Tuesday, October 22, 2013

เลื่อยสายพานทำเอง ตอนที่ 03 วงล้อสายพานส่งกำลัง

ล้อที่สอง ทำเหมือนล้อแรกทุกอย่าง แต่มีเพิ่มเติมก็คือการติดตั้งตัวขับสายพาน เพราะล้อตัวล่างนี้ จะเชื่อมตัวกับสายพานมอเตอร์

ในสเปค คุณ Matthias เขาใช้วงแหวน 30 ซม มาแปะติดกับหน้าล้อชิ้นล่าง
แต่ของผม ยังไม่ได้ซื้อมอเตอร์ เลยยังไม่มีขนาดของมู่เล่ย์ ทำให้ไม่สามารถคำนวณวงแหวนที่เหมาะสมได้

อย่างไรก็ดี ได้รับคำแนะนำจากพี่เล็ก ให้ทำวงแหวนมาตรฐานอันนึงไปก่อน เมื่อทราบขนาดวงแหวนที่จะใช้จริงแล้ว ค่อยไปทำวงแหวนใช้จริง มาครอบกับวงแหวนมาตรฐาน การทำแบบนี้ เราสามารถเลือกวงแหวนใหญ่เล็กได้ทีหลัง

วันนี้เราเลยทำวงแหวนมาตรฐาน
ผมใช้สูตรเดิม คือเอาดอกสว่าน 6.25มม. ปักกลางวงกลมทั้งสอง เพื่อให้มีจุดศูนย์กลางร่วมกัน
ยิงน็อตวงเล็กไว้ แล้วใช้ทริมเมอร์ เดินกินขอบด้านใน เพื่อให้เกิดเป็นวงแหวน

ค่อยๆเซาะร่องช้าๆ
ดอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. เราจะกินทีนึงไม่เกิน 3มม. เท่านั้น (กินไม่เกินครึ่งนึงของเส้นผ่านศูนย์กลางดอกทริมเมอร์เสมอ)

สัก 10 นาที ก็จะได้วงแหวนล็อคไว้แบบนี้

ทดลองวางตลับลูกปืน และวงแหวนมาตรฐาน เพื่อเช็คระยะความพอดี ไม่เกยกันจนเสียศูนย์กลางไป

เมื่อทุกอย่างยิงน็อตทำระยะไว้ทั้งหมด
เราก็จะเจาะรูกลาง ขนาด 1 1/2" เพื่อให้แกนเพลาผ่านวงล้อนี้
ที่เราต้องเจาะรูกลางนี้ เป็นขั้นตอนสุดท้าย เพราะผมพยายามใช้ดอกสว่าน 6.25มม. ทำจุดศูนย์กลางร่วมกับตลับลูกปืนและวงแหวนมาตรฐาน (หากเราเจาะรูกกลางนี้ใหญ่ๆซะก่อน เราจะไม่มีจุดศูนย์กลางของล้อ)
ระยะของรูกลางคือ 20 ซม.จากขอบวงล้อ ไม่สามารถใช้สว่านแท่นได้ (ลึกสุดแค่ 17ซม.)
ใช้ดอก forstner กับสว่านมือ มีแต่เละ
รูใหญ่ๆ ไม่ต้องกลมดิ๊ก ไม่ต้องเปะ....ก็สิ่วกับแรงมือแล้วกันครับ
ขุดลงไป 36มม.

จากนั้น ก็ทากาว และยิงน็อตล็อคไว้ ป้องกันชิ้นงานดิ้นเยื้องขณะที่หนีบแคลป์

รอกาวแห้ง จนวันถัดมา เราก็เตรียมบูชชิ่งท่อ PVC เพื่อเอาไว้ยันขอบในตลับลูกปืน
แล้วก็ใส่แกนเพลา ทากาว ปิดตลับลูกปืน เป็นอันเสร็จวงล้อที่สอง

ส่วนของสายพานส่งกำลัง ผมต้องไปหาซื้อมอเตอร์มือสองมาก่อน
จึงจะทราบจำนวนรอบของมอเตอร์ และขนาดมูเล่ย์
จากนั้น จึงมาคำนวณอัตราทด เพื่อดูว่าเราต้องการเลื่อยสายพานความเร็วกี่รอบต่อนาที
เมื่อมาถึงขึ้นตอนดังกล่าว จะได้อธิบายกันอีกครั้งนึงครับ

