Modernizare masina de bobinat manuala !

[donpetru]

Dupa un intreg sa-i spun fiasco ca sa intru in posesia masinei de bobinat descrisa in subiectul de aici, ma gandeam ca nu ar fi rau sa-i adaug un motor electric numai ca ramane de vazut care este cea mai buna optiune. Bineinteles, ar fi util si un ambreiaj si poate mai multe adaugiri ca sa transforme masina de bobinat actuala in una electrica. As vrea ca la final sa pot sa exploatez atat versiunea manuala si cand e nevoie de cea electrica. Nu as vrea sa iasa un produs foarte complex si nici voluminos. Ma gandeam sa prind masina de o bucata de PAL sau MDF, pe un suport caruia sa-i adaug si motorul electric iar conexiunea cu motorul sa o efectuez printr-o curea care sa faca contact cu roata nr.1 din imaginile atasate. In ceea ce priveste motorul, astept parerile voastre.. sa fie o varianta la 12VDC tip auto, cum e la stergatoarele de parbriz sau alt model ?

Iata si cateva imagini cu cotele masinei de bobinat (daca mai sunt necesare si alte cote, le voi mentiona pe parcurs, daca firul discutie va cere lucrul asta):

[remus68]

Pentru a defini corect problema, ar fi bine sa se spuna, in primul rand, turatia necesara la arborele pe care se monteaza carcasa de bobinat. Apoi, intr-un lant cinematic este necesar sa se cunoasca numarul de dinti Z al rotilor dintate (nu e necesar sa se spuna diametrul sau pasul), astfel incat sa se poata calcula raportul de transmitere I existent (evident, intre arborele manivelei de actionare si arborele condus de la iesire). Apoi, in functie de turatia arborelui motorului electric utilizat si turatia necesara la arborele actionat, se va calcula raportul de transmitere necesar in noul lant cinematic, de unde va rezulta diametrul fuliilor utilizate (in cazul utilizarii unei curele trapezoidale, de exemplu). Pentru diverse actionari, eu am preferat utilizarea unei curele sincrone (impropriu denumita curea dintata), iar rotile dintate montate pe arborele de iesire din mecanismul motor, respectiv pe arborele actionat, le-am ales din catalogul de produse al firmei de unde achizitionez aceste componente (curele sincrone, roti dintate). Am spus "mecanism motor", deoarece mai sus s-a pomenit de motorul de la stergatorul de parbriz al autovehiculelor care are montat un reductor melcat intre arborele motorului si arborele de iesire. De obicei, aceste "motoare" au disponibile doua turatii de lucru, asigurand o turatie de 50...70 rpm, respectiv 90...120 rpm la arborele de iesire (in functie de producator si model).

Editat Iunie 21, 2020 de remus68

[ola_nicolas]

