Pretraži DiyAudio.rs

UVOD Novembra 2023. godine. Lutajući društvenim mrežama, naletim na zanimljive objave gospodina Minga Leonga kako razvija i pravi motalicu za kalemove koju bi kontrolisao Arduino mikrokontrolerom. Prateći njegove objave i razvoj projekta saznam da je postavio prilično visok nivo tačnosti koji njegova motalica treba da ostvari. Razlog je bio razuman jer se gospodin Ming dominantno bavi rekonstrukcijom, nadogradnjom i/ili modifikacijom Lowther zvučnih jedinica. Motanje kalemova vrlo tankom žicom 0,15 mora biti vrlo precizno, ujednačeno i bez greške. To me je i privuklo da pratim razvoj, ali i navelo da se okušam u ovoj aktivnosti, makar nikad nisam namotao jedan jedini kalem ( neračunajući OTO zujalicu u osnovnoj školi ) POČETAK RADA, CAD CRTANJE I RAZVOJ, NABAVKA MATERIJALA Istovremeno sam krenuo sa crtanjem, dimenzionisanjem i stalnim korekcijama konstrukcije, prilagođavajući veličine mehaničkih delova mogućnostima nabavke materijala na tržištu i svakoko vodeći računa o ceni repromaterijala. Uradio sam dvadesetak verzija i korekcija dok nisam bio zadovoljan gabaritima motalice i veličinom kalema koji bi mogao biti namotan. Usvojio sam maksimalnu radnu dužinu 200mm i maksimalan prečnik 120mm. Osnova motalice su dva Alu konstrukciona profila 30x150, dužine 500mm. Nabavljeno kod domaćih prodavaca ovog tipa materijala, isečeni precizno i pod pravim uglom. Spojeni jedan uz drugog čine površinu 300x500mm odlične krutosti i lakoće. Sa čela su povezani pomoću dva flaha debljine 6mm koji se na jednom kraju završavaju lepezastim proširenjima na koja se kasnije spaja vertikalni ram nosač zatezača lak žice. Na gornjoj površini 300x500mm, prednji alu profil nosi kompletan podsklop FEEDERA, dela motalice zaduženog za pravilno vođenje nosača zatezača sa krakom koji treba pravilno da navodi i slaže lak žicu na telo kalema. Pravilno vođenje nosača zatezača obezbeđeno je šinama i kolicima koja se pokreću preko kugličnog navojnog vretena 1605 ( prečnik navojnog vretena 16mm / korak 5mm ). Oslonci navojnog vretena su standardni za ovo vreteno, sa dvostrukim i jednostrukim kugličnim ležajima. Podsklop je lako pokretan ali bez primetnog ili lako osetnog zazora, što obezbeđuje vođenje i pravilno slaganje i vrlo tanke lak žice. Na levoj strani FEEDERA vidi se L nosač na koji se postavlja step-servo motor. Motor je poseban biser jer kombinuje najbolje od oba tipa motora koji se koriste za pokretanje mehanike. Vrlo snažan a isto tako vrlo precizan jer ima povrtnu spregu, u kombinaciji sa odgovarajućim drajverom kao stvoren za ovu konstrukciju. Koristi se inače za pokretanje i masivnijih cnc mašina i modula. Istovetan step-servo motor radi na mestu WINDERA, motača koji okreće kalemsko telo na prigodnom alatu i vrši namotavanje lak žice. Winder ima moćan nosač motora, kućište sa dva vrlo jaka kuglična ležaja u kome je smeštena osovina prečnika 19mm. Na ovu osovinu se mogu postaviti razni alati i opteretiti bez bojazni da će se krivitiili aksijalno pomerati, što bi smetalo pravilnom slaganju namotaja lak žice. WINDER i FEEDER pokreću svoje elemente preko dve vrlo jake krunaste elastične spojnice. Zatim je usledila kupovina stabilisanog napajanja SW-15A-24V sa 3 izlaza 24VDC. Dva za napajanje motora preko drajvera i jedan za napajanje Arduino DUE kontrolera preko DC-DC step down konvertera. Naručivanje iz Kine posebno dizajniranog šilda na koji se postavlja Arduino DUE, a koji obezbeđuje komotnije povezivanje kontrolera sa ostalim tačkama povezivanja radi upravljanja motorima i bezkontaktnim prekidačima senzorima krajnih položaja Feedera. Kupljeni preko Alija keramički U točkići i čelični V točkići, kao i keramičke vodilice za lak žicu, bezkontaktni prekidači krajnjeg položaja, kao i par pakovanja izuzetno dobre licnaste žice ( koja se odlično lemi ) u 10 različitih boja silikonske izolacije koja je poslužila za međusobno ožičenje elemenata upravljanja i povezivanja upravljačke kutije sa manjom mobilnom kutijom ručnih komandi. Istovremeno sam na društvenim mrežama pratio rad još nekoliko članova foruma i