Väljästä ruuvista sähkösylinteri?

[Kuokkana]

Olisi haave tehdä pieni kaapparikauha kaivuukokeiluun, minkähänlaisia voimia kuularuuvit kestää "vetosuunnassa", tarve ehkä n.500kg. Klappia saa olla rutkasti kuhan kitka ei kasva suureksi. Eli diy sähköinen hydrauliton vetosylinteri.

[skyjack]

Avaa pikkusen lisää ajatuksia kaapparikauhasta, kun en ihan saanut kiinni. Tarkoitatko ihan pienen kaivinkoneen tekoa vai millaista laitetta olet ajatellut?

Kesto riippuu ihan kuularuuvista, eli koko ja nousu vaikuttaa. Ruuvit kestävät hyvin ruuvin pitkittäissuuntaisia voimia, mutta poikkisuunnassa ei juurikaan.

[Kuokkana]

Hahmottelen miestä väkevämpää mutta minikaivuria pienempää kaivuulaitetta jolla kaksiosaisella hampaallisella kauhalla yritettäisiin repiä maapallosta irti palasia. Käytännössä siis n. 25cm leveä kauha joka ajettaisiin sähkömoottorilla ja kuularuuvilla kiinni ettei tarvitsisi pelailla hydraulikoneikkojen kanssa. Olin katsovinani että 16mm ruuvi 5mm nousulla kestäisi vedellä n.500kg voimalla? Tämä ei välttämättä riitä mutta pääsisi hieman jyvälle...

[Kuokkana]

Siis hydraulisylinteri korvattaisiin kuularuuvilla ja raskaampi osuus tapahtuisi kuularuuvilla vetämällä jolloin nuljahtaminen ei niin todennäköistä.

[skyjack]

Sanosin tuollaisten 16mm kuularuuvit voivat tyypillisesti kestää 10-30 kN aksiaalikuormia riippuen rakenteesta, että ei varmaan sen puolesta tulisi ongelmaa.

Mites ihan lineaarimoottori, joissa on usein kanssa käytetty kuularuuvia sisässä? Lineaarimoottorit osaavat kyllä olla kalliita, jos ei jostain romikselta löydä.

Onkos sinulla olemassa valmiiksi tuollainen 16mm halkaisijaltaan ja 5mm nousultaan oleva ruuvi?

[Kuokkana]

Ei ole minulla kuularuuvia kuin 10mm nousulla, mielellään olisi tiheämpi niin ei tarvitsisi välityksiä niin paljoa. Hieman budjettimielessä ajattelin että liian väljä kuularuuvi cnc käyttöön voisi låhteä edullisesti, vaikka homma ei kaadu vielä n. 500mm uuden kuularuuvin hintaankaan. Ehkä moottorit ja drivet näyttelee isompaa pottia projektissa.

Lineaarimoottori passaisi kyllä jos voima / nopeus / hinta olisi sopiva mutta en heti keksi missä vehkeessä olisi sopiva.

[skyjack]

Laskeskellaanpas, jos nousu on 10 mm ja kuluneen ruuvin hyötysuhde 0.8, niin tarvittava vääntömomentti olisi 10 Nm huitteilla, että saadaan noin 500 kg voima muodostettua. Tuo hyötysuhde on vain heitto, kannattaa laskea valmistajan ilmoittamalla.
 
Vääntömomentti kuularuuville
M = (F * p) / (2 * pii * n)
 
M tarvittava vääntömomentti
F haluttu aksiaalivoima
p nousu metreinä
n kuularuuvin hyötysuhde
 
F = 500 * 9,81 = 4905 N
p = 10 mm = 0.010 m
M = (4905 * 0,010) / (2 * pii * 0,8) ≈ 9,76 Nm
 
Millaisella voiman lähteellä on ajatus ajella?

[Kuokkana]

Oho, kiitos kaavioista!

Sähköpyörän moottori yksi vaihtoehto siksi että laitteesta olisi helpompi tehdä akkukäyttöinen tarvittaessa ja vääntöä olisi pienillä kierroksilla. 

[skyjack]

Mielenkiintoinen idea tuo sähköpyörän moottori. 

[Kuokkana]

Olen rakennellut tasapainolautojen, "hoverboardin" moottoreista lähinnä kauko-ohjattuja kokeiluita, näitä 350w ja 250W / 36V moottoreita olisi kyllä hyllyssä mutta mututuntumalla liian tehottomia tähän. Näitähän saa lähes ilmaiseksi osteltua kun purkaa laudoista, moottoriohjaimet olen tilannut sitten halvat ja huonot.

