有 3 种选项可以通过不同的方法减少重影。
运动物理学基础
当机器改变运动方向时,它会在头部和框架之间以非常短的时间差延迟,从而引起振动。让我们假设头部只是向后移动并围绕一个点施力x0 在床的中间,振幅为 1。所以打印头的位置曲线是 xh=x0+sin(ωt). 这个的第二个导数是加速度d2dt2xh=−ω2sin(ωt). 框架虽然落后,但它有一个相移。它的运动是xf=x0+sin(ωt+τ),所以它的加速度是 d2dt2xf=−ω2sin(ωt+τ). 因素τ确定打印头的安装方式(摩擦)、框架的重量(惯性)以及刚度。由于框架的构造(刚度变化),它可能会根据高度而变化。
我们将假设一维打印机更容易建模,但在实践中,我们需要查看所有三个轴来对打印机进行整体建模。
方法一:减少摩擦
减少因素的一种方法 τ是为了降低打印头和框架之间传递运动能量的能力。这意味着减少框架和打印头之间的摩擦。所以更好的轴承是做到这一点的一种方法。
方法二:轻头/重框
另一个因素是惯性差异。如果头部的动能较少和/或框架具有较高的惯性,这会减少重影,因为可用能量较少,相移τ减少。这就是用螺栓固定打印机在某种程度上起作用的地方:打印机的质量变成打印机的质量加上它用螺栓固定的部分。
这就是采用 Bowden 装置(超立方体设计)的轻质碳纤维管轨上的超轻量头发光的地方:由于质量超低,能量传递受到阻碍。
方法三:加强框架
框架具有它想要摆动的特定频率。为了改变这一点,可以添加加强杆或不同的安装方式,这也会增加重量。这转变τ 下来一些。
方法四:调优 τ
仅增加打印机和打印头的质量或加固机器都有其局限性。然而,有一种方法可以将机器与其他系统隔离:将其放在弹簧阻尼器上。只要这些阻尼器不与框架的共振发生共振,机器本身就可以自行调整。在这一点上,当您将机器放在橡胶垫上时,您会注意到:如果机器有sin(τ)→0,那么因子 τ突然对计算的影响很小。顺便说一下,对称性让我们很容易创建边界:τ∈{0,2π}
最佳实践?
仅通过计算通常很难找到最佳方法。甚至工程师也使用试错法来寻找增加质量的位置(例如使用粘土和重量),并查看复杂的测量结果他们需要减少多少质量来减少更换机器环的位置,因此多个因素τ 相互抵消或获得他们想要的共振频率。
对于家庭使用,通常最好尽可能简单地修复它。