Перейти к содержанию
Авторизация  
deed

Шаговый пневмодвигатель и другое пневматическое оборудование.

Рекомендуемые сообщения

Здравствуйте коллеги по форуму. За много лет работы конструктором накопилось много идей. А реализации нет. Время днём занято на работе, а вечером отдохнуть бы перед работой и много не наделаешь вечером. Попробовал одну из идей защитить в Роспатенте, но они 3 месяца молчали, потом присылают письмо , что вы не ответили и работа над заявкой приостановлена. Говорю вы ничего не присылали, а они- раз письмо не вернулось значит оно у вас...и вообще мы переписку не ведём заплатите 10т.р. пошлины и возобновите переписку...Понял , что с такой квалификацией (если не подозревать в более крутом прегрешении) с Роспатентом говорить не о чем. Выход один изготавливать самому что-то очевидное, а на вырученные деньги делать более крутые проекты . Выбрал наиболее очевидное, чем занимался в молодости -пневматикой в приложении роботизированных линий. Для выдачи листов использовались магазинные питатели на 6 позиций. Чтобы организовать 6 позиций применил поворот от пневмоцилиндра с храповой собачкой и фиксацией шариком. Но остался не доволен и искал более эффективное решение и нашёл в другой области , но оказалось неплохо. Потом забыл об этом решении. Потом из интереса для себя занялся циклоидальным двигателем. Для Кувалдыча делал эскиз патрона с передаточным 10 и подумал, что в принципе очень компактно можно разместить это устройство в суставе робота и если поместить туда делительное устройство то получим пневматический шаговый двигатель с ценой деления 1 градус и меньше (можно даже до сотых долей сделать). Думаю можно сделать такое компактное устройство, что размещать его в суставе размером с сустав пальца человека. Конечно тут критичным становится мембрана пневматики, но сейчас делают очень выносливые элластичные мембраны, да и не обязательно иметь мелкое деление.

Пневмораспределители. Для шагового привода нужно 2 распределителя -на вращение и на реверс. Разобрал раз пневмораспределитель и удивила сложность и не логичность. Распределение сначала включается катушка с пропускным отверстием (по памяти 3-4мм) независимо от Ду самого распределителя, а уже пневматика переключает полости. Но ведь можно по другому, причём усилие на катушке будет даже меньше (понятно из за хода и усилия на катушке так делают). Думаю распределение можно обеспечить на уровне электрического реле по размерам. Есть такое решение. Тогда очень легко програмировать такие устройства. Вопрос такой- насколько востребовано подобное? Хотя есть элетрические шаговые двигатели, но думаю и такие могут быть востребованы. Например в качестве поворотных гаек винтовых прессов. Те же упрощённые роботы для детских игрушек, для других устройств где нужно много точек останова, бытовая техника для раздвижения мебели и т.п.. Прошу высказаться насколько это будет востребовано и где может быть востребовано.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ни насколько, должно быть дешевле, легче, надежнее и подходить по замене штуцера крепеж и т.п.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ни насколько, должно быть дешевле, легче, надежнее и подходить по замене штуцера крепеж и т.п.

Во многих случаях это дешевле. Например конвейер перемещающий , например, какой-то приличный груз в 2-3т на определённое расстояние (пусть через 2м). Сервопривод с управлением будет стоить точно в районе 50 тысяч. Пневмошаговый обойдётся минимум в 2 раза дешевле, если не в 5 раз и думаю даже более, если достаточно позиций 12 на колесе и не требуется редуктор, к тому же направление вращения в одну сторону и можно использовать только один распределитель .. Кроме того есть конструкции для автоматизации некоторых процессов которые не требуют сервоприводов, но применение таких устройств резко снижает цену именно в смысловом подходе. Как то прикидывал конструкцию станка для изготовления кирпичей под гипердавлением , так там достаточно шагового на 4 позиции и стандартного пневмоцилиндра для снятия кирпичей в общей концепции ( там были ещё связанные элементы) обходился примерно в 150-200т.р. , при стоимости аналогичного по производительности более миллиона (думаю себестоимость в районе 600-700т.р.).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Пневмошаговый обойдётся минимум в 2 раза дешевле, если не в 5 раз и думаю даже более

А если прибавить компрессор и сопутствующие агрегаты-осушители, фильтры? Не говоря уже про эксплуатационные расходы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А если прибавить компрессор и сопутствующие агрегаты-осушители, фильтры? Не говоря уже про эксплуатационные расхо

В каждом отдельном случае надо смотреть . Вот открыл -блок подготовки воздуха мини с манометром и регулятором давления 890р. Иногда можно использовать автомобильный комрессор (например для детских роботов) цена там может быть совсем маленькая (два года назад покупал за 330руб.).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В любом случае пневмопривод проигрывает электрическому по энергозатратам. Так как сперва нужно сжать воздух, потом доставит его до потребителя, а уже потом преобразовать его энергию в механическую работу. Т.е. эксплуатационные расходы всегда будут выше. Использование оправдано там, где он существенно упрощает конструкцию или по условиям применения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Использование оправдано там, где он существенно упрощает конструкцию или по условиям применения.

