HK draaischijf: ervaringen?

[MRdirect]

Ik heb hier een prototype van de HK-draaischijf met stappenmotor en een dubbele tandriem vertraging. Als je de schijf bv 10 keer 360 gr laat draaien dan treedt er een kleine afwijking op. Niet veel maar net genoeg om tot ontsporing te komen. Gelet op de (bijna) professionele constructie van Henk kwamen we tot de conclusie dat dat eigenlijk alleen aan de tandriemen zou kunnen liggen. Blijkbaar is de tandafstand van de riem niet constant en omdat de lengte van de tandriem niet overeenkomt met 1 omwenteling van de brug treedt een verschuiving op. En met twee tandriemen (om een heel langzame draaiing te kunnen krijgen, zonder zichtbare schokjes van de stappenmotor) wordt de onnauwkeurigheid nog vergroot.
Vandaar dat Henk gekozen heeft voor de worm / tandwiel aandrijving.
M.vr.gr.
Marco

[Karst Drenth]

Hoi,

Ja, tandriemen is niet "zo maar ff doen" De juiste riem-spanning, kwaliteit en vooral een riem die niet rekt ! Wat ook belangrijk is, dat je assen goed gelagert zijn (Stappenmotoren zijn per definitie dubbel kogelgelagert ) en dat je constructie zeer rigide is.

Als je dat allemaal goed hebt, is het eigenlijk geen probleem. Tandriemaandrijvingen staan beken om hun "backlash"-vrije gedrag.

Moet wel zeggen dat ik er ook wel even ove na heb moeten denken Maar nu is het goed en dus positionieert de brug naar behoren.
Om eventuele "slijtage"op te kunne vangen heb ik nog een sensorschijf op de brug-as geplaatst. Dat gaat met de getoonde draaijschijf, omdat deze vaste hoeken van 15'heeft Maar je kunt ook bij elke oprit een sensor plaatsen. Daarmee kan ik via de firmware een hele fijne na-positionering doen, mocht de "grove" draaiing niet 100% goed uitgekomen zijn.











Filmpje, doe maar klik

<a href="https://www.youtube.com/v/eaINBkp1f4w" target="_blank" class="new_win">https://www.youtube.com/v/eaINBkp1f4w</a>

Grtzz,

Karst

[meino]

Ik vind het allemaal erg mooi wat hier getoond wordt. Zie er erg profi uit. Maar waarom zo complex, is het niet veel simpeler om een NEMA17 of 23 stappenmotor rechtstreeks op de as aan te sluiten. Tenminste dat heb ik gedaan. In combinatie met een TMC2130 driver en een Arduino kan ik de draaischijf ook heel precies positioneren. Ik gebruik een 0,9graad stappenmotor (400 steps/rotatie), de TMC2130 ondersteund tot 256 microsteps, ik gebruik 32 microsteps, dat geeft me voldoende precisie - plus of min  0,036mm op de aansluiting van de sporen - voor een veilig gebruik.
Eerlijkheidshalve, ik ben in eerste instantie ook aan het experimenteren geweest met een constructie van een worm op een groot tandwiel op de as. Maar het lukte mij niet om de positionering betrouwbaar te krijgen, te veel speling op het geheel en geen kennis en kunde om een dergelijke constructie fysiek spelingsvrij te bouwen. Daarom de stappenmotor direct op de as. Eerst met een Adafruit bordje, dat later vervangen is door de TMC driver. Tot nu toe werkt het geheel stil en zeer betrouwbaar. Wel laat ik de Arduino bij het opstarten altijd een calibratie uitvoeren dmv een hallsensor en een magneetje op de brug. Een filmpje

Groet Meino

[MRdirect]

Dat draait wel heel mooi en langzaam. Welk type stappenmotor gebruik jij?
Dit topic kan beter “ervaring met stappemotor draaischijven” heten.
Gr. Marco

[gvandersel]

