Пьезопилка. Как сделать?

[golcold]

Мимоходом просматривая страницы форумов, наткнулся на обсуждение - использовать бутерброд из пъезоэлементов для передачи полотну сабельной пилы энергии с высокой частотой и высоким КПД одновременно, не говоря уже об огромной продолжительности работы без отказа с отсутствием механически трущихся частей. Загорелся желанием сделать. Посмотрел цену на самые дешевые и желание отпало. Готовых не нашел, идея вроде простая и рабочая, но даже китайцы не производят

Как сделать пъезодвигатель самому?

Как и чем питать?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

А что будет рабочим органом с микронными перемещениями?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[golcold]

Не понял. Рабочим органом с микронными будут же пъезоэлементы, которые будут разжиматься и сжиматься. Только их очень много нужно, чтобы набрать нормальное расстояние хода (соизмеримое с длиной полотна). Я сам не знаю. Надо подбирать экспериментально

Изменено 21 сентября, 2021 пользователем golcold

[Реклама]

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Falconist]

Это ж керамика! Сколько она прослужит?

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Огонёк]

41 минуту назад, golcold сказал:

идея вроде простая и рабочая

Простая-то она простая, но с чего ты решил, что рабочая? Хотя бы в первом приближении можешь описать конструкцию узла, который будет приводить в движение пилку?

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Sukhanov]

Однако, тема может оказаться томной!!

Особенно порадовала идея высокоКПДэшного вечного  пьезодвигателя в качестве привода сабельной пилы....

Пожалуй подпишусь на тему, запасусь попкорном, и слегка буду тролить.

 Из личных активов по сути темы:  в личном электроинструментарии есть сабельная электропила, штука занятная, и весьма специфичная, местами в работе просто незаменимая... Есть опыт раскачки пьезо мембран, как однослойных (с резонасной частотой около 5 МГц),  до киловаттного "бутерброда" звукового  излучателя,  для межскважной "прозвонки" (типа звуковая "сейсморазведка" между пробуренными скважинами, в одну скважину "гонят звук" с излучателя, на других скважинах  типа  "слушают" "микрофонами" на разной глубине...)....

С уважением, Сергей

Изменено 21 сентября, 2021 пользователем Sukhanov

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Гость zloy]

46 минут назад, golcold сказал:

(соизмеримое с длиной полотна)

Нужно бы соизмерять с шагом зубьев, а затем - с "толщиной" распила (для успешного выноса стружки)

[Sukhanov]

5 минут назад, Гость zloy сказал:

Нужно бы соизмерять с шагом зубьев, а затем - с "толщиной" распила (для успешного выноса стружки)

Если пьезосаблей пилить дерево стружки не будет, будет много дыма.

С уважением, Сергей

[APB]

Есть опыт ремонта электроники вязальных машин одежды,носков в которых с помощью пьезопластин управляют подънятием нужных вязальных иголок. Усилие там не измерял,но перемещение не микроны но миллиметр или чуть больше за счёт изгиба пластины. Пластина поднимает иглы через рычажок металлический. И при вращении барабана игла передвигается этим рычажком. Как эти пластины изготавливают сожалею что не спросил у изготовителей машин. Но разочарую,они тоже часто выходят из строя. Нука 24часа в сутки изгибаться с частотой что глазом иногда плохо видно поднимание и опускание рычажков.

[golcold]

Ультразвуковой двигатель — Википедия

Quote

На основе пьезоэлектрических моторов разрабатывались: приводы антенн и камер наблюдения, электробритвы, приводы режущего инструмента, лентопротяжные механизмы, башенные уличные часы, приводы шаровых кранов, низкооборотные (2 об/мин) приводы рекламных платформ, электродрели, приводы детских игрушек и подвижных протезов, потолочные вентиляторы, приводы роботов и т. д.

Наиболее подходящее здесь - электробритвы (*edit из-за малого расстояния хода). Только гугл почему-то молчит

1 hour ago, Falconist said:

керамика

Не знаю, может под пъезо подразумевается не только керамика?

Пластины любого конденсатора вибрируют (писк). Закон Кулона - заряженные пластины отталкиваются. Можно сделать бутерброд из самодельных конденсаторов. Если там не будет керамики, они прослужат намного дольше. Осталось только узнать из чего его делать

Изменено 21 сентября, 2021 пользователем golcold

[Гость zloy]

7 минут назад, APB сказал:

Нука 24часа в сутки изгибаться

"Пьезодвигатель", кажется. Применялся в магн. "Весна". Недолго.

[golcold]

*upd электростатический двигатель/генератор. Он же, как и пъезо, применяется как в качестве микрофона (синоним конденсаторный!)/электростатической машины, так и в качестве излучателя (electrostatic headphones - электростатические наушники, цена 1000$). В отличии от пъезо, ротационный двиг на нем может работать в вакууме/не твердом диэлектрике (как и магнитный), в отличии от магнитного, не требует соленоидов (катушек) и сердечников, что существенно снижает массу... Об утечках. Если через промежуточный защитный диэлектрик пластины отталкиваются или притягиваются тоже (но хуже), это не мешает КПД быть высоким? Хм... Почему тогда его не применяют в дронах (не путать с water pump, см. ниже)?

