Спиннер из подшипников разного размера.

Обзор-инструкция по изготовлению самодельного фиджет-спиннера. Керамические подшипники (упаковка 5 шт) приобретались для установки вместо центральных (осевых) подшипников, что позволяет улучшить основные качества спиннера. Типоразмер 608 выбран как наиболее распространенный для подобных целей.
В обзоре будет пример создания 3D модели, изготовления, а также все исходники для желающих

До меня тоже докатилась волна этих популярных игрушек, под названием фиджет спиннеры (игрушки для пальцев). Часто просят изготовить для детей или в подарок.

Вообще идея самостоятельного изготовления подобных игрушек не новая, на существуют десятки моделей спиннеров, в том числе под подшипники различного типоразмера, монетки (penny spinner, есть под металлические рубли), гайки и шарики из подшипников большого размера и другие виды утяжелителей.


Вообще конструкции спиннеров предельно простые, корпус для них можно изготовить буквально из подручных материалов, например, из пластиковых стяжек (на фотографии). Основа - осевой , вокруг которого вращается конструкция. А для того, чтобы вращение было более стабильным, по краям размещают противовесы-утяжелители в виде металлических шариков, подшипников, монеток, гаек и т.п.


Чем качественнее подшипник и больше утяжелители, тем сильнее можно раскрутить спиннер.
Классический подшипник качения состоит из двух обойм и сепаратора с шариками. Так вот, в керамических подшипниках только сепаратор пластиковый, а остальное из выполнено из керамики. Вследствие чего значительно снижается трение качения и подшипник может дольше вращаться. Вопрос нагрузочной способности на подобные подшипники я затрагивать не буду, а вот в игрушки они пойдут на ура!

Итак, описание лота и посылки.


Пакет был обычный почтовый, небольших размеров, внутри накладная и запакованные 5 шт подшипников


На пакете есть наклейка с SKU


Масса в упаковке 5 шт почти 50 гр, один подшипник весит 10 гр. (плюс минус погрешность измерения)


Каждый подшипник 608 упакован отдельно в zip-пакет


Распаковываем все и осматриваем на сколы, повреждения, так как керамика все таки хрупкий материал


На фото показан внешний вид купленного керамического 608 подшипника

Для оценки габаритов приложил линеечку (очередной pcb ruller)

Дополнительная информация - еще фотографии

Размеры подшипников:
Внешний диаметр: 22 мм
Внутренний диаметр: 8 мм
Толщина: 7 мм

Проверяем все размеры штангелем. Это нужно для создания чертежей, а в первую очередь для создания посадочного места под подшипник.
Обмер внешней обоймы.


Обмер внутренней обоймы (внутренний диаметр, нужен для проектирования вставки-заглушки)


Толщина кольца - фактически толщина корпуса спиннера


Еще фотография. Видно пластиковый сепаратор и фаску на внешнем кольце.


Фото-сравнение с металлическим 608zz.

Приступаем к созданию 3Д модели корпуса спиннера

Самые простые спиннеры - на 2 или 3 подшипника плюс один в центре. Допустим будем рисовать тройной (Tri spinner)
В любом трехмерном редакторе делаем эскиз. Внутренние размеры под подшипник 22мм.


Внешний зависит от размеров спиннера и его формы.


Я предлагаю начертить сначала 6 одинаковых окружностей вокруг центра…


Затем удалить лишние линии, оставив только внешний контур.


Если требуется, можно применить сглаживание или другие виды обработки


Получаем готовый эскиз контура корпуса спиннера.


Теперь необходимо придать ему объем. Выдавливаем с учетом толщины подшипника (напоминаю, это 7 мм для 608-го). Я делаю небольшой запас по 0,5 мм с каждой стороны, чтобы можно было без трения установить заглушки. Итого толщина корпуса около 8 мм.


Получаем «полуфабрикат».


Лучше всего применить сглаживание ребер корпуса. Хотя можно и вывести это постобработкой (наждак, ацетон)


Получаем сглаженную модель


Внешний вид модели.


Экспортируем в *.stl для печати и загружаем в слайсер.


Стоимость печати около 8-10 рублей (в левом верхнем углу есть калькулятор стоимости, он показывает 8.89р из расчета 1300р/кг пластик BestFilament. Есть пластик дешевле, стоимость корпуса будет дешевле).
Время печати от 40 минут в зависимости от размера слоя, скорости, процента заполнения


Печатаем…


… получаем готовый корпус-прототип, к которому уже можно примерить подшипники


Забыли нарисовать заглушки, чтобы закрывать подшипники и за которые можно держаться пальцами.

Далее, рисуем заглушки. Можно делать в стык (я склеиваю), можно сделать вставляющиеся друг в друга


Добавляем к корпусу заглушки, подшипники и проверяем сборку


Я сразу «раскрашиваю» в цвета будущей печати


Вот что получается


И вид в сборе


Таким же образом рисуются всевозможные другие виды спиннеров, по эскизам желающих (или по образцам из интернета, по фотографиям и т.п.)

