3D ПЕЧАТЬ Нужно спроектировать и напечатать на 3D принтере устройство переключения потоков воды для полива растений

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Нужно спроектировать и напечатать на 3D принтере устройство переключения потоков воды для полива комнатных растений.

Пишите вашу цену за работу и примерный срок.
Можно здесь или на почту [email protected]
Бюджет примерно: на проектирование пары вариантов 1000 руб, печать каждого полагаю не дороже 500 руб.

Сейчас наиболее приоритетный вариант 2 тут: https://community.alexgyver.ru/thre...lja-poliva-komnatnyx-rastenij.4524/post-69690

Цель: автоматизированный полив комнатных растений, к каждому растению протянута своя трубка.

Переключатель может быть любой достаточно простой и надёжной конструкции, переключение должно происходить механически, снаружи должна быть шестерёнка, которая будет подключаться к внешнему моторчику.

Сам переключатель состоит из герметичной ёмкости с отверстиями (с патрубками) для подключения трубок.

Одно отверстия для входящего потока воды. Остальные 6-8 (количество пока не принципиально) отверстий для выходящего потока воды. В идеале механизм переключения должен держать открытым только одно выходное отверстие одновременно, при этом остальные выходные должны быть закрыты.

У переключателя должна быть внешняя шестерёнка, при прокручивании которой должно происходить переключение потоков воды.
Переключатель должен быть герметичным. Давление небольшое макс 2 Атм.
Вероятно, наиболее простым вариантом будет использование барабанного механизма переключения.

Размер устройства: примерно: диаметр барабана 10 см, высота 5см, можно более миниатюрное.

Материалы: пластик, трубки силиконовые d: 6/4 мм (как для аквариумов)

По работе нужно распечатать только сам переключатель
(Трубки и внешний моторчик заказчик поставит сам)

Работа экспериментальная, вероятно, понадобится несколько прототипов.
Будет оплачена каждая заранее согласованная печать.

Желательно, что бы вы жили в Москве (ещё лучше в ЗАО), чтобы можно было быстрее получать результаты работы.

Скорее всего в дальнейшем будут другие подобные заказы.
 
Изменено:

SPS

★✩✩✩✩✩✩
6 Дек 2020
78
13
Считаете 2-3Атм. это небольшое давление? И ещё если использовать барабанный механизма переключения, каким образом внешний моторчик, который заказчик поставит сам, должен "понимать" что переключатель попал на 3 или скажем 5 трубку?
 
  • Лойс +1
Реакции: Hirobtec

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Считаете 2-3Атм. это небольшое давление? И ещё если использовать барабанный механизма переключения, каким образом внешний моторчик, который заказчик поставит сам, должен "понимать" что переключатель попал на 3 или скажем 5 трубку?
Давление написано с запасом, думаю, 2 Атм достаточно, предполагается использование миниатюрного насоса 1-2w с алиэкспресс. Не знаю какое там давление, воду метра на 2 поднимет.
У каждого растения к которому идёт трубка будет датчик влажности (возможно ещё счётчик воды, но скорее всего он только один общий).
В качестве моторчика для переключения скорее всего будет шаговый двигатель.
Система будет калиброваться как минимум по датчикам влажности, шаги в двигателе тоже будут учитываться. Переключать полив можно с достаточно большими интервалами, чтобы системе было понятно где повысилась влажность.
 

Эдуард Анисимов

★★★★★★✩
23 Сен 2019
2,388
970
58
Марий-Эл
Не знаю какое там давление, воду метра на 2 поднимет.
10 метров - примерно 1 атмосфера нужна.
2 метра - 0.2 атмосферы.
А не проще просто несколько клапанов поставить?
 
