Dobór silnika bldc do napędu wrzeciona

bmajkut · Post napisał: **bmajkut** » 31 maja 2013, 18:33

Witam,
zainteresowałem się budową własnego wrzeciona do powiedzmy miniaturowej frezarki cnc. Mechanika frezarki jest już gotowa do pracy i docelowo wrzecionem miał być Proxxon - miniwiertarka 100W o obrotach do 18000/min.
Interesuje mnie grawerowanie PCB, wycinanie PCB, wycinanie elementów z plexi powiedzmy do 5 mm grubości i może wycinanie elementów ze spienionego PVC i balsy.
Potrzebuję informacji na temat tego jakimi obrotami powinno operować wrzeciono by nadawać się do obróbki takich materiałów, jakiej mocy silnik dobrać i czy stosować jakieś przekładnie z przełożeniami w samym wrzecionie.
Z góry dziękuję za pomoc

tuxcnc · Post napisał: **tuxcnc** » 31 maja 2013, 19:13

Jeśli chodzi o moc, to stuwatowy Dremel radzi sobie bez problemu.
Natomiast z obrotami jest tak, że czym cieńszy frez, tym większe obroty.
Szczególnie przy frezach o dziwnej geometrii ostrza (np. piramida) obroty powinny być rzędu stu tysięcy na minutę.
Ogólnie prędkość obrotową łatwo wyliczyć gdy znamy prędkość skrawania Vc dla danego typu freza, np. z katalogu producenta.
Wzór to n=(Vc*318,3)/d.
Łatwo policzyć, że dla Vc=200m/min i średnicy 1 mm wyjdzie około 60000 obr/min.
Krótko mówiąc dla PCB żadne obroty nie są za wysokie.

Projektując wrzeciono pamiętaj też, że bicie ma być praktycznie zerowe, bo 0,1 mm to już może być więcej niż średnica ostrza narzędzia i będzie kółka rysowało zamiast skrawać.

.

bmajkut · Post napisał: **bmajkut** » 31 maja 2013, 19:54

Tutaj jest silnik:
http://electropark.pl/silniki-bezszczot ... tkowy.html
O mocy 160W i obrotach 1400 na Volt. Jeżeli dobrze rozumiem przy 11V powinien mieć obroty między 15 a 16 tysięcy. I teraz tak czy aby zwiększyć obroty narzędzia to zastosować przekładnie z paskiem klinowym na przykład 3:1 i teoretycznie miałbym obroty maksymalne rzędu 45 tysięcy.
Tutaj właśnie kieruję pytanie do znawców czy ten silnik na takim przełożeniu utrzyma tak wysokie obroty podczas starcia frezu z materiałem?

bubels · Post napisał: **bubels** » 31 maja 2013, 20:17

W takim razie zastosuj inruner-a który bez przekładni osiągnie takie obroty.

Konkretniej wybrał bym dedykowanego dla łodzi ponieważ te mają często fabryczny płaszcz wodny do chłodzenia.

Silnik który podlinkowałeś jest dedykowany do samolotów. Pociąga to za sobą kilka kwestii:

1. Chłodzony jest opływającą go strugą powietrza - najczęściej ciąg zaśmigłowy.
2. Ja latam przez 80% na pół gazu i to i tak trwa max 45minut. Chcę zwróci uwagę na fakt że te silniki nie są projektowane do pracy ciągłej.
3. Łożyskach w tych silnikach często są dalekie od ideału...

Ja również widziałem w necie wiele relacji z budowy wrzecion w oparciu o te silniki ale że trochę ich mam i kilka popsułem (zdarzało mi się również przewijanie) to nie budzą one mojego zaufania jako napęd wrzeciona.

bmajkut · Post napisał: **bmajkut** » 31 maja 2013, 20:31

Czyli kwestia przełożenia została rozwiązana, znalazłem silniki inruner które przy 11V osiagają ok 40000 obrotów na minutę.
Czy to by oznaczało że musiałbym zapewnić dodatkowe chłodzenie dla takiego silnika?

bubels · Post napisał: **bubels** » 31 maja 2013, 23:05

Moim skromnym zdaniem tak.

W samolotach śmigłowcach, wielowirnikowcah silniki te pracują bezpośrednio w ciągu zaśmigłowym lub przed śmigłowym.

Są po prostu chłodzone potężnym przepływem powietrza.

W samochodach rc czy łodziach wygląda to inaczej.

W łodziach stosuje się silniki które mają w korpusie "blok wodny" i chłodzi się je za pomocą wody ( dokoła łodzi jest jej zwykle pod dostatkiem).

Teraz spójrz na wrzeciono "mokry chinczyk". Zbiera pozytywne recenzje bo dzięki wodnemu chłodzeniu jest dość żywotne.

