Dávila Lozada, Juan Martin
Jiménez Callirgos, Nayme Cesar
Rodriguez Ramos, Adrian Amador
Engranajes rectos
Es llamado engranajes rectos por sus dientes rectos y por sus ejes paralelos. Son utilizadas para el aumento o la disminución del par, hay que considerar que al ser aumentado la velocidad el par disminuye y al aumentar el par la velocidad disminuye.
Su funcionamiento en si consiste en que el piñon gire en un sentido y al estar en contacto con la rueda esta hace que gire en sentido contrario que el piñon.
Formulas constructivas de los engranajes rectos:
Se diseñó una base giratoria, para el scanner 3D, que es accionada con un sistema de engranajes rectos unidos a un motor NEMA 17 y que se posiciona sobre un soporte fijo. La base gira para conseguir que se escanee el objeto en su totalidad, para la construcción de esta base se usó MDF de 3mm, que se llevó a corte láser, y además se imprimió en 3D usando filamento de PLA.
Las mesas giratorias se emplean ampliamente en la industria debido a sus ventajas ya que pueden soportar una gran carga que podrán rotar con facilidad, de esta forma el trabajador podrá realizar cambios sobre la pieza. Generalmente se usan en industrias de metalmecánica en procesos de mecanizado y fresado.
Engranajes rectos:
Diseño de engranajes:
Piñon
Rueda
Sketsh
Piñon y rueda
Diseño del soporte giratorio:
Sketch de la base del soporte
Tapa del soporte
Base del soporte
Comentarios:
Se añadieron las estructuras que se muestran en la figura 6 a fin de tener una mejor estabilidad en la base y al tener rodamientos giran en conjunto con el sistema.
El diámetro de la base se consideró en base al tamaño de los objetos que podrían ser escaneados.
Se tuvo que rediseñar las piezas en distintas ocasiones modificando los diámetros de las partes que sirven de eje de los rodamientos para lograr que estos encajen a presión y queden fijos, en algunas piezas lijamos un poco la superficie para lograr encajar las piezas.
Al trabajar con MDF de 3mm se imprimió más de un juego de piezas para posteriormente pegarlas y conseguir piezas de mayor espesor, esto se realizó en los engranajes y en piezas de soporte.
El soporte que sostiene a la base fue rediseñado a fin de alojar un rodamiento de mayor tamaño y que soporte una carga mayor, el primer diseño se rompió con facilidad.
Cuadro de planificación:
Cuadro de parámetros en impresión 3D
Cuadro de parámetros en cortadora láser
Documentación:
Proyección en en el software Cura de la tapa y base del soporte de la rueda
Proyección en el software Cura
Proceso de impresión en 3D de los ejes de la rueda
Resultado de la impresión 3D de los ejes de la rueda
Proyección del corte láser en el programa de trotec de las patas para la mesa y separación entre patas
Proyección del corte láser en el programa de trotec del piñón
Proceso del corte láser de las patas para la mesa y separación entre patas
Proceso del corte láser de la rueda y soporte entre la mesa y la rueda
Proceso del corte láser del piñón
Resultado de la impresión 3D de la tapa y base del soporte de la rueda
Colocación de engranajes
Proceso de ensamblaje
Giro en 90° y 360°
Funcionamiento del prototipo
Comentario
Hubo inconvenientes al imprimir el soporte de la base, al 40% de impresión de los ejes, nos percatamos que no salía el PLA, esto es debido a que el material se había acumulado en el canal, en consecuencias son pérdidas de hora y para ello se realizó un mantenimiento a la impresora.
Reciclamos residuos de cortes de la cortadora láser y las usamos en la superficie que soporta todo el mecanismo para que los cables del motor no soporten todo este peso.
INTEGRACIÓN FIRMWARE - HARDWARE:
Datos de configuración
Parámetro para la regulación de corriente del Driver A4988
Voltaje de referencia.
Configuración para los micropasos
Parámetro de cinemática del mecanismo
Configuración de GRBL
Configuración de GRBL
Diagrama de conexiones
Comentarios
Los motores que conseguimos eran de 6 pines, sin embargo solo se necesitaban 4 de ellos. Se tuvo que medir continuidad y resistencia entre los pines para identificar cuales corresponden a cada una de las dos bobinas y además para identificar los extremos que son los que se usaron finalmente.
Para la regulación del voltaje en el driver, se tuvo que mover el potenciómetro con ayuda de un destornillador perillero para conseguir el voltaje de referencia calculado, para ello se usó un multímetro y se midió voltaje DC.
Al probar el mecanismo y colocar una carga muy pesada se pudo detectar que el driver y el motor se calentaron, en consecuencia se colocó el disipador.
Al principio hubo problemas al conectar el motor el driver, y luego de verificar las conexiones, nos dimos cuenta que el problema eran los cables jumper, entonces previo al conexionado se probó continuidad de estos para reconocer los cables funcionales.
Se debe comprobar que los valores ingresados en el software CNCjs sean los correctos, por ejemplo, el valor de los baudios para el firmware GRBL es 115200.
Se concluye que el diseño de la base que soporta a la rueda resultó ser efectivo, teniendo en cuenta en el rediseño que se colocaron 3 puntos de apoyo que giran junto a la mesa, además pudo soportar un peso de 10 Kg aproximadamente.
Con el rediseño de la estructura de soporte se pudo concluir que al incrementar el tamaño del rodamiento y el eje se obtuvo una estructura mucho más robusta y firme.
Se determinó que los tornillos para madera de 3.5X15 son ideales para fijar la pieza sin atravesar el material además para unir placas de MDF se eligió pegamento instantáneo ya que solo se necesitaron unas gotas y la unión quedó firme.
Al momento de imprimir el soporte de la base se atasco el material en el canal que lleva al extrusor, llegamos a la conclusión en que se debe de realizar un plan de mantenimiento a la impresora 3D para asi evitar estos tipos de fallos.