RSS

Mini sprzęgło do tego co mini

03 Mar

W poprzednich dwóch wpisach poruszyłem temat mini nakrętek dzielonych, w tym jednej do przełączania napędu pomiędzy dwoma śrubami. Wspomniałem wówczas o sprzęgle, które przydatne byłoby szczególnie w przypadku suportu poprzecznego mini tokarki. Jak zawsze wszystko musi być mini, a więc borykać się dalej będziemy z brakiem miejsca.

Na samym początku rzecz najważniejsza. Sprzęgło jest jednym z klasycznych tematów z zakresu Podstaw Konstrukcji Maszyn. Niniejszy projekt, należy traktować jako studyjny, a więc nie poparty obliczeniami. Rozwiązania jakie przyjąłem są na tyle proste, że każdy, kto choćby liznął zagadnienia obliczeń  powinien dać sobie  radę. W schemacie obliczeniowym oczywiście przyjmujemy założenia, a więc to co najważniejsze, czyli moment jaki ma być przez sprzęgło przenoszony. Po drugie zakładamy materiał i wynikający z właściwości tego materiału współczynnik tarcia. Obliczamy więc niezbędne naciski, a z nich siłę jaką muszą nam wygenerować sprężyny talerzowe. Na stronie IGUS-a, znajdziemy potrzebne dane, czyli zależność, ugięcie -siła. To pozwoli nam określić ilość sprężyn i przewidzieć na nie miejsce. Oczywiście musimy pamiętać, że nasze rozważania dotyczą stanu wyjściowego, czyli sytuacji, gdy sprzęgło jest włączone. Oznacza to, że aby je rozłączyć sprężyny musza się jeszcze bardziej poddać, co z kolei będzie związane z większa siłą, nie tylko na dźwigni do wyłączania, ale również z siła, która będzie  starała się rozerwać całą naszą konstrukcję. 

Niniejszy blog został stworzony do prezentacji projektów, a nie nauki wytrzymałości materiałów albo podstaw konstrukcji. Każdy musi sam z siebie coś zrobić, poprawić, obliczyć, dopasować, albo zmienić. Tylko takie podejście pozwoli nam, krok po kroku osiągać zamierzony cel.

Ale do rzeczy. Dzisiaj jak zaznaczyłem, „pole operacyjne” nie zostało określone, natomiast problem jako taki pozostał. Wszystko musi być małe i działać bardzo prosto. Ot włączyć lub wyłączyć, nacisnąć lub pociągnąć, nic tylko tyle. Przyjmując takie założenie zaprojektowałem  mini sprzęgło pokazane na rysunku 1.

Złozenie mini sprzegła rozłączalnego 1

Rysunek 1 Złożenie mini sprzegła

To samo złożenie przedstawiam w innym rzucie, aby przybliżyć zasadę jego działania. Otóż, do włączania lub wyłączania połączenia pomiędzy częścią napędzana i napędzająca, służy pokazana dźwignia. Jej ruch w pionie powoduje przesuniecie wystającego trzpienia, a tym samym wewnętrznego suwaka, który widoczny jest na rysunku 3.

Złozenie mini sprzegła rozłączalnego 2

Rysunek 2 Złożenie mini sprzęgła, pokazane w innym rzucie

Po ukryciu zewnętrznego korpusu, wewnętrzny suwak, tu pokazany na zielono – nie mylić z wałkiem biernym, został przecięty, aby możliwe było jego założenie na drugi element tarczy dociskowej sprzęgła, który oznaczony został kolorem fioletowym. W tym konkretnym przypadku, relacje jakie zostały narzucone, pokazują sprzęgło „zamknięte”.

Złożenie mini sprzegła rozłączalnego 4

Rysunek 3 Złożenie sprzęgła, po ukryciu obudowy w stanie „zamknięte”

Na rysunku 4 pokazuję wewnętrzny suwak, zmuszający tarczę wewnętrzną do odsunięcia od tarczy napędzającej. Tutaj wyraźnie widać wycięcie umożliwiające na osadzenie w części biernej sprzęgła.

