Máy đo độ căng dây đai sử dụng đồng hồ đo cơ khí

Cái đồng hồ này đo độ dịch chuyển của một dây đai khi một lực được áp dụng để xác định độ căng của dây đai đó. Sử dụng một khoảng cách 30mm hoặc 50mm để hỗ trợ dây đai và một đồng hồ chỉ thị để ấn xuống giữa các điểm hỗ trợ, độ căng của dây đai có thể được tính toán từ sơ đồ vector lực cơ bản của dây đai bị ấn xuống với 2 chân làm điểm hỗ trợ.

• Tension=(Span x Force)/( 4 x Deflection)

Một độ căng được khuyến nghị cho dây đai GT2 là 111N cho dây đai rộng 1", đối với dây đai rộng 6mm, độ căng này sẽ giảm xuống còn 26N.

Một khuyến nghị khác “Gates, người tạo ra dây đai GT2, khuyến nghị độ căng từ 6 đến 8 pound khi sử dụng dây đai GT2 6mm cho việc đăng ký như trong máy in.” 6 đến 8 pound tương đương với 27N đến 36N cho dây đai 6mm.

ví dụ (làm việc trong đơn vị MKS)

• Khoảng cách 50mm cho máy thử nghiệm rộng hơn là 0.05m,
• Độ dịch chuyển 0.7mm đọc từ DT là 0.0007m
• Trọng lượng 150g gây ra độ dịch chuyển sẽ áp dụng một lực là 0.15kg x 9.8 = 1.47N

Sử dụng các giá trị này trong phương trình trên để tính độ căng của dây đai

• Tension=(0.05 x 1.47)/( 4 x 0.0007 ) = 26.25N

Để sử dụng máy thử nghiệm

• Lắp DTI vào giá đỡ sao cho đầu thử nghiệm cao khoảng ngang với bề mặt trên của các chân. Một con vít 3mm có thể được sử dụng để giữ DTI nhưng của tôi đã đủ chặt mà không cần vít.
• Di chuyển đầu hoặc bàn sao cho một đoạn dài của dây đai được lộ ra
• Nâng dây đai và trượt 2 chân dưới dây đai cùng lúc với việc nâng đầu dò DTI để nó sẽ ấn xuống dây đai khi ở vị trí
• Đặt DTI về 0 khi dây đai ở vị trí
• Thêm một trọng lượng lên đầu dò di động của DTI, tôi đã sử dụng 150g, điều này đã ấn dây đai xuống khoảng 0.4mm.

Đo lường với máy thử nghiệm: -Những nỗ lực đầu tiên của tôi trong việc đo lường này và cho máy in của tôi, độ căng là 28N và 18N cho dây đai rộng 5.7mm.

So sánh các phép đo với nhiều trọng lượng và một sợi dây nylon thay cho dây đai, tôi thấy phép đo nằm trong khoảng từ 10 đến 20% so với giá trị chính xác (nó đọc cao hơn mong đợi).

Tôi cũng đã thử nghiệm với một trọng lượng gắn vào điều chỉnh căng trục Y của Ender 3V2 của tôi. Trọng lượng lớn hơn sẽ cho sai số ít hơn, vì vậy khi bạn tiến gần đến độ căng mong muốn, sai số sẽ ít hơn. Thủ phạm có khả năng là ma sát ngăn cản nó đi được khoảng cách tối đa khi trọng lượng được áp dụng. Khả năng chống uốn của dây đai cũng sẽ làm giảm độ chính xác của phép đo. Từ các phép đo, tôi biết rằng, sử dụng giá đỡ rộng, tôi cần thấy một độ lệch 0.7mm khi áp dụng trọng lượng 150g vào pít-tông DTI cho một độ căng dây đai là 21N.

Sau khi kiểm tra một số đồng hồ thương mại, có vẻ như họ hiệu chỉnh cho độ rộng và vật liệu của dây đai, một số có lựa chọn các loại dây đai để chọn từ trong đồng hồ.

Hãy cho tôi biết nếu bạn nghĩ rằng nó có thể được cải thiện hoặc, tốt hơn nữa, hãy làm phiên bản remix của riêng bạn.

Tôi đã cố gắng giữ cho nó gọn gàng cho các kích thước nhỏ có thể truy cập trên máy in 3D. Tôi đã thêm một phiên bản “rộng” nếu bạn có không gian. Cũng đã thêm một mẹo cho đầu dò DTI để tiếp xúc trên toàn bộ chiều rộng của dây đai, không thực sự cần thiết.

Một cải tiến/phiên bản remix sẽ là một hệ thống tốt hơn để thêm trọng lượng lên trên DTI. Tôi đã thêm một “nắp” vừa vặn với pít-tông DTI và với lỗ ren ¼" x 20, bạn có thể thêm thiết kế của riêng mình để giữ một trọng lượng. Tôi đã chỉ ra 2 ví dụ mà tôi đã sử dụng, một chiếc kẹp cũ nặng 227g và gây ra một độ lệch 1.26mm. Chiếc cốc với các ốc vít có thể được điều chỉnh cho bất kỳ trọng lượng nào bạn muốn, được hiển thị là 150g.

Máy đo căng thẳng Prusament trông như một sự thay thế tốt nhưng họ chỉ cung cấp g-code và yêu cầu bạn sử dụng một loại filament cụ thể - tất cả đều hợp lý nếu bạn muốn có kết quả lặp lại. Tom Anderson đã làm một cái và bao gồm các tệp Fusion360. Cái này hoạt động nhưng bạn có thể muốn tự hiệu chuẩn. Chip cho bạn biết cách hiệu chuẩn. Cái của tôi đọc hơi thấp nhưng không nhiều.

Gần đây tôi đã tìm kiếm “chỉ báo căng thẳng dây đai” và tìm thấy một số thiết kế 3D trên Thingiverse, đặc biệt là:-

Cái này của kferic trông tương tự mặc dù họ không đưa ra lời giải thích nào. Tôi nghĩ họ sử dụng lò xo DTI để cung cấp lực uốn.

Cái này của calviniba (được remix bởi Digitalpaul) là cùng một ý tưởng nhưng có thang đo tích hợp và không cần DTI. Nó được hiệu chuẩn miễn là bạn có cùng một lò xo và không có quá nhiều ma sát.

Phương pháp tần số. Cách chính xác nhất.

Biết được mật độ dây đai, bạn có thể xác định căng thẳng trong dây đai bằng cách gảy nó giống như dây đàn guitar và ghi lại tần số cộng hưởng (Phương trình Mersenne 22). Sử dụng điện thoại của tôi và một thiết lập tham chiếu (một dây đai GT2 dài 6mm với 26N căng thẳng - chỉ dưới 6 pound) tôi đã kiểm tra phương pháp này.

Dây đai của tôi dài 5013mm và nặng 56.2g nên mật độ là 0.0112 kg/m

Đối với ba chiều dài khác nhau giữa các điểm tiếp xúc, tôi đã đo tần số của dây đai khi tôi gảy nó. Chúng đã thấp hơn 1% với lỗi lớn nhất khi chiều dài dây đai cộng hưởng là ngắn nhất.