riduttore di precisione. Un po' di storia.

Realizzazioni home made di attrezzature, macchine e/o parti di esse di qualsiasi tipologia diversa da quelle normalmente trattate nel Forum.
Rispondi
jpquattro
Newbie
Newbie
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 7 dicembre 2020, 19:09
Località: Pisa

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da jpquattro » sabato 26 dicembre 2020, 9:39

Si, in fondo l'idea è la stessa: usare ruote lisce, di cui si può controllare con precisione la circolarità, invece di ruote dentate, per evitare irregolarità cicliche.
Il mio approccio spero sia un po' più "facile": il nastro di acciaio si avvolge sul capstan per un angolo importante, aumentando la coppia trasmissibile e riducendo il pericolo di slittamenti.
Lo stesso si può dire delle cinghie poly-V, un compromesso fra le cinghie piane e quelle trapezoidali, costruire una cinghia piana senza giunture è almeno problematico (non mi risulta che si trovino cinghie piane ad anello chiuso di produzione industriale, magari mi sbaglio...). le poly-V, specie quelle a basso profilo, hanno una incertezza del rapporto di trasmissione molto modesta, uno slittamento praticamente nullo e nessuna irregolarità di trasmissione (come quelle delle cinghie dentate, che introducono una irregolarità di trasmissione ad ogni dente...)
Bisogna considerare che il telescopio, anche se perfettamente bilanciato, ha un momento d'inerzia importante, creando problemi di avviamento e di arresto; comunque niente che un encoder ad alta risoluzione, associato (per attrito) alla cinghia metallica dell'ultimo stadio di riduzione, non possa risolvere...

L'idea della riduzione a ruote metalliche è buona, ma con un angolo di contatto così basso, mantenere una pressione sufficiente ad avere una trasmissione senza slittamenti ne deformazioni non è banale, almeno per le mie possibilità tecniche...

Paolo

jpquattro
Newbie
Newbie
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 7 dicembre 2020, 19:09
Località: Pisa

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da jpquattro » sabato 26 dicembre 2020, 9:55

Mi tocca smentirmi da solo: non avevo mai guardato.
Sono andato a guardare e ho trovato le cinghie piane, anche metalliche sottili, anche 0,1 mm di spessore.
Le cinghie metalliche (inox) sono ovviamente saldate, bisognerà vedere quanto influisce la saldatura, ma potrebbe valere la pena, certamente potrebbero essere meglio delle poly-v...
Purtroppo il diametro minimo delle pulegge è ancora una volta 500 volte lo spessore.
Paolo

tepiro54
Junior
Junior
Messaggi: 174
Iscritto il: giovedì 10 gennaio 2008, 9:44
Località: Pescara

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da tepiro54 » sabato 26 dicembre 2020, 21:58

Ho seguito finora con interesse, dopo oltre 40 anni di lavoro nel settore meccanico di precisione, ne sono rimasto coinvolto. Indagando un po sul tema, ho trovato queste interessanti valutazioni in merito. Me ne scuso se già conosciute e visionate...
https://www.dfmengineering.com/news_tel ... onclusions
tepiro54

jpquattro
Newbie
Newbie
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 7 dicembre 2020, 19:09
Località: Pisa

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da jpquattro » domenica 27 dicembre 2020, 10:08

Non l'avevo letto.
Estremamente interessante, c'è anche un esempio di calcolo...

Il mio obiettivo è un telescopio abbastanza leggero e di inerzia modesta, tale da rendere la soluzione appetibile.

Insomma "se po' ffà" !!!

Paolo

raunarde
Junior
Junior
Messaggi: 172
Iscritto il: sabato 25 settembre 2010, 21:46
Località: varese

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da raunarde » domenica 27 dicembre 2020, 21:52

parlo da ineseperto e assolutamente ignorante della materia ma se facessi con un motore passo passo azioni due sistemi in cascata con vite senza fine , ingranaggio a denti elicoidali come quello del link postato 2 messaggi fa, non dovresti avere movimenti a scatti ma un movimento lineare ed essendo sempre in presa la vita non avresti nemmeno giochi, calcolando un buon rapporto di riduzione riusciresti ad avere un movimento fluido costante e privo di imperfezioni (scatti)

magari invece mi dimostri tutto il contrario.

allego l'immagine tratta da quel sito.
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

jpquattro
Newbie
Newbie
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 7 dicembre 2020, 19:09
Località: Pisa