เลื่อยสายพานทำเอง ตอนที่ 02 ประกบวงล้อ

หลังจากกาวแห้งดีแล้ว เราจะเช็คระนาบของวงล้อ เผื่อมีการบิดโก่งระหว่างบีบอัดกาว
หากมีความไม่เรียบ ก็จะไสเก็บอีกนิดหน่อย

จากนั้น เราก็ประกบตลับลูกปืนชิ้นแรกเข้ากับวงล้อ
วิธีการหาจุดศูนย์กลางร่วมกันระหว่างตลับลูกปืน กับล้อนี้
ผมใช้การทาบและวาดเส้นนะครับ
นั่นคือ เราจะมีเส้นกากบาทที่วงล้อใหญ่ ผ่านจุดศูนย์กลาง
และตลับลูกปืนสี่เหลื่ยมนี้ ก็เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 12x12 ซม.

ผมจึงทาบมุมตลับลูกปืน ซึ่งเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส เข้ากับกากบาททั้ง 4 เส้น
ตลับลูกปืน ก็ควรจะอยู่จุดกึงกลางของวงล้อใหญ่พอดี
แน่นอนครับ เรื่องเป๊ะสุดๆ เดี๋ยวไปเก็บวงกลม ตอนกลึงขอบ ตอนสุดท้ายครับ

เมื่อทาบตลับลูกปืนแล้ว ก็ยิงน็อตล็อคตำแหน่งไว้เลย
จากนั้น ก็ทากาว และแปะเข้าไปใหม่ รวมถึงการยิงน็อตยึดตำแหน่งไว้ด้วย
น็อตตัวนี้ จะช่วยยึดตลับลูกปืนอีกแรงนึง เวลาล้อหมุนทำงานที่รอบสูงๆ ก็น่าจะยึดแน่นกันดีครับ

ผมทิ้งให้กาวแห้ง 1 คืนนะครับ ให้กาวทำงานเต็มที่ก่อน

จากนั้น วันถัดมา เราก็ทำการติดตลับลูกปืนอันที่สอง อีกฝั่ง
...

ครั้งที่แล้ว ผมได้แสดงรูปไส้ในของวงล้อ ดังนี้
ข้างในล้อ เราจะมีท่อ PVC เชื่อมต่อกันระหว่างขอบวงในของลูกปืนทั้งสองฝั่ง หรือเรียกกันว่า บูชชิ่ง
จริงๆ จะไม่มีก็ได้นะครับ แต่ที่ผมมี เพราะต้องการลดความเสี่ยงเรื่องการยึดลูกปืน

แล้วมีท่อตรงแกนกลางข้างในดีอย่างไร??
เวลาเราประกบชุดวงล้อทั้งหมด เราต้องมีตัวยันลูกปืนฝั่งนอก เพื่อให้ล้อหมุนตั้งฉาก แนวดิ่งตลอดเวลา
มิฉะนั่น เวลาปั่นไปนานๆ ล้ออาจจะขยับหลุด และบิดส่ายออกมาทางหัวเพลาได้

ดังนั้น ตอนเรายันลูกปืนจากด้านหัวเพลา ตัวลูกปืนไม่สามารถรับแรงยันในแนวนอนแบบนี้ได้ เราจึงใช้ท่อ pvc มายันรับแรงที่ขอบของลูกปืนฝั่งใน


แบบซูมอิน

ดังนั้น แรงยันจากด้านนอกสุด (ตามลูกศรสีม่วง) ก็จะถ่ายผ่านขอบด้านในของลูกปืน ผ่านท่อ PVC ผ่านไปยังขอบด้านในของลูกปืนตัวทางซ้าย และไปยันชนบ่าที่เพลา

อีกทั้งท่อ PVC ดังกล่าว ก็จะรักษาระยะระหว่างตลับลูกปืนทั้งสองไว้ตลอดเวลา

และแน่นอนครับ ว่างานงอกแน่ๆ เพราะท่อนี้ ก็ต้องมีความยาวเป๊ะๆ เพื่อจะรับกับขอบตลับลูกปืนทั้งสองฝั่ง

เราตัดแล้วฝนบนกระดาษทรายปูบนแกรนิตครับ
อย่าเพิ่งท้อครับ ชีวิตมันเป็นแบบนี้จริงๆ

แล้วก็เช็คฉาก ส่องกับแสงไฟ เพื่อดูว่า ขอบท่อ มันเรียบตรงเท่ากัน และได้ระยะท่อเท่ากับระยะห่างของตลับลูกปืนทั้งสองตลับพอดี

ต่อไป เราก็วางท่อเป็นแกนเพลาไว้ด้านในล้อครับ

ทากาว แล้วก็ปิดตลับลูกปืนอันที่สองนี้ ยิงน็อตซ้ำเข้าไปอีกชุด

ทิ้งไว้อีก 1 คืน รอกาวแห้ง

จากนั้น เราก็มาลองวัดความเบี่ยงเบนของแกนเพลา ดังรูป

เรากำลังดูว่า หน้าล้อ มันตั้งฉากกับแกนเพลาหรือไม่
ใช้ตัวไดแอล วางที่หน้าล้อ ตำแหน่ง 3 นาฬิกา แล้ววัดแกนเพลา
โดยค่อยๆหมุนแกนเพลาช้าๆ หมุนไปสองสามรอบ เพื่อดูความเบี่ยงเบน
พบว่า เข็มแกว่ง +/- 12/100มม. (0.12mm) ก็ถือว่าใช้ได้ครับ

และเราก็ต้องวัดแบบนั้น กับตำแหน่งหน้าล้อที่เหลือ คือ 6, 9 และ 12 นาฬิกา
และก็พลิกคว่ำไปอีกด้านของล้อ ทำแบบเดียวกัน เพื่อประเมินว่า วงล้อ เราจะส่ายมากน้อยแค่ไหนครับ

อย่าเพิ่งเครียดนะครับ
เพราะต้องวัดแบบนี้ล่ะครับ ผมจึงเกริ่นไว้แต่แรกว่า ทำวงล้อยากสุด

อย่างไรก็ดี หากเราไสไม้เรียบ และมีความหนาสม่ำเสมอตลอดทั้งแผ่นมาตั้งแต่แรก
งานเหล่านี้ ก็จะส่งผลให้กับชิ้นงานครับ อย่างกรณีนี้ เราได้ที่ +/- 0.12มม. ซึ่งถือว่าผ่านในเทคเดียวเลยครับ

ครั้งหน้า เราจะทำกับอีกวงล้อ ซึ่งจะมีเรื่องของสายพานเข้ามาเกี่ยวข้อง
จากนั้น เราก็จะกลึงขอบล้อ ให้กลมครับ (ต้องทำจิ๊กเฉพาะกิจขึ้นมา)





เลื่อยสายพานทำเอง ตอนที่ 01 ตลับลูกปืน

เลื่อยสายพานทำเองเครื่องนี้ ผมใช้แบบของคุณ Matthias Wandel อัจฉริยะด้านการออกแบบและทดลอง
ผมติดตามงานของเขาอยู่เสมอๆ และเลื่อยสายพานที่เขาออกแบบนั้น ก็มีช่างไม้ทำตามกันทั่วโลก เป็นร้อยเครื่อง

ส่วนที่หนักใจของการสร้างเครื่อเลื่อยสายพานตัวนี้ เป็นหัวใจหลักของตัวเครื่อง นั่นก็คือ วงล้อทั้งสองต้องหมุนได้ระนาบกัน ส่งผลให้เครื่องทำงานนิ่ง และตัดไม้ได้มีประสิทธิภาพดี

ผมจึงเริ่มโครงการเลื่อยสายพานทำเอง ตรงส่วนของตลับลูกปืนและวงล้อก่อน เพราะผมว่า งานช่วงนี้เป็นงานที่ยากที่สุด และใช้ความประณีตสูง ทุกอย่างต้องแม่นยำเท่าที่เราจะสามารถทำได้

ขนาดของตลับลูกปืน วงใน 25มม. วงนอก 52มม. ก็คือเบอร์ 6205
และผมเลือกแบบมีแถบยางซีลปิดตลับทั้งสองด้าน เพื่อจะได้ป้องกันฝุ่นไม้ละเอียด ที่จะปลิวเข้าไปในตลับลูกปืน