grupa, koji su takođe pošli istim ili sličnim putem kao ja. Za kutiju ručnih komandi uradio sam standardnu Alu konstrukciju sa 4 Fischer ugaona profila, restlovi iz neke ranije izrade neke od kutija za DAC. Kutijica je prava bonbona dimenzije 45x150x180mm. Povezana je sa Arduinom 10-polnim avio priključkom, i preko nje se može upravljati pokretanjem osovine Windera ili Feedera izborom položaja paličnim prekidačima, radi pozicioniranja tačke početka motanja. Potenciometrom se reguliše brzina kretanja min do max, prethodno u Arduinu podešena na neki odgovarajući maksimalni nivo. Tu je i E-Stop koji sve zaustavlja trenutno, kada radi automatika ili ručne komande. Kutija kontrolera i ostatka elektronike urađena na osnovnoj ploči debljine 4mm koja je povezana na donjoj strani šasije motalice. U kutiji se nalazi već spomenuto napajanje, iznad napajanja na posebnim odstojnicima je mala šasija na koju je učvršćen Arduino sa šildom i bočno prema prozoru kućišta DC/DC konverter 4-40VDC in / 3,3-24VDC out, trenutno podešeno da Arduino radi na 9VDC. Displej pokazuje 9.02V. Pored napajanja tu su dva drajvera HBS57 za pokretanje i upravljanje radom step-servo motora. Na licu kontrolne kutije je urađen otvor za USB priključak, kojim se Arduino povezuje sa upravljačkom konzolom na Laptopu. Gledajući YT i video objave raznih verzija motalica, primetio sam da većina vlasnika nema urađen namenski deo koji sa visine sprovodi lak žicu do Feedera i vođice namotaja. Obično se žica vodi preko nekih privremenih rešenja koja se kače na ormane, police ili na plafon prostorije. Odlučio sam da uradim ram povezan sa šasijom, koji će nositi gornji zatezač sa regulatorom zategnutosti. Za taj podsklop spremio sam dva Alu flaha 6x40x600mm i 3 konstrukciona profila 30x30x490mm. Ram se može malo približiti ili odaljiti od šasije ako bude bilo potrebe za tim, zbog veličine kalema sa lak žicom i što pravilnijeg odmotavanja. Uradio sam i gornji zatezač sa setom U keramičkih točkića i keramičkom uvodnicom za usmeravanje lak žice na filcane jastučiće kojima se stiska žica i reguliše zategnutost. Na jednoj fotografiji su vidljiva gnezda u koja su umetnuti filcani jastučići, i keramička uvodnica otporna na habanje i trenje. Krak zatezača je lako pokretan i sila zatezanja se reguliše opugom za istezanje i podešavanjem pozicije fiksiranja drugog kraja opruge. Gornji zatezač se rukom pomiče i fiksira u liniju gde se namotava neki kalem, a gde dalje vođenje žice preuzima donji zatezač postavljen na kolica Feedera. Donji zatezač takođe ima filcane točkiće koji pritiskanjem zadržavaju lak žicu i po potrebi propuštaju do vođice-malog čeličnog točkića na kraku Feedera. SOFTVER, ZADAVANJE PARAMETARA, RAD Radom motalice se upravlja preko Lapa sa Win10 operativnim sistemom. Gospodin Ming je podelio Arduino kod i konzolu za unos parametara motanja. Povezivanje Lapa i Arduina u motalici se vrši USB vezom. Podešavaju se parametri kretanja step-servo motora i korak kugličnog vretena Feedera. Na prikazu konzole su vidljivi parametri koji se mogu menjati i usklađivati sa parametrima ispravnog rada motora i tačnog brojanja. Zadavanje parametara se vrši unosom vrednosti u aktivnim poljima i izborom ponuđenih predefinisanih komandi. Može se odabrati neprekidno motanje do zadatog broja namotaja ili motanje sa pauzom na kraju svakog namotanog sloja, kada se samo pritiskom na komandu RUN nastavlja motanje do sledeće pauze odnosno do konačno zadatog broja namotaja. Sve vreme rada se na malom crnom prozoru prikazuje broj namotaja. Ciklus se jednostavno ponavlja ponovnim aktiviranjem istih ili promenjenih parametara, i komandom RUN. Moram priznati da sam oduševljen radom step-servo motora, koji su jedva čujni u toku rada koji je izuzetno "glatak" bez izraženih koraka i trzaja. Naravno to zavisi od izbora režima rada, a u ovom slučaju je to 1000 koraka po jednom okretu osovine. Snaga obrtanja izuzetna i što je najlepše zbog povratne sprege nema preskočenih-izgubljenih koraka jer se neprekidno vrši korekcija i usklađivanje obrtanja u zavisnosti od opterećenja. Nastaviće se...