвёртой оси фрезера.
Хорошо видно соединение шип-паз плюс саморезы 55мм. Такая схема соединения будет использована во всём проекте.

Малая шестерня, кто б сомневался, крутит ... большую шестерную!

Эта плита 21мм фанеры (1.2 х 1.25 метра) не влезает в мой фрезер. Так что закажу её на сторону. Тому же мастеру, который резал мне 18мм фанеру для станка. Вот он удивится

Снизу мегашестерни по кругу крепятся три типа приблуд:

Слева-направо:
- ролик вертикальный опорный. Капролон 50 мм диаметром, 25мм толщиной. Два подшипника, ось М8;
- штормзахват съёмный. Не сказать, что он прям легкосъёмный... , но если приспичит, купол можно будет располовинить для перевозки / переделки;
- ролик горизонтальный выравнивающий. Так же, как вертикальный.

Стропила крыши. Всё та же фанера. Всё тот же шип-паз:


Боковые крышки и кровля. Пока что мне кажется, что это 4мм фанера в куче этого лака. Но, возможно и другой листовой материал:


Рельсы забрала. Фанера, sure:

Чтобы вода не скапливалась, мегашестерня отфрезерована (водостоки).

Ролики с прорезями (под 20 мм трубу, прорезь 21мм):

Этот ролик ещё не купил, но нашёл магазин его продающий:


Стропила забрала:


Привод забрала ... тот же стеклоподъёмник. Мотор и собственно привод на тросике. Распространённость приятно влияет на цену (привод 350р, мотор 650):

Вот его пока не отрисовал. Единственная недоделка в проекте на сегодня. Куплю на днях, буду пририсовывать к забралу.

Бюджет этого купола грубо оцениваю в 20к.

Ну как? Где я накосячил?

Единственное, сразу предупреждаю, что буду игнорировать указание делать из другого материала. С фанерой плотно вожусь уже пару лет. В т.ч. на улице. Я ей доверяю

[Fatalik]

Мне нравится. Буду следить.

[Борис (avfc1874)]

+ Желаю успехов в реализации проекта! Подписался на тему.

[huch]

а как вы планируете удалять снег и лед из-под роликов и с той части крыши, на которую будет заходить забрало?

[Борис (avfc1874)]

Я бы предусмотрел вот у этих внутренних стропил высоту чуть выше чем у других, а также защиту шва герметиком или иным способом от возможной протечки.

[Serj]

Ничего такой рободомик получается. Как будет реализована запитка мотора забрала?

[mo]

а как вы планируете удалять снег и лед из-под роликов и с той части крыши, на которую будет заходить забрало?

Этот момент специально не продумывался. Пока что снег - веником. Купол на уровне роста человека.
Лёд феном. В общем, в ручную. Можно проложить обогревающий кабель рядом с рельсами. Попробую!

Мне в помощь так же то, что в КК снег 1..2 недели в году максимум. Для удалённого объекта понадобится камера, направленная на северную сторону купола. По её показаниям можно просто подождать день-два - снег сам сойдёт.

Я бы предусмотрел вот у этих внутренних стропил высоту чуть выше чем у других, а также защиту шва герметиком или иным способом от возможной протечки.

Сейчас нахлёст кровли идёт по всей крыше.
Щель между забралом и крышей оставил 1 см и планирую закрывать её резиной. Её прикручу к стропилам забрала с двух сторон забрала.
Если будет бортик, резина будет дополнительно изнашиваться об него

На досуге изучу решение соседей. Однозначно лишь, что полуцилиндрическая форма купола помогает герметизации за счёт постоянно одинакового прилегания забрала к крыше. И линейного перемещения.

Ничего такой рободомик получается.

Именно! Хочется сделать такого небольшого робота. А то Samyang 135f2 простаивает

Как будет реализована запитка мотора забрала?

Солнечная батарея, одна банка LTO (литий-титанат). Он почти вечный и работает на морозе. И пара dc/dc. Один вниз для зарядки. Второй наверх для разрядки. Плюс ардуина в качестве BMS. Радиоканал 443 МГц (UART). Системное реле самоубийцы устройства - для предотвращения полного разряда.

Я на СБ живу уже пол десятка лет. В КК технология работающая даже зимой. Энергобаланс сведу позже, когда соберу контроллер и выставлю его на улицу для теста. Мотор ест немного. В СБ-питаемых устройствах важнее не импульсный большой потребитель, а постоянный небольшой. Однако, ардуина почти ничего не ест. Радиомодуль можно в режиме ожидания включать раз в 10 секунд, например.