ขนาดของเพลา ผมเลือกใช้เพลาสเตนเลส 1" (25.4มม.) และส่งให้ช่างกลึงแถวบ้าน จัดการกลึงล้างเพลาให้เหลือ 25มม.เป็นระยะ 85มม. เพื่อให้สามารถใส่กับเพลา และเป็นบ่ายันตลับลูกปืนได้

ส่วนที่หัวเพลา ผมให้ช่างเจาะรูเพื่อเตรียมยึดน็อตไว้ยันตลับลูกปืนฝั่งนอก
รูน็อต 10x1.5 ลึก 10มม. ส่วนวิธีการติดน็อต จะอยู่ขั้นตอนท้ายๆ หลังจากทำวงล้อเสร็จครับ

เบ้าติดตลับลูกปืน
เราใช้ไม้อัดมือสองจากร้านริมทางรถไฟคลองเตย เพราะไม้อัดมือสองดังกล่าวมีราคาไม่แพงและมีคุณภาพที่ดีมากครับ เนื้อไม้อัดแน่น เต็มแผ่น บิดโก่งบ้างเล็กน้อย เพราะถูกใช้งานมาให้ยึดอุปกรณ์หนัก

เริ่มจากการไสไม้อัดให้หน้าเรียบจริงทั้งสองด้าน และหนาเท่าๆกัน
แล้วจึงตัดไม้อัดขนาด 120x120มม. เพื่อทำเป็นเบ้าใส่ตลับลูกปืน

จากนั้นผมใช้ circle cutter เป็นตัวเจาะไม้ให้เป็นวงกลมขนาด 52มม.
ผมไม่ได้เจาะทะลุนะครับ แต่เจาะลงไปให้พอฝังตลับลูกปืนหนา 15มม. ได้ทั้งหมด

แน่นอนว่า ตลับลูกปืนจะต้องฟิตแน่นคาอยู่ในเบ้า การตั้งระยะคัตเตอร์ จึงเป็น 51.80-51.90 ซึ่งไม่มีเลขตายตัวนะครับ ผมทดลองเจาะหลายๆครั้ง และใช้ตลับลูกปืนเก่า (จากการซ่อมสว่านแท่น King) มาใส่เพื่อดูความฟิต

ผมใช้สิ่ว เซาะเนื้อไม้ออกมาให้มากที่สุด จากนั้น จึงใช้ทริมเมอร์เดินเพื่อเก็บพื้นเบ้า
เมื่อได้ความลึกที่เหมาะสม ก็ใช้เศษไม้รองที่หน้าตลับ แล้วจึงตอกตลับลูกปืนเข้าไปในเบ้า



แล้วจะรู้ได้ไงว่า ตอกตลับลูกปืนลงไปเสมอกันทั้งหน้า ได้ระดับจริงๆ?
ผมใช้ตัวไดแอล (dial indicator) มาช่วยจับ วัดระยะครับ เพื่อดูว่า หน้าตลับถูกตอกลงไปเท่าๆกันหรือไม่ หรือมีฝั่งใดสูงกว่าที่อื่น เราก็ต้องตอกปรับแต่งตั้งแต่ตอนนี้ เพื่อลดข้อผิดพลาดที่จะสะสมไปจนท้ายสุด ซึ่งก็คือ วงล้อจะหมุนส่ายไปมา
เวลาวัดระดับของตลับลูกปืน เราก็เอาเบ้า และตัวไดแอล วางบนแกรนิต
จากนั้น ก็ใช้ไดแอลจิ้มวัดหน้าตลับลูกปืนตรงขอบด้านนอก 4 จุด ดังหน้าปัทม์นาฬิกาตัวเลข 3, 6, 9, 12
เรารับกันได้ที่ +/- 0.1มม. (เข็มแกว่งได้ไม่เกิน 10 ช่อง)

หากหน้าตลับมันต่างกันมาก ก็เอาค้อนเหล็กตอกผ่านแท่งมิเนียม หรือทองเหลือง ลงบริเวณจุดสูงสุด
แล้ววัดอีกครั้ง ตอนตอกต้องระวังและกะแรงกันสักหน่อยครับ หากตอกแรงเกินไป มันก็จะต่ำเกินไปอีก ก็ต้องไปตอกด้านตรงข้ามตามไปอีก


