Могу ли я заставить этот экструдер работать, изменив двигатель?

У меня есть экструдер Flex3Drive с дистанционным прямым приводом, который я купил для своего Ender 3 (с оригинальным двигателем экструдера), и я довольно доволен им, за исключением ужасной производительности втягивания из-за уменьшения 40:1, которое требует, чтобы двигатель повернулся на 480°, чтобы втянуть всего 1 мм. Это минимально выполнимо для PLA и жестких материалов, где я могу обойтись всего лишь 1 мм втягивания, но для втягивания 1 мм требуется столько же времени, сколько для втягивания 6 мм оригинального экструдера bowden, что сводит на нет большую привлекательность прямого привода. Для ТПУ я вообще не смог сделать его работоспособным. К тому времени, когда я втягиваю 3 мм или около того, что кажется необходимым, чтобы избежать натягивания, хотенд уже расплавился и/или отложил каплю на отпечаток. Отказ от печати TPU также поражает большую часть точки прямого привода.

Я выполняю втягивание со скоростью 8 мм/с, ускорение 500 мм/с2, что уже выше, чем рекомендует производитель экструдера, и примерно самое быстрое, что я смог заставить его работать. Основываясь на этом калькуляторе и индуктивности двигателя 8,9 мН, это кажется примерно ожидаемым. У меня есть степперы TMC 2209, и я пробовал играть с током, но, похоже, это не имеет большого значения.

В остальном же я люблю этот экструдер и хочу, чтобы он работал. Есть ли способ спасти его, заменив двигатель на что-то, что может делать более высокие обороты и ускоряться так же быстро или быстрее?

, 👍2


3 ответа


Лучший ответ:

2

В общем я бы использовал https://github.com/rcarlyle/StepperSim который учитывает больше параметров.

Вы можете поиграть с напряжением и током, чтобы увидеть, какая комбинация дает вам наилучшие результаты для вашего двигателя.

Или же вы можете перейти на драйвер TMC с более высоким напряжением (35-50 В), чтобы поддерживать крутящий момент на гораздо более высоких скоростях и больше толкать текущий двигатель.

Поскольку требуемый вам крутящий момент, скорее всего, не так уж высок, вы можете увеличить скорость вашего шагового двигателя с помощью 3D-печатных елочных передач, например 4:1. Им не нужно быть супер точными, люфт полностью в порядке, учитывая нелепое сокращение 40:1.


,

Да, добавление шестерни на конце двигателя гибкого вала кажется вполне выполнимым, просто заменив там существующую 3D-печатную связь, но я полагаю, что мне придется сделать хотя бы какой-то индивидуальный дизайн. Знаете ли вы какие-нибудь хорошие проекты, которые я мог бы рассмотреть в качестве примера или для настройки?, @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Может быть, это, но с конфигурацией shafe для обратного ввода и вывода? https://www.thingiverse.com/thing:3641458 Основная адаптация, похоже, заключается в том, чтобы выходной вал двигателя соответствовал тому, что должно было быть выходом коробки передач. Новый вывод можно просто объединить непосредственно с существующей 3D-печатной деталью, которая идет на гибкий вал., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Это действительно хороший вариант, он только увеличивает длину двигателя, что обычно не является проблемой, @FarO

Я принял ваш ответ, так как идея о том, как я решил эту проблему, в основном исходила из того, что вы написали, и добавил свой собственный ответ с некоторой информацией о том, что я сделал (о чем я мог бы рассказать позже)., @R.. GitHub STOP HELPING ICE


2

Хотя следующее не является убедительным доказательством того, что замена двигателя сработает, я думаю, что ответ будет утвердительным! И я добился желаемого результата другим методом, поэтому считаю проблему решенной.

Вместо того чтобы менять двигатель, я сконструировал повышающую планетарную коробку передач 1:4, чтобы поставить ее поверх двигателя экструдера, что дало чистое сокращение 10:1 вместо первоначальных 40:1. Это работает, даже не обращая особого внимания на прочность деталей или люфт в коробке передач (благодаря последующему снижению 40:1), давая желаемые суб-50мс втягивания с помощью PLA. Это, по-видимому, указывает на то, что скорость вращения или ускорение гибкого вала не является ограничивающим фактором.

Одна вещь, которую я заметил после добавления моей коробки передач, заключается в том, что даже после увеличения скорости экструдера и ускорения до 4-кратных значений, которые я использовал без коробки передач, шаговый двигатель не издавал резкого звука "чириканье"/"визг" при втягивании, который я получал раньше. Это казалось странным, потому что это должна быть та же скорость/ускорение для выходного вала и немного более высокая нагрузка, чем раньше. Поэтому я думаю, что в исходной конфигурации может быть что-то еще, кроме простого превышения возможностей шагового двигателя.

Рекомендуемая производителем (прилагаются файлы STL) муфта двигателя с гибким валом представляет собой эту длинную жесткую муфту и направляющий колпачок:

coupler motor cap

Это похоже на подозрительно длинный рычаг на выходном валу двигателя. И хотя колпачок довольно жестко удерживает оболочку гибкого кабеля, он не может быть идеально выровнен с валом двигателя, и внутри оболочки есть место для того, чтобы гибкий вал слегка двигался из стороны в сторону. Итак, я предполагаю, что вращение гибкого вала на высоких скоростях с его непосредственным соединением с двигателем подобным образом создает некоторые серьезные боковые силы на выходном валу двигателя, мешая работе двигателя и, вероятно, приводя к долгосрочным повреждениям, если их не исправить.

Коробка передач, которую я добавил, вообще избегает удлинения вала двигателя (водило планетарной шестерни полностью скользит по D-образному валу), а небольшой люфт в самих шестернях позволяет неточно позиционировать гибкий вал без (по-видимому) каких-либо серьезных вредных последствий. И если это действительно вызывает нежелательный износ, то это печатные детали, которые легко заменяются.

Что касается сокращения самого экструдера на 40:1, то после работы со всем этим, чтобы он хорошо печатался, я не думаю, что это обязательно неправильный дизайн. Гибкий вал прекрасно справляется с необходимыми скоростями, а уменьшение на 40:1 удерживает крутящий момент от шестерни экструдера во время экструдирования. Пикантный Проворный (который некоторые называют клоном этой конструкции) использовал 30:1 вместо 40:1 и снизился до 20:1 в своей последней итерации, вероятно, по причинам, связанным с моими проблемами с 40:1. Но я думаю, что коробка передач со стороны двигателя на самом деле довольно хорошее решение, которое сохраняет все потенциально хорошие свойства высокого снижения и ни одного из плохих. Однако это действительно усложняет изготовление и установку установки.

,

Интересно, как они выбрали такое огромное сокращение., @FarO

@FarO: Я бы не предположил, что это плохой выбор для уменьшения *после гибкого вала*. Высокая редукция должна предотвращать износ вала и ошибку из-за скручивания вала. Но неспособность сделать шаг вперед до этого кажется плохой. У меня также есть несколько других идей, которые я немного добавлю., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

@FarO: Теперь я добавил гораздо больше., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Этот длинный рычаг со стороны каретки-слабое место: https://www.youtube.com/watch?v=qvY_dChxj0E, @FarO

@FarO: Спасибо за ссылку. Я не слишком беспокоюсь об этом, потому что я могу просто напечатать новую шапку, если это необходимо. Однако орбитальный аппарат действительно выглядит очень привлекательно (и решает проблему медленного втягивания)., @R.. GitHub STOP HELPING ICE


1

Я подумывал о покупке Fl3xdrive, но у меня был именно такой страх, что скорость (вращение), необходимая для втягивания, была слишком большой.

Я наткнулся на этот пост, когда искал проект для усовершенствованной коробки передач. Я нашел мод для коробки передач Nema 17 "Pulleybox" для экструдера в Thingiverse, думаю, этого должно быть достаточно, чтобы сделать то, что вы сделали со своим дизайном.

,

Разве это не работает в противоположном направлении (сокращение)?, @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Нет, это повышающий шкив 1:3,5., @Fabio

Я уже дважды просмотрел фотографии, и ясно, что маленький шкив находится на двигателе, а большой-на выходе, что уменьшает его., @R.. GitHub STOP HELPING ICE