Thuyền bồn tắm lên cót V5 + benchmark test (wind-up Bathtub Boat V5)

Mình xin giới thiệu với bạn phiên bản thứ 5 của chiếc thuyền lên cót (wind-up boat) của mình.

Sau phiên bản 4, mình nhận được rất nhiều phản hồi trên Facebook, và mình đã cố gắng áp dụng lại nhiều nhất có thể.

Như bạn thấy, giờ có một bánh lên cót (wind-up wheel) lớn hơn nhiều. Con thuyền giờ có thể lên cót dễ dàng, kể cả khi tay đang ướt. Nút bấm cũng được làm dày hơn một chút để cầm nắm bám tay hơn.

Các cạnh sắc trên toàn bộ chi tiết đã được bo tròn. Mình cũng chỉnh lại cách lắp ốc sao cho đầu ốc nằm phía trên. Không còn phần ren sắc ở phía trên nữa.

Tiếp theo, mình thêm một bánh lái (rudder) cứng, nghĩa là thuyền không còn bị trôi lệch về bên phải nữa. Hoạt động khá ổn — tốt hơn mình tưởng.

Thay đổi lớn nhất nằm ở cụm truyền động (transmission). Tất cả bánh răng đã được thiết kế lại. Để đổi hướng ở phía sau, mình dùng spiral bevel gear, tạo ma sát cực kỳ thấp. Nó được thiết kế sao cho lực dọc trục (axial force) đẩy về phía sau, và ma sát phát sinh gần như được triệt tiêu bởi lực phản từ chân vịt (propeller) khi chạy trong nước. Chạy dưới nước thì phải nói là tuyệt vời! Các bánh răng giờ đều có thêm counter bearing, nên hiện tượng nghiêng và ma sát đi kèm đã được ngăn lại. Vì vậy toàn bộ truyền động hiệu quả hơn nhiều, chạy nhanh hơn và lâu hơn theo hướng thẳng, không còn kiểu “quậy” khi kéo lên cót. Một thiết kế win-win-win. :)

Trong phiên bản 5 bạn chỉ cần 4 loại chiều dài ốc khác nhau.
2x M3x10 (tùy chọn để gắn hộp số/gearbox vào thân chính)
4x M3x20
5x M3x30
1x M3x40

Bạn cũng cần
4x đai ốc M3 Nyloc
6x đai ốc M3 thường hoặc có thể thay bằng Nyloc

Để kiểm tra xem thiết lập in của bạn có đúng không, mình có làm một functional benchmark nhỏ. Bạn cần in các bánh răng quan trọng nhất — bevel gears — và một cái holder nhỏ có kèm chốt. Lắp lại và thử vận hành. Hãy chỉnh first layer và extrusion multiplier sao cho hai bánh răng ăn khớp nhẹ nhàng, rồi in phần còn lại của model với đúng các thiết lập đó. Cực kỳ quan trọng là hai bánh răng này phải chạy mượt. Vì vậy hãy bắt đầu bằng benchmark. Khi chạy ổn rồi, bạn có thể dùng chính các bánh răng đó cho thuyền.

Và làm ơn in toàn bộ bằng PLA, nếu không thì lò xo (spiral) sẽ không đủ cứng và bánh răng sẽ tạo ma sát quá nhiều. Mình khoan/rà lỗ trên bánh răng bằng một mũi doa nhỏ 3H7 (3H7 reamer). Bạn cũng có thể dùng mũi khoan xoắn (spiral drill). Dù dùng cách nào thì cũng nên làm, để không bị kẹt.

Mình xin cảm ơn Janssen86 đã cung cấp gear library cho OPEN SCAD trên Thingiverse. Mình thiết kế toàn bộ con thuyền bằng Fusion 360, nhưng một cái spiral bevel gearbox thì là chuyện hoàn toàn khác — khó hơn mình tưởng nhiều. Nếu không có library của Janssen thì chắc không làm nổi. Cảm ơn lại lần nữa.

Chúc bạn in vui vẻ!

edit 15.05.2022

Mình có chỉnh nhẹ 4 chi tiết. Các chi tiết này được đánh dấu bằng v2

Instructions and action:
 

Print instructions

In tất cả bằng PLA