RSS

Archiwum kategorii: CNS Solutions

Warto wspópracować

Zrób sobie szafę, albo …coś – część 1

Długo mnie tu nie było. Okazuje się, że życie jest bogatsze, niż nam się wydaje. Może teraz uda mi się wrócić do starego tempa publikacji.

Dziś kolej na zgoła odmienny obszar. Proponuję pracę w drewnie albo materiałach drewnopodobnych. Bywa tak, że potrzeba zmusza nas do zagospodarowania wolnej przestrzeni np, w przedpokoju albo w łazience. Możemy skorzystać z usługi pana „Zbyszka”, ale musimy się liczyć z konsekwencjami, jeśli jest to osoba nieodpowiedzialna. albo podjąć się samodzielnego wykonawstwa. W tym drugim przypadku,sprawę ułatwia nam szeroki dostęp do materiałów i potrzebnych elementów. Schody zaczynają sie dopiero na etapie montażu. I o tym dziś chciałbym coś napisać.

Zacznijmy więc od tego co jest naszym celem. Tu pragnę podkreślić, że wszystkie rysunki wykonałem w programie Geomagic Design, dzięki uprzejmości DATACOMP z Krakowa, za co jestem bardzo wdzięczny.

To do czego dziś zmierzamy pokazuję na rysunku 1.

Złożenie szafki 2

Rysunek 1 Projekt szafki łazienkowej

Teraz trochę opisu. Przestrzeń,jaką mogłem zagospodarować miała wymiary: 350 mm głębokości, 710 mm szerokości i 2460 mm wysokości. Na dodatek, „fachowcy” zostawili jedną z bocznych ścian, taką, jaką zastali, czyli wybrzuszoną. Widać, taka im się podobała. Przy odbiorze remontu, nikt na to nie zwrócił uwagi i tak zostało. W efekcie zapadła decyzja, że szafa, będzie miała maskownice, a korpus szafy, będzie z każdej strony miał około 30 mm luzu w stosunku do ścian. Na dodatek, użytkownik zażyczył sobie dwie zamykane przestrzenie, oraz miejsce, zamykane oczywiście, na bieliznę do prania, a także wysuwaną szufladę na środki chemiczne. Myślę, że jeśli idzie o opis, to już wystarczy.

Teraz przyszła kolej na sposób wykonania. Sprawa jest o tyle prosta, że każdy element wykorzystany w projekcie ma swoje wymiary. Tak więc, wystarczy pójść do np. OBI i zamówić dokładnie przycięte elementy. Problem zacznie się przy ich łączeniu. Jak to zrobić?

Przypomniały mi się lata słusznie minione, kiedy po raz pierwszy zaprojektowałem kilka przyrządów, znakomicie ułatwiające pracę przy meblach, które wówczas składałem. Zacznijmy więc od przyrządu pierwszego, pokazanego na rysunku nr 2. Składa się on z płyty korpusu, trzech tulejek wiertarskich i 4-ech kołków prowadzących. Pełny opis znajdziecie na końcu tego wpisu.

Przyrząd, o którym mówię pokazuje na rysunku 2, w wersji do osadzania kołków w powierzchni czołowej płyty. Jeśli idzie o wiercenie otworów w płycie z którą będzie połączona, należy dokręcić jeszcze dwa kołki, ale to opiszę niżej.

Złożenie przyrządu do kołków 2

Rysunek 2 Przyrząd przygotowany do osadzania kołków w płaszczyźnie czołowej płyty

Tak więc zadanie polega na połączeniu dwóch płyt pod kątem prostym, Punktem wyjścia jest wywiercenie otworów w płaszczyźnie czołowej płyty, którą nazwijmy płytą poziomą, co pokazuję na rysunku 3

Złożenie do prezentacji 1

Rysunek 3

Aby to zrobić, należy po prostu przyłożyć przyrząd do powierzchni czołowej płyty, ustawić w rozsądnym miejscu, przekręcić do wyczucia oporu, ale nie na mocno, aby płyty nie uszkodzić i wiercić – patrz rysunek 4. przekręcenie przyrządu w płaszczyźnie poziomej spowoduje oparcie się kołków o płaszczyznę płyty i wyznaczenie środka jej grubości, tulejka poprowadzi wiertło, tu przypominam, że do płyty 18 mm stosuje się kołki o średnicy 8 mm i takie to wiertło powinno być. Napisałem „w rozsądnym miejscu” co oznacza aby nie wiercić za blisko brzegu. Odstępy pomiędzy kołkami można ustawiać na tzw. oko, bo jak dalej poczytacie, nie ma to żadnego znaczenia.

