V radioamatérské praxi je často nutné navíjet / převíjet různá vinutí transformátorů, tlumivek, relé atd.
Při vývoji tohoto stroje byly stanoveny následující úkoly:
1. Malé rozměry.
2. Hladký rozběh vřetena.
3. Počítadlo až 10000 otáček (9999).
4. Navíjení s automatickým pokládáním drátu. Rozteč pokládky (průměr drátu) 0.02 – 0.4mm.
5. Možnost navíjení sekčních vinutí bez přestavby.
6. Možnost upevnění a navíjení rámů bez středového otvoru.
Obrázek 1.
Vnější pohled na navíjecí stroj.
Složení navíjecího stroje.
1. Podávací cívka (cívka s drátem).
2. Brzdění (brzdový mechanismus).
3. Krokový motor pro vyrovnání cívky.
4. Koule vodítka nábytku.
5. Závěrka pro optické snímače mechanismu centrování cívky.
6. Rukojeť pro přemístění polohovadla do jiné sekce při navíjení sekčních vinutí.
7. Tlačítka pro ruční přepínání směru dlažby.
8. LED pro směr pokládky.
9. Polohovač krokového motoru.
10. Clony pro optické snímače hranice vinutí.
11. Šroub polohovače.
12. Koule vodítka nábytku.
13. Převíjecí cívka.
14. Navíjecí motor.
15. Počítadlo otočení.
16. Tlačítka nastavení.
17. Optický synchronizační senzor.
18. Regulátor rychlosti.
Zařízení a princip činnosti.
Doručovací uzel.
Podavač je určen k upevnění cívky s drátem různých velikostí a k zajištění napětí drátu.
Zahrnuje mechanismus uchycení cívky a mechanismus brzdění hřídele.
Obrázek 2.
Doručovací uzel.
Brzdění.
Bez zpomalení podávací cívky bude navíjení drátu na rámech volné a kvalitní navíjení nebude fungovat. Plstěná páska “2”, brzdí buben “1”. Otáčením páky “3” se napíná pružina “4” – nastavení brzdné síly. Pro různé tloušťky drátu je nakonfigurováno vlastní brzdění. Zde se používají hotové díly videorekordéru.
Obrázek 3.
Brzdový mechanismus.
Centrování cívky.
Malé rozměry stroje a umístění v bezprostřední blízkosti navíjecí cívky a zásobní cívky s drátem si vyžádalo zavedení přídavného mechanismu pro centrování zásobní cívky.
Obrázek 4, 5.
středící mechanismus.
Při navíjení cívky působí drát z cívky na závěr “5”, vyrobený ve formě “vidlice” a krokového motoru “3”, přes převodovku s dělením 6 a ozubeným řemenem, podél válečková vedení “4”, automaticky posune cívku správným směrem.
Drát je tedy vždy ve středu viz obr. 4, obr. 5:
Obrázek 6.
Senzory, pohled zezadu.
Složení a uspořádání senzorů.
19. Optické snímače mechanismu centrování cívky.
5. Závěrka zakrývající snímače mechanismu centrování cívky.
20. Záclony překrývající se senzory pro přepínání směru polohovadla.
21. Optické snímače pro přepínání směru polohovadla.
Polohovač.
Záclony “20” Obr. 6 – je nastavena hranice vinutí. Krokový motor posouvá mechanismus zakladače, dokud clona nezakryje jeden ze snímačů “21” obr. 6, poté se změní směr pokládky.
Směr pokládky můžete kdykoli změnit pomocí tlačítek “1” obr. 7.
Obrázek 7.
Stohovač.
Rychlost otáčení krokového motoru “9” Obr. 7, synchronizované se snímačem “10”, “11” obr. 8, s rotací navíjené cívky a závisí na průměru drátu nastaveném v menu. Průměr drátu lze nastavit na 0.02 – 0.4 mm. Pomocí rukojeti “8” Obr. 7, můžete přesunout celý polohovač na stranu, aniž byste změnili hranici vinutí. Je tak možné navinout další sekci ve vícedílných rámech.
Obrázek 8.
Optosenzor.
Složení polohovadla a opto-senzoru (obr. 7-8).
1. Tlačítka pro ruční přepínání směru dlažby.
2. LED pro směr pokládky.
3. Záclony překrývající se senzory pro přepínání směru polohovadla.
4. Lineární ložisko.
5. Ořech Caprolon.
6. Vodicí šroub. Průměr 8mm, stoupání závitu 1,25mm.
7. Koule vodítka nábytku.
8. Rukojeť pro přemístění polohovadla do jiné sekce při navíjení sekčních vinutí.
9. Krokový motor.
10. Optický synchronizační senzor.
11. Kotouč zakrývající snímač časování. 18 slotů.
přijímací uzel.