ไอเดียการติดตั้งล้อ สุดท้ายจะเป็นการดังรูปครับ
ตามคำแนะนำเพิ่มเติมจากพี่เล็ก ผมจะใส่ท่อ PVC ขนาดเท่ากับวงในลูกปืน
เพื่อเป็นตัวยันตลับลูกปืนทั้งสองตัว ให้ห่างเท่าๆกัน และช่วยรับแรงตอนตอกลูกปืนฝั่งนอก


ผมวางเทียบความหนาของไม้ทั้ง 4 แผ่น และระยะเพลา

สุดท้ายแล้ว จะมีหัวเพลาโผล่เกินตลับออกมาประมาณ 13 มม.ครับ
ซึ่งผมจะใช้ไม้มายันตลับลูกปืนฝั่งนอกไว้ในตอนท้ายสุด (ในรูปยังไม่ได้เจาะรูน็อตนะครับ)

เมื่อตลับลูกปืนได้ที่ทั้งหมดแล้ว เราก็ไปตัดไม้สำหรับวงล้อ และทากาวประกบครับ
เริ่มจากการวาดเส้นวงกลมเป็นขนาดคร่าวๆของวงล้อ (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 40ซม.)
สารภาพว่า วงเวียนบ้านมากครับ...หาเศษไม้ในช็อป แล้วก็เจาะรูกันตรงนั้นเลย

แล้วเราก็ใช้ทริมเมอร์ เซาะขอบวงกลม โดยมีอุปกรณ์เฉพาะกิจ เป็นเศษไม้เกรดเดียวกันกับวงเวียน
ผมใช้ดอกสว่าน 6.25มม. เป็นเสาหลัก ปักกลางวงกลม เพื่อเป็นจุดศูนย์กลางของจิ๊กวงกลม


เริ่มเซาะไปเรื่อยๆ

ช่วงสุดท้าย ไม้จะขาดออกจากกัน ต้องระวังสักนิดนะครับ ให้เอามือจับทั้งทริมเมอร์ และเศษไม้ที่จะขาดออกมาด้วย

แล้วเราก็ไปเจาะรู สำหรับไว้แหย่แคลป์เพื่อช่วยบีบชิ้นงานตอนติดกาว
ดอกสว่าน เป็นเสาปักผ่านไม้วงล้อทั้งสองชิ้น เพื่อให้มีจุดศูนย์กลางเดียวกัน โดยเราเจาะผ่านทีเดียวทั้งสองแผ่นเลย
จากนั้น ก็ใช้สกรูเกลียวปล่อยยิงผ่านไม้ทั้งสองแผ่น เพื่อไม่ให้ชิ้นงานมันดิ้นเลื่อนออกจากกัน เวลาทากาว

เตรียมพร้อมทากาวแล้วครับ....ใช้กาวตราปลาเบ็ด โดยต้องผสม A+B เข้าด้วยกัน

ยืมแคลป์ท่านอื่นมา มีทั้งหมด 8 ตัว เราจึงต้องประกบวงล้อทีละคู่ รอกาวแห้ง ทิ้งไว้อย่างน้อย 1 วัน
แล้วจึงทำแบบนี้ กับวงล้ออีกชิ้น

หลังจากกาวแห้ง เราก็ต้องมาไสปรับหน้าวงล้ออีก (เพราะระหว่างการบีบอัด อาจจะมีโก่ง แอ่นบางจุดเพิ่มเติม) ครั้งหน้า เราว่ากันอีกทีครับ


ราคาอุปกรณ์ในรอบนี้
1) ตลับลูกปืน SKF 6205 ตลับละ 136 บาท จำนวน 4 ตลับ
2) เพลาสเตนเลสขนาด 1" ยาว 8" คิดตามน้ำหนัก สองแท่งรวมกัน 170 บาท
3) ค่ากลึงล้างเพลาจาก 1" --> 25mm เป็นระยะ 85mm ค่ากลึงสองแท่ง รวมกัน 160 บาท
อย่าลืมให้โรงกลึง เจาะและคว้านรูน็อตขนาด 10x1.5 ลึก 10mm ที่หัวเพลาด้วย
4) ไม้อัดสำหรับทำแผ่นล้อ แผ่นละ 80 บาท จำนวน 4 แผ่น