  • Лойс +1
Реакции: Hirobtec

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
10 метров - примерно 1 атмосфера нужна.
2 метра - 0.2 атмосферы.
А не проще просто несколько клапанов поставить?
Да, про давление, наверное, вы правы. С этим пусть исполнитель разбирается)
Теоретически это устройство должно быть дешевле чем с клапанами, особенно при больших партиях.
Примерно: Устройство не считая разработки: цена переключателя <=цена двигателя ~цена клапана
С клапанами: (6-8)* цена клапана.
Причём в переключателе можно легко бесплатно значительно повысить число выходов.
Ещё с клапанами больше проводов, сложнее схема.
 
Изменено:

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,242
1,297
Москва
Я немного рисую для печати, но за такую задачу я бы не взялся. Задача очень сложная, особенно в подгонке и герметичности.
Теоретическая цена может быть дешевле.. если все отладить и выпустить 100 000 экземпляров. В данном случае цена разработки скорее всего будет высока
 

Эдуард Анисимов

★★★★★★✩
23 Сен 2019
2,388
970
58
Марий-Эл
@Старик Похабыч, Я видел такие переключатели. Промышленные. У себя на работе в старых Советских установках. Не могу вспомнить где. Там особо герметичностью не заморачивались. Чтобы протечки в соседнем канале были как можно меньше, на выходе переключающей головки делалось что то типа инжектора и он подсасывал слегка воздух, что бы жидкость в соседние каналы не проникала.
 

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Я немного рисую для печати, но за такую задачу я бы не взялся. Задача очень сложная, особенно в подгонке и герметичности.
Теоретическая цена может быть дешевле.. если все отладить и выпустить 100 000 экземпляров. В данном случае цена разработки скорее всего будет высока
Да, тут с герметичностью самое непонятное.
По сути это как вентиль, только с множественными выходами и соответственно положениями.
Китайцы же делают маленькие пластиковые вентили - и они не протекают)
На внутреннем барабане, наверное, хорошо бы сделать подпружиненные пластинки, которые при подаче воды на вход закрывали бы все выходные отверстия кроме одного открытого без пластинки.
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,242
1,297
Москва
Если сосать воздух будет , то это одно. А если лить воду из щелей (на пол квартиры или потолок соседу) то это совсем другое. Я в зоопарке тоже видел разные устройства.. Там герметичность решалась сливом в полу. Ну и если животное не убегает, то герметично.
 

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
@Старик Похабыч, Я видел такие переключатели. Промышленные. У себя на работе в старых Советских установках. Не могу вспомнить где. Там особо герметичностью не заморачивались. Чтобы протечки в соседнем канале были как можно меньше, на выходе переключающей головки делалось что то типа инжектора и он подсасывал слегка воздух, что бы жидкость в соседние каналы не проникала.
Кстати, да, если скажем процентов 5% идёт из соседнего канала, это не сильно критично и допустимо)
 

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Если сосать воздух будет , то это одно. А если лить воду из щелей (на пол квартиры или потолок соседу) то это совсем другое. Я в зоопарке тоже видел разные устройства.. Там герметичность решалась сливом в полу. Ну и если животное не убегает, то герметично.
Насчёт воды из щелей, тут только в месте выхода наружу оси переключателя нужно обеспечить герметичность, остальные узлы сами по себе герметичные по идее, на выходные патрубки насаживаются силиконовые трубки и с ними проблем не должно быть.
 

SPS

★✩✩✩✩✩✩
6 Дек 2020
78
13
Какой диаметр силиконовой трубки, скажем если канал поливает 1 горшок с цветком, это одно, а если грядку у себя на балконе и балконе соседа другое, короче какой объем воды в ед. времени будет прокачиваться.
 