Mechanizm suwakowy

Rysunek 4 Wewnętrzny suwak

Tarcza wewnętrzna ma kształt pokazany na rysunku 5. Osadzona jest na wale biernym przy pomocy dwóch łożysk iglidurowych, które lepiej będzie widać na przekrojach, z tej przyczyny w tym miejscu jedynie sygnalizuje ten fakt. Poz tym, pragnę zwrócić uwagę na otwory znajdujące się po lewej stronie. Co prawda można się domyślać ich przeznaczenia, ale pewność uzyskacie za chwilę.

Tarcza dociskowa bierna

Rysunek 5 Tarcza dociskowa wewnętrzna.

Teraz omówmy jak to wszystko działa. Otóż mamy taki układ. Po prawej stronie mamy zaznaczony na szaro wałek atakujący. Do niego, tu nie zapominajmy o ukrytej obudowie, dociskana jest przy pomocy sprężyn talerzowych tarcza wewnętrzna  Jest to stan normalny. Być może głupio to zabrzmi, ale nazywam to stanem „normalnie zamkniętym”. Z tej przyczyny, trzpień suwaka odpycha dźwignię do góry, co widać na rysunku 6.

Złożenie mini sprzegła rozłączalnego 5

Rysunek 6 Stan „normalnie zamknięty” mini sprzęgła

W chwili gdy dźwignia przemieszczona zostanie do pozycji „poziomej”, nastąpi rozłączenie, co pokazuję na rysunku 7.

W tym miejscu pragnę zwrócić uwagę na pewien drobiazg. Otóż, jest istotną rzeczą, takie usytuowanie osi, aby w stanie „otwartym”, oś popychająca trzpień suwaka, znajdowała się poniżej osi obrotu dźwigni. Wynika to z faktu, że siła poosiowa działająca na suwak, a pochodząca od sprężyn talerzowych, będzie starała się odchylić dźwignię, czyli „zamknąć” – złączyć sprzęgło. Kiedy znajduje się poniżej osi obrotu, jej działanie powoduje swoiste utrwalenie stanu, w tym przypadku stanu rozłączenia.

Złożenie mini sprzegła rozłączalnego 6

Rysunek 7 Suwak w pozycji „rozłączone”

Aby jeszcze bardziej zmniejszyć niebezpieczeństwo przypadkowego włączenia mini sprzęgła, w korpusie zaproponowałem, wyfrezowanie w korpusie kanałów pochylonych w stosunku do płaszczyzny o 2°. Pokazuję to na rysunku 8.

Kształt wyfrezowania

Rysunek 8 Pochylenie ścianek korpusu- wyfrezowany kanał

Kilka słów na temat sprężyn talerzowych.

Nie jest tajemnicą, że w przypadku sprzęgła, które ma być zastosowane np.  w mini tokarce, albo w innym urządzeniu, będziemy mięli do czynienia z ciągłym tarciem wynikającym z ruchu obrotowego. Oznacza to, że należy ten fakt uwzględnić poprzez zastosowanie odpowiedniego materiału. Jedynym jaki ma tu sens jest ten, jaki zastosowano w sprężynach Polysorb firmy IGUS. Co to jest za materiał, jak się nazywa, nie wiem, ale czytając dane techniczne jestem spokojny. I co najważniejsze, należy pamiętać o tym co nazywa się napięciem wstępnym, czyli o umieszczeniu takiej ilości sprężyn, aby siła tarcia pomiędzy tarczą bierną i atakującą, pozwalała uzyskać wymagany moment. Ile ich ma być? Uczciwie mówiąc, nie wiem, trzeba to wyliczyć. O tym pisałem na wstępie. Są dwie drogi, albo liczyć albo do rozwiązania dojść empirycznie. Dla tych, którzy zechcieliby sprawdzić to na prototypie, przewidziałem prymitywną możliwość regulacji, a którą będzie widać na kolejnych rysunkach.

Co zaś się tyczy przeniesienia napędu. Proszę zauważyć, tarcza napędzająca z uwagi na siłę tarcia, napędza, tarcze bierną. Ta zaś poprzez zastosowanie szpilek, tutaj w ilości 4 sztuk, przekazuje napęd na śrubę. Ot i cała „tajemnica”.

