Настольный пылесос на 3D-принтере

Подписаться на 3Dtoday
vivalzard
Идет загрузка
Загрузка
14.11.18
5411
67
3D-печать
44
Статья относится к принтерам:
Ultimaker 2 Extended
А дело было так: однажды приобрел я у братьев китайцев настольный фрезерный станок с ЧПУ и стал сей девайс зело использовать. По сути были и проблемы, но одна из них меня досадовала сильнее всего - пыль. Ага, пыль везде. Стоило вырезать фигурную фанерку - и вроде бы ничего в воздухе не видно. А на следующий день приходишь в кабинет и все горизонтальные поверхности покрыты тонким светлым слоем мелкодисперсной фанерной пыли.
Проблема эта как бы и не проблема совсем. Решают ее многими способами: кто-то в зону реза подает воду или СОЖ, кто-то пылесосом убирает пыль (как вручную так и присобачив шланг поближе к шпинделю). Причем задумка с пылесосом по видимому самая востребованная. И я захотел пылесос! Но вот беда - у меня его нету, да и как-то громкие они слишком, и место занимают, и отдельная розетка нужна...

И тогда решено было забубенить пылесос путем FDM печати! Сразу оговорюсь: пылесос конечно получился, но не сказать чтобы зверь-машина, но работает.
635eed2267656d8fc8b8a98650c28bfb.JPG
Моделирование этой шайтан-машины делалось во FreeCAD 0.17, нарезалось Cura, а печаталось на китайском клоне Ultimaker 2 Extended. Но правда все как в песне: "Я его слепила из того что было..." А было у меня, вернее не было, нормального моторчика. Все что было - это советский ДПМ30-Н2-04. Мотор конечно качественный и долговечный, но не для пылесоса, т.к. на своих номинальных 27В питания выдавал всего 9к оборотов. А пылесосу надо бы поболе. Плюс полное отсутствие знаний в проектировании таких узлов как импеллер турбины. В общем делалось все методом тыка, а нужные обороты мотора пришлось "догнать" задиранием питания ажно до 42В. Благо мотор с двумя валами и на второй вал я насадил маленький вентилятор, который активно мотор обдувает.

Сначала было желание делать пылесос со шлангом и стационарный, потом решил прикрутить к нему ручку, потом прикрутил и аккумулятор. И вместо шланга - просто насадку с косым срезом. А так как платы защиты Li-ion аккумуляторов у меня есть только на 4S (16.8В) пришлось еще и на макетке прикрутить к девайсу повышающий Step-up до 42В, борзо собранный навесом на макетке. И вот оно ожило! И зажужжало! И засосало... ну не так чтобы прям, но пыль "сметает" на ура. А вот резаную проволоку уже не берет. Но и в этом оказался плюс, т.к. можно на захламленом столе собрать всю пыль, при том всякая рассыпуха останется на месте :-)
Теперь инструкция как печатать, собирать и пользоваться. Хотя тут каждый сам себе режиссер. Почти все детали напечатаны из PLA. Из ABS напечатаны только втулки, на которых "висит" импеллер в подшипниках. А из HIPS напечатаны детали корпуса батареи аккумуляторов - но это чисто ради интереса, никакой практической пользы это не несет. Весь пластик от FDplast. Так вот - печатаем все детали так, как это удобно.
Далее. На модели оно не показано, но импеллер "подвешен" на двух шарико-подшипниках которые без всяких маркировок попались мне в руки. И вся модель собирается на черных саморезах по дереву с частой нарезкой (кроме хомута, который зажимает мотор - там болт и гайка М3). На пылевой фильтр (dust_filter в модели) надо наклеить какую нибудь не особо плотную тряпку или марлю.
8d2b5b4104fe481666e14ea652ece80d.JPG
Все собрать, скрутить, соплями платы приклеить и включить :-) Все, что засасывается - попадает в т.н. циклон и аккуратно складируется в бачок снизу пылесоса. Бачок имеет поворотный замок и при необходимости его можно повернуть, снять и вытряхнуть в мусорку.
И вот видео работы:
Итак резюм: устройство далеко от идеальности, но опыт и удовольствие получены в достатке, а это главное :-) Ибо наши руки не для скуки!

Всем счастья и добра!

