Блог

Jul 14, 2023

BSides: более любопытное использование Off

Стандартные детали — это блоки, из которых мы строим механические устройства.

Готовые детали — это блоки, из которых мы строим механические проекты. И хотя многие детали имеют специальное применение, мне нравится повторно использовать их таким образом, чтобы бросить вызов тому, для чего они изначально предназначались, при этом соблюдая ограничения их конструкции. Опираясь на свою прошлую работу, я хотел бы добавить к вашей палитре механических хакеров еще четыре способа повторного использования некоторых знакомых готовых деталей.

Многие из нас используют резиновые уплотнительные кольца в качестве герметичного уплотнения между неподвижными или движущимися частями. Но их эластичные и цепкие свойства дают им вторую жизнь в других местах, где используются съемные компоненты.

На моей машине для смены инструментов Jubilee я быстро столкнулся с проблемой закрепления неработающих инструментов на стояночных стойках без риска их выпадения. Пока используется один инструмент, оставшиеся простаивающие инструменты должны находиться в фиксированном месте, чтобы каретка машины могла их поднять позже. Ситуация усложняется тем, что подвижная платформа создает значительную вибрацию, а незакрепленные незакрепленные инструменты могут выскользнуть.

Я видел, как многие производители устройств смены инструментов в этом случае выбирают магниты. Они довольно компактны, и вы просто помещаете один на инструмент, а другой на соответствующую парковочную стойку. Однако в моем случае я выбрал уплотнительные кольца. Здесь я использую их, чтобы применить небольшое «сжатие» предварительной нагрузки, которое прикрепляет корпус инструмента к металлическим штифтам его парковочной стойки. В результате инструменты встают на место с небольшим усилием и остаются зафиксированными, даже когда машина вибрирует.

У уплотнительных колец есть небольшой недостаток: их характеристики могут в некоторой степени зависеть от точности 3D-принтера, используемого для печати детали, в которую они будут установлены. В моих первых экспериментах посадка была слишком тугой. В других тоже проигрывают. Если вы окажетесь в таком случае, дорогой читатель, знайте, что два быстрых решения включают в себя: (а) замену материала с неопрена на силикон и (б) добавление небольшого количества смазки на штифты парковочных стоек.

В целом, я считаю, что это решение является надежной альтернативой магнитам, не говоря уже о том, что оно широко доступно и при этом стоит недорого.

Упорные подшипники часто состоят из трех частей, а именно: набора стальных шариков, запертых внутри стопорного кольца, и двух шайб, удерживающих его между собой. Большую часть своих профессиональных и непрофессиональных дел я обычно начинаю с просмотра каталога Torque Transmission. Но поскольку время от времени мне хотелось изменить размеры упорного подшипника, а на McMaster-Carr имеются запасные шарики, я в конце концов попробовал раскатать свои собственные – и добился скромного успеха!

Для этого я начал с вырезания лазером центрального стопорного кольца из ацеталя (он же делрин), одного из моих любимых материалов для прототипирования. Низкое трение и чистые края, обработанные лазером, делают его отличным выбором для этого применения. Поигравшись с диаметром отверстия для размещения шариков, я нашел размер, при котором каждый шарик едва может проткнуть нижнюю часть кольца и не выпасть. Этот трюк возможен благодаря разрезу лазерного луча, который создает небольшой угол на краю среза и заставляет каждый шарик сидеть в отверстии, которое при увеличении больше напоминает конус.

Что касается шайб, я поискал в каталоге Мисуми толстые стальные прокладки. В совокупности этот подход дает мне гораздо больше гибкости при приобретении упорных подшипников практически произвольных размеров.

У этого подхода есть пара недостатков. Безусловно, самая большая проблема заключается в том, что грустный человек с пинцетом должен вручную загружать шарик подшипника в каждое отверстие — потенциально трудная задача для крошечных шариков, которые слишком стремятся вырваться из ваших ногтей и побежать к ближайшему месту. коридор, которого больше никогда не увидишь. Другая проблема заключается в том, что прокладки из нержавеющей стали, которые я выбрал, просто не такие твердые, как шайбы из закаленной стали Rockwell 60, которые используются в коммерческих деталях. В результате на шариках подшипника образуется небольшой круглый канал в регулировочном кольце. Тем не менее, это не является большой проблемой для приложений, которые не испытывают больших нагрузок.