Телевизор-невидимка

Мечты конструкторские

Всегда мечтал, чтобы на мониторе, повинуясь курсору, сложная конструкция вела себя, как реальное «железо». До знакомства с Autodesk Inventor это и были только мечты о таком «испытательном стенде». Теперь он у меня всегда под рукой.

Заказчики бывают разные

Наверное, каждому инженеру, изобретателю, не раз приходилось выполнять странноватые заказы чудаковатых заказчиков. То им надо дверной проём, чтоб, как в «звездолете», эффектно открывался плавным движением вверх массивной, вычурной фигурной двери, разумеется, ничем не пробиваемой. То просят какой-то запредельно секретный замок для гаража. Однажды даже запатентовал такой. Опытный «спец» на спор безуспешно пытался открыть. Были у меня такие заказчики и заказы.

Однажды заказали мне так встроить телевизор, «чтобы его как бы не было, но чтоб он был, тем не менее, в наличии». Не сразу выяснилось, что, не маленьких размеров телевизор, до поры должен был вести скрытную жизнь в тумбочке и ничем себя не выдавать, чтобы в нужный момент явиться изумленным гостям через люк в верхней крышке тумбочки. Выписать такое «чудо» тогда ещё было проблематично.

Тумбочка

Марка телевизора была указана, габариты известны, задача тривиальная. Конечно, сначала тумбочка, без претензий на «ампиры» с «рококами»:

Телевизор-невидимка

Как видим, на полки можно поставить хоть всего Брокгауза вместе с Эфроном. Люк в реальности, при аккуратном исполнении можно бы и не увидеть. Тут ребра видны, для наглядности.

И вид сзади оригинальностью не должен был блистать:

Телевизор-невидимка

Виден люк на «рояльном» шарнире. Всё спартански просто. Тем не менее, «внутренняя жизнь» тумбы наполнена богатым содержанием:

Телевизор-невидимка

Телевизор «Philips» на рычажном лифте

Сзади детали ещё более соблазнительно выглядят. Могу о каждой шайбочке говорить долго и с любовью, но, лучше посмотреть:

Телевизор-невидимка

А так должно выглядеть конечное положение телевизора и всего механизма:

Телевизор-невидимка

Мне больше нравится сам «лифт» (вид сзади, у задней стенки и люка отключена «видимость»):

Телевизор-невидимка

Но разговор сейчас не о всём великолепии моей, разумеется, прекрасной, даже где-то «гениальной» конструкции, а только об одной конкретной паре – о гайке и винте:

Телевизор-невидимка

Рама, тяговый винт и тяговая гайка, сквозь которую, перпендикулярно тяговому винту, проходит ось с роликами, катящимися по рельсам-вырезам в боковинах рамы. Эта ось, в свою очередь, приводит в движение весь рычажный «ансамбль». Мотор на другом конце тягового винта тут не нужен и поэтому просто не показан.

Подчеркиваю, что тогда ещё только привыкал к непривычным возможностям программы Inventor, которых не было в MDT, надстройке над Autocad, привычной по нескольким годам работы с ней.

Всё дело в том, что Inventor дает возможность добиться от пары винт-гайка реального «поведения», когда за один оборот винта гайка продвигается на один резьбовый шаг.

Может это и ненормально, но я просто обожаю винты и гайки. Получаю от правильно сделанной гайки, чисто эстетическое удовольствие. От резьб вообще «балдею».

Думается, что такое отношение к гайкам связано ещё и с их интересной предысторией. Долгое время резьбы стандартизированы не были, был в этом деле полный разброд и шатание. Кто во что горазд. У каждого мастера своя система, незаменимая.

Порядок навел Джозеф Витворт, бывший лучший работник Д. Клемента, о котором я уже рассказывал. Стандартная резьба Витворта в Британии послужила стандартом и ориентиром для других стран около 175 лет. Мне же «метизы» кажутся привлекательнее ювелирных изделий.

Итак, мне хотелось выполнить мечту и оживить резьбовое соединение, потрясти самого заказчика.

