Когда использовать болт с анти-люфтом для зубчатого колеса Z - образного привода?

Я строю принтер HEVO с монтажной пластиной 300x300, и проект включает в себя два свинцовых винта T8, свинец 8 мм ("Tr8x8(p2)").

Я читал, что такой длинный свинец может ухудшить проблемы с люфтом, поэтому часто используются болты с анти-люфтом. Однако они увеличивают крутящий момент, необходимый для привода строительной платформы (что весьма важно, поскольку 8-миллиметровый свинец предполагает использование микрошага для точной регулировки), а также уменьшают полезный вертикальный ход.

Поскольку строительная плита уже имеет значительный вес (2020 рама, 2x алюминиевые пластины толщиной 2 мм, 4 мм боросиликатный стол, 8 линейных подшипников, нагреватель), мне интересно, каков приблизительный порог веса, чтобы решить, использовать ли анти-люфт или пропустить его.

, 👍2

Обсуждение

У меня точно такая же машина (с использованием Tr8x4(p2)), я установил гайки люфта POM, но я использую родные шаги для перемещения Z., @0scar

Вес стола уже обеспечивает защиту от люфта. Я не думаю, что использование анти-люфтовых гаек обеспечит какое-либо дальнейшее улучшение., @Tom van der Zanden

@TomvanderZanden Я так и думал, но мне было интересно, есть ли общее правило., @FarO

Я бы просто использовал более низкий поводок..., @Trish


1 ответ

Лучший ответ:

1

Прежде всего, давайте посмотрим на геометрию: у нас есть статический XY и изменяющийся Z на нашей сборке. Это устраняет несколько проблем, с которыми мы могли столкнуться в различные установки, в основном, что наши ходовой винт имеет множество переходе от одного лица к другому: все нагрузки всегда идут в $-Z$, так что нижняя поверхность трапецеидальной резьбой латунные гайки регистрации перевозчиком и верхней поверхностью винтов будут постоянно тереться друг о друга.

Однако давайте поговорим о вашей зацепке. Tr8x8(Р2) не является метрическая ISO-трапециевидный рисунок протектора, который обычно признается - только диаметром 8 мм, что стандарт Tr8x1.5, очень плоскую и очень хорошо подходит для сдачи высоких нагрузках на него, потому что есть несколько взаимодействие поверхностей гайки и низкий угол наклона - нить только около 5° (+-1°)к горизонтали. Предположим, что гайка диаметром 15 мм в 10 раз превышает проекционную поверхность зацепления при общей площади около 214 мм2.

Tr8x8-это очень распространенная странность, ее нет в метрических таблицах, но она доступна везде. Она значительно круче, и при использовании гайки диаметром 16 мм (для облегчения расчета) проектная поверхность одного зацепления на резьбу будет в 2 раза больше проектной. Но это всего лишь проекционная площадь 42,8 мм2 на резьбу - примерно 1/5 от Tr8x1.5, что напрямую коррелирует с гораздо меньшим трением, потому что трение линейно по отношению к поверхности, которая линейна по отношению к длине гайки.

Взятие "посредника" TR8x4 дает нам около 1/2, 5-й удерживающей силы Tr8.1.5 на нить за счет половины скорости. С физической точки зрения я бы взял этот вариант, также увеличив точность Z-движения в 2 раза по сравнению с Tr8x8.

Компромиссы

Вообще говоря, у нас здесь есть компромисс:

  • Тангаж пропорционален скорости движения
    • удвоьте шаг и вы будете двигаться в два раза быстрее
  • Шаг антипропорциональен удерживающей силе/крутящему моменту и точности Z-положения
    • половина шага дает в два раза больший крутящий момент, а ошибка Z-положения в среднем уменьшается вдвое
  • сила удержания пропорциональна диаметру стержня и количеству резьб, взаимодействующих с гайкой
  • Точность Z-положения антипропорциональна эффективному шагу двигателя
    • Точность положения Z может быть увеличена с помощью редуктора: редуктор 2:1 вдвое уменьшает шаг и удваивает крутящий момент по цене уменьшения скорости движения вдвое. Однако он может и будет вводить помои и люфт.

Из-за геометрии, отстойник в гайке не должен быть проблемой, так как соответствующие поверхности зацепления никогда не меняются. Кроме того, чем тяжелее стол, тем меньше проблем у вас будет с быстрыми движениями, так как гравитация не позволит столу "взлететь" в конце перемещения к печатающей головке. Движение вдали от печатающей головки, как это будет делать во время печати, никогда не должно испытывать такого.


,

Хорошо с выравниванием сетки стола движение происходит в обоих направлениях, но никогда не бывает быстрым. Но если единственная проблема будет "в воздухе", то я могу уменьшить вес стола с помощью шкива и противовеса до довольно низких значений, прежде чем люфт станет проблемой? Это уменьшило бы крутящий момент, необходимый для перемещения стола в нужное положение, а также позволило бы увеличить микрошаг (что является проблемой, если вам нужно много крутящего момента, которого я бы избегал)., @FarO

@ФарО на самом деле уменьшение веса увеличивает вероятность попадания в воздух, поэтому держите его на высоком уровне, тогда сила веса обеспечит контакт. Только если вы летите очень быстро, у вас есть шанс взлететь в воздух. Но да, уменьшение веса действительно уменьшает необходимый крутящий момент., @Trish

Знаете ли вы, как примерно рассчитать крутящий момент, необходимый для подъема определенного веса с помощью различных ходовых винтов? конечно, при условии разумной смазки. Таким образом, вес может быть сохранен ниже, чем может удерживать двигатель, но также достаточно высоким, чтобы избежать потери контакта., @FarO

Но имеет ли значение вес даже для расчета потери контакта ("поднятие в воздух")? разве это не должно зависеть только от вертикального ускорения стола вниз? которым можно легко управлять с помощью настроек печати/машины., @FarO

Состояние в воздухе крайне маловероятно для нормальной работы, если вы регулярно не нажимаете на принтер снизу, поэтому я сказал, что это невозможно. Для другого... где - то у нас это было..., @Trish

@FarO https://3d-printery.ru/topics/6949/ball-screw-maintaining-z-axis-position-when-motor-is-off/6954#6954 и https://3d-printery.ru/topics/7695/z-axis-stepper-motor-and-lead-screw-torque-calculation/9827#9827, @Trish

Смотрите также: