Ramię CardaMag 12 - pomysł

[Sir_Gorg]

Chciałbym prosić szanowną i doświadczoną, tudzież profesjonalną brać o ocenę sensu zbudowania ramienia w oparciu o połączenie dwóch technologii - typowego gimbala kardanowego oraz zawiesia magnetycznego. Rozważałem unipivot, ale w warunkach domowych uzyskanie odpowiedniej stabilności jest trudne. Tak samo typowe ramię magnetyczne wydaje się być nieco zbyt chybotliwe. Stąd pomysł połączenia tych dwóch technik. W typowym kardanie mamy najczęściej do czynienia z 4 łożyskami w dwóch osiach obrotu oraz 4 "szpilkami" trafiającymi w owe łożyska. W prostszych konstrukcjach łożyska to zwykłe łożyska stalowe, w bardziej wyrafinowanych są to nawet łożyska rubinowe. Wpadłem na ideę, która da się zrealizować w niemal 100% przy pomocy zwykłej drukarki 3D typu SLA i raptem trzech elementów wymagających zakupu - osi ceramicznych z węglika krzemu (ekstremalnie niskie tarcie), tulejek z tego samego materiału oraz pierścieniowych magnesów neodymowych działających nie jako przyciągające (jak zwykle), lecz... odpychająco.

Idea konstrukcyjna samego przegubu wygląda tak:

Pytanie - jak to wygląda w oczach obeznanych Forumowiczów? Ponieważ lubię sobie dłubać, mam ochotę nieco poeksperymentować. Uprzedzając pytania o regulację - VTA regulowane podnoszeniem całego zespołu ramienia na tulei wbudowanej w plintę - coś jak w Pro-Jectach, zaś azymut poprzez obrót rurki ramienia w jarzmie przegubu. O ewentualnym antiskatingu jeszcze nie myślałem.

Tak wyglądałoby ramię w całości:

Jeśli jeszcze nikt tego nie robił, zastrzegam prawo do idei i nazwy

[Jaculek]

Brzmi ciekawie nie wiem tylko jak zapewnić odpowiednie pasowanie między tuleją a osią. To chyba jest kluczowy problem bo tarcie między tymi elementami musi być znikome.

[dale]

Oj musisz być masochistą ... Na tym forum proponować ramię z drukarki 3d ? Toż to nie koszerne... Panie, rezonanse, ustawienia, przesięgi i zasięgi się nie będą zgadzały a tymi magnesami to biegun ziemi odsłuchy globalnie zakłócisz ...
I takie tam

A ja powiem, jak masz drukarkę i parę PLN które możesz przeznaczyć, to czemu by nie spróbować i samemu nie sprawdzić? Podpowiem tylko, żebyś przyjął za wzór długości ramienia (od osi obrotu do igły) i kąta osi igły do osi ramienia, jakieś znane ramię, zobacz może uda Ci się znaleźć takie, które ma headshelle na standardowe gniazdo, wtedy tylko kupujesz headshele, gniazdo i rurkę na średnice mocowania gniazda. Popatrz w modelarskich za rurkami węglowymi.
Z niecierpliwością czekam na postępy.

[zbyszek1982]

Fizykę to ja dawno miałem, ale bałbym się, czy się te łożyska nie rozjadą jak to ramię zacznie pracować.

Do tego siły odpychające będą ten efekt rozchwiania wzmagać. Musiały by być idealnie takie same te magnesy chyba, albo jakieś specjalistyczne do takich zastosowań, które by miały jakoś soczewkowane te pola magnetyczne, żeby pracowały tylko w jednej osi.

W Zonteku było ramię z magnetycznym łożyskiem, ale tam jest zdaje się jeden zestaw magnesów który napręża cały układ wiszący na cienkiej stalowej lince i zachowuje się to jak unipivot. Poszukaj.

[mrcnoos]

Trzymam kciuki, nie ma się co bać. Jeśli jeden wydruk nie da Ci efektu to poprawisz drugim. A jak się wszystko uda to zostaje satysfakcja i działające urządzenie. Czekam na relację z postępów.

