Anet E10. Часть 2 - изменение конструкции экструдера (внедрение редуктора)

Часть 1 про недостатки и достоинства принтера - http://3dtoday.ru/blogs/kokhanyy/anet-e10-part-1-description-of-the-few-advantages-and-many-disadvantag/

Редукторный экструдер http://3dtoday.ru/3d-models/detali-dlya-3d-printerov/chasti-printera/ekstruder_reduktornyy_29_k_9_dlya_anet_e10_/

В вышеуказанной статье я упоминал, что мотору с прямым приводом на зубчатую шестеренку не хватало мощности толкать пластик. Всё что можно было устранить, сгладить, укоротить и настроить было сделано. Толку мало.

Ток мотора выставлен был почти на максимум, поэтому дальше его увеличивать было некуда.

Есть еще мысль, что моторы, установленные у меня, при боковой нагрузки от прижимной пружины начинают подклинивать, то ли люфты, то ли подшипники, может так.

Остались 2 путя ;)

1-замена моторов на более мощные (я их даже заказал, но пришли они позже чем успешно заработал редуктор)

2-замена схемы с прямым приводом на подачу пластика с помощью редуктора.

Стадии разработки редукторного экструдера:

1-почитал какие передаточные отношения на фабричных экструдерах бывают, показалось, что 1:3 будет достаточно

2-слегка вник в построение зубчатых передач, для равномерной притирки и износа зубьев количество их не должно быть кратным

3-примерился к высоте зубьев, по нагрузке и прочностным характеристикам PLA должно было хватать 1.5мм, но учитывая точность печати и меньшую прочность относительно монолитного пластика решил делать зубы не менее 3мм

4-отрисовал мелкую шестеренку, при высоте зуба ~3мм меньше 9 зубов геометрически не получалось; округлив диаметр получающейся шестеренки до 16мм получилось следующее

модуль m=16мм/(9 зубов +2) = 1,454545...

высота зуба = 2,25 * m = 3,27мм

5-количество зубов большой шестеренки могло быть 3*9зубов=27 зубов, но чтобы зубья притирались и изнашивались равномерно принял равным 29

диаметр большой шестеренки = m * (29 зубов +2) = 45,1

6-отрисовал шестеренки во FreeCAD и подобрал межосевое расстояние с учетом небольшого зазора в 0,1мм в SolidWorks, получилось 27,9

7-проверил расчеты в Gearotic - шестеренки сошлись, межосевое почему то нет, поверил SolidWorks т.к. там визуально видно, что всё верно :)

8- напечатал тестовый редуктор для проверки обката шестеренок и межосевого расстояния, всё заработало сразу

9-в SolidWorks отрисован шаговый двигатель, корпус редуктора, цанга для трубки боудена и прочие мелкие детальки

10-в процессе проектирования удалось применить важные детали родного экструдера

- пружина

- цанга трубки боудена

- зубчатое колесо подачи пластика

- прижиной ролик

11-напечатал тестовый экземпляр редуктора с заполнением 50%

- подшипники 2шт. 13х5х3 от старинных винчестеров (аналогичных навалом на алиэкспрессе)

- ось большой шестерни сделана из штока бензонасоса 'классики', он 5мм, влезает в подшипники, металл не каленый, поэтому лыску 0,5мм напильником снял без проблем, отпилен кусочек 40мм

- посадки шестеренок на валы внатяг

- под цангу (куда пристыковывается трубка подачи пластика) прошел сверлом и потом метчиком М6х1 резьбу

- в нижней детали корпуса левое верхнее отверстие прошел метчиком под М3

-отверстие под болт пружинки прошел заточенным винтом М4, т.к. метчика не было :) делается просто - на ненужном винтике М4 слегка под конус обтачивается конец, вдоль винта напильником прорезаются глубокие канавки, полученным колхозным метчиком неспеша с выкручиванием и выдувынием опилок режется резьба; еще резьба в 'пластине натяжителя' тоже М4

-все резьбы в пластике по вкусу можно смазать, особенно там где винт натяжения

- шестеренки возможно не получатся с первого раза из-за усадки, геометрических неточностей принтера и т.д. особенно с тугой посадкой было сложно, оооочень тугая получается. т.е. напечетанный размер отверстий у меня получается меньше реального

12-тестовый экземпляр редукторного экструдера трудится уже недели 4, суммарно отпечатано около 60 часов времени; зубья большой шестерни пару раз чистил зубной щеткой (не разбирая редуктор), потом смазал силиконовой смазкой - работает тихо, износа не видно; вот так тестовый редуктор и остался постоянным (пока). Зубы шестеренок больше не чищу - видимо притерлись, больше нечего чистить

Мысли, рекомендации, предложения:

1-мне кажется печатать детали лучше с заполнением 100%, больше жесткость - лучше; особенно к верхней крышке относится

2-оказалось большая шестеренка очень удобна для ручного прокручивания при вставлении/извлечении пластика

3-подшипники 13х5х3 легко заменить на другие, для этого надо поменять вырезы в корпусе редуктора и возможно толщину корпусных деталей (если высота подшипника будет не 3мм, а 4мм)

4-болт натяга не очень удобно, но нужен редко так что прижился, если кто видел/придумал как сделать лучше - пишите

5-деталь 'пиптик' печатать надо стоя, острием вверх

6-деталь 'толкатель пружины' печатать надо лёжа, там нагрузка большая по оси, при иной ориентации печати будет нагрузка на разрыв слоев

7-деталь 'пластинка натяжителя' печатать плоским вниз с поддержками

8-упорные шайбы подшипников по высоте можно (при необходимости) обрезать в слайсере

9-саморезик 2мм диаметром не показан, крепит 'шайбу' 'пластинки натяжителя' к верхней части корпуса редуктора и не дает соскочить механизму натяжения

10-можно увеличить отверстие вала двигателя в основании редуктора, чтобы разбиралось без съема мелкой шестерни; у меня отверстие в притык под вал, кажется так меньше мусора на двигатель сыпется

ВОТ МОДЕЛЬ редукторного экструдера для Анет Е10

прикручивается на 4 винтика к двигателю, если зубчатое колесо диаметром 11мм имеется, то должно подходить и к другим принтерам

http://3dtoday.ru/3d-models/detali-dlya-3d-printerov/chasti-printera/ekstruder_reduktornyy_29_k_9_dlya_anet_e10_/