Problema realizarii unui dispozitiv de babinat cu actionare electrica, este mult mai complicata decat pare la prima vedere. Sa presupunem ca la un moment dat este nevoie (din diferite motive) de a deflui un anumit numar de spire (deja bobinate) inapoi pe rola-sursa. Iata asadar o prima complicatie. Nu este suficient sa avem un singur sistem de actionare, ci este necesar unul dublu, in care rola-sursa devine rola tractoare, iar bobina propriu-zisa devine rola-sursa. Acest lucru se poate face mai simplu utilizand doua motoare distincte, sau ne putem complica si mai mult, daca vrem sa utilizam acelasi motor. Deoarece devine foarte dificil sa mai ordonam conductorul tinandu-l cu mana, in timp ce marim sau micsoram turatia motorului (motoarelor), rezulta ca va fi nevoie de un sistem de ordonare automata a acestui conductor. Un asemenea mecanism, necesita un sistem de urmarire automata si de intoarcere la capetele bobinei, dar si un sistem de franare in ambele sensuri de defluire, ambele extrem de sensibile, capabile sa nu rupa conductorul la un eventual soc de intoarcere. La aceste consideratii, se va adauga si sistemul dublu de numarare inainte si inapoi, insotit de un sistem de calcul al numarului de spire existente la un moment dat pe carcasa bobinei de realizat. In principiu, daca reusiti sa rezolvati intr-un mod functional toate aceste probleme, va pot face eu schema cinematica pentru rotile dintate necesare, care mie mi se pare o chestiune simpla in comparatie cu toate celelalte complicatii. Deoarece, sunt destui cei care citesc si imi pot reprosa ca vorbesc "ca din carti", pot sa va spun ca eu dintotdeauna am utilizat numai masini de bobinat manuale, si cat mai simple ca principiu si constructie, desi am resurse tehnice utilizabile pentru constructia unei masini de bobinat actionate electric. Spre exemplu, strungul meu de banc, poate fi utilizat ca atare, cel putin in cazul sistemului de actionare electrica directa, adica (cu alte cuvinte) bobina se poate fixa pe un ax special chiar intre bacurile strungului. La nevoie, pot realiza un sistem de reducere suplimentara cu roti dintate de schimb, pe care mi le pot dantura singur pe freza mea. Daca pun insa in balanta, ca eu ca hobby-ist realizez arare-ori un numar mai mare de 5... 10 bobine de acelasi fel, mi se pare multa cheltuiala si mult efort, cu rezultate incerte. Pentru cei care realizeaza cateva zeci / sute de bobine identice, problema se pune in termeni de rentabilitate, si deci este mult mai simplu de a se cumpara un dispozitiv automat profesional, decat sa ne apucam sa il realizam in regim de homemade. In atasament am ilustrat masina de bobinat pe care o utilizez de mai bine de 20 de ani. Este o poza mai vehe. Actualmente a mai suferit unele modificari, in sensul ca i-am sudat un stativ rigid prin intermediul caruia am fixat-o direct pe masa de lucru - initial fiind utilizata prin fixarea lagarului de forma hexagonala, intre bacurile unei menghine de banc. Pe axul filetat auxiliar fix din poza (cel din partea de jos) se amplaseaza rola-sursa. Nu folosesc roti dintate, deoarece in timp am constatat ca cel mai convenabil raport de bobinare este de 1:1. Ca numarator, utilizez un calculator CASIO FX180P, pe care il am din 1980. Acest calculator de buzunar programabil, are (printre altele) facilitatea de a putea aduna repetat (de un numar nedefinit de ori) acelasi numar, prin repetarea de doua ori consecutiv a operatiei "+", numarul respectiv fiind adaugat prin actionarea repetata a tastei de operare "=". Spre exemplu, pentru a numara in mod direct pana la 5, fac initial succesiunea de operatii. "1++", apoi repozitionez numarul initial de spire pe zero, stergand ultimul rezultat (cifra 1) pe care o afiseaza calculatorul. Pentru a numara pana la 5, urmeaza actionarea de 5 ori la rand a tastei "=". Din punct de vedere tehnic, am ales ca in paralel cu contactele de pe PCB-ul calculatorului corespunzatoare tastei "=", sa leg in paralel o mufa jack mama si un condensator ceramic miniatural de cateva sute de pF. Ca intrerupator, am folosit un microintrerupator specific maose-urilor. Legatura am realizat-o prin reutilizarea unui cablu de tipul celor de la castile miniaturale, care avea la un capat atasata o mufa cu 5 pini, iar la celalalt o mufa jack tata. Se poate alege si utilizarea unui sistem mecanic, prin actionarea directa a tastei "=" utilizand un palpator sensibil, care poate fi construit in regim homemade, actionat de manivela prin intermediul unui excentric. Lucrurile se complica putin, in momentul in care avem de retras cateva spire de pe bobina, in sensul ca numarul de spire curent este memorat intr-una dintre cele 7 memorii ale calculatorului, iar secventa de numarare se modifica prin secventa "1--", dupa care recuperez totalul bobinat din memoria respectiva, urmand ca numaratoarea sa se desfasoare inapoi. Deoarece, calculatorul este unul economic (avand facilitatea de autopower off) atunci cand intrerup pentru mai mult timp bobinajul, introduc numarul de spire curent in memorie si continui cu aceeasi secventa, atunci cand reiau bobinarea. Ca alternativa, am studiat la inceput posibilitatea de a utiliza facilitatile de programare ale calculatorului, dar nu am avut impresia ca s-ar fi putut castiga ceva din punct de vedere tehnic, si am ramas la aceasta solutie, care mi s-a parut cea mai simpla.

[roadrunner]

Quote

Acest calculator de buzunar programabil, are (printre altele) facilitatea de a putea aduna repetat (de un numar nedefinit de ori) acelasi numar, prin repetarea de doua ori consecutiv a operatiei "+", numarul respectiv fiind adaugat prin actionarea repetata a tastei de operare "=".

