Распиловочный станок — далеко не первое, что приходит в голову при взгляде на россыпь ярких пластиковых деталей. Тем не менее автор проекта давно искал применение своим пневматическим моторам на базе LEGO, и логика поиска привела к очевидному вопросу: можно ли сделать на их основе что-то по-настоящему полезное — например, циркулярную пилу, которая справится с настоящим деревом.
Полностью «лего-версия» с трудом справляется даже с бумагой. Источник изображения — hackaday.com
Начав с простого прототипа из штатных деталей конструктора, чтобы отработать сам механизм, автор довёл конструкцию до пневматического станка с настоящим металлическим диском. Достаточно сказать, что это не тот проект, который стоит оставлять детям для самостоятельных экспериментов с конструктором без присмотра взрослых.
Главная звезда проекта — разумеется, воздушная турбина, вращающая диск. Над ней автор работал довольно долго, перебрав несколько прототипов, чтобы подобрать напечатанную на 3D-принтере геометрию лопаток, которая переводит в вращение как можно большую часть энергии сжатого воздуха.
Выбор пневматики здесь не случаен. Электромотор сопоставимой мощности в габаритах детали конструктора попросту не существует, а воздушная турбина отдаёт высокие обороты при минимальной массе — именно то, что нужно пильному диску, которому важна не тяга, а линейная скорость кромки. Плата за это — необходимость в компрессоре и шум, который у пневматики традиционно выше, чем у электропривода.
Попутно выяснилось, что печать пильных дисков на 3D-принтере — задача неблагодарная: скорее всего, дело в невозможности получить достаточно острую кромку. Это как раз та область, где трудно превзойти настоящий диск от станка, с одной существенной оговоркой: всё, что хорошо режет доски и колбасу, с тем же успехом разрежет и невнимательно подставленные пальцы.
Причина неудачи с печатью понятна из свойств материала. Пластик не держит геометрию режущей кромки: радиус скругления у напечатанного зуба на порядки больше, чем у заточенной стали, а слоистая структура детали работает как система готовых трещин. Добавьте к этому центробежные нагрузки на высоких оборотах — и становится ясно, почему единственным разумным решением остаётся стальной диск заводского изготовления.
Что касается безопасности, подача воздуха отключается автоматически: в финальной версии предусмотрен предохранитель по принципу «мёртвой руки», требующий постоянно удерживать его одной рукой. Была добавлена и система автоматической подачи, которая пытается направлять доску в пилу, но она оказалась капризной. В сумме компрессор и горстка компонентов, не входящих в ассортимент конструктора, дали вполне убедительный распиловочный станок.
Стоит держать в голове и то, чего в конструкции нет. У настоящих станков есть расклинивающий нож и защита от обратного удара — при заклинивании заготовки диск способен швырнуть её в оператора. На самодельной пиле из конструктора таких элементов не предусмотрено, поэтому повторять проект имеет смысл скорее как инженерное упражнение, а не как замену инструменту в мастерской.
Ниже — видео со сборкой конструкции и испытаниями станка.