[Pawelec]

Bardzo kibicuję odważnym pomysłom. Sam popełniłem kilka lat temu projekt, który do dzisiaj koryguję. Jestem bardzo zadowolony z efektu. Początki umieściłem w:
viewtopic.php?f=65&t=5021
gdzieś koło czwartej strony zaczyna się zabawa z ramieniem.
Efekt obecny tutaj:
viewtopic.php?f=65&t=14816
W Twoim projekcie troszkę mnie martwi sztywność drukowanych elementów. Łożyska na magnesach we wszystkich kierunkach to też niekoniecznie dobre rozwiązanie tym bardziej, że stabilizacja boczna łożysk pozostaje nie rozwiązana. Z czego wykonasz rurkę ramienia, która jest bardzo newralgicznym i trudnym elementem (rezonans) jak również odizolowanie (zminimalizowanie wpływu) przeciwwagi od rurki poza układem łożysk pivotu.
Trzymam kciuki

[Sir_Gorg]

W Twoim projekcie troszkę mnie martwi sztywność drukowanych elementów. Łożyska na magnesach we wszystkich kierunkach to też niekoniecznie dobre rozwiązanie tym bardziej, że stabilizacja boczna łożysk pozostaje nie rozwiązana. Z czego wykonasz rurkę ramienia, która jest bardzo newralgicznym i trudnym elementem (rezonans) jak również odizolowanie (zminimalizowanie wpływu) przeciwwagi od rurki poza układem łożysk pivotu.

Oglądałem Twoje ramię - mistrzowska robota a ramię majstersztyk. Niestety, nie jestem w stanie wydłubać czegoś takiego z dwóch powodów - nie mam bladego pojęcia o tokarstwie/frezerstwie no i nie mam parku maszynowego Stąd pójście w druk 3D.

Co do sztywności wydruków z żywicy - mnogość na rynku tychże pozwoliła mi wybrać najlepszą do tego celu, o najniższym rezonansie własnym. Wada - cena (litr 2.200zł), na szczęście mogę ją kupić w wielokrotnościach 100ml. Same tuleje magnetyczne zostały eksperymentalnie wyliczone tak, że oddziałują na siebie wyłącznie te bezpośrednie - w parze. Już 1cm od pary rozdzielonej materiałem wpływ zanika. Rurkę planuję z czterech różnych materiałów (testowo) - włókno węglowe twill, aluminium oraz... z papieru klejonego żywicą polimerową (zwijka) i forniru drewnianego (zwijka). Mam kilka kawałków forniru o grubości 0,18mm - może wyjść fajna rurka, choć samo zwijanie będzie niezłą zabawą.

Przeciwwaga nie będzie metalowa - rozkręcana obudowa z tworzywa sztucznego a wewnątrz obciążenie. Tak więc wkładka nie będzie miała żadnego fizycznego kontaktu z jakimkolwiek metalem magnetycznym.

Natomiast nie bardzo rozumiem obawy o stabilizację boczną "łożysk". Zarówno magnes jak i tulejka ceramiczna zostaną wklejone na beton w swoje gniazda... W tych miejscach nie będzie żadnego luzu.

Jedyna rzecz, która mnie nieco wpienia - nie mogę nigdzie w sieci znaleźć sensownego schematu wykonania windy ramienia

[Pawelec]

Natomiast nie bardzo rozumiem obawy o stabilizację boczną "łożysk"

Być może, źle czytam zasadę działania łożysk z pierścieni neodymowych. Proszę popraw jeżeli się mylę. Pierścień obraca się na osi ceramicznej gdzie siły dosyć nierównomiernie rozkładają się gdyż węglik jest materiałem niejednorodnym. Ale to pewnie nie problem. Określenie stabilizacji bocznej użyłem do sposobu jakim zamierzasz spowodować, że elementy nie będą przesuwały się wzdłuż osi a blokady nie powodowały tarcia?

[Sir_Gorg]

Określenie stabilizacji bocznej użyłem do sposobu jakim zamierzasz spowodować, że elementy nie będą przesuwały się wzdłuż osi a blokady nie powodowały tarcia?

Już łapię. Chodzi Ci o ten możliwy ruch oznaczony podwójnymi strzałkami i tarcie w punktach zaznaczonych strzałkami pojedynczymi:

No więc - ruch poprzeczny (w osiach obrotu) całkowicie niweluje moc magnesów, natomiast co do tarcia - słuszna uwaga. Będę musiał w modelu 3D pogłębić o 1mm otwory na osie ceramiczne, aby osie nie opierały się o dno tych otworów. Co do samego wykończenia powierzchni węglika/chropowatość - to, co na razie dostałem do ręki jest bardzo gładkie - węglik krzemu jest materiałem jednofazowym, więc twardość na powierzchni w wielu punktach jest do siebie zbliżona - co innego węglik wolframu. Sama praca - mamy tu minimalne obciążenia i obrót w płaszczyźnie o 30 stopni i w pionie o 1 - 2 stopnie. Takie tulejki i osie pracują nominalnie w pełnym zakresie obrotu z prędkościami 1500-2000 obr./min. Sądzę, że 30 stopni na 25 minut nie będzie dla tych elementów nadmiernym wyzwaniem

Usiłuję teraz wymyślić jakieś urządzenie, które pozwoli mi na modelu eksperymentalnym pomierzyć minimalne siły potrzebne do przemieszczania ramienia w płaszczyźnie śledzenia rowka płyty.