Obrázek 9.
přijímací uzel.
Obrázek 10, 11.
přijímací uzel.
1. Počítadlo otočení.
2. Vysokorychlostní motor kolektoru.
3. Převodovka.
4. Tlačítko “vynulování počítadla”.
5. Nastavení rychlosti.
6. Přepněte “Spustit navíjení”.
7. Upevňovací prvky pro navíjenou cívku.
Rotace navíjené cívky vytváří přes převodovku komutátorový vysokorychlostní motor.
Převodovka se skládá ze tří převodových stupňů se společným dělením 18. To zajišťuje potřebný kroutící moment v nízkých otáčkách.
Otáčky motoru se řídí změnou napájecího napětí.
Obrázek 12, 13.
Montáž rámu s otvorem.
Konstrukce přijímací jednotky umožňuje upevnit jak rámy se středovým otvorem, tak rámy bez těchto otvorů, což je dobře vidět na obrázcích.
Obrázek 14, 15.
Upevnění rámu bez otvoru.
Elektrický obvod.
Obrázek 16.
Elektrický obvod navíjecího stroje.
Všechny procesy stroje jsou řízeny mikrokontrolérem PIC16F877.
Indikace počtu závitů a průměru drátu je zobrazena na LED čtyřmístném indikátoru. Po stisku tlačítka “D” se po stisku počtu závitů zobrazí průměr drátu.
Chcete-li změnit průměr drátu, stiskněte tlačítko „D“ a pomocí tlačítek „+“, „-“ změňte hodnotu. Nastavená hodnota se automaticky uloží do EEPROM. Tlačítko “Zerro” – vynulování počítadla. Konektor „ISCP“ se používá pro programování mikrokontroléru.
PS Neexistují žádné výkresy mechanické části, protože zařízení bylo vyrobeno v jedné kopii a design byl vytvořen během procesu montáže.
V tomto návrhu byly použity prvky a sestavy dostupné v demontáži (neoznačené) z videorekordérů a tiskáren.
V žádném případě netrvám na přesném opakování tohoto návrhu, ale pouze na použití jakýchkoli uzlů z něj ve svých návrzích.
Reprodukce tohoto zařízení je možná zkušenými radioamatéry, kteří mají dovednosti v práci s mechanikou a jsou schopni změnit konstrukci tak, aby vyhovovala jejich stávajícím mechanickým částem.
Mechanická část, respektive, může být realizována odlišně.
Převodovky na motorech mohou být s jiným dělením.
Kritické prvky:
Aby program správně fungoval, musí být splněna řada podmínek, a to;
Optický snímač “17” obr. 1. může být v jiném provedení, ale pro 18 otvorů je povinný.
Šroub polohovadla musí mít rozteč 1,25 mm – to je standardní rozteč pro šroub o průměru 8 mm.
Krokový motor polohovadla 48 kroků/otáčky, 7.5 stupně/krok jsou nejběžnější motory v kancelářském vybavení.
Demo video stroje:
Níže v příloze (v archivu) jsou shromážděny všechny potřebné soubory a materiály pro sestavení navíjecího stroje.
Pokud má někdo nějaké dotazy ohledně montáže a zprovoznění, zeptejte se ho zde na fóru. Pokusím se odpovědět a pomoci co nejvíce.
Jednoduchý stolní navíjecí stroj.
Autor: N. Filenko aka UA9XBI
Zveřejněno 09.11.2007
Nedostatek potřebného transformátoru mě přiměl přemýšlet o vytvoření navíjecího stroje. Samozřejmě bylo možné objednat transformátor v továrně nebo jej navinout sami pomocí vybavení přátel, ale kdo by odmítl mít ve svém arzenálu takovou potřebnou věc, jako je pohodlný stroj na navíjení transformátorů, cívek a tlumivek?
Stroj se ukázal být jednoduchý a zároveň funkční. Pohled zepředu a shora.
Umožňuje navíjet vinutí na kulaté duté rámy o vnitřním průměru 10 mm, stejně jako na čtvercové nebo obdélníkové rámečky o vnitřním rozměru 10×10 mm.
Maximální délka vinutí je 180-200 mm. Maximální průměr (úhlopříčka obdélníkového rámu) je 200 mm. Navíjení lze provádět ručně drátem o průměru do 3,2 mm, v režimu navíjení drátem od 0,31 do 2,0 mm. navíjení zahrnuje navíjení a pokládání vrstvy drátu synchronně s navíjením, následované ručním pokládáním izolační vrstvy a změnou směru pokládání drátu. Na ručně kladené kulaté trny lze navinout i trubku o průměru až 6 mm. Pro pokládku drátů různých průměrů je k dispozici sada výměnných kladek, která umožňuje zvolit 27 různých stoupání vinutí v rozsahu 0,31 – 1,0 mm nebo 54 stoupání vinutí v rozsahu 0,31 – 3,2 mm. Samotný stroj se snadno vejde na běžnou kuchyňskou stoličku, díky velké hmotnosti nevyžaduje dodatečné upevnění.