Meino,

Karst gebruikt een TMC2208. Als je de datasheet bekijkt, zie je dat dat een TMC2130 is met iets meer vermogen en een UART in plaats van een SPI aansturing. De vele detecties en dergelijke zijn extra zekerheid en ik denk het feit dat er een standaard FLM draaischijf gebruikt word. Verder vindt ik het erg storend dat tijdens het draaien de lichten doven. Ik weet dat dit standaard op de draaischijf van FLM zit, maar als je een dure stapppenmotor eronder zet, zou ik daar ook wat aan gedaan hebben.
Ik weet bij de LK55 de lichten in een bepaalde positie uit gaan, dus ook daar nog een verbeter puntje.

Groet,

Gerard van der Sel.

PS: Mijn NB55 is nog niet zover, ben de software aan het afregelen, maar de lichten branden gewoon gedurende de gehele ronde.
PS2: Voor de FLM niet van toepassing, maar denk ook eens aan hartstukken net buiten de put.
 

[meino]

@MRdirect
Ik gebruik nu een NEMA-17 motor, 0.9A, 36nM. Verdere type aanduiding weet ik niet meer, die stuur ik aan op 6v. Overigens door fouten gemaakt tijdens de bouw van de LK-55 heeft die wat te veel weerstand, dus denk ik er over om de motor te vervangen door een NEMA-23 met meer vermogen zodat ook met zware loks op de brug het soepel blijft lopen.

@Gerard
Bedankt voor je informatie betreffende de TMC2208, dat kan van pas komen. Je hebt gelijk dat de LK-55 ook 1 stroomloos stuk heeft. Dat is niet zo groot, dus heb ik dat zodanig gepositioneerd dat het minimaal opvalt. Overigens de prijs van stappenmotors vindt ik nog wel meevallen. Ik heb net op fleebay een NEMA-23 aangeschaft voor 17,50 euro, daar komt nog verzendkosten bij, totaal rond de 28 euro. Als ik zie wat er voor loks of wagons uitgegeven wordt, dan vindt ik dat nog redelijk.

Groet Meino

[gvandersel]

@MrDirect,

Ik gebruikt de 17HS2408 (Nema 17 motor). Verdere gevens hieronder:

Als voeding heb ik een voeding van 20V (DC) voor de TMC2130 die ingesteld staat op 600mA (volgens specificaties).
Ben wel voornemens om deze stroom wat te verlagen, daar de brug strekgenoeg lijkt. Tussen de motor en de brug zit nog een vertraging van 1:50 om inbouw hoogte te beperken.

Groet,

Gerard van der Sel.

[Karst Drenth]

Hoi,

Ik vind het allemaal erg mooi wat hier getoond wordt. Zie er erg profi uit. Maar waarom zo complex, is het niet veel simpeler om een NEMA17 of 23 stappenmotor rechtstreeks op de as aan te sluiten.

Ja, dat kan natuurlijk. Maar ik heb er flink aan zitten rekenen, en voor 0.9' steppers met 16 micro-step (ipv 256 vanwege het veel betere koppel bij lage snelheden ! ) kwam ik daar net te weinig uit. Dus vandaar de overbrenging. 2 voordelen, 1) je krijgt dan een, mechanische, 0.225' stepper. 2) je koppel wordt 4 x zo hoog waardoor je met een kleinere stepper uit kunt

In totaal heb ik nu 25600 stappen voor 1 omwenteling van de brug. Hetgeen bij dit schijfje een resolutie van 4 honderste millimeter bij het brug-eind oplevert.

Verder vindt ik het erg storend dat tijdens het draaien de lichten doven. Ik weet dat dit standaard op de draaischijf van FLM zit, maar als je een dure stapppenmotor eronder zet, zou ik daar ook wat aan gedaan hebben.

Ja, zit in dit kleine, oude handdraaischijfje... kan ik makkelijk wat aan doen, had geen prio De "echte" Flm schijven hebben hier geen last van

Dat draait wel heel mooi en langzaam. Welk type stappenmotor gebruik jij?