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da jpquattro » martedì 29 dicembre 2020, 11:07

Mamma mia da dove comincio?
Dalle premesse: io non sono un grande astronomo, neanche uno piccolo. Dell'argomento so quello che ho letto e quello che riesco a capire con le mie nozioni di fisica di base.
Come ho detto il problema sono le fotografie, perché per l'osservazione diretta un volendo si può anche contentare... l'immagine ballonzola un po' mentre regoli il telescopio, scappa via mentre osservi (la terra continua la sua rotazione, se stai osservando la luna o un pianeta quelli proseguono nelle loro orbite, non parliamo dei satelliti artificiali...) ma puoi osservare.
Ora per fare una fotografia di pianeti o di oggetti dello spazio profondo ci vogliono pose interminabili, certe volte si arriva anche ad esposizioni di ore.
In questo intervallo di tempo ogni più piccola irregolarità di movimento produce immagini mosse o sfocate.
Si parla di errori di pochi secondi d'arco che producono sfocature.
Una coppia ruota/vite senza fine come quella della foto produce irregolarità di movimento nell'ordine di secondi d'arco anche con un errore di eccentricità o di passo dell'ordine di 1/100 di mm.
Peccato che una coppia commerciale con caratteristiche adeguate costi molte migliaia di euro...
A questi errori si aggiungono gli errori del riduttore a ingranaggi che precede la vite... ogni dente quando ingrana produce errori significativi. per questo parlavo di riduttore a cinghie, magari metalliche. l'eccentricità produce errori comunque, ma magari più regolari, che assomigliano più a curve regolari più che a vibrazioni.
La soluzione che proponi tu, due viti in cascata, non sarebbe male (comunque molto ingombrante...) se uno è attrezzato per costruire coppie ingranaggio/vite di assoluta precisione...

Per inciso in un ambiente dove si devono evitare movimenti irregolari un motore che per sua natura si muove a scatti... ecco insomma... almeno richiede una unità di controllo a microstepping, ma quelle si trovano e comunque quella è elettronica... un po' ci parlo...

Debbo postare la pagina degli errori dei sistemi di puntamento di telescopi commerciali e semiprofessionali.
Posso postare un link o magari due?

Paolo

MauroO2
Newbie
Newbie
Messaggi: 6
Iscritto il: mercoledì 22 febbraio 2023, 22:12

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da MauroO2 » giovedì 23 febbraio 2023, 0:13

raunarde:
i motori passo-passo ruotano per passi successivi, per cui per natura ad ogni passo introducono necessariamente una vibrazione e non importa il numero di stadi di riduzione, la rotazione sarà sempre per passi, andando su movimentazione a microstepping si riduce la vibrazione ma non si annulla, inoltre la perdita di coppia aumenta al crescere del valore di microstepping (vedi la tabella sotto), per cui i passo-passo li lascerei da parte
https://www.linearmotiontips.com/wp-con ... 68x531.jpg

Avatar utente
hellfire39
God
God
Messaggi: 3399
Iscritto il: domenica 16 dicembre 2012, 9:04
Località: AN

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da hellfire39 » giovedì 23 febbraio 2023, 7:15

Attenzione che i micropassi non determinano una perdita di coppia del motore.
La coppia del motore rimane esattamente la stessa.

La perdita di coppia si riferisce alla capacità del motore di posizionarsi esattamente nella posizione del micropasso.

Quindi, sottoposto ad una coppia, il motore rimarrà indietro di qualche micropasso, ma non perderà passi!

Avatar utente
MauPre75
Senior
Senior
Messaggi: 2353
Iscritto il: venerdì 1 dicembre 2017, 14:43

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da MauPre75 » giovedì 23 febbraio 2023, 12:31

Hellfire mi aiuti a capire l'ultima frase? Se il motore resta indietro di qualche micro passo non equivale a dire di aver perso qualche passo?