[kryptonik]

Конструкция неплохая. Но все же классическая форма купола была бы получше. Центральная часть без изменений, а углы обрезать. Вроде бы продемонстрированы хорошие навыки работы с фанерой и сделать такой купол не составит проблем. Аэродинамика, это очень важно. Наблюдал за поведением своего купола из укрытия в хороший шторм, страшное дело. Полуцилиндрический оторвало бы к черту.
Сам начинал рисовать с аналогичного, но отказался.

[mo]

Конструкция неплохая. Но все же классическая форма купола была бы получше. Центральная часть без изменений, а углы обрезать. Вроде бы продемонстрированы хорошие навыки работы с фанерой и сделать такой купол не составит проблем. Аэродинамика, это очень важно. Наблюдал за поведением своего купола из укрытия в хороший шторм, страшное дело. Полуцилиндрический оторвало бы к черту.
Сам начинал рисовать с аналогичного, но отказался.

Спасибо. Попробую параллельно отрисовать и собрать небольшую полусферу. Пока с трудом представляю, как её ровно крыть. Мне кажется, проще использовать какую-то литьевую технологию. Как акриловая ванна. Стеклоткань, смола, покрытие. Но в ней у меня опыта пока нет.

Ветра тут бывают огого, и правда

[kryptonik]

Купол небольшой, можно попробовать действительно сделать и обклеить форму. Но можно и просто ребра из фанеры и фанерой же обшивать. Вроде ребята так делали, можно поискать. Очень красиво сделать трудно, потом можно стеклотканью обклеить несколько слоев. А если одну стеклоткань, то ее надо довольно много, чтобы жестко получилось.

[mo]

Купол небольшой, можно попробовать действительно сделать и обклеить форму. Но можно и просто ребра из фанеры и фанерой же обшивать. Вроде ребята так делали, можно поискать. Очень красиво сделать трудно, потом можно стеклотканью обклеить несколько слоев. А если одну стеклоткань, то ее надо довольно много, чтобы жестко получилось.

Боюсь это слишком далеко от моих текущих навыков Пока забью. Тема интересная, но всё одновременно не поднять. Пусть первой версией будет полуцилиндр. Оценю его проблемы заодно, так сказать, воочию.

[nolv]

Боюсь это слишком далеко от моих текущих навыков Пока забью. Тема интересная, но всё одновременно не поднять. Пусть первой версией будет полуцилиндр.

Нафига эти дуги? Есть вариант еще проще - треугольная крыша.

[mo]

Боюсь это слишком далеко от моих текущих навыков Пока забью. Тема интересная, но всё одновременно не поднять. Пусть первой версией будет полуцилиндр.

Нафига эти дуги? Есть вариант еще проще - треугольная крыша.

Ага, это была моя первая мысль
Но дело в том, что при наличии ЧПУ фрезера (или возможности заказать рез), что дуги, что треугольники - одно и то же.

[kryptonik]

Пусть первой версией будет полуцилиндр. Оценю его проблемы заодно, так сказать, воочию.

Логично. Но если, когда замахнетесь на 3-4метра, все же лучше классика.

[INPan]

Хороший проект. Желаю удачи автору!
Только нужно серьёзно отнестись к фиксации купола. Выступающие углы создают не только серьёзную парусность, но и могут создать подъемную силу. Сильный ветер такой купол может легко сорвать.

[mo]

Спасибо!

Пока не увидел бетонное колодезное кольцо, думал низ сооружения сделать квадратного сечения. С целью упрощения конструкции, попутно уменьшения ветровой нагрузки.

То есть припаркованный он бы не имел таких свесов.

[Тот самый Кеплер]

Олег, яхтный лак - профанация. Хватит на два года, потом шкурить и заново. Это если снаружи.
Советую тиккурилу винху. 10 лет простоит, а если покрасить через 5, то простоит 20.
Если внутри, то пофиг.

[INPan]

Как будет реализована запитка мотора забрала?

Есть такая идея. Открывание и закрывание забрала срабатывает только при припаркованном состоянии купола. То есть при его определённом положении относительно сторон Света. При этом два контакта на куполе соединяются с соответствующими контактами на башне. И тогда не надо для забрала никакой электроники и аккумуляторов всяких.
А можно и бесконтактным способом. На башне в определённом месте стоит устройство для бесконтактной зарядки смартфонов, а на куполе соответствующая катушка. Таким образом можно передавать довольно неплохую мощность на движок забрала.

