www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала » Открытый раздел » Мастерская на столе » Книга Маленькие станки - 4

Страниц (19): В начало « ... 3 4 5 6 [7] 8 9 10 11 ... » В конец
 

61. Evgeny - 08 Июня, 2009 - 03:11:33 - перейти к сообщению
В таблице приведены технические характеристики намоточного станка СУН-0,5С. Как видно, в намоточном станке применяется двигатель никак не слабее, чем у токарного станка соизмеримого размера и веса. Крутящий момент, с которым этот станок может мотать - также довольно высокий, при том, что максимальный провод 1,2 мм, то есть не самый толстый. Это наводит на некоторые размышления.
Так, в самодельном станочке, что я сейчас затеял, установлен двигатель от шуруповёрта с моментом примерно 30-40 мН*м и понижающий редуктор 4:1. Таким образом момент на катушке получится около 0,12-0,16 Н*м - вполне вероятно, что это слишком мало для намотки толстого провода или для тонкого, но на максимальном диаметре катушек.
62. Evgeny - 08 Июня, 2009 - 03:32:20 - перейти к сообщению
Вообще, для эмалированного медного провода существует максимально допустимое усилие натяжения при намотке. Приблизительно, без учёта скорости намотки и формы каркаса, оно считается по формуле:
P=84d^2, где
P - усилие натяжения, в Ньютонах
d - диаметр провода без изоляции, в миллиметрах.

Так, для провода разного диаметра и для катушек разного диаметра получим следующую табличку с максимальным натяжением и соответствующим крутящим моментом. Предполагаем, что на валу катушки момет ограничен применённым двигателем и редуктором и составит не более 0,16 Н*м. Для этого случая я выделил зеленым цветом сочетания провода и диаметра намотки, где максимальное натяжение заведомо не будет достигнуто. Желтым выделены сочетания, где двигатель (торетически) сможет перетянуть провод сверх меры. При этом провод ещё не порвётся, но уже изменит размеры (вытянется), свойства изоляции также ухудшатся.

Подробная таблица с допустимым натяжением провода здесь
Сравнительная таблица с характеристиками разных намоточных станков здесь
63. Evgeny - 08 Июня, 2009 - 04:31:53 - перейти к сообщению
Однако, чтобы достигнуть критического натяжения, например, для провода 0,8 мм при диаметре намотки 60 мм, потребуется тянуть провод в 10 раз сильнее, чем cможет моторчик шуроповерта с редуктором 4:1.
Промышленные намоточные станки, как я понял, могут наматывать провод с усилием вплоть до максимально допустимого натяжения. Причём некоторые могут мотать с такой силой одновременно несколько катушек - для этого действительно нужен мощный двигатель. А вот какое натяжение минимально необходимо для нормальной намотки, я пока не знаю. Субъективно можно предположить, что при намотке обычное натяжение может быть, по крайней мере, в несколько раз меньше предельно допустимого. Здесь я исхожу из того, что для провода 1 мм максимальное натяжение 84 Ньютона - это примерно 8 килограмм. По опыту намотки миллиметровым проводом столько явно не обязательно. И даже 4 килограмма для этого тоже вроде бы должно хватить. А вот точнее сказать сколько минимально достаточно, пока не могу. Надо или замерить, или найти технологические сведения с намоточного производства.

Но уже и так ясно: с учетом того, что применённый двигатель имеет номинальные обороты порядка 10000 или даже выше, то при вращении катушки допустим, со скоростью 1000 оборотов в минуту, редуктор должен быть 10:1, а не 4:1.
Предполагая, что вращающего момента на толстый провод может не хватить, желателен редуктор с ещё большим понижением, например в 15 или 20 раз. Либо в конструкции надо было предусмотреть несколько скоростей с разным понижением - для быстрой намотки тонкого провода с малым усилием и для медленной намотки толстого провода с большим усилием. Это нетрудно сделать даже простейшим набором шкивов, если бы подумать заранее. ШИМ регулятор скорости я на моторчик конечно приспособлю, частоту вращения он снизит, а вот момент не повысит.

