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Jul 14, 2023

The BSides: usos más curiosos de Off

Las piezas de stock listas para usar son los bloques a partir de los cuales construimos componentes mecánicos.

Las piezas de stock listas para usar son los bloques a partir de los cuales construimos proyectos mecánicos. Y aunque muchas partes tienen usos específicos, disfruto reutilizándolas de maneras que desafían su propósito original al mismo tiempo que respetan las limitaciones de su construcción. Partiendo de mi pieza de la última vez, me gustaría agregar a su paleta de piratería mecánica cuatro formas más en las que podemos reutilizar algunas piezas familiares listas para usar.

Muchos de nosotros usamos juntas tóricas de goma como sellos herméticos entre partes estáticas o móviles. Pero sus propiedades elásticas y de agarre les dan una segunda vida en otros lugares que involucran componentes removibles.

En mi máquina de cambio de herramientas, Jubilee, rápidamente me encontré con el problema de asegurar las herramientas inactivas en sus puestos de estacionamiento sin el riesgo de que se caigan. Mientras se usa una herramienta, las herramientas inactivas restantes deben permanecer en un lugar fijo para que el carro de la máquina pueda recogerlas más tarde. Para complicar el asunto, la plataforma de movimiento crea una cantidad apreciable de vibración, y las herramientas inactivas que no están aseguradas son propensas a resbalar.

He visto a muchos constructores de cambiadores de herramientas optar por imanes en este caso. Son bastante compactos, simplemente colocas uno en la herramienta y otro en su correspondiente puesto de estacionamiento. En mi caso, sin embargo, opté por juntas tóricas. Aquí, los uso para aplicar un poco de "aplastamiento" de precarga que asegura el cuerpo de la herramienta a los pasadores de metal de su puesto de estacionamiento. El resultado es que las herramientas se deslizan hasta su lugar con una pequeña y satisfactoria cantidad de fuerza y ​​permanecen fijas incluso cuando la máquina vibra.

Las juntas tóricas tienen la ligera desventaja de que su rendimiento puede depender en cierta medida de la precisión de la impresora 3D utilizada para imprimir la pieza en la que se instalarán. En mis primeros experimentos, el ajuste era demasiado apretado. En otros, demasiado perder. Si se encuentra en esos casos, querido lector, sepa que dos soluciones rápidas incluyen (a) cambiar los materiales de neopreno a silicona y (b) agregar una pequeña cantidad de grasa a los pasadores de los postes de estacionamiento.

En general, encontré que esta solución es una alternativa confiable a los imanes, sin mencionar que está ampliamente disponible y aún es económica.

Los cojinetes de empuje a menudo vienen en tres piezas, es decir: un juego de bolas de acero encerradas dentro de un anillo de retención y dos arandelas para emparedarlo. Para la mayoría de mis asuntos profesionales y no profesionales, generalmente empiezo mirando el catálogo de Torque Transmission. Pero como ocasionalmente seguía deseando poder personalizar los tamaños de mis cojinetes de empuje, y dado que las bolas de repuesto están disponibles en McMaster-Carr, finalmente intenté rodar las mías, ¡con un éxito modesto!

Para hacerlo, comencé cortando con láser el anillo de retención central de Acetal (también conocido como Delrin), uno de mis materiales favoritos para la creación de prototipos. Tanto la baja fricción como los bordes limpios cortados con láser lo convierten en una excelente opción para esta aplicación. Después de jugar con el diámetro del agujero para asentar las bolas, encontré un tamaño en el que cada bola apenas sobresaldría por la parte inferior del anillo sin caerse. Este truco es cortesía del corte del rayo láser, que pone un ligero ángulo en el borde cortado y hace que cada bola se asiente en un agujero que parece más un cono si haces zoom.

Para las arandelas, busqué en el catálogo de Misumi anillos gruesos de acero. Combinado, este enfoque me brinda mucha más flexibilidad para adquirir cojinetes de empuje en tamaños casi arbitrarios.

Hay un par de inconvenientes con este enfoque. Con mucho, el mayor problema es que un triste humano equipado con pinzas debe cargar manualmente una bola de rodamiento en cada agujero, una tarea potencialmente ardua para las bolas diminutas que están demasiado ansiosas por escapar de sus uñas y correr hacia el más cercano. pasillo, para nunca más ser visto. El otro problema es que los anillos de cuña de acero inoxidable que elegí simplemente no son tan duros como las arandelas de acero endurecido Rockwell 60 que usan las piezas comerciales. El resultado es que las bolas del cojinete desgastarán un pequeño canal circular en el anillo de cuña. Dicho esto, ese no es un gran problema para las aplicaciones que no experimentarán cargas pesadas.