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Есть силиконовые трубки для аквариумов диаметр 6мм, внутр примерно 4мм, они видимо стандартные лучше всего на них ориентироваться.
Пока рассчитываем на одновременный полив одного горшка с растением. В день на 1 растение в среднем не более 300мл воды.
Если 8 растений, в день макс 2400мл получается. Поток слабенький в миниатюрном насосе, 300мл будут минуту течь примерно.
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,242
1,297
Москва
Внутренний диаметр 4 мм. Печатает пластик 0.4 мм ширина линии. надо минимум 2 линии. лучше 3. Это будет 2.4 мм. Внутренний диаметр отверстия выходит 1.6 мм. Почти как у краников воздушных. Такого размера я не пробовал печатать соски под шланги. Более крупные не ломались, но с водой не пробовал.
 

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Внутренний диаметр 4 мм. Печатает пластик 0.4 мм ширина линии. надо минимум 2 линии. лучше 3. Это будет 2.4 мм. Внутренний диаметр отверстия выходит 1.6 мм. Почти как у краников воздушных. Такого размера я не пробовал печатать соски под шланги. Более крупные не ломались, но с водой не пробовал.
Эти силиконовые трубки в принципе хорошо растягиваются и влезают на 5мм, может и больше.
 

Эдуард Анисимов

★★★★★★✩
23 Сен 2019
2,388
970
58
Марий-Эл
Эти силиконовые трубки в принципе хорошо растягиваются и влезают на 5мм, может и больше.
Если размочить в ацетоне, то ещё больше.
После испарения ацетона свойства не меняются.
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,242
1,297
Москва
кстати, подумал , что вращать внутреннюю часть можно используя магниты. так что останется только собрать все герметично. Может сработать
 
  • Лойс +1
Реакции: Hirobtec

Azot

✩✩✩✩✩✩✩
5 Янв 2021
5
1
Вот такая конструкция подойдет?

Герметичность обеспечится плотным прилеганием внутреннего барабана к внешнему и давлением нагнетаемой в барабан воды

По поверхности внешнего барабана печатаем столько выходных отверстий сколько необходимо.
Силиконовую трубку насаживаем на выступ и крепим хомутом. Выступ можно сделать с насечкой...
 

Вложения

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
кстати, подумал , что вращать внутреннюю часть можно используя магниты. так что останется только собрать все герметично. Может сработать
Я думал про магниты, идея интересная и от проблем с герметичностью избавляет, но стоимость повысится из-за магнитов. Хотелось бы максимально простое устройство.
 

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Вот такая конструкция подойдет?
Прошу громко не смеяться, сделано на коленке в пэинте)
Первоначальный вариант был такой, он похож на ваш, но тут вход сбоку. Тут самое непонятное герметизация обозначенного места.
И скорее всего в другие выходные отверстия будет частично проходить вода.
Можно этот вариант попробовать.
Но есть другой (см второе изображение ниже), вместо барабана двигается стержень и нажимает на рычажки которые изначально закрывают каждое отверстие.
При касании рычажки открывают свое отверстие.
Переключатель гидропотоков 1.jpg

Второй вариант: корпус как в первом, но вместо барабана стрежень и рычажки у выходных отверстий.
Форму рычажка, нужно сделать более оптимальной, тут очень условно нарисовано.

v2.png
 
Изменено:

Azot

✩✩✩✩✩✩✩
5 Янв 2021
5
1
Hirobtec > Ваш второй вариант сложнее - больше деталей - больше вероятность отказа, дороже в производстве.
Вложенные барабаны, имхо, самое простое. Они просты для 3Д печати, их можно масштабировать (диаметр барабана) для
большего количества выходов.
Располагая входное отверстие сбоку, Вам придется оставлять пространство снизу между внешним и внутренним барабаном и
делать длинную, а также усугубятся проблемы с герметичностью... Т.к. я также делал рисунок на коленке, с целью донести
только концепцию, опишу подробнее конструкцию и работу. Сорри, что сразу не сделал этого.