Dlatego szukał bym takiego silnika - pompka z akwarium i mamy po temacie chłodzenia.

Jeśli chcesz jednak chłodzić powietrzem to zastosował bym zew. wentylator. Średni było by gdyby wiór lub coś innego dostało się w łopatkę wentylatora rozpędzonego z osi wrzeciona do 40000 obrotów.

grg12 · Post napisał: **grg12** » 01 cze 2013, 00:09

bmajkut pisze:Czyli kwestia przełożenia została rozwiązana, znalazłem silniki inruner które przy 11V osiagają ok 40000 obrotów na minutę.
Czy to by oznaczało że musiałbym zapewnić dodatkowe chłodzenie dla takiego silnika?

W jaki sposób chcesz zamocować na tym silniku frez? Tak żeby przy 40000obr/min nie zamienił się w pocisk? Weź też pod uwagę że frezy do grawerowania wymagają małego bicia i małych luzów promieniowych wrzeciona.
Zbudowałem małe wrzecionko napędzane silnikiem LPH-3026/14T - napęd jest przenoszony przez pasek zębaty z przełożeniem 2:1 (silnik kręci 24000 obr/min, wrzeciono 12000). Na razie robiłem tylko krótkie testy - ale silnik zasadniczo pozostaje zimny, grzeją się łożyska we wrzecionie - niestety nie przewidziałem dla niego chłodzenia (grzeje się głownie wał - nie mam pomysłu jak to ciepło odprowadzić). Niestety ciężko mi powiedzieć jak taki silnik zachowa się przy dłuższej pracy - zamontowałem go niedawno i poza krótkimi testami nic nim nie robiłem, wcześniej używałem silnia DC o mocy całkowitej 40W (co ciekawe - 40W wystarczy do frezowania aluminium frezem 3mm, wprawdzie tylko 0.5mm na przejście ale zawsze coś)

bmajkut · Post napisał: **bmajkut** » 01 cze 2013, 18:48

Tak na prawdę to planuję zbudować kolejną frezarkę która ma być przesadnie lekka, łatwa w montażu i najlepiej jak najtańsza. Jej zastosowanie to głównie PCB i może jakieś plexi i balsa tak jak pisałem. W takiej wersji wykorzystał bym uchwyt wiertarski Proxxon który zamontował bym na wale, wał z wirnikiem silnika albo przez pasek zębaty albo bezpośrednio - zależy jaki to będzie silnik. Widziałem że można kupić bardzo tanio łożyska wysokoobrotowe które chyba powinny być przystosowane do takiej pracy. Co do odprowadzenia z nich ciepła to może obudowa aluminiowa pełniła by rolę radiatora.
Zależy mi na tym by to wrzeciono było tanie, małe i lekkie no i proste w budowie. Myślę że chłodzenie wodą w takim przypadku to przerost formy nad treścią. Proxxon 100W o obrotach max. 18000/min nie ma dodatkowego chłodzenia i może pracować jako wrzeciono.
Chodzi mi o to by zmontować coś uboższego ale też i tańszego i lżejszego.
Może zamiast bldc wystarczyłby jakiś silnik szczotkowy?
Może silnik od wkrętarki?

grg12 · Post napisał: **grg12** » 01 cze 2013, 19:33

bmajkut pisze:Jej zastosowanie to głównie PCB

Co chcesz z tym PCB robić? Wycinać zarys płytek - nie ma problemu, przypuszczam że nawet prowadnice szufladowe i najtańszy klon dremela wystarczą. Frezować ścieżki? Pod jakie obudowy (odstęp pomiędzy padami)? Frez musi mieć ostrze o średnicy mniejszej niż najwęższy odstęp który chcesz wyfrezować - policz wymagane obroty i max. bicie.
Uchwyt wiertarski proxxona... coż, nawet producent nie zalaca go do frezowania czy szlifowania - do tego są tulejki zaciskowe.
Z ciekawości pomierzyłem swojego starego FBS240 - na gnieździe tulejek zaciskowych 0.02mm bicia, na trzonku freza zapiętego w nowy, nieużywany uchwyt wiertarski proxxona - 0.1mm... To za dużo nawet dla frezu 1mm - chyba że masz dużo kasy na nowe frezy

tuxcnc · Post napisał: **tuxcnc** » 01 cze 2013, 20:07

W grę wchodzi chyba tylko coś takiego : http://www.ebay.pl/sch/i.html?LH_PrefLo ... p=15&_sc=1
Do tego tulejki po jakieś 25 zł/szt.
Ale jakby miało wyjść lepiej od Dremla, to warto.

.

Dobór silnika bldc do napędu wrzeciona