Hoy en día, me gusta pensar que todo este enfoque es una mala idea, ¡excepto cuando no lo es! La creación de sus propias jaulas le brinda la flexibilidad de definir el diámetro interior y exterior del orificio. Y para la creación de prototipos de un sistema único, puede que una vez más recurra a este truco.

Primero, tomar fotografías con el microscopio de sobremesa plantea el desafío de iluminar a los pequeños sujetos con suficiente luz. A veces, el microscopio viene con su propia fuente de luz. Otras veces, puede comprar un accesorio de luz de anillo como este de Aliexpress. Desafortunadamente, estos anillos de luz no siempre vienen en los tamaños que necesitas. Y en los casos en los que trabaja con cuerpos de lentes de tamaño extraño, a veces solo necesita algo personalizado.

En esos casos, he tenido la tentación de encender KiCAD y hacer un PCB de anillo LED personalizado. Pero si bien eso ciertamente funciona, la voz en la parte posterior de mi cabeza sigue preguntando: ¿no hay una manera más fácil de hacer esto? Después de dejar que el pensamiento hierva a fuego lento en la parte posterior de mi cabeza, encontré una respuesta: tiras LED COB de emisión lateral.

Para este tipo de aplicación, estas luces LED son casi perfectas. Por un lado, son extremadamente flexibles, capaces de encajar en diámetros muy pequeños. También se pueden cortar a la medida, lo que le brinda mucha flexibilidad en el tamaño que pueda necesitar. Y con su respaldo adhesivo, simplemente puede despegar y pegar la longitud al cuerpo cilíndrico que está iluminando.

Terminé usando este truco en la "herramienta de inspección de cámara" de Jubilee. El resultado funciona perfectamente para este tipo de configuración con limitaciones de espacio.

Vale la pena mencionar que el adhesivo en la parte posterior de esta tira de LED no está muy emocionado de enrollarse en diámetros muy pequeños. Pero en esos casos, siempre puede buscar una brida para mayor seguridad. Y, querido lector, si está convencido de que un anillo LED sólido aún se ajustará mejor a sus necesidades, lo invito a considerar también los faros LED "Angel Eye" en Aliexpress.

De vez en cuando, mi hábito de navegar por la web fuera del horario laboral de examinar catálogos de piezas descubre algunos resultados esclarecedores. Recientemente, descubrí los tubos de acero inoxidable sin soldadura. Estos son tubos huecos de acero inoxidable disponibles en una amplia gama de combinaciones de diámetro interior/exterior. Verlos al instante me hizo fantasear con usarlos como guías lineales gruesas. Y, combinado con la parte complementaria correcta, resulta que funcionan sorprendentemente bien para ese propósito.

Por sí solo, descubrí que las tolerancias de los tubos de 8 milímetros no son lo suficientemente buenas como para conectar simplemente un rodamiento lineal LM8UU. Algunos tubos funcionaron, pero otros simplemente eran demasiado grandes para encajar en el rodamiento. Sin embargo, los casquillos Drylin LM8UU ofrecen una buena solución para varillas con un diámetro exterior menos definido. Estos casquillos se venden como reemplazos deslizantes de los cojinetes de rodillos. Están hechos de un plástico especialmente de baja fricción y se venden con diámetros internos ligeramente más grandes. Para instalarlos, uno debe apretarlos con la fuerza justa para que el buje se deslice suavemente a lo largo de la varilla sin atascarse ni moverse. Esta peculiaridad de instalación los hace perfectos para combinar con estos tubos. Simplemente ajuste las fuerzas de sujeción hasta que la configuración se deslice suavemente.

A diferencia de las varillas de acero endurecido, estos tubos huecos son extremadamente ligeros: solo pesan 25 gramos por cada 150 milímetros de longitud del tubo. Estos tubos también son fáciles de cortar a medida con simples herramientas manuales. Aquí, un cortador de tubos de mano corta fácilmente estos tubos de stock al tamaño adecuado.

Para mi aplicación de prueba, preparé un cabezal de jeringa para Jubilee. Aquí, una pieza deslizante se une al émbolo de una jeringa típica de 10 cc y un tornillo de avance accionado por motor la acciona. En general, la configuración funciona muy bien para este tipo de aplicación de baja precisión. Sin duda guardaré este truco en uno de mis bolsillos, y espero que tú también lo hagas.

Eso concluye este escaparate de B-Sides por ahora. Espero que esta ronda de "fonética" de las piezas en existencia lo mantenga buscando nuevas formas en las que podamos reutilizar las piezas en existencia cotidianas. Y si encuentra algo inteligente, ¡déjenos un consejo!