Jednoduché jako čert. Hřídel, na které je namontován rám transformátoru, je kinematicky spojen s hřídelí, po které se pohybuje zakladač drátu. Drátěný manažer má uvnitř pouzdro se závitem. Když se hřídel otáčí, pouzdro se pohybuje a posouvá za ním vedení drátu. Rychlost otáčení hřídele je dána průměry kladek instalovaných na horní a spodní hřídeli a rychlost objímky je dána také stoupáním závitu hřídele zakladače. Sada 3 trojitých kladek umožňuje až 54 kombinací rozteče drátu. Směr pokládky se mění přeskupením řemene spojujícího kladky. Otáčení hřídele s rámem lze provádět ručně, nebo můžete upravit elektrickou vrtačku jako pohon.
Všechny rozměry jsou uvedeny jako v originále.
postel
Lože stroje je svařeno z ocelových plechů. Základna postele byla vybrána o tloušťce 15 mm, boční stěny – o tloušťce 6 mm. Volba je především kvůli stabilitě stroje (čím těžší, tím lepší)
Před svařováním se boky lůžka složí dohromady a na obou stranách se současně vyvrtají otvory. Poté jsou postele instalovány na základnu a přivařeny k ní. Do horních a středních otvorů bočnic jsou vložena bronzová pouzdra, do spodních ložiska.
Ložiska převzata ze starého 5palcového disku. Od pohybu jsou ložiska a pouzdra na vnější straně bočnic upevněna kryty.
Hřídele.
Horní hřídel, na kterém je upevněn rám cívky, je vyrobena z tyče o průměru 12 mm. V tomto provedení jsou všechny hřídele vyrobeny z hřídelí vhodného průměru z dosluhujících jehličkových tiskáren, jsou vyrobeny z dobré oceli, kalené, chromované nebo broušené.
Střední hřídel, na které spočívá podavač drátu, je rovněž vyrobena z tyče o průměru 12 mm. Hřídel by měla být leštěná.
Volba průměru spodní hřídele – posuvové, je z důvodu potřeby mít stoupání závitu 1 mm a vhodná byla pouze jedna lerka 10×1,0. Tuto hřídel je žádoucí (pro větší spolehlivost) vyrobit také o průměru 12 mm.
Stohovací pouzdro.
Průměr 20 mm, délka 20 mm, vnitřní závit je stejný jako na spodní hřídeli M12x1,0 (v originále – M10x1,0)
Kladky
Kladky jsou vyrobeny trojité, tzn. 3 drážky různých průměrů v jednom bloku. Průměry se volí tak, aby co nejlépe pokryly požadovaný rozsah průřezů drátů
Vyrobeno z oceli, kombinace kladek umožňuje 54 různých roztečí vinutí drátu. Šířka drážky pro pás se volí na základě stávajících pásů, v tomto konkrétním případě 6 mm. Pozor: celková tloušťka kladek nesmí být větší než 20 mm. Pokud je tloušťka kladek větší, je nutné zvětšit délku levých stopek spodního a horního hřídele (jejichž průměr je 8 mm, délka 50 mm)
V případě potřeby lze vyrobit jednotlivé řemenice vhodných průměrů. Vybrané průměry kladek poskytují navíjení drátu s 54 různými roztečemi.
Krokový stůl.
V řádcích jsou uvedeny průměry hnacích kladek, ve sloupcích jsou uvedeny průměry hnacích kladek. V buňkách stolu je drátěný navíjecí meč.
Tato tabulka je pouze orientační, protože závisí na přesnosti výroby kladek, průměru řemene a stoupání závitu na spodní (podávací hřídeli). Po vyrobení celého stroje je nutné upřesnit výsledné poměry metodou zkušebního vinutí a sestavit obdobnou tabulku. Nepřesnost ve výrobě neovlivní výkon, jiné poměry průměrů povedou k různým krokům navíjení. Ale velké množství kombinací vám v každém případě umožní vybrat ten správný krok. Pokud je potřeba navíjet tenčí drát, lze vyrobit další trojkladku o průměrech např. 12, 16 a 20 mm. Přítomnost takové kladky dále rozšíří rozsah použitých drátů (od průměru 0,15 mm)
Výkres stohovací desky.