Так об этом и говорю. Во многих случаях нужен редуктор, если применяется обычный асинхронный двигатель или достаточно дорогая система управления , если нет редуктора.. Потом часто нужно, чтобы усилие осталось. Да у элетродвигателя это можно сделать, но тоже требуются дополнительные устройства. Хотелось бы услышать в каких случаях, кроме упомянутых (шаговые транспортёры, питатели на несколько позиций) могут применяться такие устройства.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Хотелось бы услышать в каких случаях, кроме упомянутых (шаговые транспортёры, питатели на несколько позиций) могут применяться такие устройства.

Дискретный поворотный стол. У нас есть парочка резьбонарезных, где поворот стола осуществляется пневматикой. Если не ошибаюсь 8 позиций. Ещё, наверное, в роторных линиях, при условии, что и остальные привода пневматические. Видел одну, по сборке оконных ручек. Там стол правда был с электроприводом, но всё остальное на пневматике. Ваш привод вполне туда бы вписался.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да только управляется он наверно ЭМ клапанами, и смысл городить? А вот куда нибудь на пороховой завод да, но там это уже лет 100 работает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

У нас есть парочка резьбонарезных, где поворот стола осуществляется пневматикой

Спасибо за подсказку. Наверно это хорошо для отдельных операций которые нужно автоматизировать. Например на первой операции-позиции сверлится отверстие на второй позиции снимается фаска на третей переворачивается и фаска с другой стороны, потом позиция нарезания резьбы наконец сброс готовой детали. Второе небольшие детские роботы с питанием от автомобильного компрессора. Напрашивается сразу выпускать такие устройства целиком , а не по узлам. Это довольно объёмная работа, но надо подумать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

пневматический шаговый двигатель с ценой деления 1 градус и меньше

Мне как любителю тепловых двигателей интересно узнать ваше мнение о возможности применения пневматики для привода отдельных деталей в них, например клапанов , можете ли вы представить простейший пневматический толкатель с фиксированным ходом, например 10 см и усилием 2-3 кг, но со стабильной частотой срабатывания и возможностью ее плавной регулировки от 0 - 50 герц и с минимальном расходе сжатого воздуха. Это имеет смысл так как отработанный сжатый воздух может компенсировать утечки рабочего тела в стирлингах и этим снимаются проблемы уплотнений .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Мне как любителю тепловых двигателей интересно узнать ваше мнение о возможности применения пневматики для привода отдельных деталей в них, например клапанов , можете ли вы представить простейший пневматический толкатель с фиксированным ходом, например 10 см и усилием 2-3 кг, но со стабильной частотой срабатывания и возможностью ее плавной регулировки от 0 - 50 герц и с минимальном расходе сжатого воздуха. Это имеет смысл так как отработанный сжатый воздух может компенсировать утечки рабочего тела в стирлингах и этим снимаются проблемы уплотнений

Шаговый двигатель состоит из линейного с преобразователем во вращательное через какой-то угол поворота. Чтобы он сработал нужен распределитель. То есть для вашего случая должно быть электронное устройство, которое задаёт ритм срабатывания пневмораспределителя (не знаю правда с ритмом 50 гц получится с пневматикой или нет). Как понял для Стирлинга такой и не обязателен, вам нужно переключать только в разные полости, правда если полостей много, то наверно нужен такой, но подобную логику можно решить и проще с тем, чтобы изготовить самому (тут надо подумать). Мой шаговый всё таки требует для изготовления токарно фрезерные работы. Тут думаю проще взять электрический шаговый двигатель (они сейчас недорогие на небольшую мощность)

Изменено пользователем deed

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

например 10 см и усилием 2-3 кг, но со стабильной частотой срабатывания и возможностью ее плавной регулировки от 0 - 50 герц

Не получится. Просто посчитайте-50*0.1=5м/сек скорость перемещение поршня. И это средняя скорость, не учитывающая остановку и смену направления движения. Т.е максимальная должна быть ещё больше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Не получится. Просто посчитайте-50*0.1=5м/сек скорость перемещение поршня. И это средняя скорость, не учитывающая остановку и смену направления движения. Т.е максимальная должна быть ещё больше.

Для пневматики нормально 10м/с, но распределитель из за Ду может не позволить реализовать, хотя если заложить с приличным запасом...Но думаю лучше шаговый без КПД на 3кг получаем 150ватт, если взять 300 -за глаза пойдёт. (но уже не так дёшево). Думаю автору схемы Стирлинга надо ещё подумать над вариантами схемы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А если применить принцип часового анкерного механизма , только вместо зубчатого колеса 1 поставить зубчатую рейку с возвратной пружиной, зубчатая рейка (всего с двумя зубчиками) будет совершать колебания под действием пневматического толкателя с одной стороны и возвратной пружины с другой, анкерная вилка 3 будет задавать период колебаний, естественно ее так же следует под пружинить, а вот жесткость пружины регулировать винтом вручную и этим задавать период колебания. Таким образом зубчатая рейка будет совершить линейные колебания с заданной частотой и перемещением в 10 см одновременно являясь приводом для других деталей двигателя.