Toate calculatoarele de buzunar pot asta. (toate cu care m-am intalnit eu in ultimii 40 de ani, neprogramabile)

RR

Editat Iunie 22, 2020 de roadrunner

[ola_nicolas]

Calculatoarele de buzunar cu 4 operatii + radical nu au asemenea facilitati. Este posibil ca doar cele cu functii, programabile sau nu. Pentru ca aseara era tarziu, nu am mai spus faptul ca adunarea repetata, poate fi utilizata si intr-un program de calcul adecvat, avand drept marimi de intrare pasul de numarat, si eventual cifre prestabilite corespunzatoare numararii inainte, si inapoi. Nu am gasit inca (de fapt nu m-am gandit suficient) la o modalitate de a evidentia intr-un anumit mod (din punct de vedere tehnic) cand se face o inversare de bobinaj. Programul poate insa face toate operatiile necesare. Bineinteles ca se poate foarte bine utiliza un numarator mecanic reversibil, caz in care problema este complet rezolvata.

[donpetru]

As dori mai mult ONTOPIC in acest topic. Multumesc pentru dorinta de a da un raspuns dar haideti sa fim mult mai constructivi, pentru ca nu e un topic unde trebuie sa mentionam ce am facut noi, ci ce ar trebui facut in cazul prezentat de mine.

Spre exemplu, ce pareri aveti daca pe post de actionare voi folosi motorul unei autofilentate care are si limitare de cuplu ??? Bineinteles, ar fi util de implementat o metoda ca sa permita derularea inapoi a sarmei pe tambur, dar pana la acest aspect e cale lunga. Astfel de actionari electrice, facand o recapitulare la unul din laboratoarele disciplinei Actionari Electrice de la facultate, ar trebui sa contina:

1. greutatea tamburului de pe care se trage sarma de bobinaj si implicit grosimea acestei sarme;

2. viteza dorita de infasurare a sarmei de bobinaj pe carcasa, o marime care ar trebui sa fie influentata tot de grosimea sarmei

Si ar mai fi cateva notiuni de precizat dar le voi completa pe parcursul discutiei.

[ola_nicolas]

Nu stiu ce anume este offtopic in postarile mele?! Altminteri, atunci cand vorbim despre roti dintate, se utilizeaza notiunea de modul si nu de pas. Modulul este pasul dintre doi dinti consecutivi, masurat pe diametrul de divizare. Asadar, nementionand cum ati masurat acei pasi din scitele dumneavoastra, nu ati adus nici o informatie utila discutiei.

[donpetru]

Au trecut aproape 20 de ani de la cursul de organe de masini, nu neg ca poate am mai omis cate ceva, inclusiv anumiti termeni, dar privind acum teoria descrisa in adresa web urmatoare:

https://www.ttonline.ro/revista/tehnologii/notiuni-si-parametri-pentru-dantura-unei-roti-dintate-cilindrice

la pct.4 se prezinta pasii pe cilindru de divizare iar in figura 6 notiunea "px". In imaginile prezentate de mine, cand am mentionat pas de 3mm, chiar la acel px ma refeream care cred ca numele in sine, in contextul discutiei de aici, nu este chiar gresit !!! Intr-adevar, am botez gresit hd-ul, care ar trebui, conform teorie mai sus mentionate, sa-i zic "hp" - vedeti figura nr.1.

Totusi, cred ca imaginile prezentate de mine in prima postare sunt utile discutiei !!! Sa nu-mi spuneti acum ca trebuia sa cantaresc masinaria ca sa efectuati calcule complete si/sau exacte !?

[ola_nicolas]

Acum 8 ore, donpetru a spus:

... la pct.4 se prezinta pasii pe cilindru de divizare ...

Da. Acum este clar, dar trebuia atasat linkul de la inceput. Totusi, un modul m=3 mm, mi se pare cam mare pentru o masina de bobinat, unde fortele transmise sunt mici. Mai potrivit era spre exemplu un modul m=1, sau chiar m=0.5. Acum rotile dintate sunt complet definite, si se pot determina si alte caracteristici ale lor. Pentru cei care nu cunosc numarul de dinti (spre exemplu) acestia se pot determina. De exemplu, roata cu diametrul (exterior) de 78 mm, ar trebui sa aiba Z=De/m-2=78/3-2=24 dinti. Avand in vedere modulul foarte mare, pentru a obtine o roata cu 80 de dinti, spre exemplu (ceea ce ar putea fi necesar la calculele cinematice) ar trebui o roata cu diametrul de De=m(Z+2)=3x82=246 mm, ceea ce este enorm.

