Potrzebuję łożyska, w którym otwór wewnętrzny pozostanie wypoziomowany i zrównoważony, gdy pierścień zewnętrzny zostanie obrócony. Mój syn z autyzmem nie ma funkcji motorycznej, aby nakarmić się łyżeczką. Może obrócić nadgarstek, gdy łyżka podchodzi do ust, jej 90 stopni jest wyłączone. Muszę być w stanie włożyć łożysko w uchwyt i mieć w otworze łyżkę, która pozostanie pozioma.
mechanical-engineering
bearings
Kiel Starforth
źródło
źródło
Odpowiedzi:
Jedną z trudności jest tutaj to, że masy są dość małe, więc potrzebujesz łożyska o bardzo niskim tarciu. Wiele łożysk przemysłowych jest zaprojektowanych do dużych obciążeń i prędkości z dość małymi tolerancjami, więc w wielu przypadkach mogą być nieco sztywne przy małych siłach, nawet jeśli jest to niewielkie w kontekście ich zamierzonego zastosowania.
W twoim przypadku lepiej byłoby mieć łożysko ślizgowe z dość luźnymi tolerancjami, na przykład polerowany wał ze stali nierdzewnej w tulei teflonowej, ponieważ niskie tarcie ma w tym przypadku znacznie wyższy priorytet niż wyeliminowanie luzu promieniowego.
Jednym podejściem byłoby użycie pręta teflonowego z otworem w środku jako rączki i przymocowanie trzonu łyżki do szlifowanego stalowego pręta, który przez nią przechodzi. Użycie pełnej długości rączki jako długiego łożyska lepiej go podtrzyma i da ci więcej miejsca do pracy, niż próbować znaleźć małe łożysko, które pasuje przed rączką.
Pomoże to również, jeśli możesz „zakręcić” wałek łyżki, aby zawartość łyżki była nieco niższa niż oś uchwytu, aby uzyskać efekt wahadła, podobnie jak chcesz zachować środek masy miska łyżki tak nisko, jak to możliwe.
Może to pomóc, jeśli wykonałeś prototyp z aluminium, aby łatwo było go ręcznie zginać i szybko wypróbować różne konfiguracje gięcia, aby szybko ustalić, co działa najlepiej.
źródło
Zakładam, że potrzebujesz talerza łyżki, aby działał jak żyroskop, gdziekolwiek w jaki sposób twój syn porusza się i trzyma uchwyt łyżki, talerz łyżki pozostaje wyprostowany. Myślę, że potrzebujesz łożyska przegubowego.
Standardowe łożysko kardanowe:
To łożysko kulkowe zostało użyte do ustabilizowania kamery i myślę, że lekcje płynące z projektu można wykorzystać w stabilizacji łyżki:
źródło
Pierwszym pytaniem każdego inżyniera, w obliczu nowego problemu, jest to, czy zostało już rozwiązane. Zakładam, że rozmawiałeś z osobami o podobnych specjalnych potrzebach (niezdolnymi do zginania nadgarstka) lub ich opiekunami i nie wpadłeś na dobre rozwiązanie.
Myślę, że pytanie o to, jaki rodzaj łożyska chcesz, to pokaz boczny, pierwsze pytanie brzmi, czy twój projekt jest wykonalny. Myślę, że nie:
Zakładam, że twój syn trzyma przed sobą łyżkę, opuszcza ramię mniej więcej na poziomie stołu, wsuwa łyżkę do jedzenia. Następnie przechyla przedramię w górę lub w górę bez kompensacji w nadgarstku, więc talerz łyżki kończy się w pozycji pionowej. Zakładam, że jest mały ruch do wewnątrz, ponieważ wtedy rozlewałbyś się w kierunku uchwytu. Aby więc osiągnąć cel - sprawić, by posiłki były mniej frustrujące i nieporządne - musisz upewnić się, że łyżka pozostanie na poziomie.
Zanim pomyślisz o łożyskach, musisz rozważyć, które siły działają na łyżkę. W łyżce, tak jak na rysunku, środek ciężkości łyżki + jedzenia będzie zbliżony do osi obrotu. Oto moja propozycja: łyżka mocuje się do pręta biegnącego wzdłuż rączki. Z tyłu rękojeści wystaje pręt i wykonuje wygięcie L w dół, do którego przyczepia się niewielki ciężar. Spowoduje to obrócenie łyżki w pożądanym kierunku.
Jeśli chodzi o samą wersję, myślę, że podejście Chrisa Johnsa jest najlepsze:
źródło
Naśladowałem jedzenie łyżką bez ruchu nadgarstka i nie jestem pewien, czy poprawnie rozumiem problem.
Z mojego zrozumienia, użycie łożyska przegubowego byłoby bardziej psychologicznym narzędziem tortur, a rozwiązanie jest proste! Uchwyt łyżki potrzebuje tylko nogi psa w rękojeści, powiedzmy 45 stopni, i / lub długości nosa użytkownika od tylnej części łyżki do górnego zgięcia nogi psa z oczywistych powodów, stamtąd możesz mieć standardowe łożysko przymocowane do jednego lub drugiego koniec pozostałej rączki i rurki przyciąć na żądaną długość o średnicy wewnętrznej odpowiedniej do zewnętrznej średnicy łożysk, a następnie wsunąć / wcisnąć łożyska w rurkę.
JEDNAK!!! Konieczne będzie rozważenie czynności załadowania łyżki jedzeniem ... Jeśli użytkownik celuje w żywność z trajektorią do przodu, działałoby to dobrze, ALE !, gdyby zaszła potrzeba wyciągnięcia łyżki z tyłu talerza / miski / naczynia z przodu lub odwrotnie, tak jak w przypadku właściwej etykiety spożycia zupy, ten projekt jest wadliwy.
Kluczem do obejścia tej wady jest ograniczenie obrotu za pomocą dwóch wpustów wpuszczonych w każdy koniec uchwytu rurki bezpośrednio za końcami łożysk skierowanymi do wnętrza rurki i dwóch kolejnych kluczy przymocowanych do wewnętrznego wału / osi między kluczami rurowymi aby ograniczyć rotację. Sugerowałbym również dostosowanie kluczy ograniczających ruch obrotowy za pomocą identycznych wielu punktów mocowania dla dwóch przeciwnych kluczy zewnętrznych.
źródło