Złożenie do prezentacji 2

Rysunek 4

I tak postępujemy tyle razy ile potrzeba, a ile potrzeba, każdy musi zdecydować sam. Na rysunku 5 pokazuję przypadek, w którym zastosowałem 2 kołki, a więc potrzebne były dwa otwory.

Złożenie do prezentacji 3

Rysunek 5

Teraz osadzenie kołków. Tego nie będę opisywał, bo każdy wie, na jaką głębokość wiercić i czym wklejać kołki. No więc wklejone o gotowe do dalszego działania, pokazuję na rysunku 6.

Złożenie do prezentacji 4

Rysunek 6

Aby przygotować otwory w płycie, która ma być z nią połączona, należy dokręcić pozostałe dwa kołki. Wówczas przyrząd będzie wyglądał jak na rysunku 7.

Złożenie przyrządu do kołków 1

Rysunek 7

Czas na ustawienie płyt. Oczywiście musimy mieć ściski, które pomogą w poprawnym ustawieniu obu części. Nie wspominam o jakichś listwach lub belkach, które uwzględnią grubość ramienia dolnego ścisku. Traktuję to jako rzeczy oczywiste. Tak więc ustawiamy płyty aby dokładnie stykały się płaszczyznami czołowymi i to ustawienie ustalamy ściskami. Pokazuję to na rysunku 8.

Złożenie do prezentacji 5

Rysunek 8

Cztery kołki są potrzebne po to, aby pomiędzy dwa środkowe wsunąć osadzony już kołek, a dwa pozostałe, gwarantują nam uzyskanie kąta prostego. Pokazuję to na rysunku 9.

Złożenie do prezentacji 6

Rysunek 9

Tak ustawiony przyrząd dociskamy do płyty i wiercimy. Tu znowu jedynie zaznaczę, że należy pamiętać o odpowiedniej głębokości wiercenia. Może sie bowiem zdarzyć, ze jeśli otwór będzie zbyt płytki, to płyty nie będą się stykały, jeśli za głęboki to przewiercimy płytę, natomiast, jeśli będą wystawały za bardzo, to w skrajnym przypadku, mogą uszkodzić płytę. Póki co wiercimy drugi otwór, co pokazuję na rysunku 10.

Złożenie do prezentacji 7

Rysunek 10

No i przyszedł moment połączenia. Jak widać z rysunku 11, bez żadnych czarów-marów, wszystko pasuje.

Złożenie do prezentacji 8

Rysunek 11

Teraz już tylko śruby, ale o tym później. No zostało nam jeszcze trochę płyt do wiercenia, więc do roboty!

Złożenie do prezentacji 9

Rysunek 12

Czy to już koniec. No jeszcze szczegóły przyrządu i zapowiedź następnej części, bo to nie jedyny rodzaj połączenia z jakim będziemy się borykać. Oczywiście każdy musi zdecydować, czy chce to robić przy „ołówku”, czy to mu się opłaca, czy może pokusi się o jakieś ułatwienie. To nie mój problem, ja tylko podpowiadam.

Szczegóły przyrządu? No cóż, tak na prawdę, to jedynie wzornik wymiarów. Co do możliwości znalezienia środka grubości płyty, to tylko podstawowa geometria ze szkoły średniej o ile nie podstawowej. Reszta, to najbardziej podstawowa matematyka, albo jeszcze prostsza!. Wcześniej to już chyba przedszkole? Nie, nie chce mi się malować. Jeśli ktoś będzie zainteresowany, wyślę rysunki. Wystarczy napisać.

A co w następnej części?

Postąpię jak nasi mniejsi bracia, czyli amerykanie. Zobaczycie, gdy zajrzycie.

Będzie coś o innym rodzaju łączenia.

I to by było na tyle, jak mawiał pewien profesor mniemanologii.

Nazywał się Stanisławski – to dla młodego pokolenia.

Pozdrawiam wszystkich.

Jak zwykle czekam na odzew.

Janusz

 

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

Sprężyna dynamiczna – innymi słowy Geomagic Design vs. SolidWorks

Każdego z nas zapewne frapuje problem takiego przedstawienia projektu, aby efekt naszej pracy był efektowny. Może dlatego z takim uporem walczymy między innymi ze sprężynami i szukamy sposobu aby udowodnić, że jednak się uginają. To przecież duża frajda, gdy każdy zaprojektowany przez nas element zachowuje się tak, jak sobie życzymy.