P.S. Что-то не могу выложить на 3D Today модель, почему-то не заливаются файлы. По этому вот ссыль на архив в облаке: Модель пылесоса в сборе (форматы FreeCAD 0.17 и STL)
Подписаться на 3Dtoday
44
Комментарии к статье

Комментарии

14.11.18 в 16:08
2
Все таки модельки удалось выложить и сюда, но только в STL формате. Вот ссыль: Модели деталей пылесоса
14.11.18 в 16:41
12
Натюрморт на столе просто СУПЕР! :) :) :)
14.11.18 в 16:50
5
Да эт не натюрморт, эт фиаско просто, уже год как прибраться не могу... аж самому противно, но не успеваю: стоит хоть немного разобрать бардак, как наваливается очередная порция работы и бардак вырастает вдвое... Может когда нибудь все таки разгребу.
14.11.18 в 17:12
5
А зачем? Всё под рукой.
15.11.18 в 13:50
0
Только найти проблематично...
14.11.18 в 17:35
1
Может когда нибудь все таки разгребу.
Тоже бывает иногда такое.............)))
Но не долго.
14.11.18 в 18:03
9
Не разгребай, потом вообще ничего не найти будет.
15.11.18 в 10:16
1
Такая же история) Уже и второй стол поставил, а он, зараза, сам оброс бардачком))))
Как говорил Эйнштейн "лишь ид..от нуждается в порядке...гений же - господствует над хаосом" (оскорбить он никого не хотел ;) )
В то же время завидую коллегам с чистотой и порядком) Но, как я сказал завхозу компании "Работа у меня такая - грязь разводить) И чем сильнее я засрался, тем значит красивее получилось изделие")))
15.11.18 в 13:53
0
Самое сложное в этом случае, это осознание того, что большая часть борохла вряд ли когда либо понадобится.. если это побороть, то порядок наводится куда быстрее.. правда мусорные пакеты растут...
14.11.18 в 17:34
13
Нормальный такой естественный «рабочий порядок».
Где-то вычитал: — «Уборка — это равномерное распределение мусора».
14.11.18 в 18:01
1
Энтропия одним словом :-) :-) :-)
14.11.18 в 18:25
3
Все таки придется рано или поздно весь этот бардак разгрести. Хотя, как показывает практика, наведешь чистоту и лоск, и буквально через месяц ситуация станет такой же как и до уборки. Это видимо бардак в голове отражается бардаком на столе :-)
14.11.18 в 20:32
1
Я же так и написал: энтропия - упорядоченный хаус бардак :-)
15.11.18 в 09:32
0
Извините, но хаОс
15.11.18 в 12:11
0
Бывает, в 5м часу утра :-)
15.11.18 в 15:33
0
Через месяц??? Да вы, батенька, оптимист! Через пару дней, неделю максимум.
14.11.18 в 17:15
1
Не пойму, зачем аккумуляторы? На случай если электричество выключат?
14.11.18 в 18:02
2
Это особый вид извращения - батарея батарей :-)
Зачетный девайс! :-)
14.11.18 в 18:23
2
Да, сначала вообще хотел сделать чтоб питалось от одного блока питания и шпиндель ЧПУ и пылесос. Мол включил шпиндель - сразу включился пылесос. А потом как-то походу возникла идея just for fun прикрутить туда аккумулятор :-) Плюсы: стало портабельно и независимо от розетки. Минусы: стало тяжелее и перевес в сторону аккумуляторов, а с такой ручкой держать не совсем удобно.

Да и ручка тоже потом "дорисовывалась", так как изначально планировалось, что оно все будет просто на столе стоять.
14.11.18 в 20:40
1
Понятно. Чудачество конструированию не помеха. :) Тоже собираюсь из своего хлама замутить фрезерный ЧПУ.
15.11.18 в 09:33
2
Как у анекдоте: будем смотреть телевизор при свечах!
14.11.18 в 18:29
2
Хороший порядок - это бардак. Иначе нужную деталь полвечера ищешь, а так помнишь, где что лежит.
14.11.18 в 19:15
4
Это у него почему безпорядок? Да потому что пылесоса не было, теперь то с пылесосом везде станет чистота и порядок! ;)
14.11.18 в 20:31
3
Плюканский пылесос?! Два раза Ку!

Он идеально смотрелся бы в пепелаце.
14.11.18 в 22:21
2
Пепелац еще не напечатал, надо внести в планы на будущее :-)
14.11.18 в 20:33
3
На этом столе можно найти что-нибудь подобное:

https://www.youtube.com/watch?v=fopCwCIGnD4
14.11.18 в 21:43
1
:) :)
14.11.18 в 22:28
2
Почти так и есть. Правда у меня скорее найдется какая нибудь винрарная деталюха из советского прошлого (магнетрон какой нибудь, транзюк из керамики и золота и т.п.). А вот с радиоактивными детальками - этого нету, а то б я их живо к пылесосу прикрутил вместо гравицаппы :-)
14.11.18 в 23:45
1
А вот с радиоактивными детальками - этого нету
Вы уверены?