Sprężyny talerzowe

Rysunek 9 Widok sprężyn talerzowych i szpilek łączących tarczę wewnętrzną ze śrubą.

To samo ale w innym ujęciu pokazuje na rysunku 9. Sprężyny talerzowe są tu zasłonięte tarczą wewnętrzną i dlatego ich nie widać, natomiast doskonale wyeksponowane zostały szpilki prowadzące.

Złożenie mini sprzegła rozłączalnego 9

Rysunek 10 Widok na szpilki prowadzące

Teraz przekrój. Na rysunku 10 pokazuję stan sprzęgła zamkniętego, gdy obie interesujące nas części są połączone poprzez nacisk sprężyn talerzowych. Tu jeszcze raz przypominam o odpowiednim dobraniu ich ilości. Przekrój ten pokazuje cała filozofię działania zaproponowanego rozwiązania.

Wcześniej wspomniałem o możliwości regulacji. W prezentowanym rozwiązaniu, przewidziałem możliwość wstawienia podkładki dystansowej albo dołożenia jeszcze jednego talerzyka sprężyny. Najbardziej eleganckim rozwiązaniem baby możliwość regulacji od zewnątrz  np. jakaś śrubą. Niewątpliwie tak, ale na dziś, musi wystarczyć to co jest, tym bardziej, że czeka nas przeróbka suportu poprzecznego. Przeróbka uwzględniająca elementy omówione w ostatnich trzech wpisach.

Złożenie mini sprzegła rozłączalnego 8 - złączony

Rysunek 11. Przekrój mini sprzęgła – stan „zamknięty”

Rysunek 11 to stan „otwarty”. Nic nowego w stosunku do stanów opisanych wcześniej. Jakby podsumowanie wszystkiego.

Złożenie mini sprzegła rozłączalnego 7 - rozłączony

Rysunek 12 Przekrój mini sprzęgła – stan „otwarty”

W tym miejscu chciałoby się powiedzieć, że zamknąłem wszystkie dodatkowe, a konieczne elementy. Niewątpliwie tak, ale sam nie wiem, czy coś jeszcze nie „wyskoczy”. Wszystko wyjdzie po wykonaniu prototypu.

A swoja droga pierwszy prototyp pilarki jest już na ukończeniu. Już, albo dopiero. Okazuje się, że zakup elementów jest niczym, wobec próby zlecenia wykonania, wycięcia lub wyfrezowania pojedynczej części. To jednak może być przedmiotem odrębnego wpisu.

Na dziś wystarczy. Nieustannie zapraszam do dyskusji i komentowania. Zapraszam również do publikacji własnych projektów. Mam świadomość, że obecna forma blogu, nie sprzyja bezpośredniemu logowaniu, publikacji i pobieraniu plików źródłowych.

Ze swej strony boleję również, że nie mogę publikować animacji ani plików PDF. Nie mogę albo nie potrafię. Podejmuje jednak różne próby. Któraś z nich da zapewne pozytywne rozwiązanie.

Zachęcam również do publikacji projektów na stronie AlibrePowred. Nie sądzę aby w Polsce brakowało dobrych i ciekawych projektów wykonanych własnie w ALIBRE, bo przecież ta strona poświęcona jest promowaniu właśnie tego oprogramowania.

Licząc na aktywność i współpracę, pozdrawiam niezmiennie wszystkich odwiedzających mój blog.

Janusz

Advertisements
 

Tagi: , , , , , , , , , , , , , , ,

2 responses to “Mini sprzęgło do tego co mini

  1. Tommy Westhouse

    1 lipca 2014 at 17:58

    Super wpis, właśnie brakowało mi pomysłu na mini sprzęgło ;d
    Dzięki wielkie

     
    • Janusz

      3 lipca 2014 at 11:25

      Miło mi. Zapraszam do współpracy. Pozdrawiam serdecznie.
      JK

       

Skomentuj

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

 
%d blogerów lubi to: