Autor Tópico: Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem  (Lida 918 vezes)

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Offline ronaldxd

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Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Online: 27 de Novembro de 2017, 14:39 »
Boa tarde meus caros!!!


Estou montando uma router cnc, com dimensões de 1500mm no eixo X, 1300mm no eixo y e 400mm no eixo Z (Isso bruto).


No eixo X, estou usando 2 eixo retificado de 25mm com pillow block aberto para apoiar por baixo e evitar flambagem (deflexão) no eixo retificado.


Agora fiquei na duvida do fuso trapezoidal, pois ele vai ficar com apoio apenas nas pontas, será que ele aguenta sem flambar (entortar) nesta distância? Se entortar, já era precisão. No eixo Y usaria 2 eixo retificado de 20mm e 1 fuso trapezoidal de 25mm com 1300mm de comprimento, sendo com passo de 5mm. Será que vai aguentar?


Agradeço pela ajuda!!



Offline F.Gilii

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #1 Online: 27 de Novembro de 2017, 14:48 »
O fuso flambar é o de menos - o maior problema será chegar nas velocidades críticas...

Creio que fusos até 20mm estão suficientes

Offline ronaldxd

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #2 Online: 27 de Novembro de 2017, 15:12 »
O fuso flambar é o de menos - o maior problema será chegar nas velocidades críticas...

Creio que fusos até 20mm estão suficientes


Agradeço pela resposta!


Fico mais aliviado assim, pensei que 25mm não fosse suficiente para 1500mm.


Essa velocidade critica seria alta demais ou baixo? Poderia explanar melhor?

Offline F.Gilii

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #3 Online: 27 de Novembro de 2017, 17:33 »
Bem, existem cálculos que se fazem quando se deseja certos resultados e que são usados por quem fabrica maquinas sérias...

Um deles é o que chamamos de "velocidade crítica", que tem a haver com a frequência de ressonância natural de um eixo rodante (um fuso), que é quando ele começa a vibrar...

há outros fatores como inércia desse fuso, mas aí é outro capítulo à parte...

A velocidade critica pode ser calculada da seguinte forma:

RPM = N*4,76*10²*d / K*L², onde:
N = tipo de fixação do fuso, que pode ser:
= fixo-livre (rolamento duplo de um lado e livre no outro) => fator=0.25
= suporte-suporte (rolam. simples dos dois lados) => fator=1
= fixo-suportado (rolam duplo de um lado e simples do outro) => fator=2
= fixo-fixo (rolam. duplos dos dois lados) => fator=4

d = diametro do fuso (normalmente o diametro "solido" ou do fundo da rosca, mas pode calcular pelo diametro externo)

K - fator de segurança (entre 1 e 3 normalmente)

L = comprimento do fuso (sem contar os suportes)

No seu exemplo, usando um fuso de 20mm de diâmetro (.75" polegadas) e com digamos 1500mm de comprimento(59 polegadas), a rotacão critica será em torno de 1600 RPM


Online vieirajp

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #4 Online: 27 de Novembro de 2017, 20:39 »
Aproveitando a abertura para esta questão, gostaria de saber se possível se o Fabio Gilii pudesse me ajudar também, estou montando uma cnc router também e vi alguns videos de outros com este problema de ressonância, estive pensando em usar nos mancais do meu fuso de esfera de 20mm de 1150mm de curso x aquelas juntas de cabeçote de carro de amianto nas bases de fixação dos mancais e nas fixações dos motores também, afim de diminuir a ressonância, também estou usando na estrutura da maquina tubos quadrados com parede de 5mm de espessura para absorver mais este problema. Penso que a ressonância provem dos motores de passo, ou estou errado?
 Minha pergunta é todo este meu tralho terá resultado positivo?
 Estarei usando guias lineares de 20mm também.   

Offline F.Gilii

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #5 Online: 28 de Novembro de 2017, 09:04 »
Reginaldo,

Ressonancia é algo bem complicado de se contornar porque há diversos aspectos envolvidos no assunto - há ressonância natural de uma massa rodante como um fuso, um motor etc, há ressonância da ferramenta de corte no material, e tudo isso deveria ser absorvido e dissipado pela estrutura da máquina.

É por isso que a esmagadora maioria das maquinas operatrizes industriais são feitas de um tipo de ferro fundido, não só pela facilidade desse obter certas formas geométricas já que é uma fundição, mas porque este material tem as propriedades para absorver e dissipar vibrações causadas por ressonância...

Se voce montar os mancais dos fusos sobre algum material de certa forma flexível, irá diminuir um pouco a transmissão de vibrações para a estrutura, e pode ser que isso melhore um pouco o conforto auditivo.

Eu pessoalmente sou da escola que rigidez anda de mãos dadas com exatidão, então penso sempre em construir algo o mais rígido possivel, com as menores flexões possíveis - é claro que via de regra nem sempre sou capaz de criar algo assim...

Offline F.Gilii

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #6 Online: 28 de Novembro de 2017, 09:07 »
Em tempo:

Calçar os mancais não irão impedir que as ressonâncias de materiais rodantes aconteçam - apenas (talvez) minimizem certas vibrações de ser transmitidas para estrutura...

Se a máquina for de "precisão", com certeza irá ter impacto negativo nos deslocamentos, mas isso é um extremo que dificilmente conseguimos com nossas criaturas "caseiras"

Offline minilathe

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #7 Online: 28 de Novembro de 2017, 13:33 »
Em sistemas mecânicos, a ressonância sempre ocorre e é inerente à estruturas providas de massa e alguma flexibilidade (rigidez) finita. O que se faz também é aumentar as frequências de ressonâncias, com maior rigidez (maior seção, reforços, nervuras) e operar abaixo dessas frequências. Como num carro, onde se deve respeitar a rotação máxima do motor, acima da qual, as vibrações aumentam e juntamente, o desgaste mecânico de mancais e outras peças. Deve-se ter cuidado ao aumentar as seções das peças, pois as massas aumentam e as frequências de ressonâncias caem, propiciando a ressonância.

Em CNCs amadoras, algumas pessoas colocam areia ou até cimento em seções ocas, para amortecer a vibração e o ruído.

Online vieirajp

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Re:Duvidas Fuso Trapezoidal - Flambagem
« Resposta #8 Online: 28 de Novembro de 2017, 13:49 »
 Fabio Gilii,
 
 Sem sombra de dúvida agradeço pela aula, acabei me interessando muito pelo assunto pelo assunto e corri atras de resposta e vi que realmente é como você mesmo disse. E cada vez aprendo mais e encontro resposta para perguntas antigas, já fui torneiro mecânico por 10 anos em uma ferramentaria e sempre os torneiros mais velhos dizia para ter cuidado com altas rotações em eixos compridos e finos, use a luneta e demais soluções para evitar as vibrações que de fato é um problema, que nada como uma boa aula teórica para encontrar respostas, agora sei porque os tornos industriais tem uma estrutura tão robusta e como você mesmo disse, ferro fundido nodular.
  A ressonância e de fato deve ser considerada e calculada profundamente antes de dar vida as nossas "caseiras"


  Pelo menos fiquei aliviado tentei calcular a ressonância natural do meu fuso de 20mm e não consegui até que encontrei uma calculadora online   http://www.nookindustries.com/EngineeringCalculator/MetricCriticalSpeed que me deu um resultado de 1554 rpm onde tenho uma boa folga, meu fuso é de 2 entradas com passo de 10mm  consigo até 15 metros por minuto mas pretendo algo em torno de 6 metros por minuto.
  Esse mês com meu 13º e algumas economias durante o ano consegui as guias lineares de 20mm com patins de esferas recirculantes.


  O Gil Pinheiro apresentou uma solução bem mais efetiva do que eu tinha pensado, poço estar usando tubos quadrados e retangulares na base que comprei preenchendo com areia ou concreto as bases, já no pórtico móvel ainda tenho que determinar algo para não matar meu motor de passo que não é dos mais fortes, apenas 425 oz-in   


  Acho que este ano eu consigo terminar.


  Mais uma vez agradeço de coração por compartilhar seu conhecimento.


Abraços.