Получился наглядный пример о том, как не надо делать. Лучше бы перед изготовлением чего-либо, узнать поподробнее все нюансы, чтобы не пришлось переделывать заново.

Впрочем, станок почти готов к первым испытаниям и его возможности и недостатки должны вскоре выявиться на практике.
64. Evgeny - 08 Июня, 2009 - 06:30:05 - перейти к сообщению
Пока искал сведения об оптимальном натяжении провода, нашёл ещё одну схему кинематики намоточного станка: пусть будет для коллекции. Здесь ширина намотки регулируется смещением зелёной оси в рычаге-водиле. Возвратно-поступательное движение укладчика создаётся фасонным красным эксцентриком (аналогичное устройство имеют показанные в начале темы приспособления для универсальной перекрёстной ВЧ-намотки). Кстати, похожим эксцентриком в форме сердечка укладывается нить при её намотке на челнок в известных швейных машинках господина Зингера.
В станке скорость вращения эксцентрика (шаг намотки) определяется сменными парами в наборе шестерней.
65. Evgeny - 09 Июня, 2009 - 02:31:31 - перейти к сообщению
Испытание собранного самодельного станочка (пока без провода, просто на холостом ходу) подтвердило опасения – редукция слишком мала, вращающий момент очевидно недостаточен, а обороты слишком высоки. Кроме того, вся конструкция получилась хлипковата. Чтобы наматывать провод потолще, придётся усиливать проблемные места. . По субъективным ощущениям вращение даже 1500 оборотов в минуту – слишком быстро для большинства возможных задач. Таким образом, для двигателя от аккумуляторной дрели (или шуруповерта) в подобном намоточном станочке, редукция должна быть не менее пятнадцати раз. Максимальая скорость вращения катушки при этом составит около тысячи оборотов или чуть меньше.
Теперь либо добавлю предварительную ступень редуктора на моторчик и усилю некоторые части (например, тонкий пассик заменю на какой-то более серьёзный ремешок), либо заменю моторчик на более медленный и слабый, пожертвовав как скоростью намотки, так и возможностью мотать проводок потолще.

Ещё одно свойство, выявленное при испытаниях конструкции – сильный шум от шестерён и громкое щёлканье переключателя направления укладчика. Позже с этим как-то буду бороться.

На рисунке - условная кинематическая схема моей самоделки. Редуктор счётчика витков и тяга реверса укладчика здесь не показаны. И подающая часть с натяжителем не показана - к ней ещё даже не приступал.
66. Evgeny - 09 Июня, 2009 - 02:33:16 - перейти к сообщению
Механизм реверса укладчика.
На выходном валу дискового вариатора скользяще закреплена зелёная шестерня. Эта шестерня может передвигаться с помощью тяги с вилкой на конце. В одном крайнем положении вращение передаётся с зелёной шестерни на правую красную, в другом - с зелёной шестерни на синие сателлиты и на левую красную шестерню. Таким способом изменяется направление вращения ходового винта и укладчик движется в обе стороны.

