Puff Tinker Puzzle

Yksi pieni korjaus, tarkasti tutkittuna

Isoa ajattelua sormenpään mittakaavassa

Kaappiovi, jossa ei ole tilaa kahvalle. Laturikaapeli, joka liukuu pöydältä joka ilta. Irtoruuvilaatikko, jota kaivat kahdesti viikossa. Jokainen on pieni, toistuva harmi – ja jokaisen voi poistaa kompakti mekanismi, jos se on rakennettu kestämään tuhansia kertoja ja jos siihen pääsee tavallisella ruuvimeisselillä.

Tutustu pieneen ratkaisuunValitse penkkiongelma
Kädet painamassa pientä 3D-tulostettua painamalla auki -salpaprototyyppiä puisella keittiöpöydällä ikkunan vieressä, mittasiveltimet ja ruuvit lähellä
Pääkeksintö

Painamalla auki -sydänkammen salpa

Paina ovea kerran, ja se lukittuu; paina uudelleen, ja se ponnahtaa auki. Sisällä jousikuormitettu tappi seuraa sydämenmuotoista uraa. Ensimmäinen painallus ajaa tapin sydämen yläosan lovikkeeseen; toinen painallus työntää sen lovikkeen ohi, jolloin jousi vie sen takaisin alas paluuraa pitkin. Ei kahvaa, ei nuppia, ei mitään ahtaaseen käytävään ulkonevaa.

Miksi aloitamme sillä: koko mekanismi mahtuu tulitikkurasiaan, se toistaa saman liikkeen joka syklissä, ja kun se hajoaa, syy näkee yleensä helposti – kuluneen uran reuna tai väsynyt jousi.

Lue koko salvan erittely

Havainnollisia mittoja – oma penkkiprototyyppimme, ei standardi

≈ 40 mmKotelon pituus testikappaleessamme
≈ 6 mmTapin liike painallusta kohden
2Painallusta täyden lukitus–vapautus-syklin aikana (suunniteltu)

Neljä aihepolkua

Valitse penkkiongelmasi

Aloita siitä haitasta, joka sinulla todella on. Jokainen polku selittää, mitkä mekanismit sen ratkaisevat, miten ne pettävät ja mitä huoltoa ne vaativat.

Lähdeperusteiset suunnitteluvaatimukset

Mikä tekee siitä luotettavan

Uutuus saa mekanismin huomatuksi. Mittakaava, toistettavuus ja huolto pitävät sen hyllyllä. Nämä ovat kriteerit, joihin tarkistamme jokaisen projektin, ja se, mistä kukin on peräisin.

Varmennetut vertailuarvot

6Vapausasteet vapaalle jäykälle kappaleelle – luku, josta tarkan rajoitteen suunnittelu lähtee
H7/g6Klassinen ISO 286 tiivis liukusovite akseleille ja reikiin
42 mmGridfinity-pohjaruudukon jakoväli, 7 mm korkeusyksiköin
80 °CTyypillinen enimmäiskäyttölämpötila tavallisille N-laatuisille NdFeB-magneeteille

Rajoita jokainen liike kerran

Liian paljon rajoitetut osat kiinnittyvät; liian vähän rajoitetut kolisevat. Douglas Blandingin teos Exact Constraint: Machine Design Using Kinematic Principles (ASME Press, 1999) on viitteemme rajoitteiden laskemiseen ennen materiaalin leikkaamista.

Lähde: Blanding, 1999

Nimeä sovite, älä vain kokoa

"8 mm" kertoo vähän, ennen kuin sanot, kuinka paljon välystä se saa. ISO 286 -toleranssiluokat antavat välykselle sanaston, jota konepajamiehet ja harrastajat voivat jakaa.

Lähde: ISO 286-1 ja 286-2

Anna joustavuuden korvata saranat, missä se onnistuu

Joustavia mekanismeja on tutkinut laajasti Larry Howellin ryhmä Brigham Young Universitysta. Ne poistavat kuluvat tapit ja nivelet, mutta vaihtavat ne väsymisrajoihin, jotka sinun on kunnioitettava.

Lähde: Howell, Compliant Mechanisms, 2001

Lainaa todistetut liikkeet

Henry T. Brownin 507 Mechanical Movements (1868) on yhä nopein tapa selvittää, että joku ratkaisi liikeongelmasi 150 vuotta sitten.

Lähde: Brown, 1868

Lähikuva nelipaikkaisesta Geneva-vetolaitteen prototyypistä sormenpäiden välissä, vetotappi menee tähtipyörän uraan
Nelipaikkainen Geneva-testikappaleemme jakovaiheen puolivälissä.

Kuvattu osa

Liikkuvien osien sisällä

Geneva-vetolaite muuttaa jatkuvan pyörimisen siistiksi neljänneskierroksen askeleiksi – ihanteellinen pyörivään työkalukarusellin tai lääkepäivän kiekkoon. Tässä on, mitä kukin osa tekee.

  1. Vetotappi – menee uraan tangentiaalisesti, joten tähtipyörä lähtee liikkeelle ilman nykäystä.
  2. Tähtipyörän urat – neljä uraa antavat 90° jakoliikkeen vetokierrosta kohden.
  3. Lukitusjohde – kohollaan oleva puolikuu pitää tähtipyörän paikallaan lepojakson aikana.
  4. Välileikkaus – antaa tähtipyörän ohittaa lukitusjohteen jakaessa.

Neljällä uralla tähtipyörä liikkuu 90° vetopyörän kierrosta ja lepää loput 270°. Enemmän uria tarkoittaa pienempiä askeleita ja lyhyempää liikevaihetta.

Täydelliset Geneva-vetolaitteen muistiinpanot

UKK-esikatselu

Vastaukset ennen kokoamista

Tarvitsenko 3D-tulostimen näiden projektien tekemiseen?

Ei. Monet rakennelmat onnistuvat vanerista, messinkiputkesta ja valmiista rautakaupan tarvikkeista. Tulostin nopeuttaa kokeilua, mutta useimmat vikatilaohjeemme pätevät mihin tahansa materiaaliin.

Miksi magneetti, jonka nimellinen kantavuus on 5 kg, tuskin pitää työkaluni?

Nimellinen vetovoima mitataan suoraan paksusta teräslevystä ilman rakoa. Maali, muoviset kuoret ja sivuttaiskuormitus leikkaavat todellista pitovoimaa rajusti.

Mikä välys minun pitäisi suunnitella liukusovitteelle?

Se riippuu prosessista. Työstetty metalli voi käyttää ISO 286 -luokkia; tulostetut osat tarvitsevat empiiristen koekappaleiden testauksen omalla koneellasi.

Kaikki rakennusvastaukset

Toimituksen yhteystiedot

Näytä meille hyödyllinen yksityiskohta

Rakensitko jotain pientä, joka korjasi ärsyttävän asian? Emme arvosta niinkään sitä, miltä se näyttää älykkäältä, vaan sitä, kuinka monta sykliä se on kestänyt, mikä kului ensin ja mitä muutit. Lähetä mittaukset, vika ja korjaus.

Lähetä idea