На "buy electrostatic motor" гугл выдает, где можно купить устройства на его базе. В основном это "electrostatic centrifugal nozzle"/"water pump". По сути, аналог пъезоувлажнителя воздуха. Из описания не понятно, что внутри. Ротационный/линейный, конденсаторный/ или тот же пъезо? Стоит намного дороже мембраны пъезоувлажнителя. Находил сайты, где мембрана стоит 0.5$

 

[Крашер]

3 часа назад, Sukhanov сказал:

Если пьезосаблей пилить дерево стружки не будет, будет много дыма.

Ну почему же так сразу - и дым?

Может "бутерброд" из пьезо будет достаточен, чтобы обеспечить ход в несколько миллиметров?

А, - дальше уже всё зависит от формы зубьев, их шага, заточки (вида и степени), да от умений оператора девайса... 

[Praktic]

Я давно занимался на работе в НИИ пьезодвигателями и генераторами с самовозбуждением для них. Их использовали на лентопротяжных механизмах кассет типа видюшных, только не для магнитной записи информации, а оптической. Ничего хорошего из этого не получилось. И поэтому никаких моторов для привода антенн, часов итд нет.  Вряд ли кто нибудь еще у нас в союзе ими занимался, кроме нас.

3 часа назад, APB сказал:

Есть опыт ремонта электроники вязальных машин одежды,носков в которых с помощью пьезопластин управляют подънятием нужных вязальных иголок.

Как эти пластины изготавливают сожалею что не спросил у изготовителей машин.

Это биморфные пластины.

 Просто склеиваются две пьезопластины вместе эпоксидным клеем. Получается типа биметаллической пластины.

[golcold]

1 hour ago, Praktic said:

Ничего хорошего

Почему? Мне кажется, что это на много лучше, чем тяжелый кусок железа и меди. Облегчает двигатели - уже хорошо. Еще не нужна куча шестеренок, которые изнашиваются

6 hours ago, Огонёк said:

Хотя бы в первом приближении можешь описать конструкцию узла, который будет приводить в движение пилку?

Бутерброд из пъезомембран и жестких изоляторов (если их нет на самих мембранах), все склеить эпоксидкой (чтобы было жестко). Если КПД мал, кроме изоляторов, клеить медную фольгу. Диаметр медной фольги должен быть больше диаметра мембран . Получится своеобразный радиатор. Соединять так, чтобы была синхронность (сжимался и разжимался, как гармошка), и параллельно электрически (чем меньше напряжение, тем лучше)

К бутерброду приклеить 2 уголка, сложенных в виде "Т". Между ними крепить полотно.

Ну а сам бутерброд можно клеить к корпусу с повербанком и контроллером.

Изменено 21 сентября, 2021 пользователем golcold

[golcold]

upd* Мембраны не однородны и они могут "убить" друг друга неравномерной деформацией.

Я нашел еще тему на одном форуме, где люди писали, что во время попыток склеивания, мембраны трескались. Может даже потому, что

1) Клей неравномерно сжимается

2) Эпоксидка во время полимеразации нагревается и если кристалл толстый, он из-за неравномерного прогрева треснет.

Тогда надо идти в сторону электростатики, где нет керамики. Но идея слишком понравилась, хотел бы довести

Изменено 22 сентября, 2021 пользователем golcold

[KomSoft]

5 hours ago, Крашер said:

почему же так сразу - и дым

Из-за частоты, наверное. Пила - это одно, а болгаркой пилить дерево - другое. Там 11 тыс оборотов - грубо 11кГц. А если резонанс на мегагерцах?

[Dr. West]

Почему то не принимается во внимание, что рабочая часть пилы должна не просто колебаться, а ещё и работать, т.е. мембрана будет испытывать немалые механические нагрузки. А ещё надо преодолевать инерцию механизма передачи, крепления и самого полотна, что при высокой частоте колебаний наверняка будет создавать проблемы.
Как там насчёт выноса стружки из места реза, как правильно заметили выше, тоже непонятно. Пила становится бесполезна, если между зубьями у неё забита спресованная древесная пыль.

[Sukhanov]

4 часа назад, golcold сказал:

... Мне кажется....

Когда кажется - креститься надо.

Ну или сначала изучить вопрос, не по  ютюбу, а классически или даже академически, физика и математика соответствующие разделы.

6 часов назад, Крашер сказал:

Ну почему же так сразу - и дым?