Хотя с другой стороны отбойный молоток стабильно стучит на одной частоте без всяких анкерных вилок, правда в нем нет задачи точной регулировки.

000031.jpg

Изменено пользователем Наш учитель

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Это проще применить мальтийский крест или подобное, широко применяется в кинокамерах и кинопроекторах, несмотря на развитие электроники до сих пор применяется в элитных кинозалах ит.д..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Это проще применить мальтийский крест или подобное, широко применяется в кинокамерах и кинопроекторах, несмотря на развитие электроники до сих пор применяется в элитных кинозалах ит.д..

Это не подойдёт , потому как скорость надо регулировать, к тому же на высокой скорости не удастся остановить вращение и будут проскоки. Лучше всего шаговый двигатель , а при большой мощности сервопривод и не надо никаких дополнительных механизмов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Насколько будет востребовано можно будет сказать, когда будет реальный образец, с реальными характеристиками. Если говорить о суставе робота, то есть о манипуляторах, то важно обеспечить отсутствие люфтов, а воздух - штука эластичная. Посмотрите на манипуляторы, хотя бы на хоббийные типа Dobot Magician, и подумайте, сможете ли обеспечить близкие параметры. На гидравлику можно перенести Вашу идею?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Насколько будет востребовано можно будет сказать, когда будет реальный образец, с реальными характеристиками. Если говорить о суставе робота, то есть о манипуляторах, то важно обеспечить отсутствие люфтов, а воздух - штука эластичная. Посмотрите на манипуляторы, хотя бы на хоббийные типа Dobot Magician, и подумайте, сможете ли обеспечить близкие параметры. На гидравлику можно перенести Вашу идею?

Да, согласен, реальный образец важен. В принципе не сложно, но время пока трачу даже на более интересные проекты. Этот шаговый удобен в определённом диапазоне применения. Воздух не напрямую же используется. Даже открою маленький секрет это устройство взято от ручки с выдвигающимся от кнопки стержнем. Хоббийные роботы посмотрю попозже. На гидравлику можно перейти но смысла не вижу. Гидравлика всё же сложнее и дороже, а по усилиям всё равно зависит от размеров, да и получить с пневматикой через редукцию можно весьма приличные усилия..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Пригодиться может там где энергии в избытке (считай шланг со сжатым воздухом)

а места очень мало

 

там где места просто мало с успехом применяют электропривод

пневматика выигрывает в размерах и потребностях к отведению тепла

 

по скорости реакции далеко отстает от электрики

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

пневматика выигрывает в размерах и потребностях к отведению тепла

 

по скорости реакции далеко отстает от электрики

Да, проигрывает и по размерам. Но в некоторых случаях просто может оказаться дешевле. Например робот с пневмозахватом и с набором технологических операций. Если пневмозахват, то есть и воздух и логичнее например позиционный стол на 12 позиций, например, делать с пневмошаговым приводом. Особенно выгодно использовать с ручным переключением (ручной пневмораспределитель) для робота -механизма для перемещения больших весов . Думаю это более манёвренно чем г/п кран и дешевле чем робот.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Если речь о пневмозахвате, а не о манипуляторе с "суставами", то это дело давно известное. Что реально интересно - это манипуляторы, построенные на приводах с хорошим соотношением массы к усилию. У электродвигателей оно плохое, у гидравлики лучше, но ей трудно точно управлять. У пневмоцилиндров, насколько я могу судить, тоже хорошее, но нужно сделать, чтобы сустав после перемещения не люфтил. Сможете? )

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Люфт практически исключён. Тут другое-сделать на 12 позиций без проблем, но этого мало и придётся ставить редуктор, а совместить в ограниченном пространстве может с достаточной прочностью и с габаритами по моим прикидкам может только циклоидальный редуктор причём упрощённый, чтобы не требовалась высокая точность. И всё это есть в голове и частично в чертежах, но довести всё это до ума и изготовить действующий , хотя бы деревянный макет, никак руки не доходят...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Что реально интересно - это манипуляторы, построенные на приводах с хорошим соотношением массы к усилию. У электродвигателей оно плохое, у гидравлики лучше, но ей трудно точно управлять. У пневмоцилиндров, насколько я могу судить, тоже хорошее, но нужно сделать,

У пневмопривода, по сравнению с электро, есть несколько недостатков.
  1. Более низкий КПД системы.
  2. Требует больше затрат на обслуживание в процессе эксплуатации.
  3. Меньшая точность.
  4. Сложнее регулировать скорость перемещения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Выдалось время немного более углублённо проработать вопрос и понял, что можно обойтись и без воздуха обычной соленоидной катушкой (ход до 5мм), дальше -чистая механика. Но некоторые моменты надо просчитать и прочертить. Такой вариант позволяет уйти от пневматики и не париться о долговечности мембраны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация  

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.