[skyjack]

Pikkusen haarukoin arvioiden teoreettisilla arvoilla tasapainolaudan ja sähköpolkupyörän moottorien vääntömomentteja. Tasapainolaudan moottorien vääntömomentiksi laskeskelin 1,5 - 2,5 Nm. Sähköpolkupyörän napamoottoreille laskeskelin 250W 6 - 8 Nm ja 350W 9 - 11 Nm. Vaikuttaisi siltä, että 350W riittäisi. Mietin tuossa, jos laittaisi kaksi moottoria peräkkäin ja sitä kautta nostaisi vääntöä.

[Kuokkana]

Kiitos aivotyöstä. Kahden moottorin laittaminen perättäin pikamietittynä hankaloittaa voiman ulosottoa, yhdestä moottorista saa vielä "pölykapselista" sovitelevyllä ulosoton kuularuuville kun akselin läpi tulee kaapelit ja akseli ei pyöri. 

Ehkä jos hommaisin tiheänousuisen ruuvin ja lähtisi sillä testailemaan mihin se riittää hoverboardin moottorilla. Sillä voisi sitten hahmottaa todellisuutta.

[skyjack]

Mietin tuossa, jos laittaisi sen moottorin ruuvin rinnalle ja hihnaväliin, niin saisi vähän välityksiäkin siihen. 3D tulostaa siihen moottoriin sopivan hammasrattaan ja laittaa alumiinisen rattaan siihen ruuvinpäähän tai rakenteesta riippuen vaihtoehtoisesti laittaa mutterin pyörimään ja sen ympärille ratas.

Dokumentoi ihmeessä tekemistä. Meikää ainakin kiinnostaa nähdä mitä saat aikaan.

[Kuokkana]

Kiitoksia avunannosta, pitää yrittää vanerihahmotelma väsätä ensiksi niin näkee että jaksaako lytätä edes limpsatölkkiä. Laitan kuvaa jos saan jotain väsäiltyä muiden hommien ohella.

[Snowfly]

Hahmottelen miestä väkevämpää mutta minikaivuria pienempää kaivuulaitetta jolla kaksiosaisella hampaallisella kauhalla yritettäisiin repiä maapallosta irti palasia. Käytännössä siis n. 25cm leveä kauha joka ajettaisiin sähkömoottorilla ja kuularuuvilla kiinni ettei tarvitsisi pelailla hydraulikoneikkojen kanssa. Olin katsovinani että 16mm ruuvi 5mm nousulla kestäisi vedellä n.500kg voimalla? Tämä ei välttämättä riitä mutta pääsisi hieman jyvälle...

Tuli vaan mieleen jos tuo 500kg voima oikeasti on riittävä.
Niin saman voiman saat paineilmasylinterillä, joka on valmiiksi tiivistetty (hiekkaa yms vastaan) ja osia saa hyllystä (korvakot, nivelet yms).
Se että teetkö tuon yhdellä sylinterillä ja mekaanisella käsi varrella joka ohjaa molempia kauhan puoliskoja, jolloin siinä on mahdollista tehdä vielä mekaaninen momentti varsi kauhalle mikä antaisi lisää voimaa.
Toinen vaihtoehto on kahdella sylinterillä millä olisi myös mahdollista lisätä voimaa tarvittaessa.

Ohjauskin olisi käytännössä 1 tai 2 venttiiliä tavasta riippuen sähkö tai vipuohjauksella kummasta sitten tykkää enemmän. Paineenrajotin voiman säätelyyn ja vastusvastaventtiilit nopeuden säätöön.

Yhden sylinterin tilavuus on jossain 4l tietämillä että pikku kompurallakin tuota ajaa jo tovin ennen kuin paine alkaa putoamaan.


Mutta jos haluat tuota ruuvi protoa miettiä niin kannattee tehdä eka proto trapetsiruuvilla sitä löytyy metritavarana pulttikaupoista ja samoin mutterit siihen. Hyötysuhde hieman alhaisempi entä kuularuuvilla mutta pääsee testaan käytännössä.

Lisäksi trapetsikierteen etu kuularuuviin on se että se ei ole niin ranttu hiekasta yms. kerta kyseessä on ns. normikierre.
Kuularuuvin pyyhkijät jos hajoaa ja sinne pääsee hiekkaa niin se heittää toimimasta aika äkkiä.