Ze sprężynami jest pewien kłopot, bo i owszem, w ujęciu statycznym, można ja narysować, ale gdy mówimy o dynamice, to zaczynają się schody. Można oczywiście w zależności od programu w którym się realizuje projekt, wykorzystać pewne możliwości np. ukryte pod ikoną „PRZEBUDUJ”, mam tu na myśli SolidWorks, ale to nie daje tego efektu, na którym nam zależy. Pozostaje więc jedynie zastosować pewną sztuczkę.

Celowo pomijam jeszcze jedną opcję jaka występuje w SolidWorks. Można ją znaleźć w tutorialach opublikowanych na Youtube.

Dziś jednak pragnę pokazać dwie kwestie. Pierwsza to swoisty tutorial dotyczący sprężyny zarówno w Geomagic Design wraz z symulacją, jak również w SolidWorks. Finalnie pragnę doprowadzić do porównania sposobów pracy z wykorzystaniem obu programów i co nieco o tym napisać.

Zacznijmy więc od Geomagic Design. Proponuję film.

Jak widać, połowa wyciągnięcia obrotowego, posłużyła jako fragment sprężyny. Nie trudno zauważyć, że przy nadawaniu relacji posłużyłem się wiązaniem punktu środkowego z osią. Ten sposób ma jednak wady, bowiem, gdy dokładnie się przyjrzymy, to element końcowy, nieznacznie sie porusza. Dlatego lepiej jest zastosować inny sposób, polegający na nadaniu relacji równoległości płaszczyzny poszczególnych elementów, za wyjątkiem elementów skrajnych.

Wygląda to mniej więcej tak, jak na rysunku nr 1.

Podgrupa sprężyny- płaszczyzny

Rysunek nr 1 Płaszczyzny segmentów ustawione równolegle.

 

Proszę zwrócić uwagę, że płaszczyzna elementów końcowych, nie spełnia warunku równoległości. Tu zastosowałem wcześniej opisaną relację, czyli powiązanie początku układu współrzędnych elementu końcowego z osią sprężyny.

Pozostał problem animacji. Do tego zadania wykorzystałem Simulate for Geomagic Design. W sensie funkcjonalnym przypomina starszą wersję o nazwie, której już nie pamiętam, a która była dodatkiem do Alibre. Czas płynie, i wraz z nim rozrastają się możliwości. Tu jest ich naprawdę sporo. Program jak każdy, ma swoją specyfikę. Kiedyś poświęcę temu zagadnieniu, więcej czasu. Dziś jedynie sygnalizuję problem.

Tak więc jak wygląda symulacja? Najpierw sprężyna.

To co mnie zadziwia, to niska jakość obrazu, ale może to wina mojego braku biegłości w obsłudze tego programu.

A teraz dziurkacz, jako zastosowanie tej sprężyny.

Zapyta ktoś, dlaczego właśnie dziurkacz. Odpowiem, że tak jakoś wyszło, a celem było sprawdzenie tego , co mnie w Alibre, zawsze denerwowało. Otóż, ze sprężyną walczyłem już od pewnego czasu. Po jej złożeniu, co logiczne, występowała jako podzespół. Jak wiadomo, elastyczność podzespołu, uzyskuje się poprzez zaznaczenie opcji „Utwórz zespół nastawny”, tak też robiłem. Jednak o ile złożenie sprężyny „działało” o tyle po wstawieniu tego złożenia do innego, nadrzędnego złożenia, sprężyna albo nie chciała się uginać, albo czyniła to bardzo wolno.

Dlatego pomyślałem, że i tym razem zrobię taką próbę. Pokarzę ją na samym końcu i wówczas wszystko będzie jasne. Symulacja jak symulacja, można ją zaprogramować tak, aby ruch był powony, albo szybki. Co innego gdy ruch wymuszamy ręcznie. Wówczas łatwiej jest zauważyć, czy jest on płynny, czy tez coś się blokuje.

Pomyślałem sobie również, że przecież cały ten ruch, jest efektem szybkości przeliczania położenia poszczególnych punktów. Ot, tak jakbyśmy mówili o swego rodzaju silniku.

Z tej przyczyny pomyślałem sobie, jak to będzie w porównaniu z SolidWorks. Czy wyczuję różnicę. Pomijam komfort pracy, bo to zupełnie inne zagadnienie. Miałem i mam na myśli jedynie w silnik.

Efekt dotyczący sposobu powstawania sprężyny i symulację przedstawiłem na filmie.