Immo
Junior
Junior
Messaggi: 126
Iscritto il: domenica 2 maggio 2021, 12:29

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da Immo » giovedì 23 febbraio 2023, 12:38

Forse intendeva dire che ha perso qualche micropasso ma quando il rotore è allineato sui passi motore 200 di solito sono corretti

MauroO2
Newbie
Newbie
Messaggi: 6
Iscritto il: mercoledì 22 febbraio 2023, 22:12

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da MauroO2 » giovedì 23 febbraio 2023, 13:52

Sì che si perde coppia e tanta, con 12 microstep per passo la coppia scende a meno di 1/100 rispetto al full-step, ciò da prove eseguite, comunque vai a vedere il seguente grafico
https://www.linearmotiontips.com/wp-con ... 68x531.jpg

Avatar utente
hellfire39
God
God
Messaggi: 3399
Iscritto il: domenica 16 dicembre 2012, 9:04
Località: AN

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da hellfire39 » giovedì 23 febbraio 2023, 14:19

Non hai interpretato in modo corretto quel grafico: IL MOTORE NON PERDE COPPIA.

È il micropasso a perdere coppia. Ovvero il motore non ha coppia sufficiente per eseguire il singolo micropasso. Ma la coppia, in tal caso si accumula.

Se tu comandi in micropasso ed il motore non si muove, non appena comandi un secondo micropasso è come se avessi comandato un singolo micropasso di larghezza doppia. La coppia si accumula.
Se il motore continua a stare fermo e il driver accumula micropassi, arriverai ad aver comandato un passo intero. A questo punto il motore ha accumulato tutta la coppia del passo intero.

Qui lo spiega meglio:
When you choose microstepping, though you get extra resolution, it comes at the cost of torque AT that resolution. If there is too much static friction for this much torque, the motor may pile a few microsteps together before it provides enough torque to break the static friction. Then, the machine may move 2 or 3 microsteps before stopping again to wait. If the machine has low friction, but is cutting a heavy cut that requires lots of torque, the stepper motor's position may get a few microsteps behind the commanded position.
---
Quando scegli il microstepping, sebbene tu ottenga una risoluzione extra, questa risoluzione extra si ottiene a scapito della coppia A QUELLA RISOLUZIONE. Se c'è troppo attrito statico per quella coppia, il motore può accumulare alcuni micropassi prima di acere abbastanza forza per vincere l'attrito statico. Quindi la macchina si muoverà di due o 3 micropassi prima di fermarsi nuovamente. Se la macchina ha un basso attrito ma sta eseguendo un taglio profonodo che richiede un sacco di coppia, la posizione dello stepper può rimanere indietro di alcuni micropassi rispetto alla posizione comandata
Per rispondere a MauPre, si parla di perdita di passi, quando il motore perde un passo intero. Nel caso dei micropassi è più un comportamento "elastico" del motore. Ma non stai perdendo passi perché, se accumuli abbastanza micropassi, il motore farà un scattino e recupererà interamente la posizione.

D'altra parte, se il motore, comandato a 3200 passi/giro erogasse davvero lo 0,48% della coppia a passi interi, direi che la macchina sarebbe utile solo a fresare il burro!

Diavolo, ieri, con la macchina settata a 1000 passi/giro, la fresa mi ha spostato un pezzo che pensavo rigidissimo e a mano non lo muovevo proprio!

Avatar utente
MauPre75
Senior
Senior
Messaggi: 2353
Iscritto il: venerdì 1 dicembre 2017, 14:43

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da MauPre75 » giovedì 23 febbraio 2023, 15:01

Capito, grazie della spiegazione.

MauroO2
Newbie
Newbie
Messaggi: 6
Iscritto il: mercoledì 22 febbraio 2023, 22:12

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da MauroO2 » venerdì 24 febbraio 2023, 12:14

OK, grazie per lo spiegone, ora è chiaro il comportamento
Solo una cosa, quello che dici è valido sempre con tutti i controllori o solo per la configurazione ad anello chiuso?

Avatar utente
hellfire39
God
God
Messaggi: 3399
Iscritto il: domenica 16 dicembre 2012, 9:04
Località: AN

Re: riduttore di precisione. Un po' di storia.

Messaggio da hellfire39 » venerdì 24 febbraio 2023, 12:32

Quello che ho spiegato è valido per i driver classici, ad anello aperto.

I driver ad anello chiuso non soffrono del problema del rimanere indietro di qualche micropasso perché c'è un encoder che misura la posizione e il driver adatta le correnti nelle fasi per correggere l'errore.

Nei driver ad anello aperto, invece, le correnti delle fasi sono fisse, calcolate in base alla posizione teorica che dovrebbe assumere il rotore tra un passo e l'altro.

Rispondi

Torna a “Autocostruzioni meccaniche varie”