[remus68]

Acum 4 ore, ola_nicolas a spus:

De exemplu, roata cu diametrul (exterior) de 78 mm, ar trebui sa aiba Z=De/m-2=78/3-2=24 dinti

... de aia i-am spus la @donpetru sa precizeze numarul dintilor rotilor dintate... ca roata aia dintata numa' 24 de dinti n-are! Se vede clar in poza aia, ca pe un sfert din perimetru are mai mult de 15 dinti... deci roata aia cu diametrul de 78mm are cel putin 60 de dinti...! 

Pana nu hotaraste @donpetru cum vrea sa faca actionarea si de la ce, nu se poate lua in calcul nimic.

Deci, care este numarul de dinti al rotilor dintate existente pe masina?

[Dan57]

Daca va uitati atent la roti sigur modulul lor nu este de 3, din cate se vede nu au mai mult de 2 dar eu cred ca se "zbat" chiar pentru 1. Trebuie neaparat cel putin o freza calibrata pentru masurarea modulului altfel nimic nu e cum trebuie din toata discutia. Fara suparare.

[donpetru]

Am numarat dintii rotii dintate nr.2 si are 76 de dinti, iar dupa ultima masuratoare cu sublerul rezulta: px=3mm iar hp=~3mm nu cum mentionasem initial hd=2mm. (diametrul exterior = 78mm). La roata dintata nr.3 din pacate nu pot sa-i numar dintii rotii dintate (ar trebui sa demontez numaratorul !!!).

Dupa ultima analiza, nu cred ca se merita constructia unei roti dintate care sa faca legatura cu roata nr.2. Cred ca va fi mult mai simplu sa gasesc o curea care sa antreneze roata nr.1. Bineinteles, ar sta mult mai frumos un agrenaj cu roata nr.2, dar cred ca va fi destul de greu de gasit o asemenea roata, plus ca o singura roata nu va fi suficienta sau s-ar putea sa fie, nu am calculat !!

Deci, intr-o prima faza, as dori niste sfaturi in ceea ce priveste:

1. alegerea curelei care sa faca legatura cu roata nr.1 sau daca e posibil constructia unei roti dintate care sa faca legatura cu roata nr.2. Spun asta, deoarece ma gandeam sa intercalez motorul de 12VDC a autofiletantei - nu am calculat sa vad daca incape - in spatele masinariei, la baza, jos. As putea sa incerc sa dau niste gauri de care sa prind axul motorul de c.c. si de ax, noua roata dintata. Ar sta frumos asa dar e mai greu de gasit roata care sa faca legatura cu roata nr.2. Aici ar trebui sa mai fac niste calcule sa vad cum se potriveste motorul autofilentatei acolo si in functie de asta ales una din variante: curea sau o noua roata dintata

2. Intre roata noua care va antrena prin curea roata nr.1 sau roata dintata noua care va antrena roata nr.2, deci, in ambele scenarii, as vrea sa vad daca limitatorul de cuplu al autofilentatei Skil este suficient pentru a proteja la rupere un conductor e-mail de, sa presupunem, 0,2mm !! Este vorba de urmatoarea autofiletanta din imaginea de mai jos la care nu mai am bun acumulatorul:

 

[remus68]

Acum 41 minute, donpetru a spus:

Am numarat dintii rotii dintate nr.2 si are 76 de dinti

Deci are modulul m=1. Se poate confectiona o roata dintata care sa fie antrenata de ansamblul motor-reductor al masinii de gaurit/insurubat.

Din ce material este realizata roata dintata cu 76 de dinti, mentionata mai sus?

[donpetru]

Materialul rotii dintate cu 76 de dinti pare ceva din plastic dur dar nu sunt 100% sigur. Dar cred ca ar merge construita o roata din aproximativ acelasi material dar cum ?

Editare ulterioara: am vazut roti dintate de vanzare si pe aliexpress.com !!!

[remus68]

Se poate realiza in doua variante:

- executata clasic de un frezor care are la dispozitie un cap divizor bun, fara jocuri exagerate, utilizand o freza m=1, din poliamida (se gaseste cam la orice magazin care vinde rulmenti, curele trapezoidale si sincrone, etc...) sau orice alt material plastic din care se pot realiza roti dintate.

- prototipare din granule LDPE sau PP.