W porównaniu z Simulate for Geomagic Design, symulacja w SolidWorks, to coś,co jest bardzo proste, szybkie i przyjemne. Tu wszystko jest jasne z uwagi na zachowanie tego samego nazewnictwa, tej samej symboliki i gdy przychodzi nam podłączenie jakiegoś napędu, tłumika, czy czegoś innego, zwyczajnie odwołujemy się do drzewka projektu.

W Simulate jest niestety inaczej. Tu drzewko , które powstało w Geomagic Design, zostaje przetworzone i wygląda inaczej. Proszę porównać rysunki 2 i 3.

Zbliżenie 2

Każdy z elementów złożenia niby posiada własną geometrię, ale trudno ja odnaleźć. A jeśli nawet nie będzie nam ona potrzebna w tym momencie, to samo wstawienie napędu, też jest inaczej zorganizowane. To specyfika, do której trzeba przywyknąć. Tak jak do nadmiernej moim zdaniem ilości znaków i znaczków dotyczących poszczególnych relacji albo jak kto woli wiązań. Nie znalazłem jeszcze sposobu, jak je szybko ukryć, Chyba jakiś sposób jest, ale ja go jeszcze nie odkryłem.

Zbliżenie 1

Oglądając tutoriale dotyczące tworzenia animacji w SolidWorks, odnosi się wrażenie, że tak jest chyba prościej. Efektem tego co udało mi sie podpatrzeć jest następujący film.

No a teraz porównanie.

Pomyślałem sobie, że jeśli szybkość przeliczania będzie istotnie różna, czyli to co nazywa się silnikiem, będzie szwankować, wówczas podczas próby ręcznego przemieszczania elementów, a tym samym „uginania” sprężyny, zauważę jakieś zatrzymania, zacięcia, zwolnienie, albo coś w tym rodzaju.

Najpierw dziurkacz w SolidWorks

A teraz w Geomagic Design.

No tak. Żadnej różnicy w szybkości działania i płynności ruchu, nie widzę. Nie da się jednak ukryć, że komfort pracy jest istotnie różny. W SolidWorks użytkownik ma wszystko wyłożone jak na talerzu. Tak jakby ci, którzy to oprogramowanie tworzyli, założyli lenistwo korzystających z SolidWorks.

W Geomagic Design, mamy niby jeden, a faktycznie dwa programy. Mam świadomość potencjału jaki drzemie w Simulate for Geomagic Design, ale doszukać się tutoriali na ten temat jest bardzo trudno, a i obsługa nie do końca jest przejrzysta. Trzeba po prostu do tego przywyknąć. Tak, tu trzeba oddać honor, efekt jest taki sam!

Nie wiem jak wykonuje się testy szybkości, ale coś mi się zdaje, że intuicyjnie, bez żadnej instrukcji przeprowadziłem, test wygody użytkowania.

I proszę, przecież nie chcę nikogo urazić, pragnę jednak pozostać obiektywnym, w SolidWorks, robi się to łatwiej.

No i to by było wszystko na ten temat.

Licząc nieustannie na Waszą aktywność

pozostaję z szacunkiem

JK

 

 

 

 

 

 

Możliwość zmiany przełożenia w przekładni pasowej zębatej

Kiedyś pomyślałem sobie, że co prawda, pasek zębaty daje jedno ściśle określone przełożenie, ale gdyby tak zestawić kilka przełożeń i dać możliwość wysprzęglania, to …. kto wie? No i od tego się zaczęło. Najpierw zacząłem zastanawiać się nad swego rodzaju modułem, który byłby czymś w rodzaju „przełącznika”. No i tak powstało coś, co prezentuję na rysunku 1. Oczywiście prezentowane rozwiązanie należy traktować jako koncepcję. Nie jest to rozwiązanie docelowe, ot choćby z uwagi na sposób łożyskowania, ale o tym niżej.

Próba1

Rysunek nr 1 Moduł wysprzęglania

Jego budowa, czyli to wszystko co w środku przedstawiam na przekroju, pokazanym na rysunku 2

Opis przekroju 1

Rysunek nr 2 Opis elementów modułu wysprzeglania

Jak widać znowu stosuję łożyska ślizgowe, firmy IGUS, Mam świadomość, że łożyska tego typu sprawdzą się jedynie przy odpowiednich parametrach, a to oznacza, że prędkości obrotowe muszą być rozsądne, czyli raczej niewielkie. To samo dotyczy obciążeń. Jednak uczciwie przyznaję, nie sprawdziłem żywotności łożysk dla warunków odpowiadających np. mini tokarce. W docelowym rozwiązaniu raczej będę stosował łożyska igiełkowe.

A jak ten moduł działa?