Нехитрый выбор

Итак, тяговый винт – стержень диаметром 6 мм имеет резьбу ANSI метрическую М10х1,5 класса 6g, глубиной 248 мм:

Телевизор-невидимка

И его верная спутница – тяговая гайка, естественно, М10х1,5:

Телевизор-невидимка

Указать, кто и какие «роли» будет играть в этой паре, можно через меню «Сборка», выбирая в зависимости от целей пункты «Соединение» или «Зависимость»:

Телевизор-невидимка

Хвостовик тягового винта посажен в опорное гнездо соединением «С поворотом»:

Телевизор-невидимка

А вот и возможность имитации приведения в движение гайки относительно винта выбором пункта «Вращательный»:

Телевизор-невидимка

Остается придать окончательное правдоподобие, для чего в меню «Редактирование зависимостей» во кладке «Динамическое» выбрать «Решение» – «Реечная передача» с шагом, равным шагу винта, т. е. 1,5 мм:

Телевизор-невидимка

После всех этих несложных действий получаем, наконец, возможность симуляции работы винтовой пары. Для чего, помня, что движение винта – позиционное представление – определяется в угловых величинах, а именно, в градусах, выбираем, например, начало – 0,00 град, и окончание – 3600,00 град, что соответствует десяти оборотам винта и движению гайки, в соответствии с ранее выбранным шагом 1,5 мм, на 15 мм:

Телевизор-невидимка

Цифры могут быть другими, какие нам нужны и какие имеют физический смысл.

Для полного подъема телевизора, разумеется, гайка должна реализовать почти всю глубину резьбы, т. е. около 200 мм, или, при шаге резьбы 1,5 мм, 133 оборотов тягового винта. Следовательно, окончание в градусах надо поставить что-то около 48000,00 град.

Замечательные возможности

Теперь даже можем снять «ролик», выбрав пункт «Привод», снова щелкнув по значку «Вращательный» и запустив процесс.

Если, в случае пробных 3600,00 град., на процесс у программы уходит всего несколько минут, то, в случае 4800,00 град., это уже гораздо больше (точно уже не помню), но удовольствие компенсирует все временные издержки: всё реально движется и телевизор поднимается, показывая, что всё придуманное точно «убьет» гостей к вящему восторгу заказчика.

Может показаться, что всё рассказанное только шутка и не так уж важно. Однако, когда немалое число кинематически связанных между собой деталей, вдруг, оживают в полном соответствии с нашими представлениями о механике и, более того, в согласии с реальностью, то это позволяет предварительно «обкатать» нашу конструкцию до стадии производства, когда исправлять ошибки «влетит в копеечку».

И, кроме чисто утилитарного, практического значения, такая симуляция просто дает огромное удовольствие и вдохновляет на новые «подвиги».

Механики прошлого много бы отдали за такую возможность.

Ах, если бы…

Теперь мои конструкторские мечты уносятся уж в такие светлые дали, в которых можно программировать и поведение заказчика так, чтобы платил согласно договора и не уходил бы в «виртуал» без оплаты заказа.

Заказчик же телевизора-невидимки на горизонте больше не появлялся. Но я не в обиде: зато сколько нового узнал – дело ведь не ограничилось только гайкой и винтом.

А заказчик лишил себя удовольствия полюбоваться вот таким поистине захватывающим зрелищем:

Оцени материал:

Звезд: 1Звезд: 2Звезд: 3Звезд: 4Звезд: 5 (8 голосов, средний: 4,50 из 5)
Загрузка...

  • Михаил Ответить

    Ваше последнее письмо с выползающим телеком навеяло мне воспоминание о том, как я, прочитав Вашу книгу “Проектирование в Autodesk Inventor”, решил красиво покрутить гайку на болтике.
    Сначала решил сымитировать такое движение. Однако ничего не получилось с параметрическим движением.
    Тогда я решил сделать болт и гайку с реальными резьбами и зацепить их. Помню, что никак не получалось совместить гайку и винт в сборке, чтобы они не влезали друг в друга. Но удалось. Однако анимация не получилась: компьютер надолго зависал, потом гайка слегка дёргалась в нужном направлении, потом опять всё зависало, опять дёргалось, потом экран вообще начинал трястись. Я предположил, что вычислительных мощностей машины просто не хватало.
    Тогда я для проверки решил сварганить более простой механизм – червяк с бегунком. А вот это вполне получилось: и анимация, и ручное вращение.
    Тогда я решил сделать винт с рукояткой в картере. Но получилась в общем-то тоже ерунда: слегка дёргаешь за рукоятку, машина затыкается на полминуты, а потом винт мгновенно оказывается в другом положении, как будто его “покрутили за кадром”. Может быть, надо было поэкспериментировать с шагом резьбы, но почему-то я это не сделал: то ли лень стало, то ли пришлось заниматься другими делами – не помню.
    Сейчас я эти забытые файлы отыскал в компьютере, снова покрутил и червяк, и болт.
    Если Вам интересно могу прислать эти файлы, может, Вы мне скажете, в чём я так ошибся с винтом, что не получается его красиво покрутить и сделать анимацию.

