Макет авиационного двигателя

Подписаться на 3Dtoday
АДэшник
Идет загрузка
Загрузка
15.07.18
4802
24
печатает на Anet A6
Творчество
45
Всем привет. Еще до покупки принтера задумал напечатать в каком-нибудь виде авиационный двигатель. Почему его? Все свои университетские годы, которые закончились совсем недавно, я изучал их. И естественно захотелось заиметь себе такой, хотя бы в виде макета, пусть даже и из пластика. Попадались в сети уже с десяток таких моделей, но все они, по моему мнению, слишком простенькие, за исключением одной - в Испании умелецнапечатал и электрифицировал двигатель GE от Боинга. Но там все выполнено на профессиональном уровне.
Цели данной работы у меня были примерно такие:
1) создать декоративную модель двигателя;
2) научиться печатать и впоследствии обрабатывать детали из пластика.
3) чем-то себя занять в свободное время.
Двигатель, на базе которого буду создавать свой, выбирал исходя из того, чтобы он был попроще по конструкции, но обязательно двухвальный, двухконтурный - так интереснее. Первоначально был создан чертеж двигателя и построена 3д модель. На основании своего опыта в этом деле на все про все ушло около недели.
1df71a177ef887684e27a27b531f879f.jpg
В процессе печати были внесены незначительные изменения в этой модели, направленные на повышение их технологичности. Например, многие фланцы отделены от цилиндрических тел, чтобы количество поддержек свести к минимуму. По этой же причине некоторые корпусные детали разделены на части.
Немного по конструкции:
- ротор низкого давления (желтый цвет) состоит из одноступенчатого компрессора и одноступенчатой же турбины. Причем, лопатки компрессора соединены с диском креплением типа "ласточкин хвост", а лопатки турбины с диском креплением "елочного" типа с одной парой зубьев. В качестве вала выступает шпилька М8;
0eeeaae4886466709f06fe24e79189a9.JPG
- ротор высокого давления (оранжевый цвет) состоит из двухступенчатого осецентробежного компрессора и одноступенчатой турбины. Все лопатки компрессора напечатаны заодно с дисками, а лопатки турбины соединены с диском также креплением "елочного" типа с одной парой зубьев.
ce6d31c4c295a4fb718f12db6a0977be.JPG
98aa351d0dfc7a110f40c2219088be01.JPG
- в качестве опор выступают обычные металлические закрытые китайские подшипники качения, купленные по 100 рублей за штуку. Всего их там 4 штуки.
Печатали мы его с братом долгих 4 месяца + еще один ушел на обработку уже собранной конструкции. Параллельно совершенствовали принтер, подбирали настройки и условия печати. Использовался пластик ABS четырех цветов: белый, желтый, оранжевый и красный. Сопла 0,3 и 0,4. Пластиковые детали в сумме весят около 1050 грамм, а готовая модель со всеми болтами и гайками примерно 1530 грамм. Максимальный диаметр 180 мм, длина 460 мм.
PREVIEW
567a8c7e47c6d0a1a6c5db285df02609.JPG
По началу были серьезные проблемы с отлипанием габаритных деталей от стола. Впоследствии эти проблемы удалось решить, однако уже напечатанные детали с данным дефектом пришлось доводить вручную. Был вариант еще их перепечатать, но.... но стало лень это делать.
353a539979d2d71fcd5eb8fda38f1304.JPG
21e17a7fc18d67243c8f323df3553e53.JPG
Кроме этого, почему-то у принтера возникли проблемы с печатью фланцев, стоявших при печати вдоль оси Z. В районе отверстий в этих фланцах с внешней, по отношению к детали, стороны если и был пластик, то только в виде соплей. А иногда его там и вовсе не было. К сожалению, фотографий нет, чтобы наглядно объяснить о чем идет речь. Детали с данным дефектом исправлялись ацетоном и стружками пластика с тестовых деталек.
Вообще в данной работе много приходилось работать с ацетоном: заделывать все грехи, приклеивать составные части или просто укреплять места, которые могут сломаться. Порой следов ацетона становилось столько много, что они серьезно портят внешний вид всего двигателя. На фото это плохо видно, но все, что слегка размыто на корпусе - это следы обработкой ацетоном, т.к. там плохо спеклись слои.
9c97699ff7ac001d6c4d82fc06aa7701.JPG
Другая проблема использования ацетона - на цветных пластиках он оставляет белые разводы. На каких-то меньше (желтый), на каких-то больше (оранжевый). Кроме того, цветные пластики заметно слабее и хуже спекаются слои (возможно были плохо подобраны температуры печати), чем белый пластик.
Еще одна проблема, с которой мы столкнулись в процессе печати - овализация крупных тонкостенных корпусных деталей. Да и просто сильное несовпадение размеров. Все это проявлялось не всегда, даже можно сказать редко. Скорее всего на это сказались условия печати и отсутствие термошкафа в частности. Детали с данной проблемой ставились на свои места с небольшим усилием и шлифовались до совпадения с торцами смежных деталей.
Свою сложность в печать корпусных деталей внес и четвертной вырез, из-за которого усадка пластика вносила свою погрешность в итоговые размеры деталей. Набравшись немного опыта удалось решить эту проблему добавлением недостающей четверти в модель на небольшую высоту, буквально пару слоев печати, которые по окончании изготовления срезались ножом.
Из-за неточности выполнения диаметральных размеров при сборке боковые поверхности четвертного выреза сильно не совпали и пришлось дополнительно шлифовать их в собранном виде.
85ea52ba54b182ae110cb5a6b24e1e7f.JPG
В принципе, после шлифовке весь вырез выровнялся, за исключением одного места, где небольшие несовпадения все-же остались. В этом месте центрирование деталей идет по саморезам и после каждой новой сборки они встают по-новому.
7f412cbf54d8252c4bae39d9c95ffb8e.JPG
Вообще с саморезами иметь дело в таких моделях не понравилось, т.к. они часто срывают резьбу в стенках толщиной 2 мм. Им надо больше. Поэтому требуется аккуратная сборка и несильная затяжка. Несмотря на это конструкция получилась достаточно жесткой.
При создании 3д модели задумывалось приводить в движение один из роторов при помощи вот такого электродвигателя, найденного отцом в своем шкафу со старыми запчастями. Если не ошибаюсь он от какого-то магнитофона.
ffa8dd2472efe058e1e63d8b993484a8.jpg
Привод его осуществлен через ременную резинковую передачу по шкивам. Мощности двигателя мало, да и обороты невысокие и несущая способность резинок мала. Однако эффект все-таки есть! Исключительно для демонстрационных целей сгодится.
f8e310df8abfe89c1c4d5c7b042645c0.JPG
Естественно такая скорость вращения не устроила и просто "чтоб попробовать" к двигателю были подключены сначала шуруповерт, а потом и пара дрелей. Удалось разогнать ротор двигателя до неплохих скоростей (если верить паспортным данным дрели до 1500 об/мин) и при этом нигде ничего не оторвалось, не сломалось и не вибрировало особо сильно. Основные вибрации исходили от электроинструмента, а не от двигателя. Конечно и этой скорости не достаточно для морального удовлетворения, но дальнейшие разгонные испытания пока отложены, чтобы не ломать так быстро модель.
Видео работы встроенного электромотора и "разгонных испытаний" сюда загрузить не удалось.
Один из основных недостатков - получились очень слабыми лопатки турбины низкого давления (желтые) - могут сломаться от небольшого усилия. Уже сломано порядка 10 штук. Небольшая часть из них склеена ацетоном, остальные перепечатаны.
Конечно, полученная модель крайне далека от идеала по части исполнения, но самое ценное в ней - это полученный опыт.
c417a6d4cc989517f747f3cd62493d1f.JPG
3c3a893d1066d3c4f9916af04390c84d.JPG
0c27293fe52041db1a833997e986bba2.JPG
Из-за некоторых ошибок проектировки пришлось пользоваться "нестандартными" гайками.
3fb3140454046dbceb5026478a107185.JPG
9284ba0bceed509f1a4bba1401ad6ba4.JPG
Подписаться на 3Dtoday
45
Комментарии к статье

Комментарии

15.07.18 в 20:49
0
Спасибо за статью, получил удовольствие :) Макет абстрактного двигателя или какой то конкретной модели?
15.07.18 в 21:18
0
Сильно упрощенный, но конкретный
15.07.18 в 20:57
0
Лопатки надо было на боку печатать. Чтоб слои вдоль них шли, от цента турбины к краю. Тогда ломаться не будут
15.07.18 в 21:18
0
Качество поверхности не устраивает при таком способе печати
15.07.18 в 21:19
0
Монументально. Лайк за старания и доведение проекта до финала. ABSом не печатал, но думаю, что такие крупные детали можно было печатать соплом большего диаметра, сэкономив время.
16.07.18 в 11:15
0
ну да, при печати как раз таких деталей постоянно посещали мысли, что надо бы закупиться соплом 0,5
16.07.18 в 01:15
0
Отличный проект!
16.07.18 в 08:53
0
Крутая работа!
Поражен терпению и знанию матчасти...
16.07.18 в 10:01
0
Классно получилось!

Как справились с отлипанием пластика от стола при печати?
16.07.18 в 11:18
0
печать на стекле с нанесенным клеем карандашом erich krause. Другие клеи не помогали. Правда из-за клея базовая поверхность уже не выглядит галянцевой и абсолютно ровной. Температура стола 85.
16.07.18 в 12:34
0
Круто!
16.07.18 в 15:15
1
Металлические болты надо заменить на самодельные, белого цвета. Смоделить и напечатать.
Сейчас они все портят.
19.07.18 в 16:48
1
В крайнем случае на Али купить пластиковые болты. Копейки.
16.07.18 в 16:23
0
Большая работа!
А не ткнёте носом в тот двигатель, с которого модель делали? Вопросы есть по модели. Хотелось бы взглянуть на оригинал.
16.07.18 в 18:07
0
Нет), не хотелось бы это освещать. Скажу лишь что это ракетный двигатель. По габаритным размерам у меня масштаб выходит 1:2
16.07.18 в 17:26
0
Красотища!


На основании своего опыта в этом деле на все про все ушло около недели.
Что?? Серьёзно? Да у меня на одно моделирование ушло бы не меньше недели. А на ковыряние в слайсерах и на печать наверно больше месяца улетело бы... Прям не верю.
16.07.18 в 17:34
0
А, чёрт, плохо читал! Значит на моделирование неделя ушла, а на печать и сборку 5 месяцев. ОК, это реалистично =)
16.07.18 в 18:09
0
Не торопясь делал, после работы. Впринципе даже сейчас есть некоторые мысли по доработке, так что возможно это не конец работы над этой моделью
16.07.18 в 19:33
1
вдруг кому-то пригодится эта ссылка:
https://www.thingiverse.com/thing:1327093
06.12.18 в 21:55
0
Совсем не тот моторчик там.
06.12.18 в 22:31
0
"вдруг кому-то пригодится" без всяких намеков )
09.12.18 в 21:54
0
Найти бы модель этого. Симпатичный.
24.07.18 в 17:01
0
Монументальная работа,молодцы))

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Свинья в яблоках

Адаптер ZAV MAX PRO для дисплея (заводская плата)

Самодельный 3D-принтер из фанеры и запчастей от старых принтеров, DVD-приводов. Часть 2

Лудить, паять, ЭВМ починять! DRV8825, Arduino Mega 2560 перепайка микросхемы драйвера на конфорке.

ВИАМ и МИТ подписали соглашение о сотрудничестве в области аддитивных технологий

Практическое применение 3D печати в производстве.