Старые часы, тумблеры и приборы со шкалами есть?
15.11.18 в 08:55
0
Уверен :-) Бардак - это моих рук дело, а следовательно я знаю что у меня в руках побывало. Радиоактивных тумблеров/часов/электродов/радиоламп и т.п. точно нет. Есть к примеру металлический кадмий ОСЧ, но он не на столе а в сейфе в вакуумной упаковке. Есть ОСЧ медь и ОСЧ цирконий в виде кристаллизовавшегося прутка. Тоже в сейфе. А на столе бардак - это в основном всякие провода, откусанные ноги деталей, изоляция, канифольная крошка, пыль от дремеля, SMD и не-SMD детали (как горелые, так и просто после выпайки) и всякий конструкционный хлам: текстолит, алюминий, пенопласт, пенофол и т.п.
14.11.18 в 21:07
3
Вот, я доделяль.

000365e6e5d552dc3a95cf8d9614f937.jpg
14.11.18 в 21:57
3
отличная шайтан-машина .тоже собирался подобное сделать . но потом в technopoint попался авто пылесос за 260 руб. ( сейчас 340 ) . от блока питания отлично работает . только заменил фильтр ( купил на али ) вообще отлично стало . гайки на 4 засасывает даже на приубавленном напряжении .
b7a724ad73818f32b2b586926fb6c09f.jpg
14.11.18 в 22:24
2
А я наоборот сначала думал купить, но придумал напечатать в итоге :-) Просто если бы мне нужен был только пылесос - тогда да, но мне еще надо опыт, знания и DIY :-) По этому как бы без вариантов.
14.11.18 в 23:42
0
абсолютно с вами согласен . но я с одной рабочей рукой и мне тяжеловато собрать такую шайтан-машину . по этому пошел по пути наименьшего сопротивления .
14.11.18 в 22:29
1
А фильтры к нему можно будет потом найти?
14.11.18 в 23:45
1
15.11.18 в 08:32
0
Спасибо за ссылку.
15.11.18 в 09:16
1
фильтр просто вставляется . сидит плотно . крепление напечатал ( 2 половинки что бы пылесос разобрать можно было ) и клеевым пистолетом приклеил .
081efad5e9fcadd03c2aaba59ce292e3.jpg
14.11.18 в 22:41
0
Дайсон заплакал крокодильими слезами...

Я вот этот ролик - просто тут оставлю ;-)

https://youtu.be/AJUBSZtpSXQ

А вот этот (уже на хорррошем ррруском языке) - для тех, кто не прочувствовал сути "посыла" ;-)

https://youtu.be/FE07nAlwgZk
14.11.18 в 23:14
2
Народ! Для тех кто попытается повторить:
1. Блок аккумуляторов налазит туго, а на дополнительный пропеллер (синенький такой) вообще не налезет, по этому его надо чуток подпилить, ну или модельку поправить, или пропеллер не ставить
2. ДПМ30-Н2-04 для пылесоса не торт! Это тяговитый, но не оборотистый мотор. Сюда надо что-то скоростное, что выдаст 20-30 тысяч RPM. Сейчас по ощущениям мотор работает где-то 12 тысяч RPM - и этого как бы и хватает чтобы затягивать опилки, песок, бумажки и даже шайбочки под болты М3. А все что тяжелее уже никак. Да и в таком режиме мотор сильнее изнашивается (щетки например) и имеет малый КПД. Идеально сюда конечно бы бесколлекторник какой нибудь. Так что модель переделывайте под свой мотор (к слову - мотор "сидит" в отдельной детальке под названием motor_mount - достаточно переделать ее и одну втулку посадки импеллера, ту, в которую вставляется вал мотора). И да, забыл указать, motor_mount надо приклеить к корпусу.
3. Еще одна фишка: циклон сильно снижает мощность всасывания. И тут как бы две причины. Первая - отсутствие опыта в проектировании таких узлов, и как результат - много моментов вызывающих лишние вихри по пути воздуха. Это же касается импеллера - делал методом тыка. Вторая - входное отверстие циклона надо было сделать по площади раза в два больше. Без циклона сама турбина тянет гораздо сильнее, так что есть вариант модернизировать модель под обычный пылесос с мешком - ИМХО будет мощнее при тех же затратах.
15.11.18 в 11:24
0
На али есть интересный мотор, правда он бесщеточный, требует контроллера, но они тоже есть там, типа такого.
15.11.18 в 12:00
0
Во-во, надо что-то такое BLDC. Если из подручного хлама, то можно попробовать моторчики от жестких дисков или от CD/DVD приводов. Причем для моторчиков из HDD придется "накрутить" оборотов, т.к. там по номиналу 5-7 тыщ оборотов в минуту. А надо тыщ 20.
16.11.18 в 21:39
0
Если рукам покоя нет, то и мотор можно распечатать на принтере.
Вот ссылка: https://www.youtube.com/watch?v=YsSm65DAcCg
15.11.18 в 09:09
0
Видел еще такой вариант - использовать в качестве пылесоса сам шпиндель. Обработка мелкими фрезами и граверами делается обычно на высоких оборотах, а потому идея в принципе рабочая. В общем на вал шпинделя между корпусом и гайкой цанги вешается крыльчатка, вокруг нее делается корпус с отводом воздуха. Получается как бы вариант центробежного вентилятора. Всасывание воздуха идет вдоль фрезы вместе с пылью.
Корпус надо сделать так, чтоб и фрезы менять удобно было и зона всасывания чтоб поближе к зоне резания. Возможно, разборный.