Как выше уже вскользь заметили, что максимальная деформация пьезопластины возможна при её резонансе (а это от десятков кГц до МГц). Автор темы хочет пилить в диапазоне высоких частот, походу от 100кГц, до МГц,  При такой частоте, даже при ходе пилы в 1 мм, выделится столько тепла (трение никто не отменял), полотно пилы разогреется (даже в медленном электролобзике, с его 5-10кГц,  можно  легко перегреть полотно до цветов побежалости) дерево начнёт дымить, пропил и стружка начнут обугливаться, гореть !!...

Наши предки добывали огонь трением деревяшек при гораздо меньших нагрузках и частотах!

Есть ещё пара-тройка практически непреодолимых препятствий в реализации эффективной пилы на пьезоприводе. 

 

11 часов назад, golcold сказал:

но даже китайцы не производят

Китайцы не дураки!!! И они сохранили эффективную систему образования заимствованную у СССР.... 

С уважением, Сергей

 

1 час назад, Dr. West сказал:

...А ещё надо преодолевать инерцию механизма передачи, крепления и самого полотна, что при высокой частоте колебаний наверняка будет создавать проблемы.

Физика говорит (тут достаточно даже школьного курса физики), а я ей доверяю, что перегрузка в крайних точках положения оснастки механизма передачи полотна , при высоких частотах может достигать 10-ков и даже сотен g.

Узел передачи колебаний от пьезоэлемента на полотно - практически моментально разрушится, никаким клеем не склеить!

С уважением, Сергей

[Dr. West]

В принципе сам факт отсутствия на рынке каких либо инструментов, основанных на данном принципе, уже говорит о больших проблемах с реализацией. Хотя, заманчиво было бы иметь, например, практически бесшумный ультразвуковой перфоратор.

[Falconist]

2 часа назад, KomSoft сказал:

11 тыс оборотов - грубо 11 кГц

Обороты считаются в МИНУТУ, а герцы - в СЕКУНДУ! Так что 11000/60=183 Гц.

Тоже немало, но не супер-много.

[Sukhanov]

2 минуты назад, Dr. West сказал:

практически бесшумный ультразвуковой перфоратор.

Тут есть нюанс!! Ультразвуковой - это совсем не значит что бесшумный! "Суслика не видно, а он есть!!" (с)

Действующий свисток Гальтона мы не слышим, а от него даже загорается бумага.

С уважением, Сергей

[Praktic]

7 часов назад, golcold сказал:

Почему? Мне кажется, что это на много лучше, чем тяжелый кусок железа и меди. Облегчает двигатели - уже хорошо. Еще не нужна куча шестеренок, которые изнашиваются

В то время имелось такое предположение, что пьезодвигатели могли бы иметь преимущества по некоторым позиция по отношению к другим типам моторов, поэтому этими моторами занималась довольно большая группа в НИИРК, в распоряжении которой имелся доступ практически к любой керамике, в том числе изготовленной на заказ любой формы и размеров, к любым измерительным приборам, инструментам, радиоэлементам и заводским мощностям.   За несколько лет работы, кажется ок. 3, было много испытано совершенно разных конструкций пьезодвигателей, в том числе и описанных в наших и зарубежных патентах.  Вот поэтому я твердо сообщаю, что ничего хорошего из них не выйдет.  К тому же я несколько лет назад по любознательности пробегался по просторам интернета в надежде увидеть какие-нибудь передовые наработки в этом плане и ничего нового не обнаружил.

 

[BARS_]

13 часов назад, golcold сказал:

Ультразвуковой двигатель — Википедия

А какое отношение УЗ двигатель имеет к вашей хотелке? Да, их делают и даже вполне применяют в той же фототехнике. Вот только принцип работы там совсем не тот, что ищите 

Да и двигатель довольно слабенький и очень нежный.

[golcold]

К мембранам надо еще приклеивать прокладки в тех местах где они наиболее выгибаются, иначе получится мембрана заблокированная другой мембраной

9 hours ago, Dr. West said:

ультразвуковой перфоратор

Он был бы не бесшумный, а вредный. Человек может слышать или чувствовать звуки вч, если они по амплитуде большие. Где-то начиная с 17 кгц при нескольких по поему Вт излучения может остановится сердце.

10 hours ago, Sukhanov said:

походу от 100кГц, до МГц

Ничего подобного.

10 hours ago, Sukhanov said:

максимальная деформация пьезопластины возможна при её резонансе

Максимальная деформация при резонансе - это при свободных колебаниях, а здесь колебания передаются пилке. О резонансе при слабой мощности 1 мембраны и большой мощности пилы (даже маленькой) и речи быть не может. Тут деформация регулируется напряжением

10 hours ago, Sukhanov said:

10-ков и даже сотен g

Может быть. Вот потому я и говорю, что не надо использовать дорогие пъезомембраны, от чего отпало желание покупать их для эксперимента

11 hours ago, Dr. West said:

преодолевать инерцию

Высокий момент вроде должен быть в начале деформации.