Вопрос по оптимальному выбору передачи для станка 1500х2500

[Kastor]

Описание станка, основные характеристики: Универсальный станок
Рабочее поле: 1350х2000х300
Обрабатываемые материалы: Цветные металы, дерево
Вопросы: Собственно вопрос в выборе передачи.
Было желание собрать станок по дереву, с возможностью фрезеровать алюминий с достаточно выской точностью, в итоге весь портала получился внушительный. И того
Имеется портал весом ~150кг вместе с Z, на Z и ось по ширине планируется поставить швп 1605, по длинной оси планировалось поставить 2 швп по бокам. Решил посчитать нагрузки, в итоге пишут что длина швп при креплении на фиксирующие опоры с двух сторон, не должна превышать 100 кратной величины диаметра , то есть получается что для двух метров швп, надо брать минимум швп 2005 и допустимая нагрузка составит 1127 кгс, это при том что по паспорту на этот швп максимальная нагрузка 1550 кгс . Хочется чтобы станок был пободрее, соответственно чтобы его разгонять до скорости ~5 метров в минуту за 0,1 секунды потребуется сила 128 кгс (двигатели используются по 8нм сервошаговые). И того если поделить это между двумя швп получается по 75 кг.
Так как опыта нет, совершенно не представляю приемлемо это или нет:
1) Нормальное ли ускорение , при указанных выше параметрах.
2) Приемлемый ли запас прочности у швп, или выйдет из строя через месяц?
3) Обязательно ставить фиксирующие опоры с двух сторон (как при этом ведет себя тепловой зазор, то есть удлинение винта при нагреве) или достаточно одной.
4) Хватит ли толщины винта, или стоит поставить толще, но не станет ли он тяжелее для этой схемы
5) Адекватный ли вес портала? Смущает на фоне тем, где порталы по 30 кг весят
6) Если заменить ШВП на рейку , не проиграю ли в точности,скорости? Как она ведет себя при обработке в обе стороны (туда-сюда, вжик вжик)?
7) Если сравнивать рейку с швп, какие нагрузки она держит? В параметрах на сайтах этого не указано, говорит ли это о том что запас прочности огромный?

[Kastor]

А еще забыл спросить, можно ли пренебречь правилом 100 кратной ширины в длинну (диаметр 20 значит длина 2000) и поставить при диаметре 20 длину 2500? и чем это грозит?

[MX_Master]

У меня рабочее поле 1300*2600.

По Z - ШВП 2005, по XY - прямозубая рейка 1-го модуля. Везде моторы типоразмера Nema34 (85 кг*см) без редукторов. Жесткости портала и карет маловато, поэтому пилю при подаче меньше 5000 мм/мин. В холостую, без ущерба разнести станок, можно ездить до 20 м/мин.

[Kastor]

А какая масс портала?

[MX_Master]

А какая масс портала?

Портал в полном сборе - менее 100 кг

[Kastor]

В общем решено ставить 20мм швп с вращающейся гайкой

[shuttle]

пишут что длина швп при креплении на фиксирующие опоры с двух сторон, не должна превышать 100 кратной величины диаметра

А где про эти расчеты пишут ? Тоже планирую сделать 2200х1200мм для пластика.

Везде моторы типоразмера Nema34 (85 кг*см) без редукторов

Как усилие шестерни рейки к весу портала должно соотноситься ? подскажите пожалуйста

[MX_Master]

Везде моторы типоразмера Nema34 (85 кг*см) без редукторов

Как усилие шестерни рейки к весу портала должно соотноситься ? подскажите пожалуйста

Возьмем, для примера, Nema34 (85 кг*см). На его валу установлена шестерня диаметром 30мм (30 зубов), и рычаг зацепления о рейку примерно равен радиусу шестерни, т.е. 15мм (1,5см). Если мотор находится в режиме удержания, то провернуть его вал можно приложив к шестерне 85/1,5 = 57 кг. У меня на каждой ноге портала по такому мотору и по такой шестерне, а вес портала в районе 80 кг. Получается на каждый мотор приходится примерно по 40 кг. А стронуть без проблем он может 57 кг. Станок по дереву, поэтому при работе на фрезу должно давить не более 10 кг. Так что запас кое-какой есть.

[aegis]

ну а финансовую сторону считали? к рейкам добавляйте стоимость редукторов безлюфтовых (волновых)

[MX_Master]

В моем конкретном случае - все без редукторов. Все проверено на практике.

[shuttle]

У меня на каждой ноге портала по такому мотору и по такой шестерне, а вес портала в районе 80 кг. Получается на каждый мотор приходится примерно по 40 кг. А стронуть без проблем он может 57 кг. Станок по дереву, поэтому при работе на фрезу должно давить не более 10 кг. Так что запас кое-какой есть.

Так портал же не нужно вверх поднимать. Чтобы толкнуть 80кг по рельсам наверно чуть меньше усилие нужно? А откуда 10кг цифра подскажите пожалуйста. Если дюральку пилить, то сколько нужно усилие на фрезу ? И по поводу отсутствия редуктора: 1 шаг мотора 1,8градуса, на сколько я понимаю. Т.е. при шестерне 15мм (длина окружности 47мм) получается, что 1 шаг- 0,47мм . Если я правильно посчитал, то многовато получается. Буду редуктор делать. Только определиться бы какой...

[MX_Master]

У меня на каждой ноге портала по такому мотору и по такой шестерне, а вес портала в районе 80 кг. Получается на каждый мотор приходится примерно по 40 кг. А стронуть без проблем он может 57 кг. Станок по дереву, поэтому при работе на фрезу должно давить не более 10 кг. Так что запас кое-какой есть.

Так портал же не нужно вверх поднимать. Чтобы толкнуть 80кг по рельсам наверно чуть меньше усилие нужно? А откуда 10кг цифра подскажите пожалуйста. Если дюральку пилить, то сколько нужно усилие на фрезу ? И по поводу отсутствия редуктора: 1 шаг мотора 1,8градуса, на сколько я понимаю. Т.е. при шестерне 15мм (длина окружности 47мм) получается, что 1 шаг- 0,47мм . Если я правильно посчитал, то многовато получается. Буду редуктор делать. Только определиться бы какой...

В первый момент движения, даже по рельсам, все равно придется стронуть с места массу портала. Или когда идет смена направления на противоположное.

10 кг - это на глазок )) можно и по формулам прикидывать

В полношаговом режиме редко шаговик гоняют. У меня микрошаг 1/48

[Kastor]

пишут что длина швп при креплении на фиксирующие опоры с двух сторон, не должна превышать 100 кратной величины диаметра

А где про эти расчеты пишут ? Тоже планирую сделать 2200х1200мм для пластика.

Везде моторы типоразмера Nema34 (85 кг*см) без редукторов

Как усилие шестерни рейки к весу портала должно соотноситься ? подскажите пожалуйста

Про расчеты я брал на тематическийх сайтах, типа даркстон и другие, там у них калькуляторы есть .
А про рейку, мне нагрузка не понятна в том плане, что для ШВП, в характеристиках, указывают максимальную нагрузку (например 1250 кг), а для рейки ни где такого параметра не видел, то есть нагрузка или не ограничена (что вряд ли) или очень велика. (но ведь через шестерни можно сделать приличный редуктор с приличной нагрузкой)

[shuttle]

Про расчеты я брал на тематическийх сайтах, типа даркстон и другие, там у них калькуляторы есть .

Спасибо. Действительно калькулятор http://darxton.ru/wiki-article/raschet- ... ka-s-chpu/ показывает какое усилие прилагать в зависимости от веса. Но там огромный вклад вносит ускорение. Какое стандартное не подскажете ?

В полношаговом режиме редко шаговик гоняют. У меня микрошаг 1/48

Люди пишут, что ось ШД из немагнитной нержавейки и она плохо переносит переменные нагрузки. Видимо поэтому еще редукторы используют.

[MX_Master]

Люди пишут, что ось ШД из немагнитной нержавейки и она плохо переносит переменные нагрузки. Видимо поэтому еще редукторы используют.

Тут дело не в физической нагрузке )) Даже, вменяемые по цене, планетарные редуктора имеют люфт. И по цене они дороже самих моторов. Вот этих два момента меня и волновали, когда я выбирал передачу. Почесав тыковку я решил, чем меньше в конструкции будет шестеренок, тем надежнее и точнее будет передача. И если что-то в моем решении будет неверно, то в дальнейшем можно просто докупить планетарники, посадив их на те же места.

Но если изначально планировать рейку с редукторами, то ставить лучше сервы вместо шаговиков.

Про волновые редуктора с минимальным люфтом и максимальной ценой мы не будем упоминать, т.к. бюджет как правило не резиновый