Тяга фиксируется в крайних положениях подпружиненным шариком. На тяге имеются два передвижных упора, которыми устанавливается ширина намотки. На основании укладчика предусмотрен выступ, расположенный как раз между упорами. Выступ нажимает в крайних положениях на упоры и передвигает тягу, переключая направление вращения ходового винта. Чтобы переключение происходило мгновенно, с каждой стороны между выступом и упорами на тягу установлено по небольшой пружинке. При подходе выступа к упору пружинка сжимается, но тяга не двигается, так как шариковый фиксатор удерживает тягу в крайнем положении сильнее, чем усилие сжатой пружинки. При дальнейшем движении выступ давит на полностью сжатую пружинку, через неё - на упор. Тут усилие уже больше, чем может держать шариковый фиксатор, и тяга сдвигается. При этом пружинка разжимается и быстро перещёлкивает тягу в другое крайнее положение. Шариковый фиксатор попадает во вторую выемку и тяга теперь будет находиться в этом устойчивом положении.
Так в каждом крайнем положении укладчик нажимает выступом на упор и перещёлкивает тягу. Вилка на её конце сдвигает зелёную шестерёнку и напрвление вращения ходового винта меняется на противоположное.
Механизм реверса проверен в действии. С небольшими оговорками можно сказать, что оказался вполне работоспособен.
67. ikary4 - 09 Июня, 2009 - 23:07:14 - перейти к сообщению
Доскональная работенка проведена...Респект...много интересного и поучительного))) Подмигивание
68. Evgeny - 11 Июня, 2009 - 16:39:40 - перейти к сообщению
Поменял двигатель - поставил помедленнее и послабее, так как большой момент пассик всё равно не может передать. В намоточном станочке на привод катушки нужно или делать полностью шестерёнчатый редуктор, или, если уж ремённый, то ремешок ставить примерно как на швейной машине или на маленьком токарном станке. Вообще, после включения и первых попыток что-то намотать, совершенно очевидна стала потребность в нескольких скоростях привода. То есть попытка обойтись каким-то одним фиксированным понижением оборотов - ошибочное решение. Натяжение провода пропорционально квадрату его диаметра. Для проводе диаметром один миллиметр требуется натяжение в сто раз выше, чем для провода диаметром 0,1 мм.

При более широком диапазоне наматываемых проводов 0,05-1,5 мм натяжение изменяется почти в тысячу раз. При этом в граничных случаях, например при намотке тонкого провода на каркас диаметром 8 мм, а толстого - на каркас диаметром 80 мм, момент на валу катушки должен будет отличаться ещё больше, уже в десять тысяч раз. Потому намоточный станок с одной скоростью оборотов - это жалкое зрелище. Нужно несколько скоростей в понижающем редукторе и моторчик приличной мощности.

Простейшие передвижные упоры с фиксирующим винтом, показанные на фото, держат ненадёжно (самопроизвольно отвинчиваются через какое-то время) и неудобны для точной подстройки. Позже заменю их на упоры с цанговым зажимом и с дополнительной тонкой регулировкой положения.
69. Evgeny - 11 Июня, 2009 - 16:47:01 - перейти к сообщению
Ещё один небольшой недостаток. На фото показана ось катушки, установленнная между ведущим и задним центром. Вот эти конические центры удобнее выполнить наоборот - в станке сделать обратные конусы (углубления), а на оси - прямые конусы (заострения). В таком случае любую шпильку или подходящую ось, которых может быть несколько для разных катушек, достаточно заострить с двух концов на наждаке, а не торцевать и центровать на токарном станке. Это в равной степени касается крепления и приёмной, и подающей катушек.
70. Evgeny - 12 Июня, 2009 - 05:07:57 - перейти к сообщению
Электрическая схема намоточного станка содержит стабилизированный ШИМ регулятор скорости вращения двигателя, блок питания напряжением 24 Вольта, реле, три индикаторные лампочки, кнопку включения “Пуск”, кнопку выключения “Стоп” (на размыкание), выключатель послойного режима и переключатель направления. На механической части установлены четыре концевых переключателя: контроль заполнения катушки, датчик направления и два аварийных на крайние положения укладчика.

После нажатия кнопки “Пуск” реле срабатывает, включаясь своими контактами на самоблокировку, и остаётся во включенном состоянии до нажатия кнопки “Стоп”, либо до срабатывания датчика заполнения катушки или до срабатывания аварийных концевых переключателей. В любом из этих случаев цепь питания реле размыкается , реле отключается и самоблокировка снимается. Четвёртый концевой переключатель даёт сигнал о текущем направлении раскладки и вместе с переключателем направления образует схему послойной намотки. Слой наматывается, срабатывает механика изменения направления, переключается концевой переключатель направления и цепь питания двигателя размыкается. После укладки межслойной изоляции необходимо изменить положение переключателя направления на противоположное – намотка продолжится до заполнения следующего слоя и т.д.
Переключателем “Слой” можно отключить режим послойной намотки. В этом случае питание на двигатель подаётся непрерывно, а контрольная лампочка “Слой” выключена.

Powered by ExBB
ExBB FM 1.0 Beta by TvoyWeb.ru
InvisionExBB Style converted by Markus®