Вот небольшая часть «зоопарка» корпусов, напечатанная за выходные


Пробуем установить подшипники и заглушки


Еще варианты


И на все остальные. Цвета рандомно, по желанию «заказчика»

Разумеется, целесообразнее будет установить по краям 608zz металлические подшипники: во первых, они дешевле, во вторых, металлические тяжелее и дают большую инерцию. А под заглушками все равно ничего не будет видно.

Небольшое видео того, что получилось у меня.

+58 +92

Это наиболее доступный и популярный вариант. Они часто используются в бюджетных моделях фиджетов. Основные конструктивные детали: внутренние и внешние кольца, защитные диски и шарики изготовлены из нержавеющей или высокоуглеродистой стали. Иногда встречаются и эксклюзивные варианты - из хромированной стали. Цена на металлические модели напрямую зависит от типа, марки и диаметра изделий.

Главные преимущества:

• минимальный коэффициент шумообразования;
• доступная цена, большой ассортимент;
• универсальность - широкая область применения.

Из недостатков стальных подшипников выделяют низкие показатели скорости и продолжительности вращения, а также зависимость от «эффекта магнетизма». Старайтесь избегать откровенно дешевых моделей подшипников, в которых вместо качественной нержавеющей стали используют китайское «вторсырье» - такие изделия подвержены коррозии и быстро приходят в негодность. Если не знаете, где взять подшипник хорошего качества, задайте вопрос «бывалым» пользователям на тематических форумах.

submitted by Сделай руками 21.07.2017, 10:08

В спиннерах чаще всего используются модели ABEC 5 класса (высокой точности изготовления). Этот вариант подойдет для тех пользователей, которым нравится чувствовать вибрацию фиджета, так как керамические подшипники при вращении издают характерный «шелест». Внутренние элементы могут быть изготовлены из диоксида циркония или нитрида кремния.

Цена керамических подшипников выше, чем металлических, но это вполне объяснимо. Они легче по весу, не требуют дополнительной смазки и практически не подвержены механическим повреждениям и коррозии. И самое главное - у подшипника для спиннера из керамики вращательный момент и скорость намного выше.

Главные преимущества:

• приятные тактильные ощущения от вибрации;
• не ржавеют, отсутствует «эффект магнетизма»;
• устойчивость к преждевременному износу.

Очевидным недостатком керамических подшипников считается хрупкость - при случайном падении высока вероятность, что детали могут «рассыпаться». При вращении фиджета чувствуется небольшое трение, а также создается дополнительный шум. Не каждому понравится, но это уже дело вкуса.

submitted by Сделай руками 21.07.2017, 10:23

В продаже можно найти спиннер подшипник которого сочетает в себе элементы из керамики и стали (гибридный вариант). Такие «универсальные» подшипники обходятся покупателям гораздо дешевле обычных керамических, но при это стоят дороже металлических. При надлежащем уходе гибридные элементы будут служить долгое время. Их обязательно нужно содержать в чистоте. Если нет денег на спиннер с керамическим подшипником, то выбирайте гибридный вариант.

Положительные моменты:

• продолжительный срок эксплуатации;
• высокая скорость вращения фиджета;
• низкий коэффициент шумообразования.

Недостатки гибридных моделей аналогичны стальным - они подвержены коррозии и восприимчивы к намагничиванию при длительном вращении.

submitted by Сделай руками 21.07.2017, 10:35

В зависимости от модели «вертушки», производители используют разные марки подшипников: 608, 606 или r188. Подшипники для спиннера размер которых составляет 17 мм (марка 606) встречаются редко. Поэтому рассмотрим положительные и отрицательные стороны двух основных «конкурентов» - 608 и r188. Шарики в подшипнике марки R188 создают «эффект качения», что негативно сказывается на стабильности вращения. Если в приоритете плавный «ход», то выбирайте подшипник марки 608.

Чтобы увеличить время вращения хенд-спиннера, центральный подшипник должен быть компактным, а корпус устройства достаточно увесистым. Для этого лучше всего приобретать антистрессовые «вертушки» с гибридным или керамическим подшипником марки R188. Размер подшипника для спиннера составляет 12,7 мм. А вот 608 почти в два раза больше - 22 мм. Он занимает намного больше пространства. Из-за этого корпус фиджета теряет вес, а сама «вертушка» даже при сильном щелчке вращается не более 2 минут.

submitted by

Разнообразие

Первые прототипы подшипников были изобретены еще в далеком 330-м году до нашей эры. Это были громоздкие скрипящие конструкции размером с небольшую комнату. Но технологии развиваются, и теперь некоторые подшипники даже трудно разглядеть невооруженным глазом — на рынке можно найти подшипники на любой вкус и цвет, также различаются размеры, материалы и цели этих самых подшипников.

Устройство подшипника

Сам по себе подшипник представляет собой два ободка, между которыми в небольшом углублении установлены крохотные шарики. В большинстве подшипников есть так называемый сепаратор - деталь, которая держит шарики на равном растоянии друг от друга, чтобы они не сбивались в одном месте. Но если сепаратора нет - это не брак, просто такая особенность 🙂 В некоторых подшипниках есть «пыльники» (рисунок слева) — пластинки, которые защищают механизм от всяких внешних факторов — воды, пыли, песка и прочего мусора. Подшипник нужен, чтобы снизить трение между деталями, и твой спиннер мог крутиться дольше. Применение у подшипников может быть самое разное - от детского велосипеда до космической станции, но устройство их, как правило, почти не отличается.

