Шнековый смеситель - динамически активный макет

PaBLo31
Идет загрузка
Загрузка
05.11.2019
1626
5
печатает на ZAV-L
3D-печать

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

15
Статья относится к принтерам:
ZAV-L

Здравствуйте!

Хотим представить вашему вниманию наш пилотный проект шнекового смесителя, который был выполнен в БГТУ им. Шухова на кафедре Механического оборудования в рамках защиты магистерской диссертации. 

Автор проекта - Полина Самсонова , на момент выполнения проекта магистр 2го курса БГТУ им. В. Г. Шухова. Мое участие было в формате консультаций и помощи в сборке и настройке смесителя.

Шнековый смеситель, это машина для смешивания различных сухих компонентов, он состоит из рамы 7, конического корпуса 1, в крышке 3 которого сделаны загрузочные патрубки, разгрузочного шибера 6 и мешалки. Мешалка в свою очередь состоит из водила 4 (включающего в себя две конических пары) и шнека 5. Мешалка совершает сложное планетарное движение, вокруг оси конуса и оси шнека, которое в установке осуществляется через двигатель и червячный мотор редуктор.

Сначала была построена модель лабораторной установки смесителя в САПР NX, на основе которой было принято решение делать прототип. Первым важным моментом, было определиться с размером прототипа. Исходили из размеров рабочей области принтера (в нашем случае это ZAV BIG и ZAV LITE), количества оставшегося времени и функциональности будущего прототипа. В итоге было принято решение уменьшить установку смесителя в 5 раз. После этого началось масштабирование модели, которое продолжалось на протяжение всего процесса печати, так как, к сожалению, всего предусмотреть нельзя. Были проблемы и с коническими парами, которые оказались слишком маленькими для печати, и с тем что по итогу приходилось утолщать или уменьшать детали, но пройдя этот путь была готова полноценная модель прототипа.

Начался процесс печати, начали с рамы, и с учетом того, что она должна выдержать вес всей конструкции, было принято решение печатать из ABS. В итоге после удаления поддержек на швеллерах и сборки получили готовую раму.

После рамы напечатали корпус смесителя, который необходимо было сделать из SBS для прозрачности. Прочитали несколько статей про постобработку SBS на 3Dtoday.ru, и приступили к экспериментам. Печатали модель в режиме ваза, первый корпус был отпечатан соплом 0.4, что привело к расслоению пластика после обработки сольвентом. Затем было принято решение использовать сопло 1,2 мм, отпечатали несколько штук корпусов и тоже начали обработку, результат получился намного лучше, чем в предыдущий раз.

Завершив самый сложный этап (на наш взгляд) с печатью корпуса, надо было срочно придумывать систему управления установкой. Первым вариантом были моторчики от дисководов, но уже при печати мы поняли, что размеры прототипа будут больше, чем ранее предполагалось. К тому же, появилась идея автономного запуска двух двигателей, и работы их с разной частотой. По опыту с 3D принтером, решили использовать шаговый двигатель NEMA 17, зубчатые шкивы и ремни GT-2. Что бы всё это заработало, использовали Ардуино , к которому добавили сенсорный экран. Большое спасибо коллегам, которые помогли нам быстро написать скетч и настроить шаговики. В это же время была решена задача по изготовлению корпуса, в котором будет спрятана вся электроника. Материал – фанера, пазы для воздушного охлаждения, гравировка. Готово, переходим дальше.

Как всегда, нас поджидал дедлайн, шансов на ошибку не было от слова совсем, а наибольшие опасения были связаны с зубчатыми парами внутри водила.

Некоторые технические решения, которые очень неплохо сработали в данном проекте: валы из отверток различной длины, посадочные места в корпуса подшипников печатались отдельно и были идеально ровные, сборно-разборная технология (хотя сначала хотели склеивать все элементы).

Однако, удача была на нашей стороне, с первого (!!!) раза мы собрали смеситель. Да, где-то были допуски на установку подшипников, что-то пришлось подточить дреммелем, срочно усилить раму, добавив третью ногу. Но когда мы подключили электронику и увидели своими глазами, как же круто все это выглядит.

удем рады ответить на ваши вопросы.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

15
Комментарии к статье

Комментарии

06.11.2019 в 00:15
2

Хороший ОКР ))

А видео, как это работает ?

07.11.2019 в 13:10
2


06.11.2019 в 09:45
2

Конус надо было не печатать, а из прозрачного пластика согнуть, чтобы все кишки видно было.

07.11.2019 в 21:00
0

Согласен, первоначально такая и была идея. Но имея СБС пластик, решили заморочиться и добиться его прозначности. В планах апгрейд на прозрачный корпус, топологическая оптимизация некоторых деталей и эксперименты с сыпучими материалами.

08.11.2019 в 13:49
0

один мотор лишний, нужно приводить шнек от паразитной шестерёнки вокруг вала вращения.

Шнек для вязких с длинными наполнителями/нитями, если нет - то нужны разрывы чтобы получить  подобие множества судоходных винтов. КПД повысится.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Интервью с директором компании Filamentarno! Русланом Молчановым

Доделал охлаждение платы и драйверов в ZAV mini

Преображение настенных часов

Радужные полимеры

Иконки для BTT TFT.

Применение 3Д принтера