В целом идея вот такая, а в деталях - это уже по месту. Может кому пригодится...
15.11.18 в 09:56
0
А это да, есть такие варианты, но тут есть уже ряд проблем:
1. Опять таки обороты. Вот у моего станка 10к оборотов это почти максимум. А на этих оборотах мелкая крыльчатка (а другую туда и не приткнешь) даст малую производительность. Конечно если шпиндель на киловатт и 60к оборотов - тут уже да, имеет смысл задуматься.
2. На валу порой уже насажен какой-то патрон. И насажен крепко. Чтоб на вал насадить крыльчатку потребуется это все разобрать, а потом еще и собрать не менее ровно, чем раньше. А потом надо еще чтобы длины вала хватило и на крыльчатку, и на патрон. Без хорошей мастерской и ровных рук такое сделать сложно
3. Ну и корпус конечно сам надо с учетом того, что пыль надо куда-то складывать, да так чтобы не улетала в воздух - и тут тоже ряд проблем.

Но делают еще и наоборот: крыльчатку сажают которая не "тянет", а дует в сторону реза, фактически "поднимая" пыль, а уже рядом есть щетка пылесоса. Просто пыль на доске лежит и в пылесос забирается не активно, а вот пыль, поднятая в воздух, около сопла пылесоса - гораздо активнее убирается. Есть еще даже такая фишка, когда зону реза охлаждают не СОЖ-потоком, а струей сжатого воздуха. Достаточно аквариумного компрессора и толстой иглы от шприца, направленной на фрезу. И пыль направленно сдувает, и фрезу охлаждает. А с противоположной стороны - сопло пылесоса.
15.11.18 в 10:38
0
1. Относительно малые обороты, а 10 тысяч ИМХО не так уж мало, можно компенсировать конструктивом крыльчатки в какой-то мере.
2. Я не имел в виду именно вал мотора. У насаженного на вал патрона тоже можно поискать свободное место, куда повесить крыльчатку.

3. Разумеется, отвод в шланг с последующей транспортировкой в фильтр. На другом конце шланга можно поставить еще что-то всасывающее, но уже не такой мощности как полноценный пылесос. Главное - обеспечить движение воздуха в трубе. А крыльчатка должна всасывать мелкую пыль из-под фрезы. Именно мелкую. Пудру эту летучую. Относительно крупная стружка и так никуда дальше стола станка не улетит.


Однако, соглашусь с Вами в одном - найти достаточно места для крыльчатки может быть проблематично.
15.11.18 в 09:50
2
Бардак, бардак....Это вам не бумажки в офисе перекладывать, тут творчество идет! Кулибины все на 98-99% имеют такие рабочие места, к тому же еще и плюшкины ужжасные!! Убраться на столе не судьба потому что потом больше времени потратишь на поиск нужной детали или прибора/провода/гайки и т.д. Вообще люблю людей, которые изобретают велосипед. Во первых - развивает мышление, во вторых - идеи новые появляются, методы реализации и т.д. И в третьих - вполне может получится действительно стоящий девайс!
Пост не в укор а в респект автору! У меня рабочий уголок такой же))) Пылесос тоже есть, но делал его до 3D принтера из коробки от СD))
15.11.18 в 09:58
2
Про Плюшкина это да... сам порой удивляюсь нахрена мне столько хлама? Лежит порой годами... Последнее время заставляю себя методично выносить древнее гнилое дромыхло на помойку.
15.11.18 в 12:28
3
- Как отремонтировать 14" монитор ЭЛТ двухцветный?
- Да нах он тебе - вынеси на помойку!
- Как на помойку? Я его оттуда только что принес!!
15.11.18 в 10:15
0
древнее гнилое дромыхло
:) :) :)
Надо запомнить!
15.11.18 в 13:15
1
у автора то что у меня на 2 столах было, я 3 дня выгребал грязь везде дома 70 мешков с мусором выкинул.
15.11.18 в 13:48
0
боже.. ну и срачельник...
"если беспорядок на столе означает беспорядок в голове, то что же означает пустой стол?" А. Енштейн.
но я б, все же, постеснялся такое выкладывать...
15.11.18 в 16:16
1
Ну дык а чего тут стесняться? Ну да, бардак, технический мусор, пятна ГСМ и разных химикатов :-) Зато техничка и DIY :-) А ведь многие вместо бардака голый зад в сеть выкладывают, и ничего как бы... не стесняются.
15.11.18 в 16:38
0
это что за ад на столе??
как будно стая ворон насрала и улетела :))))
15.11.18 в 17:01
0
Коле б все вороны так гадили, я бы детали и не покупал вовсе :-) Нахаляву собирал бы по улицам :-)