Типы подшипников

Есть три основных типа подшипников:

• Металлический. Название говорит само за себя — эти подшипники из металла. Практически идеальный вариант для спиннера — приятная вибрация в руке, умеренная стоимость и комфортный звук вращения.
• Керамический. Весь подшипник сделан из керамики. Оригинальные керамические подшипники на порядок дороже металлических — стоят от 2 тысяч рублей. К тому же, керамический подшипник во время вращения издает не самый приятный звук - чем-то похоже на свист - на любителя. Кстати, будь осторожен, часто недобросовестные продавцы пытаются выдать пластиковый подшипник за керамический, а отличить их друг от друга неопытному покупателю практически невозможно. Помни, сам по себе керамический подшипник стоит от 2 тысяч рублей, так что и цена на спиннер должна быть соответствующая. В нашем магазине керамикой оснащена только линейка .
• Гибридный. Тут все просто — корпус из металла, шарики из керамики. Гибридные подшипники — золотая середина между металлом и керамикой. В нашем магазине их можно найти в спиннерах , и .
• Пластиковый. Да, бывают пластиковые подшипники - пластиковый корпус, стеклянные шарики. Но поверь мне, их даже подшипниками трудно назвать.

Также подшипники делят на типоразмеры:

• 608. Самый крупный. Внешний диаметр - 22 мм. Стандартный для большинства спиннеров.
• 606. Чуть поменьше - 17 мм. Часто эти подшипники бывают без сепаратора, так что шарики в них двигаются как хотят. Это не брак, просто такая фишка.
• R188. Самый маленький - всего 12.7 мм. Обычно такой подшипник вставляется в специальное гнездо и закручивается сверху заглушкой.

В чем же разница между промышленными подшипниками и спиннерными?

Смотри, конструкция их практически не отличается, но есть большая разница в концепции и применении.

Цель промышленных подшипников - снизить силу трения и износ деталей. Представь себе огромный конвейер - сотни подвижных деталей, которые со временем стираются и портятся из-за давящей на них нагрузки. Порой нагрузка на конкретную деталь достигает нескольких килотонн, так что тут важна хорошая смазка и минимум трения.

Цель подшипников из спиннеров - обеспечить максимально долгое и комфортное вращение. Тут ни о какой нагрузке речи не идет, важна легкость кручения - слегка толкнул пальцем, и спиннер крутится. Как ты понимаешь, масло спиннер только замедляет, отсюда и несколько правил обращения со спиннером:

• Никаких смазок, WD-40 и бензина. Смазка сильно замедлит твой спиннер, и он будет останавливаться за несколько оборотов. Максимум, что можно сделать — капнуть смазку на ватную палочку и очень аккуратно, нежно протереть подшипник, не усердствуя. Время вращения резко уменьшится, но, в конце концов, спинтайм не для всех стоит на первом месте. Зато подшипник станет более тихим и плавным.
• Только не вода! Как и любой другой механизм, подшипник не терпит контакта с водой или любой другой жидкостью (даже хеннеси). Подшипник может попросту заржаветь, если в механизм попадет лишняя влага.
• Танки грязи не боятся. А подшипники боятся. Не стоит играть спиннером в песочнице или огородике.
• Избегай ударов, падений и переломов. Ну, думаю, тут и так все понятно.

Самые распространенные дефекты (при покупке обязательно проверь)

• Физические повреждения - трещины, сколы, царапины, потертости
• Ржавчина
• Засор - песок, грязь и тд.

Что делать можно?

• Если ты все-таки попытался смазать спиннер и теперь он не крутится — тебе поможет растворитель, например, Уайт-Спирит или 646. Промой им подшипник, это поможет убрать излишек смазки и вдохнуть в твой спиннер новую жизнь. (но это не точно!)
• Снять пыльники (если есть). Просто аккуратно поддень их плоской отверткой или ножом. Возможно, спиннер станет более шумным, зато будет дольше крутиться.
• Прочистить подшипник сжатым воздухом. (иногда достаточно просто сильно дунуть)
• Протереть подшипник сухой чистой кисточкой или щеточкой для чистки электроники.

Коротко о главном

Как правило, если с подшипником что-то случилось, спасти его уже невозможно. Лучше купить новый и заменить, стоить это будет относительно недорого, главное, чтобы конструкция самого спиннера позволяла менять подшипники. Да, подшипники со временем выходят из строя, и это не значит, что они низкого качества, просто подшипники - такой же расходник, как, например, картридж в принтере: вышел из строя - заменили на новый, пользуемся дальше 🙂

Кстати, в нашем магазине все спиннеры оснащены только проверенными оригинальными подшипниками.

P.s. если в твоем спиннере подшипник 608 (диаметр 22мм) - ты можешь прокачать его с помощью «переходника» и увеличить время вращения до 3-3.5 минут!