Создаём настенный держатель для Яндекс-станции мини под 3д-печать

23 October 2020
448 full reads
1 min.
543 story viewsUnique page visitors
448 read the story to the endThat's 83% of the total page views
1 minute — average reading time
Приветствую вас на нашем канале. Меня зовут Женя, я специалист по расчетным модулям, а ещё я - поклонник системы "Умный дом". Сегодня я расскажу вам, как я спроектировал держатель для колонки Яндекс станция мини.

Если вы задумались об установке системы умного дома, то для комфортного управления устройствами необходимо что бы в каждой комнате была станция, выполняющая ваши команды. Для этого у компании Яндекс есть миниатюрная версия всем известной колонки - Яндекс станция мини. При этом от расположения станции будет зависеть насколько хорошо станция будет слышать ваш голос.

Для того что бы станция идеально вписалась в любой интерьер, ей не хватает настенного крепления как в аналогичных устройствах других производителей. Однако такое крепление не решило бы проблемы тянущегося к станции провода питания.

Яндекс Станция мини
Яндекс Станция мини
Яндекс Станция мини
Честно скажу, что идея разработки настенного держателя для Яндекс станции возникла на основе держателей для зарубежных голосовых ассистентов, пользователи которых уже несколько лет назад столкнулись с необходимостью удобного размещения колонок. Поиск готовых моделей в интернете ничего не дал, поэтому изучаем картинки и приступаем к работе.

Настенное крепление для голосового ассистента компании Amazon
Настенное крепление для голосового ассистента компании Amazon
Настенное крепление для голосового ассистента компании Amazon

Ну в целом что может быть сложного? Открываем SOLIDWORKS, создаём новую деталь. Вытягиваем круг чуть большего диаметра, чем сама станция, затем создаем вытянутую форму вилки и объединяем всё в одно тело с помощью перемычки. Затем рисуем контур крепления станции, поворачиваем его на небольшой угол вокруг оси площадки, обрезаем для предания формы и с помощью кругового массива создаем еще два таких же крепления.

Создание 3Д-модели
Создание 3Д-модели
Создание 3Д-модели

С обратной стороны создаю контур, который будет прикрывать намотанный USB кабель, внутри вытягиваем канавки для прокладывания кабеля, катушку и лепестки, прикрывающие кабель, если тот будет выпадать. В целом эти лепестки не являются чем-то сверх необходимым, поэтому для удобства 3D печати их можно будет погасить.

Далее нужно сделать выбор в пользу универсальности или удобства модели. Посмотрите на блок питания, который входит в комплект Яндекс станции. Для размещения этого блока в нашем корпусе понадобится очень много места, или он будет достаточно сильно выпирать. Поэтому я выбрал удобство и отправился на поиск самого миниатюрного блока питания. Им оказалось зарядное устройство под народным названием «USB квадрат» (легко найти в Яндексе).

Комплектация Яндекс Станции мини
Комплектация Яндекс Станции мини
Комплектация Яндекс Станции мини
Измерив блок питания продолжаем проектирование...

Добавляем отверстие крепления для блока и отверстие, в которое можно пропустить лишний провод. К сожалению, крепление не будет универсальным, т.к. для его использования надо купить блок питания, плюс блока в том, что его можно вставить и под вертикальную и под горизонтальную розетку.

Создание разъема под блок питания
Создание разъема под блок питания
Создание разъема под блок питания

Последней проектируем крышку, прикрывающую кабель и блок питания. USB кабель придется вывести через лицевую сторону, места внутри для него нет (пишите, если хотите увеличить габариты этой крышки и спрятать кабель полностью внутри)

Проектирование задней крышки
Проектирование задней крышки
Проектирование задней крышки

В чём преимущество SOLIDWORKS по отношению к другим программам для 3D проектирования? В любом из модулей SOLIDWORKS есть специальный модуль SimulationXPRESS для проверки изделия на прочность. А в топовом пакете SOLIDWORKS лежит полноценный пакет Simulation для статического анализа сборок. Таким модулем я и воспользовался, чтобы узнать насколько прочной будет моя разработка и есть ли у неё слабые места.

Эпюры напряжений (слева) и перемещений (справа)
Эпюры напряжений (слева) и перемещений (справа)
Эпюры напряжений (слева) и перемещений (справа)

Результаты анализа — это отображение эпюр напряжений и перемещений. Эпюра напряжений помогает определить области, в которых материал подвергается нагрузке. Напряжения в этой конструкции получились меньше предельных, поэтому в некоторых местах мы можем убрать лишний материал, сделав стенки несколько тоньше.

В 3Д-печати одной из главных составляющих является материал

Эпюра перемещений покажет, как деформируется деталь под нагрузкой, она показывает результат в единицах длины. С помощью опции Simulation Display я отобразил тела, не участвующие в расчете на эпюре, чтобы показать почему нижнее крепление станции прогибается. Перемещение крайней точки под весом станции равно одной десятой миллиметра. Это немного, но всё же я добавлю сюда небольшое ребро жесткости.

Добавление ребра жесткость и удаление лишнего материала после виртуального исследования
Добавление ребра жесткость и удаление лишнего материала после виртуального исследования
Добавление ребра жесткость и удаление лишнего материала после виртуального исследования

После доработки объем материала модели снизился с 32.2 кубических сантиметров до 26.5 куб см, что составляет почти 20% экономии материала, плюс объем крышки 2.5 куба.

Напряжения и перемещения в итоговой модели крепления
Напряжения и перемещения в итоговой модели крепления
Напряжения и перемещения в итоговой модели крепления

В итоге мы получаем интересную модель настенного крепления для Яндекс станции мини, в котором можно спрятать USB кабель. Теперь нужно найти 3D принтер распечатать тестовый прототип. Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить результаты наших "кухонных" испытаний.

Анимированная инструкция по сборке
Анимированная инструкция по сборке
Анимированная инструкция по сборке
Если вас заинтересовала модель, пишите свои комментарии. А когда эта статья наберет 100 лайков, эту модель (и будущие доработки, если такие будут) вы сможете найти в конце этой статьи.