Skládá se ze 3 desek spojených šrouby M4. Průměr otvoru 20 mm. Otvor v horní části o průměru 6 mm pro šroub pro nastavení napětí.
Vnitřní deska je ocelová, do spodního otvoru je přivařena ocelová objímka o průměru 20 mm, délce 20 mm a vnitřním závitem 12×1,0. Do horního otvoru se vkládá PTFE průchodka o vnějším průměru 20mm a vnitřním průměru 12,5mm, délka průchodky je 20mm. Desky jsou k sobě staženy 2 šrouby M4, otvory pro ně nejsou na obrázku znázorněny.
Do drážky mezi vnějšími pláty je vlepena drážka z kůže tloušťky 1,8-2 mm, pomáhá narovnat a napnout drát. Pro nastavení tahu je v horní části zakladače instalován šroub nebo minisvorka, která v závislosti na průměru drátu a požadovaném tahu utáhne horní část vnějších plátů.
V zadní části postele je nainstalován skládací držák pro cívku drátu, volitelná, ale pohodlná věc.
Jako pohon je použito velkoprůměrové ozubené kolo, ke kterému je přinýtována rukojeť. Na pravé straně lůžka (na místě) je fixační jednotka a pomocný pohon, představující hřídel s převodem, namontovaný na samostatné konzole s kleštinou a vyčnívající osou. Osu lze upevnit do sklíčidla aku šroubováku nebo elektrické vrtačky a udělat tak elektrický pohon. Při navíjení tlustého drátu můžete rukojeť upevnit na osu, pak bude snazší navinout i tlustou trubku. Kleštinová svorka umožňuje bezpečně fixovat hřídel s navíjenou cívkou, pokud z nějakého důvodu musíte navíjení na delší dobu přerušit.
Na ozubeném kole horní hřídele je upevněn magnet a na pravé boční stěně jazýčkový spínač, jehož závěry jsou připojeny ke kontaktům tlačítka kalkulačky.
Všechny ostatní malé části a komponenty jsou instalovány na místě a vyrobeny z čehokoli, co Bůh pošle.
Poslední fotografie ukazuje, že cívka s drátem je umístěna na samostatné hřídeli. hřídel je namontována na 2 pákách, které lze zvednout nahoru a poté se složit do stroje. To je provedeno tak, aby stroj během své nečinnosti nezabíral mnoho místa.
Práce na stroji.
I když je již jasné, co a jak se dělá, popíšu pořadí prací. Mírná složitost instalace rámů a zdánlivá obtížnost změny směru pokládky jsou kompenzovány jednoduchostí stroje.
Odstraňte horní kladku, prodlužte horní hřídel doprava na délku potřebnou k instalaci rámu. Nainstalujte pravý disk na hřídel, potom trn cívky a nasaďte rám cívky nebo transformátoru na trn. Namontujte levý kotouč, našroubujte matici a vložte hřídel do levého pouzdra. Vyměňte a zajistěte horní kladku (odpovídající tabulce pro navíjení primárního vinutí).
Do otvoru na horní hřídeli vložte závlačku nebo čep, vycentrujte rám na trnu a upněte rám s trnem pomocí matice.
Namontujte požadovanou kladku (pro navíjení primárního vinutí) na přívodní hřídel.
Otáčením kladky podávacího válečku umístěte zakladač proti kolíkům pravého nebo levého rámu cívky. Nasaďte řemen na kladky. Pokud se drát pokládá zleva doprava, nasadí se pás, má-li se drát pokládat zprava doleva, pás se nasadí.
Drát se provlékne pod přídavnou hřídelí, poté se umístí zdola nahoru do kožené drážky zakladače a upevní se k rámu. Svorky v horní části zakladače upravují napětí drátu tak, aby se těsně obepínal kolem rámu.
Na kalkulačce stiskněte 1 + 1 . Nyní při každém otočení hřídele s rámem kalkulačka přidá 1, to znamená, že bude počítat otáčky drátu. Pokud potřebujete převinout několik otáček, stiskněte – 1 a s každým otočením hřídele se hodnoty na kalkulačce sníží o 1.
Během navíjení drátu dodržujte pokládání závitů, v případě potřeby opravte závity na rámu. Když drát dosáhne protilehlé strany rámu, upněte kleštinu a změňte polohu řemene z do nebo naopak. Po uvolnění kleštiny umístěte pod drát uvolňovací papír a pokračujte v navíjení.
Pokud je potřeba změnit tloušťku drátu, upravte poměr kladek na požadovanou rozteč vinutí.
Dobře, teď je po všem. Omlouvám se za nízkou kvalitu fotografií, ale doufám, že z uvedených fotografií a nákresů vám bude vše jasné.