Yep, de TMC2208 doet wonderen, maar ook de verhoogde stepper-resolutie (0.225' / step) helpt daar aan mee. In het onderstaande filmpje is de snelheidsregeling helemaal af en draait hij nog mooier

Ik gebruik Deze Stepper of Deze iets sterkere

Ik heb hier een prototype van de HK-draaischijf met stappenmotor en een dubbele tandriem vertraging. Als je de schijf bv 10 keer 360 gr laat draaien dan treedt er een kleine afwijking op. Niet veel maar net genoeg om tot ontsporing te komen. Gelet op de (bijna) professionele constructie van Henk kwamen we tot de conclusie dat dat eigenlijk alleen aan de tandriemen zou kunnen liggen.

Om dat probleem eventueel het hoofd te bieden, is de aandrijving met een optische sensorschijf uitgerust. De sensors mogen ook onder de brug gemonteerd worden en het kunnen dan ook Hall-sensoren zijn.

Door in de configuratie op te geven hoeveel stapjes nog genomen moeten worden nadat de sensor actief geworden is, en voor beide draairichtingen en beide einden van de brug een instelling op te nemen, kun je zo alle mechanische onnauwkeurigheid er uit "configureren". De DR5052 stuur de grote verplaatsing aan op basis van hoek/stap berekening (ook al behoorlijk nauwkeurig wanneer je een spelings arme aandrijving hebt) bij het bereiken van de sensor wordt dan het geconfigureerde aantal stapjes nog verder gedraaid.

Maar plaatjes (en zeker bewegende) zeggen meer dan een pagina tekst

Dusch.... Filmpje, doe maar klik

<a href="https://www.youtube.com/v/OsoWayd83ec" target="_blank" class="new_win">https://www.youtube.com/v/OsoWayd83ec</a>


Grtzz,

Karst

[Rob Moerkerken]

Dat ziet er heel erg fraai uit, Karst!!! 

gr. Rob

[PaulRoman]

.....

Groet,

Gerard van der Sel.

PS: Mijn NB55 is nog niet zover, ben de software aan het afregelen, maar de lichten branden gewoon gedurende de gehele ronde.
.....
 

Gerard,

Hoe heb jij opgelost dat bij de NB55 de lichten bij een volledige ronde blijven branden ? Ik heb er ook een (nog ongebruikt) liggen, maar ik zie dat er een onderbreking in de contactbanen zit, waar de polariteit van de spoorstaven wisselt. Dus standaard zit er ergens een "dood punt" in de stroomvoorziening van de brug.

groet,

Paul

[gvandersel]

Paul,

Ik heb de contactstrippen verwijderd en een zogenaamde slipring gebruikt om 6 draden naar de brug te brengen. Tevens dient de slipring nu als steun voor



de brug. Hierdoor staat

de brug en staat deze als een huis. Mijn zware V200 (van Arnold) doet de brug niet wippen.
De zes draden zijn voor:
2 stuks voor railspanning
1 GND voor elektronica
1 +5V voor elektronica
1 signaal trein midden brug.
1 reserve

De slipringen zijn er van 4 tot 12 draden.

Groet,

Gerard van der Sel.

[Rob Moerkerken]

Een prima oplossing!
Waar vandaan?

[gvandersel]

Hierop is maar een antwoord mogelijk: China (Aliexpress).
Ze zullen ook wel dichterbij te koop zijn, maar aangezien ze in China al tegen de €10 lopen, ben ik b asng dat er geen alternatief is.

Groet,

Gerard van der Sel.

[Karst Drenth]

Hoi,


Deze: ?

[gvandersel]

@Karst,

Bedankt kreeg op mijn telefoon de link niet voor elkaar.
Er zijn meerdere fabrikanten dus een zoektochtje kan een paar euro opleveren.

Groet,

Gerard van der Sel.