Устройство сотоит из двух вложенных друг в друга барабанов. Наружный, неподвижный, представляет собой чашу с дном и открытым верхом, высотой, скажем, в 2 см. В неё вставляется внутренний барабан, который печатается закрытым со всех сторон с одним отверстием в боку, расположенным на высоте отверстий во внешнем барабане. В центре, от нижней поверхности барабана до верхней и далее на 1 см выступает над верхней поверхностью внутреннего барабана печатается столбик круглого или квадратного (по желанию) сечения с внутренним каналом и боковым
отверстием внутри внутреннего барабана. Далее на этот выступ надевается шестеренка (или печатается как единая конструкция). Далее на
выступающий столбик надевается шляпка (она, в том числе, служит как бы опорным подшипником) из которой выступают арки крепежа, которые защелкиваются на корпусе внешнего барабана. Шляпка также с каналам внутри, на наружную поверхность которого натягивается трубка
подачи воды. Внутрении барабан может вращаться под действием какого-нибудь исполнительного механизма, зацепляющегося с шестеренкой.
За счет плотного прилегания внутреннего барабана к стенкам внешнего будет обеспечиваться герметичность и некоторая трудность с вращением,
что есть гуд. На шестеренке есть вырост, который служит для начала отсчета, чтобы можно было программно подать воду в трубку №1 или №5,
просчитав угол поворота барабана от точки отсчета. Актуатор можно закрепить на арках держателя верхней опоры. Там же можно расположить
и концевик. Арки можно делать другими или больше по количеству (тут ужу от конкретной реализации зависит).

Вода, поступая сверху, попадает во внутренний барабан. Внутренний барабан плотно прилегает к боковой и нижней стенке наружного барабана,
обеспечивая герметизацию. Кроме того, давление поступающей воды еще больше прижимает внутренний барабан к внешнему. Даже при вращении внутреннего барабана утечка воды между стенками через выходное отверстие внутреннего барабан маловероятна. А когда внутреннее отверстие
вн. барабана совмещается с выходным отверстием наружного барабана, этой проблемы вообще не будет - вода потечет к потребителю
.
Как-то так :)

на картинке у меня внутренний барабан не закрыт как должен. Типа разрез для лучшей видимости внутренностей.
Верхняя поверхность изображена только сектором

Вид сбоку в пэйнте. Верхняя часть (зеленым и шестеренка) компактнее, ближе к барабанам.
Чё-то с рисованием у меня совсем дело швахХаб.jpg

Зеленым - неподвижная часть, крепится к внешнему барабану, скажем, защелкой.

Блин! И в верхней части внутреннего барабана (синим), конечно же есть канал...
 

Hirobtec

✩✩✩✩✩✩✩
4 Янв 2021
14
0
Azot, я пытаюсь понять ваш вариант. Не совсем понятно как вращается шестерёнка если она внутри?
И внешний барабан не вращается? Это по сути часть корпуса?
Смущает ,что вы упомянули, что нужно использовать дополнительно актуатор и концевик, или это необязательно?
 

Azot

✩✩✩✩✩✩✩
5 Янв 2021
5
1
По сути, там 3 детали (или четыре, если шестеренку печатать отдельно)
1-я: Внешний барабан (черным) - кастрюля без крышки с отростками-каналами для подключения потребителей воды
2-я: внутренний барабан (синим) - хоккейная шайба, вставляемая во внутренний барабан плотно (но не очень, чтобы могла вращаться),
с центральным каналом, который растет из нижней поверхности через верхнюю и выступает над ней сантиметра на полтора-два.
Внутри шайбы на этом канале сделано боковое отверстие, чтобы вода наполняла внутренний барабан.
На этом выступающем над верхней поверхностью шайбы канале может быть сразу напечатана шестерня, как единая конструкция, а может быть напечатана отдельно и насажена при сборке, но уже втугую (мертво), чтобы ее вращение вращало внутренний барабан.
3. Насадка (зеленым) - трубка длиной сантиметра два с каналом внутри. В этом канале сделан валик внутренний (выступ) для упора (канала внутреннего барабана. Т.е. он насаживается внутренним каналом на канал внутреннего барабана. С боков этой насадки отходят две (три, четыре, если прочности будет недостаточно) арки, которые защелкиваются на поверхности внешнего (неподвижного) барабана.

