Верньерное колесо. 3D печать.

Получил заказ напечатать верньерное колесо. Исходная деталь выглядит вот так.

Что это такое и для чего это нужно?

Верньер или нониус (Vernier, Nonius) — это приспособление употребляется в измерительных приборах, чтобы определить положение указателя между двумя чертами шкалы точнее, чем это можно сделать на глаз. Верньер чаще всего применяется в радиотехнике — приспособление для точной настройки радиоприёмников и др. радиоаппаратуры. Был впервые описан в 1631 г. Петром Вернье, или Вернерием (Petrus Vernerius), из Бургундии, и назван в его честь. ( материал из wiki )

Как это работает я схематически изобразил на рисунке ниже. Есть некий радиоприемник в котором нужно очень плавно вращать ручку настройки частоты на радиостанцию. Если вращать её резко, то частота очень быстро меняется и мы проскакиваем нужную радиостанцию или не можем на неё точно попасть. Решить эту задачу поможет верньер. На ручку настройки наматывается нить которая проходит через вращающиеся ролики. Поскольку диаметр ручки настройки частоты приемника очень мал относительно верньерного колеса, то вращение последнего происходит очень плавно и медленно. Простыми словами это редуктор с соотношением 1:10 или значительно больше. В колесе находятся пружинки, которые дают постоянное натяжение нити. При этом нить не проскальзывает и не провисает.

Второе практическое применение нити, это передвижение стрелки на шкале приемника. Так мы понимаем на какой частоте нашли радиостанцию. Это конечно приблизительное  значение частоты для ориентирования в частотном диапазоне приемника.

Разработка 3D модели.

Колесо буду делать методом вращения эскиза. С него и начну.

Поворачиваю эскиз вокруг своей оси.

В полученном колесе делаю вырез с фаской для оси переменного конденсатора. Именно он, обычно, отвечает в радиоприемнике за подстройку частоты колебательного контура приемника. Колебательный контур, это электрическая цепь, содержащая катушку индуктивности, конденсатор и источник электрической энергии. Резонансные контуры широко используются как полосовые фильтры — в усилителях, радиоприёмниках, а также в различных устройствах автоматики. ( материал из wiki ).

Теперь пришел черед сделать прорези для натяжных пружин.

Вырезаю деталь насквозь профилем эскиза и вырезы готовы.

В тех местах, где нить будет выходить из колеса, обязательно нужно предусмотреть плавные повороты. Иначе нить перетрется и порвется.

С обратной стороны детали делаю фаску под шляпку винта.

Верньерное колесо — модель готова.

Подготовка и печать модели.

Готовое колесо.

Слева исходная деталь. Справа копия.

Слева исходная деталь. Справа копия.

Загрузить STL файлы проекта можно здесь:

Параметры печати:

Суммарный вес готовых деталей (грамм) 7,76
Время печати (часов:минут) 00:33
Длина пластикового прутка (мм) 3075
Температура сопла (градусов С) 235
Температура стола (градусов С) 110
Тип пластика ABS
Диаметр сопла (мм) 0,4
Разрешение печати (микрон) 200
Заполнение (процентов) 100