Otóż zębate koło pasowe osadzone jest luźno na wałku napędzającym. Z jednej strony trzymane jest przez obudowę, której tu brak, bo jest to podzespół, który w całości chcę wklejać do większego złożenia. Z drugiej strony, koło to jest przytrzymywane przez niewidoczny na przekroju, pierścień oporowy blokowany trzpieniem, widocznym na rysunku.

Koło, o którym piszę, ma gniazdo stożkowe dopasowane do elementu nazwanego stożkiem suwaka blokady, który odpychany jest sprężyną talerzową, spełniającą jednocześnie rolę łożyska wzdłużnego.Zarówno stożek suwaka blokady jak i suwak blokady, poprzez klin prowadzący, powiązane są z wałkiem napędzającym.  Gdy suwak blokady przemieszcza się w stronę zębatego koła pasowego, następuje ugięcie sprężyny śrubowej i, co powoduje z kolei przesunięcie stożka suwaka blokady. Ten zaś naciskając na sprężynę talerzową, odkształca ja i zbliżając się do wewnętrznej powierzchni stożkowej, poprzez tarcie, powoduje zrównanie prędkości obrotowych, Dalsze przesuwanie suwaka, powoduje wysuwanie się szpilek, które z uwagi na stożkowe zakończenia dopasowują swoją pozycję w stosunku do zębatego koła pasowego. Następuje zablokowanie i połączenie wałka napędzającego z zębatym kołem pasowym. Odłączanie odbywa się w odwrotnej kolejności. Najpierw sprężyna talerzowa, odepchnie stożek, a następnie poprzez cofanie się suwaka, nastąpi wycofanie szpilek z zębatego koła pasowego.

Teraz trochę rozrywki. Na filmie prezentuje budowę modułu

Natomiast poszczególne fazy zazębienia przedstawiam na kolejnym filmie.

Projekt, który prezentuję, jak wcześniej zaznaczyłem ma charakter koncepcyjny i wymaga jeszcze sporo pracy. Może kiedyś doczeka się realizacji. Dziś traktuję ten pomysł jako próbę rozwiązania jednego z problemów, z jakimi się borykam. Na rysunku 3 i 4 przedstawiam widoki modułu wysprzęglania.

Prba1.37

Rysunek nr 3 Widok modułu wysprzęglania

Poniżej od strony zębatego koła pasowego.

Prba1.34

Rysunek nr 4 widok modułu wysprzęglania od strony zębatego koła pasowego

Rysunek nr 6 przedstawia przekrój modułu.

 Z1

Rysunek nr 5 Przekrój modułu wysprzeglania

Na bazie tego modułu powstała koncepcja 4-ro stopniowej przekładni, którą prezentuję na rysunku nr 7.

Przekładnia pasowa zębata

Rysunek nr 6. Koncepcyjny projekt 4-ro stopniowej przekładni pasowej

 

Ten sam projekt przedstawiam na filmie.

I jeszcze kilka rysunków. Tak mógłby wyglądać napęd mini tokarki. Widoczny na rysunku otwór, przeznaczony jest do zamocowania zabieraka.

Przekładnia 6

Rysunek nr 7 Widok przekładni 4-ro stopniowej

Elementy w kolorze żółtym wykonane powinny być z materiału o nazwie IGLIDUR, jest bowiem odpowiednio wytrzymały, a przy tym posiada doskonałe właściwości cierne. Może nie wyrażam się zbyt precyzyjnie ale sądzę, że tyle informacji wystarczy.

Przekładnia 7

Rysunek nr 8. Widok przekładni 4-ro stopniowej od strony zębatych kół pasowych

Nie zastosowałem napinacza, bowiem różnice w długościach pasów, dobieranych wg kalkulatora dostępnego na stronie https://sdp-si.com/eStore/CenterDistanceDesigner, niewiele się różnią i jak sądzę można ten szczegół pominąć.

Przekładnia 5

Rysunek nr 9 widok 4-ro stopniowej przekładni – przód

W prezentowanym projekcie przyjąłem następujące przełożenia 1:1, 1:2, 1:3 i 1: 3,6. Przyjąłem koła HTD 3 mm. Oczywiście mogą być inne i współpracować przy innym przełożeniu. Wydaje mi się, że dla rozpracowania projektu koncepcyjnego te założenia są wystarczające.

Teraz czas zabrać się za szczegóły. O wynikach poinformuję.

Pozdrawiam wszystkich serdecznie, czekając na sygnał współpracy.

Janusz

 

 

 
Dodaj komentarz

Opublikował/a w dniu 19 października 2014 w Alibre w małej architekturze, CNS Solutions

 

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