[Vlad1971]

Олег, яхтный лак - профанация. Хватит на два года, потом шкурить и заново. Это если снаружи.
Советую тиккурилу винху. 10 лет простоит, а если покрасить через 5, то простоит 20.
Если внутри, то пофиг.

Про яхтный лак согласен на 100% .....есть более дешёвый и долговечный материал ...террасное масло от NEOMID ....в несколько слоев и забудете на много лет ....если надо обновить, просто новый слой по страрому покрытию ...никакой пленки и отслоений с шелушениями, даже шкурить не надо  ....как обладатель деревянного дома на даче говорю....после всяких текстуролов и теккурил  ....а яхтный лак это полное [----] ,хоть  даже если и  за дорого  ...только для внутренних работ годится ....а у нас на юге вообще от солнца вся теккурила за сезон слезет особенно с южной стороны...и упаси боже всякие экологические пропитки для дерева применять.... это [----] вдвойне ...)

[mo]

Олег, яхтный лак - профанация. Хватит на два года, потом шкурить и заново. Это если снаружи.
Советую тиккурилу винху. 10 лет простоит, а если покрасить через 5, то простоит 20.
Если внутри, то пофиг.

Спасибо! Как раз думал схоже.
Тестово у меня кормушка для птиц в яхтенном лаке. С зимы без изменений. Но этой статистики мало, конечно.

Готовлю части к фрезеровке под поле своего станка. И под поле большого станка знакомого.

Есть такая идея. Открывание и закрывание забрала срабатывает только при припаркованном состоянии купола. То есть при его определённом положении относительно сторон Света. При этом два контакта на куполе соединяются с соответствующими контактами на башне. И тогда не надо для забрала никакой электроники и аккумуляторов всяких.
А можно и бесконтактным способом. На башне в определённом месте стоит устройство для бесконтактной зарядки смартфонов, а на куполе соответствующая катушка. Таким образом можно передавать довольно неплохую мощность на движок забрала.

Не совсем так. Купол тем и хорош для меня, что в любой момент для окончания сессии достаточно как есть обесточить астрограф и закрыть забрало. Всё остальное можно делать спокойно и взвешенно днём. А не в состоянии изменённого сознания в 5.10 по будильнику восхода

Тебя пугает банка LTO аккума потому что ты её не видел. У меня ж их пять штук по 30 Ач. В перспективе всё питание дома переведу на эту химию. Наистабильнейший из всей известной мне линейки лития. Две тыщи рублей за банку в алюминиевом корпусе.

Контроллер заряда / разряда и ардуина с радиосетью для меня тема так же тема близкая и понятная. Я б даже сказал, интересная.

Ну и СБ для многих диковинка, а я уж шесть лет живу только с ними в обнимку.
В общем, не так страшен СБ-чёрт, как видится из уютной квартирки. Надо прикинуть энергетический баланс на перелив зимой. Летом, тем более, будет всё круто. Сколько недель от мопедного АКБ будет работать стеклоподъёмник ВАЗ 2110?

Олег, яхтный лак - профанация. Хватит на два года, потом шкурить и заново. Это если снаружи.
Советую тиккурилу винху. 10 лет простоит, а если покрасить через 5, то простоит 20.
Если внутри, то пофиг.

Про яхтный лак согласен на 100% .....есть более дешёвый и долговечный материал ...террасное масло от NEOMID ....в несколько слоев и забудете на много лет ....если надо обновить, просто новый слой по страрому покрытию ...никакой пленки и отслоений с шелушениями, даже шкурить не надо  ....как обладатель деревянного дома на даче говорю....после всяких текстуролов и теккурил  ....а яхтный лак это полное [----] ,хоть  даже если и  за дорого  ...только для внутренних работ годится ....а у нас на юге вообще от солнца вся теккурила за сезон слезет особенно с южной стороны...и упаси боже всякие экологические пропитки для дерева применять.... это [----] вдвойне ...)

Нене, никаких пропиток. Как, собственно, и никакого дерева. Всё из фанеры. А фанерному изделию главное закрыть торцы. Плоскости, конечно, тоже подвержены атмосферному воздействию. Но в значительно меньшей мере.
Нужна УФ-защита снаружи и защита от влаги внутри. Лак хорошо заполняет всё что ему подставишь. Особенно, если его развести уайт-спиритом и покрыть в большее количество слоёв. Это защита от влаги внутри. От УФ осталось наружку защитить.