facciamo due calcoli per vedere quanta forza serve per far muovere gli assi x e y in un Prusa I3 movimentata dai classici NEMA17 (42BYGH W811)
Per il calcolo della copia necessaria al motore per garantire la movimentazione lungo questo asse si può fare riferimento alle schema di corpo libero rappresentato nella figura successiva
Noto che: il raggio della puleggia dentata è di 6mm circa, il peso complessivo nella configurazione con estrusore Bowden è di poco superiore ai 200g (2N) e considerando un coefficiente di attrito di 0.005.
Dalle equazioni cardinali della dinamica , considerando condizioni di lavoro a regime (acc =0)
Si ottiene ;
Dalle equazioni cardinali della dinamica , considerando condizioni di lavoro a regime (acc =0)
Si ottiene ;
considerando un coefficiente di sicurezza pari a 10 otteniamo: 0,006 N di molto inferiore rispetto al valore di Holding torque pari a 0,47 Nm
Utilizziamo i diagrammi di coppia forniti dal produttore (allegato I) per verificare in quale condizioni di funzionamento stia lavorando il motore. Per poter “entrare” nel diagramma di coppia è necessario conoscere la velocità di rotazione del motore (in questo caso espressa in P.P.S.).
Considerando una velocità di stampa di 50mm/s (velocità di stampa media), e noto che il raggio della puleggia e pari a 6mm otteniamo la velocità di rotazione del motore (omega) :
Utilizziamo i diagrammi di coppia forniti dal produttore (allegato I) per verificare in quale condizioni di funzionamento stia lavorando il motore. Per poter “entrare” nel diagramma di coppia è necessario conoscere la velocità di rotazione del motore (in questo caso espressa in P.P.S.).
Considerando una velocità di stampa di 50mm/s (velocità di stampa media), e noto che il raggio della puleggia e pari a 6mm otteniamo la velocità di rotazione del motore (omega) :
considerando che per una prusa i3 il sistema di movimentazione dell'asse y è lo stesso dell'asse x
Di seguito riporto lo curve di coppia che ho trovato in rete (WANTAI MOTOR)
il problema è che questi grafici sono calcolati in modalità half step mentre noi spesso usiamo frazionare il passo a 1/16 o più... e come noto all'aumentare del frazionamento vi è una riduzione di coppia utile
Inoltre non sempre (anzi quasi mai) alimentiamo i nostri NEMA 17 con il massimo della corrente da loro richiesta, ottenendo quindi meno coppia di quella realmente disponibile
il problema è che questi grafici sono calcolati in modalità half step mentre noi spesso usiamo frazionare il passo a 1/16 o più... e come noto all'aumentare del frazionamento vi è una riduzione di coppia utile
Inoltre non sempre (anzi quasi mai) alimentiamo i nostri NEMA 17 con il massimo della corrente da loro richiesta, ottenendo quindi meno coppia di quella realmente disponibile