3" фокусёр-ротатор

[I.A.R.]

Не крейфорд. Резьбовой фокусёр. Ссылка на тему про крейфорд случайна, точнее это была ссылка на внеосевик, из-за которого я хочу фокусёр с ротатором.

Вот, оно что! А я-то по простоте душевной...

"Безлюфтовый" (второй) вариант мне не нравится необходимостью регулировки и возможностью заклинивания на морозе.

Напрасно! Если детали сделаны из одного материала, то отчего бы возникнуть заклиниванию на морозе, - все они имеют одинаковый коэф. расширения, следовательно, лишь пропорционально изменят свои размеры.

[mo]

Напрасно! Если детали сделаны из одного материала, то отчего бы возникнуть заклиниванию на морозе, - все они имеют одинаковый коэф. расширения, следовательно, лишь пропорционально изменят свои размеры.

Ну да. Они, допустим, при уменьшении температуры одинаково уменьшаются, то есть люфт увеличивается. А при нагревании - увеличиваются, уменьшая зазоры.

[I.A.R.]

Напрасно! Если детали сделаны из одного материала, то отчего бы возникнуть заклиниванию на морозе, - все они имеют одинаковый коэф. расширения, следовательно, лишь пропорционально изменят свои размеры.

Ну да. Они, допустим, при уменьшении температуры одинаково уменьшаются, то есть люфт увеличивается. А при нагревании - увеличиваются, уменьшая зазоры.

Это рассуждение справедливо для случая не жестко связанных деталей, которые могут свободно увеличиваться/уменьшаться, имея зазоры между собой. Действительно там зазоры будут пропорционально изменяться. Но у нас-то другой случай! Ведь люфты мы уже до сжатия на морозе устранили (свели к нулю) и все три втулки теперь стали практически как бы одним целым, так откуда же появиться люфту? Из чего ему, так сказать, возникнуть?

[mo]

Это рассуждение справедливо для случая не жестко связанных деталей, которые могут свободно увеличиваться/уменьшаться, имея зазоры между собой. Действительно там зазоры будут пропорционально изменяться. Но у нас-то другой случай! Ведь люфты мы уже до сжатия на морозе устранили (свели к нулю) и все три втулки теперь стали практически как бы одним целым, так откуда же появиться люфту? Из чего ему, так сказать, возникнуть?

Я имею лишь теоретическое представление, поэтому поправьте меня, если ошибаюсь.
Уменьшаем температуру на 40° (точили деталь, допустим, при +20°, эксплуатируем в т.ч. зимой при -20°), Не могу сходу найти КТР Д16Т, но для железа он примерно 10^-5 на градус. 4*10^-4 для 40°. Грубо говоря, все детали чертежа нужно уменьшить во столько раз во всех измерениях. Вроде, ерунда, но если добиваться безлюфтовости, то этот люфт ну просто обязан появиться в указанном размере. Пусть резьба будет 50мм, тогда её изменение в длине при изменении температуры на 40°, если бы она была из железа, была бы 2*10^-2, то есть в две сотки (от края до края). Не сказать что прям таки много, но...

Я к тому, что стоит ли всё это рассчитывать, регулировать, делать максимально точно, если можно просто поджать пружинками не думать о ТКР вовсе? .

[stepan]

в таком случае ожидайте неминуемого люфта и в деротаторе. зазоры то тоже появятся!

[mo]

в таком случае ожидайте неминуемого люфта и в деротаторе. зазоры то тоже появятся!

А там же нижняя гайка на пружинах на М3. Не помню, тут писал или у соседей.

[stepan]

а в монтировках подшипники на пружинах?

[I.A.R.]

Вроде, ерунда, но если добиваться безлюфтовости, то этот люфт ну просто обязан появиться в указанном размере. Пусть резьба будет 50мм, тогда её изменение в длине при изменении температуры на 40°, если бы она была из железа, была бы 2*10^-2, то есть в две сотки (от края до края). Не сказать что прям таки много, но...

Ну, давайте подробнее. Возьмем болт с навинченой гайкой, сделанные из одного и того же материала. И пусть резьба на них будет идеальная беззазорная. Помещаем их на мороз. Начинается сжатие металла. Вопрос: как это происходит, что считать центром сжатия? Из практики следует, что сжатие (расширение) деталей цилиндрической формы происходит в направление центра масс. Где центр массы болта? На его оси вблизи половины длины болта, с некоторым смещением в сторону головки. Где центр массы гайки? Тоже на ее оси точно посередине длины (высоты). Теперь для большей наглядности мысленно совместим эти центры. Поскольку сжатие/расширение болта и гайки происходит пропорционально и одинаково (один и тот же материал) относительно своих центров, а центры совмещены, а фактические резбы на них совершенно одинаковы, то и никаких зазоров резьбе (ни по шагу, ни по диаметрам) между ними возникнуть не может. Значит, опасения напрасны!
Но теоретически они не напрасны в отношении внешнего корпуса ротатора, втулок и шариков между ними, поскольку шарики стальные, а примыкающие к ним детали из алюм. сплава. Из-за этого на морозе формально возможно возникновение затруднений с проворотом.

Я к тому, что стоит ли всё это рассчитывать, регулировать, делать максимально точно, если можно просто поджать пружинками не думать о ТКР вовсе?

Ну, может и не стоит. Только подбор пружин может вылиться в свою мороку: надо найти подходящие по геометрии, да еще, чтобы были нужные по усилию, поскольку недожатие - опасность люфта, пережатие - вращающего момента двигателя не хватит для проворота. Делать свои? Так надо еще суметь их рассчитать и изготовить как следует.

[mo]

а в монтировках подшипники на пружинах?

Ага. И звать эту пружину - гравитация.
Если речь про упорные в RA. А во всех остальных узлах люфт есть. По крайней мере в монти, через меня проходящих.

[mo]

Выбираю шаговики. Подскажите плиз по основным характеристикам. К примеру, нравится мне эта питерская контора с представительством в М: www.electroprivod.ru .

Допустим, мне нужно резьбой d76.2мм с шагом 1мм поднять груз, массой 5кг (на самом деле нужно поднять кило, максимум полтора, но допустим 5 кило). Передаточное промредуктора пусть будет 5:1 (20:100), внешний диаметр большой шестерни 100мм.

Как, хоть примерно, рассчитать этот самый крутящий момент ( http://www.electroprivod.ru/fl28sth.htm ), исходя из заданных условий?
К примеру, выбрал я от балды FL28STH45-0956A. У него 0.75 кг*см.

Ещё один непонятный мне момент в данных с той же страницы о том же моторе.
Рабочий ток на фазу: 0.95А при сопротивлении фазы в 3.4 Ом.
U = IR? То есть мотор нужно питать напряжением в 0.95 * 3.4 = 3.23 вольт??? Ошибка на странице? Или и правда, такой интересный мотор?

[I.A.R.]

Выбираю шаговики. Подскажите плиз по основным характеристикам.
Допустим, мне нужно резьбой d76.2мм с шагом 1мм поднять груз, массой 5кг (на самом деле нужно поднять кило, максимум полтора, но допустим 5 кило).

Так там же есть пример расчета как раз винтового случая:http://www.electroprivod.ru/torque-leadscrew.htm

[danica]

Ещё один непонятный мне момент в данных с той же страницы о том же моторе.
Рабочий ток на фазу: 0.95А при сопротивлении фазы в 3.4 Ом.
U = IR? То есть мотор нужно питать напряжением в 0.95 * 3.4 = 3.23 вольт??? Ошибка на странице? Или и правда, такой интересный мотор?

Тут закон Ома не совсем катит.
Нагрузка то индуктивная,шаговики и греются как утюги если
постоянку оставить на них.Поэтому либо снимают напряжение при
остановки(закрывают ключи),либо подают специальные импульсы для удержания.

[mo]

Так там же есть пример расчета как раз винтового случая:http://www.electroprivod.ru/torque-leadscrew.htm

Спасибо!
Пропустил. Пойду изучать.

Тут закон Ома не совсем катит.
Нагрузка то индуктивная,шаговики и греются как утюги если
постоянку оставить на них.Поэтому либо снимают напряжение при
остановки(закрывают ключи),либо подают специальные импульсы для удержания.

Хм. Всё равно не пойму. Чтобы достичь заданного тока на фазе, при существующем сопротивлении мне нужно подать какое напряжение при шаге?

При удержании планировал подавать то же напряжение, но модулированное ШИМ с 20-50% заполнения (забыл термин). Управление от atmega8 + сдвоенные мосты ULN2003 для 1А. Нужно понять, сколько тепла мотор может безопасно отводить, такой ток и подавать для удержания.

[mo]

Выбираю шаговики. Подскажите плиз по основным характеристикам.
Допустим, мне нужно резьбой d76.2мм с шагом 1мм поднять груз, массой 5кг (на самом деле нужно поднять кило, максимум полтора, но допустим 5 кило).

Так там же есть пример расчета как раз винтового случая:http://www.electroprivod.ru/torque-leadscrew.htm

Не могу рассчитать, буду признателен за указание на ошибку.

5 кг перевёл в 50 ньютонов. Радиус округлил до 50мм = 0.05м
Тангенс угла нашёл через отношение (n * P) / (pi * D) = 1 / (3.14 * 100) = 0,0031847133757961783439490445859873 (не приводил в метры, так как 10^-3 взаимосократится).

M = 1/2 Q * d * tg угла = 0.5 * 50 * 0.05 * 0,0031847133757961783439490445859873 = 0,0039808917197452229299363057324841 Н.

Чёт мало как-то. Вероятно, формула не приведена в стандартные единицы си или как их там. В общем, в метры и ньютоны. Пример бы...

[Ivan7enych]

Коэфициент трения учитывай. Сила трения в резьбе примерно равна К * вес (твои 5кг).
Момент силы трения = К * вес * радиус резьбы.

У титана коэфициент трения самый высокий, 0.5. Резьбу из него делать вообще нельзя.
http://www.domremstroy.ru/metall/titan39.html

У дюраля примерно 0.2 (без смазки). Но дюраль по дюрали (особенно некаленый) без смазки обожает задираться и клинить.

Можно попробовать пару дюраль - фторопласт. У фторопласта трение примерно 0.05

[-Serge-]

Как-то сложно всё. Проще нужно быть

Отношение длины окружности болта к шагу однозаходной резьбы (пи*Д/шаг): 3,14*76,2/1=239,27 - коэффициент рычага.
Радиальная нагрузка: на радиусе 38,1 мм (76,2 мм/2): 50Н/239,27=0,21Н
Крутящий момент: 0,21Н*0,0381м=0,008Нм
UPD: Напутал с трением, исправил еще раз .
Коэффициент сухого трения покоя сталь/латунь примерно 0.5, итого получаем 0,008Нм+50Н*0,5*0,0381м=0,961Нм.
Коэффициент сухого трения скольжения сталь/латунь примерно 0.15, итого получаем 0,008Нм+50Н*0,15*0,0381м=0,294Нм.
То бишь без смазки при старте имеем 0,961Нм и при дальнейшем движении 0,294Нм.
От оно как, Михалыч (с)

P.S. Интересно, я нигде не облажался?

[Ivan7enych]

Коэффициент сухого трения покоя сталь/латунь примерно 0.5, итого получаем 0,008Нм+50Н*0,5*0,0381м=0,961Нм.

Согласен, вполне похоже. Это примерно 1кг усилия на радиусе 10см.
Правда это верно только если труба торчит вертикально вверх.
А если горизонтально, и камера заметно торчит за фокусером, то все надо умножать на рычаг (расстояние от центра тяжести камеры до фокусера / диаметр резьбы)

[mo]

Коэффициент сухого трения покоя сталь/латунь примерно 0.5, итого получаем 0,008Нм+50Н*0,5*0,0381м=0,961Нм.

Согласен, вполне похоже. Это примерно 1кг усилия на радиусе 10см.

10см радиус? Скорей, 10см диаметр. Плюс редукция 5:1.

[Ivan7enych]

Коэффициент сухого трения покоя сталь/латунь примерно 0.5, итого получаем 0,008Нм+50Н*0,5*0,0381м=0,961Нм.

Согласен, вполне похоже. Это примерно 1кг усилия на радиусе 10см.

10см радиус? Скорей, 10см диаметр. Плюс редукция 5:1.

1кг на 10см - это тактильные ощущения, не более того. Результат формул полезно оценивать "на вкус, вес и т.д."

А момент на моторе - дели результат на отношение шестеренок (мотор-фокусер).

[mo]

1кг на 10см - это тактильные ощущения, не более того. Результат формул полезно оценивать "на вкус, вес и т.д."

А момент на моторе - дели результат на отношение шестеренок (мотор-фокусер).

Ага, понял. Теория, как часто, оказалась суха без практики . Делаю вывод о подходящем моторе с 0.75 кг*см, выбранном ранее.

Идём дальше. Кто может прокомментировать трудность (=стоимость) нарезки большой такой шестерни на верхних дисках двух стаканов? Ну и насадки-шестерни на валы двигателей.

Печальные для меня новости о закусывании дюраль-дюрали и невозможности / сложности изготовления титан-титановой резьбы. Какие материалы лучше бы применить, с учётом реалей? Скажем, плохой ли выбор: внутренний стакан дюралевый, два оставшихся - титановые? Хотя, если по титану резьба как таковая плохо режется, внутреннюю нормальную на нём тоже не сделать.
Сталь уж совсем не хочется. И так фокусёр уже под кило получается с моторами и платой.

Ну, если не лень, конечно . Просто я могу попробовать ещё найти готовые решения касательно металлических резьб, стоимости нарезки шестерён и т.п., но всё это будет сопряжено с нулевым практическим и примерно таким же теоретическим опытом в токарке / фрезерке... И, скорей всего, я ошибусь.