P.S. А так ну да, загажено... каюсь. К следующей публикации моих поделок исправлюсь :-)
15.11.18 в 16:44
0
Купил недавно для похожих целей аккумуляторный пылесос MAKITA DCL180Z, без аккумулятора за 3 т.р.,18В. Аккумулятора от Макиты у меня не было, зато были от Энкоровской серии AccuMaster. На удивление легко смог переделать под нужный аккумулятор благодаря переходнику за 160р. (АДАПТЕР-УДЛИНИТЕЛЬ АК1835). Сосёт пылесос очень хорошо - есть ролики, где для демонстрации всасывали монеты. Если кому интересно - могу выложить фото переделки.
15.11.18 в 17:09
0
Открыл модельку посмотреть импеллер. Сделал гифку.
ebb9c11bb8c84eb05b604cdd3e3be3b2.gif
16.11.18 в 21:41
0
Очень не эффективный импеллер.
17.11.18 в 03:37
0
Вполне возможно. Но почему вы так считаете?
18.11.18 в 00:10
0
Много пластика, мало воздуха. Большие потери между лопаток.
Я бы рекомендовал глянуть этот видосик: https://www.youtube.com/watch?v=29Da9gexrZg
18.11.18 в 18:55
0
Да, все верно. Импеллер делал "от балды" и "на глазок". Никаких, даже примерных, расчетов. С учетом того, что и опыта у меня в этих делах нулевой. Потом вот есть у импеллера два ряда крыльчаток: внутренний и внешний. Т.к. FreeCAD еще не полностью освоен - делалось все тоже тупыми методами, по этому между рядами крыльчаток такая щель. Большая масса еще и из-за того, что модель проектировал для печати без поддержек. В архиве в облаке есть моделька первого импеллера - он вообще простой, но он был субъективно не хуже второго импеллера. Объективно конечно вакуум не измерял.

А так в пылесосе не только производительность важна, но и давление. Вот в данном случае производительность достаточно большая. Если убрать все фильтры и циклон - воздух он тянет здорово и наружу адово дует. Но вот с давлением беда. Ощутимо и нелинейно давление начинает расти (хотя физически верно - убывать) после 10к оборотов в минуту, но мотор в этом режиме уже "сдает".
15.11.18 в 17:41
0
А можно я вашу модельку для демонстрации part-o-magic применю? Например в туториал вставлю, или в видосик.

Кстати, рекомендую ещё моельку и распечатку на форум фрикада запостить, я думаю народу понравится..
15.11.18 в 19:10
0
на форум фрикада запостить
Может лучше сюда? :)
https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=29
Басурмане вряд ли оценят высокий полет технической мысли...
18.11.18 в 18:56
0
Можно конечно.
15.11.18 в 18:28
0
Есть у меня ЧПУфрезер 800*500мм. Сам делал. так сразу cпроектировал защитный кожух. В верхней части расположен сам станок (там две дверцы cо стеклом и по торцам cтекло). Нижнюю разделил на две части - левая под инструмент и оснастку, в правой стоит комп управления станком. Причем, правая нижняя дверца всегда чуть приоткрыта, для притока воздуха. Если ее нажать, срабатывает EStop. Заметно снизился шум, пыли абсолютно нет в помещении! Правда есть еще внутри вытяжка на улицу с простым бытовым вентилятором для ванн/туалетов.
16.11.18 в 12:25
0
Чпу станок может сам работать в качестве пылесоса. На гайку цангового зажима одевается крыльчатка, на уровне крыльчатки - раструб... Подсмотрел на ютубе, практически реализовал у себя. Станок стал чуть громче.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Топологическая оптимизация в ANSYS

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