Теперь, чтобы все это заработало, необходим какой-то актуатор. Скажем сервопривод, который можно закрепить на арке насадки и через свой вал и свою шестеренку, присоединенную к шестеренке данной конструкции юудет ее вращать по команде, скажем, от ардуино, совмещаяя выходное отверстие внутреннего барабана с нужным выходным отверстием внешнего барабана. Для простоты управления необходимо либо вручную совместить внутренее отверстие с каким-либо наружным и считать его точкой отсчета и для перехода к следующему отверстию повернуть внутренний барабан на определенный угол. В процессе эксплуатации эти настройки собьются и механизм будет мазать - не попадая внутренним отверстием на нужное наружное. Чтобы этого не происходило вводи точку отсчета, печатая на шестеренке где-нибудь маленьекую выпуклость, которую совместим с наружным отверстием и там же закрепим как-то микровыключатель. Теперь, когда при повороте шестеренкеЮ выпуклость нажмет выключатель, который подаст сигнал ардуино и он будет знать, что пройдена точка отсчета, сбросит угол поворота на ноль и начнет опять точно и правильно считать положение выходного отверстия на внутреннем барабане.

ВотМногоканальный клапан подачи воды по частям.jpg

у насадки арки может быть две (как на рисунке) но лучше четыре - пауком. На арках на концах с внутренней стороны предусматривается выступ, а на внешней поверхносте внешнего (неподвижного ) барабана - выемки. Насадка насаживается на канал внутреннего барабана и выступы на концах арок защелкиваются в выемки на внешнем барабане. На рисунке не изображен валик (круговой выступ) внутри насадки в который упирается канал внутреннего барабана. На арках насадки сверху может быть закреплен сервопривод шестеренки внутреннего барабана и микровыключатель для обнаружения начала отсчета поворота барабана (выступ на шестеренке)
 

Azot

✩✩✩✩✩✩✩
5 Янв 2021
5
1
Исправления/усовершенствования
1. Не нужно делать выемки на корпусе внешнего барабана для защелок. Арки (они же защелки) довести до низа внеш. барабана и защелкнуть на его нижней поверхности. Они же будут и ножками всей детали.
2. Убрать низ (дно) у внутреннего барабан и внутренний канал. Оставить просто отверстие в верхней поверхности. Экономия материала и времени изготовления. Для герметизации выполнить паз в днище внеш. барабана и ответную часть в боковой поверхности внутреннего барабана. Как на рисунке.

Зазоров между частями, как изображено на рисунке, не должно быть при реальном проектировании деталей. Поверхности барабанов и насадки прилегают друг к другу плотно. Торец внутр. барабана, входящий в паз внешнего можно смазать маш. маслом. Каплю на тряпочку, тряпочкой один раз протереть торец.

Ну а далее только прототипирование и изменения по результатам опытной эксплуатации.

Хаб разрез.jpg
 

SPS

★✩✩✩✩✩✩
6 Дек 2020
78
13
Azot, данная предложенная конструкция (барабан в барабане), не будет работать.
1. у этой конструкции нет оси вращения, ни один сервопривод ее не потянет т.к. на шестеренку внутреннего барабана от шестеренки сервопривода будет действовать сила как в вертикальной плоскости так и в горизонтальной, что приведет к заклиниванию внутреннего барабана.
Внутренний барабан плотно прилегает к боковой и нижней стенке наружного барабана
2. достичь герметичности между барабанами не получится, при уменьшении зазоров увеличится трение, после 3D печати потребуется дополнительная обработка. Советую разобрать и посмотреть как устроен картридж для смесителя 77.jpg там керамика а не пластик.
3. вода ... жесткость воды? ... это соли, которые скоро отложатся на стенках между барабанами, а это абразив или наждачная бумага между барабанами.