低速ベンチグラインダーを作ってみる(試作機)

研磨・磨き

刃研ぎ用の石を買ったのだが思いのほかよく削れる。
優秀な石であるようなのだが、まるむしは上手くないので指先で角度を探っている間に削りすぎてしまうのだ。

もっと低速だといい感じじゃねぇ?

ってことで低速化の有用性と弊害を検証すべく試作機を作ってみます。
てっかほぼ遊びですね。^^;

主旨はこんな感じです。
・砥石を低速で回してみたい。
・極力低コストで
・試作機(出来が良ければそのまま使っちゃうけど)


4IK25GN-A + ギアヘッド(型番見忘れた)

ギアドモーターと呼ばれるモーターで、低速で高トルクを発生させるモーターですね。
ベルトコンベアーに使われていると言えばイメージできるんじゃないかな。

ジャンクからの回収品で新品で買えばなかなか高価なものなのだが、今一つ一般家庭では使い道のないモーターです。^^;
そんな訳でもったいない気もしますがこれを使います。

問題は軸なのですが、専用のシャフトなどは持っていないので代用品を用意する必要があります。
砥石の穴のサイズは、12.7mm
何だこの半端なミリ数はって感じですが、
ウィットねじのサイズと一致ですね。^^
W1/2=12.7mm
シャフトとナットは、W1/2で決まりだな。
逆ネジ側は使わないか緩み止めの対策が必要かな...
取りあえずそれは置いといて

軸受どうしよう….
低速なので摩擦の少ない樹脂系でも十分な気もするが、シャフトがネジだしなぁ...ネジ山でどんどん削れてきそう。
ちょっと奮発してベアリングにしてみるか。

安価でピッタリのサイズが無かったので内径13mmのベアリングを購入(型番忘れた)


取りあえず木でやってみる
ホールソーで開けるがサイズが合わない…


ステップドリルで穴を拡張
段数の多いドリルなので真っ直ぐ掘れないのが難点。
試作なのでまぁいいけど、これどうやってベアリング固定するんだ?


脱落防止に薄い金属板を張り付けようかとも思いましたが、接着剤をチョン付けして終了^^;
まぁ試作だしね、試作試作と….
(低速機の設計は敷居が低い!)

話は前後しますがこんなもの買ってみました。

ロックナット(緩み止めナット)

砥石を挟み込むためのナットです。
ちょっと高価なのですが試しに買ってみました。
しかし硬すぎて砥石外側の脱着用には向かないようです。
コストも高いので本番機ではボツですね。
使ったとしても裏面だけです。

ダブルナットで固定でいいでしょ?
って突っ込みが来そうなので言っておきますが、
それでいいと思います。(`・ω・´)キリッ

じつはベースのサイズを適当に作ったのでダブルナットが収まりきらないのですよ。^^;

じゃぁって事で次はこんなものを...

イモネジロック型のネジを作ってみます。
これはピッタリのものが市販されているんですが高いので作ってみようという事ですね。
サイズが大きいので失敗も無いでしょう。


ドリルで下穴をあけてタップしました。


こんな感じです。一応できました。


んんバリが酷いな。
綺麗にするにはタップが必要なのですがウィット用のタップは持ってないのでこのまま。


セットしてみた。
M4イモネジはホームセンターで調達できるのが、
M4*8mm
なので飛び出しますね。
M4*4mmぐらいがちょうど良いみたいなので、MonotaroやMISUMIで取り寄せることにします。

イモネジが飛び出していると服の袖など巻き込むとめちゃ危険なので軽視できません。

といい事言っときながら、もったいないのでこのまま使います。^^;;;;;

さて次は、ベアリングが残念なサイズなのでもしかするとがたつきで振動が起きるかもしれないので、振動を吸収してくれるゴム足?が欲しいかも

こんな時こそアレの出番だ!


軟質フィラメント(TPUフィラメント)を使って印刷です。
中はほぼ空洞にしたので荷重で潰れないかちょっと心配です。


まとめて印刷すると糸引きするので個別に印刷しました。
見えない部分だから4つまとめてでも良かったかな。


ベースの裏面にねじ止め。
クッション性、荷重強度、めっちゃいい感じです^^

さて次の難関ですが動力の伝達方法です。
ギアでダイレクトがいいかなぁとも思いましたが、
作るの難しそうだし、

直結系はモータートルクが半端く危険なので止めました。

基本ベルトドライブっぽくすることにします。
サイズを変えれば速度も変えられるのでベストな方法かと。
プーリーを自作することになるのですが、これが昔から悩みの一つです。
木製で作るにしても木工旋盤は持っていないので作るのは結構面倒なのですが、今はこれがあります!


素材 ABS
内径 12.7mm
3Dプリンタで印刷しました^^

ただの筒じゃないですよ。
サポート材が付いているのでこんな形ですが、


実体はこんな形です。
ちなみに形は雰囲気で適当です。
きっちり押さえているのは内径のみ。


突っ込んでみました。
ぴったりです! さすが3Dプリンタ!精度が高い。

しかし固定方法考えてなかった....
今となればイモネジ用のスペースを縁に作っておけばよかったなぁ。
しょうがないので真ん中に掘るか。

次は連結するベルトどうするか?
そうだ!大量すぎて使い道に困っていたアレを使おう!


輪ゴムです。^^;;;

ペール缶いっぱいの輪ゴムがあって使い道に困っています。
難はあるが一応回るしまぁこれでいいか。


回転数は、ギア比とプーリーのサイズから計算すると
297r/min
です。かなり低速ですね。
回転計もそのうち作らなきゃね。

で試運転してみました。

輪ゴムですが専用のベルトとは違って負荷が掛かった瞬間伸びるため回転が落ちたような感じになります。
折角トルクのあるモーターなのに残念な感じになりますね。
しかし輪ゴムを沢山かけて張力を上げるとそれもほぼ解消していきます。
ゴムは使い続けるとどんどん切れていくでしょうが使いつくせないほどあるのでそれは問題なし。
当分このままかな?

ベアリングのがたつきは、思ったほど気になりません。
多分輪ゴムで引っ張っているからなんでしょうね。
しかしかなり低速なのでベアリングも必要なさそうです。
ベアリングの固定も大変だったし、
1号機はコストダウンしてグリスのみにしてみよう。
樹脂製のまな板なんか良さそうだよね。

一番の問題は砥石の左右の振れです。
結構左右に振れてます。ナットのみでは無理っぽい。
もっと真っ直ぐに固定しないと使えないぞ。

とりあえず現状です。^^
続きはまたいつか^^;

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