    Всего доброго.

    в
    • Михаил Азанов Ответить

      Мне очень хочется дожить до такой САПР, которая бы вела себя, как реальный физический мир – от механики, до жидкостей и газов… Скорее всего этого не будет… Скоро, во всяком случае… Приходится удивляться и радоваться тому, что есть сейчас… А есть немало…
      Inventor – программа для ПК и не рассчитан на задачи, посильные только суперкомпьютерам… Есть гораздо более “продвинутые” программы для ПК, например KATIA, но легальный пакет купить под силу только большим. богатым предприятиям…
      Inventor решает многие проблемы имитацией и правильно: если бы каждый из сотен винтов был смоделирован с “реальной” резьбой, то мы бы не дождались даже загрузки файла – ресурсов памяти бы не хватило… Но имитация резьбы, на мой взгляд, изящно решила проблему без перегрузки компа…
      А ещё в Inventor’е есть во вкладке “Проектирование” отличный инструмент “Червячная передача”… Моё решение я описал выше… Ведет себя довольно правдоподобно…
      Иногда Inventor приходится буквально обманывать, добиваясь того, на что он, вроде бы, не рассчитан… Например, Inventor может создавать зубчатое зацепление только двух колёс, но “обманом” можно и больше…

      в
  • Михаил Азанов Ответить

    Уважаемые читатели! Если вы внимательно читали, то, конечно, заметили, что заказ исходил от местного чудилы, не очень богатого, но желающего поразить знакомых… Мне было сказано ясно: “Никаких излишеств!” Соответственно, конструкция “спартанская” и ничего из области “пионерских” открытий не содержит… “Велосипедов” я в данном случае не изобретал… Просто выполнил конкретный заказ…
    Из уважения к читателям при написании своих заметок стараюсь не “разжевывать” до тошноты каждую мелочь… Привод не показан за несущественностью для целей заметки… И об этом в тексте сказано…
    Разумеется, можно “накрутить” сложнейшую гидравлическую, управляемую электроникой по данным гирокомпаса, конструкцию с герметичными водо-газонепроницаемыми шторками и на сейсмически устойчивом фундаменте… Это да… Но мне даже за чертежи этой простенькой игрушки не заплатили… Фантазировать можно долго и больно…))

    в
  • Василий Ответить

    1. горизонтальное смещение можно исключить применив правую- левую резьбу на винте и конечно еще левую ходовую гайку дополнительно.
    2. проем в столешнице можно прикрыть шторками, закрепленными на направляющих и поднимающихся рычажным механизмом.
    как включать привод сигналом “включить” с ИК пульта и опускать по сигналу “выключить” это уже к Инвентору отношения не имеет (если не используются концевики , которые надо механически закреплять). в моей практике были и концевики и счетчики оборотов.

    в
  • Владимир Ответить

    1. Во время перемещения центр телевизора будет смещаться по горизонтали к неподвижно закрепленной опоре.
    2. Данный подъемный механизм для этих целей вообще не подходит. Требуется очень большой вырез в столешнице, который во время работы телевизора остается видимым. Не эстетично. Если телевизор с запасом входит в тумбочку по высоте, то напрашивается обычный телескопический подъемник. на подобии 2х секционного цепного для вил погрузчиков. И миниатюрный и надежный и дешевый.

    в
  • Михаил Ответить

    Спасибо большое, Михаил! Очень хорошо изложено!

    в
  • Александр Ответить

    Михаил спасибо Вам за этот отличный материал! Он мотивирует к созданию своих прототипов и своих конструкций. Очень хотеться увидеть побольше таких учебных статей. Мне кажется что любой контент который мотивирует человека к созиданию он имеет огромный смысл. К сожалению у нас очень мало такого контента наверное из-за того что сейчас мало кто интересуется инженерной мыслью. И огромная важность таких материалов они выручают в самый непредвиденный момент. Когда в процессе создания проекта человек застрянет на какой-то мелочи и не может продвинуться дальше – тогда все эти материалы просматриваться в огромном количестве.
    Спасибо, спасибо!!!
    Это прекрасно!

    в
  • сергей Ответить

    А где сам привод ?

    в
  • Александр Ответить

    Изобрёл велосипед

    в

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *