Finalmente consegui mexer na minha mesa, estava com saudades...
Hoje foi o dia de "passar a limpo", eu refiz os suportes do motor que estavam inadequados desde que incorporei o coxim do motor... Também coloquei o Rattler definitivamente em uma posição bem mais adequada.
Também mudei o material, estou usando PVC em placas. O material é muito bom de trabalhar, corta fácil, lima fácil e colando com "bonder preta" não solta nunca mais. Só tem uma coisa, CUIDADO: ao furar dá umas travadas que se não usar luva para segurar a peça pode se machucar...
A troca de material não compromete o projeto porque essas são todas peças que serão feitas de ABS em alguma RepRap (do amigo, claro...)
O suporte onde vai o motor continua de MDF para evitar problemas com um eventual aquecimento do motor, mas acho que isso não será problema. Agora o eixo do motor está alinhado com os coxins.
O acoplamento flexível agora está colado no eixo do motor e a braçadeira faz apenas uma leve pressão. Isso melhorou o alinhamento porque a braçadeira, por ser assimétrica, deformava muito a borracha. O outro lado continua normal, com a ponta da barra Roscada reduzida, mas a força de aperto da braçadeira é muito menor pois há muito mais atrito.
Detalhe do Suporte, foi redimensionado, os parafusos foram reposicionados para que o ajuste fique mais fácil pois há mais espaço para a ferramenta.
O Rattler é uma invenção fantástica. As esferas têm uma folga transversal correspondente a ½ passo, isso cria uma vibração randômica que elimina a ressonância de rotação muito baixa. Em rotações mais altas as esferas não se mexem mais.
O Rattler está bem perto do motor para diminuir as vibrações.
Interessante notar que não aumenta muito o ruído! apenas em rotação muito baixa que dá para ouvi-las.
Agora o funcionamento do conjunto está bom! está macio e inspira uma sensação de confiança. Era isso que estava faltando!
Então posso passar para a montagem dos eixos Z e Y. Serão aproximadamente as mesmas peças, mas é um grande quebra cabeça ter uma placa que ao mesmo tempo é parte do X e do Y...
Apesar dos Mestres (Jorge e Fábio) não recomendarem, eu tinha que experimentar. Não por acaso, não funcionou... Mas achei interessante postar a experiência para que outros aprendam com os meus erros.
O problema que eu procurava resolver é o desalinhamento transversal da barra roscada. Isso gera vibração em velocidade alta. O problema parece ser causado pelo acoplamento com tubo de borracha, não é possível manter o alinhamento, parece que ao apertar as abraçadeiras os eixos desalinham.
A solução seria um tubo de latão, e agora que já tenho os coxins, deveria ser possível implementar isso.
Ficou muito elegante, o alinhamento transversal ficou muito bom, mas existe um pequeno ângulo entre os dois eixos.
Eu reduzi o diâmetro da barra roscada para 5mm, igual ao eixo do motor, com a intenção de facilitar e melhorar o alinhamento. Veja no final deste post.
Com os parafusos que seguram o motor, soltos fica bom, mas se apertar, trava tudo! Ou seja, fica duro e não se conseguem rotações razoáveis.
Consegui fazer um mini vídeo interessante que mostra como é essa vibração, veja bem o movimento no coxim que está solto:
Agora basta voltar ao acoplamento elástico anterior, mas ainda existem alguns truques a experimentar...
No encontro no Galpão do Medino, encontrei com muitos mestres de CNC. Lógico que aproveitei para meu pequeno projeto desta Mesa XYZ. Uma das coisas que pedi ajuda foi o problema de vibração de baixa frequência.
Uma idéia que me deixou intrigado foi uma dica do Denilson de usar um Damper feito com esferas em cavidades com folga. Encontrei poucas referencias na web, principalmente esta. Ainda não encontrei a que ele usou!
Depois de algumas tentativas frustrantes, consegui fazer um:
Um disco com o mesmo diâmetro do motor, o maior número possível de esferas. São esferas de rolamento de roda que peguei na oficina mais próxima.
Quando o motor vira, a folga da esfera têm que corresponder a 1/2 passo. Então cada furo foi calibrado para folga de 0,2mm.
O disco é fixado na barra roscada, e vira junto com o motor.
Discos de folha fina de PVC seguram as esferas no lugar mas permite que elas se movimentem livremente.
Como as esferas têm 9,5mm e a chapa tem algo parecido, o centro das esferas fica solto para garantir o movimento.
Esta peça seria fácil de fazer numa RepRap!
Somente para testes, fixei na ponta da barra roscada. Não ficou muito alinhado mas o importante é eliminar a vibração em rotação baixa, então tudubem...
(esta era uma versão anterior de montagem).
Mas... vamos aos resultados. Gravei um vídeo tipo "Antes e Depois" para mostrar:
Antes
Depois
As falhas desapareceram!
As explicações para isso não são consistentes, na verdade não achei nada a respeito. Segundo especulações minhas e de alguns amigos, parece que a vibração é transferida para as esferas de maneira aleatória e isso quebra a frequência de ressonância. As esferas podem estar dissipando a energia, mas não existe nenhum material viscoso, o plástico é PoliEtileno e não acredito que absorva muita coisa.
A dica da folga foi do Denilson, na nossa conversa lá no Medino, ele lembra de ter lido isso em alguma referencia. Eu acho que a se a folga fôsse maior que um passo poderia atrapalhar o motor, mas com 1/2 passo ficou bom.
Novo: O Jorge enviou uma referência de uma patente interessante: http://www.freepatentsonline.com/5295411.pdf, porém estudando esse paper eu acho que não se aplica. Esse damper tem esferas (ou cilindros) que oscilam nas cavidades e ficam apoiados para fora pela força centrípeta, também se aplicar a fórmula dele no meu damper produz N=8 eventos por revolução quando na verdade são 200. (o Pedro também concorda que não se aplica, o Jorge ainda não se manifestou em definitivo)
Novo: Absorção de energia: fiz uma experiencia com uma esfera pulando na mesma placa de PoliEtileno que eu usei, pula mais que no vidro! Então a absorção de energia é pequena se comparada a sistemas viscosos como neste exemplo, "acho" que este não é o fator primordial deste damper. Como não tenho um damper viscoso para fazer comparações, fico aguardando uma oportunidade, se alguém tiver me avise...
E agora?
É... agora danou-se...
Para colocar o Damper fixado corretamente vou ter que refazer bastante coisa. O maior problema é que faltam 25mm no comprimento! Mas vai ser interessante.
