水中ボットのモーターシャフトの漏れを防ぐ

水生ボットを構築するときはいつでも、明らかな理由から、漏れを防ぐように常に注意する必要があります。さて、ワイヤーの穴は簡単に水密にすることができますが、モーターはどうでしょうか？ケーシングを所定の位置に簡単に密閉できます（ケーシングの穴を埋めることもできます）が、車軸がケーシングと出会う部分は保護されないままです。

モーターへの水漏れは依然として非常に悪いです。固いシールは車軸を動かせず、液体シール（またはグリースのようなもの）が最終的にこすり落とされるため、この領域を適切に密封する方法はないと思います。

モーターの周りに2つ目のケーシングを配置することを考えていました。シャフト用のカスタムゴムオリフィスを使用することもできます。次のようなものです（GIMPに慣れていない、悪い描画を許してください）：

これはおそらく漏れを停止しますが、摩擦によってトルク/ rpmを大幅に低減します。

それでは、モーターの性能に大きな影響を与えることなく、モーターへの水漏れをどのように防ぐのでしょうか？

（明確にするために、私は特別な水中モーターを買いたくありません、私は自分のモーターを水密にする方法を好むでしょう）

「アクアボット」が完全に潜水可能な乗り物なのか、それとも水上乗り物なのかわかりません。

水上車両の場合は、RCボートを見るだけです。彼らはこれをかなりうまく解決しました。

ボートに水が入らないようにするシールは、スタッフィングボックスと呼ばれます（図の4）。単にグリースを詰めたチューブです。グリースは、チューブとプロペラシャフトの間のボートに水が漏れるのを防ぎます。通常、シャフトとチューブの内側との間に約1mm程度の隙間があり、そのため十分なグリースを保持できます。チューブの端には、摩擦をほとんど生じさせないが、グリースの漏れを防ぐ緩いブッシュが取り付けられています。

これは、深く潜らない限り、おそらく完全に潜水可能な乗り物でもうまく機能します。深くなると、圧力がチューブに水を押し上げ、グリースを押し出し、最終的にボートに水を入れます。

これに対抗する1つの方法は、単に押し戻すことです。物事のバランスを保つために、スタッフィングボックスの反対側の空気圧を上げます。これを行う1つの方法は、モーターとチューブの内側の端を小さな密閉箱の中に入れることです。小さなポンプを使用して、水圧に合わせてボックスを加圧します。

あるいは、水があなたに代わって仕事をさせてくれませんか？ゴム製の袋の内側にモーターを密閉し、ボートの外側に収納します。水圧によりブラダーが圧縮され、内部の空気圧が常に外部の圧力と完全に一致します。

私の最後の提案は、Mark Boothのものに似ています。車両の船体を横断できるモーターを構築してみませんか。モーターの磁石を外側に置き、乾燥した場所で巻線を内側に保ちます。ここで作成するのは、基本的にブラシレスモーターです。

これをダクトファンのようなものに組み込むことができます。

磁気結合ドライブを検討してください。磁気カップリング付きの標準モーターを使用して、トルクをプロップに伝達します。

これにより、車両内でモーターを完全に密閉できます。

^{上記のEric Stackpoleの記事から。許可なく使用されているが、帰属表示のある画像。}

このソリューションは、またはあなたが送信する必要がありますが、オープンウォーターでの使用のためにそれをすることを明確な利点があるのトルクに応じて、しかし適してもしなくてもよいです制限トルクを。つまり、プロップが詰まって、適切なモーターとカップリングトルクを選択した場合、モーターが燃える前にカップリングがスリップします。

エリックのソリューションは、トルクをプロペラに同時に伝達し、プロペラをシャフトの中央に配置し、プロペラをシャフトに沿って中央に配置するため、特に気に入っています。いくつかの問題を同時に解決するエレガントなデザイン。

非常に安価な方法（教育予算など）を探している場合は、Sea Perch ROVビルドマニュアルを参照してください。

完全な開示、私はこの教育プログラムを率いるMIT研究所で働いていました。

そのPDFの9ページで、フィルムキャニスターと便器用ワックスでホビーモーターを防水する方法について話し始めています。住宅全体が水没したままであり、場合によっては20フィートまたは30フィートの深さにしました。

ビルドは実際には非常に簡単です。私たちは多くの中学生や高校生がこれらを作るのを手伝っており、アザラシが信頼できないことが判明した事件を思い出せません。

すべてのシールが漏れます。シャフトが唯一の出口になるようにモーターを密閉できる場合は、モーターに鉱油などの低粘度の非導電性オイルを充填します。これにより、シール全体の圧力差が大幅に減少します。

価値があると思って、私はMaker FaireのOpenROVブースの隣にいて、彼らの答えは「漏れさせて、後で乾かす」ことでした。彼らは、モーターに入った水が彼らに問題を引き起こさないことに驚いたと言いました。

「私はこれを自分で試したことはありませんが、聞いたことがあるかもしれません-またはおそらく何も失敗していませんでした :-)

しかし、安価なモーターから始めて、あなたの経験が彼らのものと一致するかどうかを見るのは価値があるかもしれません...

リモート制御されたボートの1つで、この設計を使用しました...

青いディスクはフライホイールです。それらは、柔軟性のある防水膜の両側に引っ掛けられている緑色の棒に取り付けられています。膜はケーシングの両側に固定されているため、動きは伝わりますが、水は通しません。

他の投稿のすべての提案に出くわしました。なぜ人々も複雑で高価な解決策を提案しているのか理解できませんが、これも実行可能ではありません。

メカニカルシールは、我々は、海水中の20メートルの深さまで、このモータを使用することができ、モータを密閉またはIP 68のそれを作るための最も簡単な答えです。

構造はウェットピットのようなものです。

このようなタイプのモーターは、水深20 mまで機能する下水水中ポンプで使用されます。

そのようなシールのコストも非常に低いです。

私はあなたが話していることを正確に理解しています。トラックシステムを備え、海底をう独自のROVを開発しています。ギアドライブを底に近づけてROVの高点にモーターを配置することをお勧めする場合は、ROVが深くなるとチャンバーに空気が入るようにする加圧空気システムを取り付けることができます。水位が上がると空気が入ることを除けば、便器のようなものだと考えてください。私はこの同じ問題について考えました、そして、これは私が思いついたものです。エアガンからのCO2カートリッジと自家製の加圧バルブ（便器からのアイデア）を使用すると、深部になるほど、より多くの空気が圧縮され、水がチャンバーに入ります。バルブを取り付けると、より多くの空気が導入され、水が電気モーターから遠ざけられます。

私の水中ロボットに取り付けられたシンプルなDCモーターは、1年もの間、どのシールもなしで、まだ動作しています（少しノイズが増えています）。

12Vの電圧はそれほど大きくないので、電源端子を水に浸しても、塩分がなければ水はそれ自体に多くの電流を流しません。

電流が最小抵抗の経路を流れるため、電流の大部分は依然としてモーターの巻線を通過しますが、水の存在によりモーターのブラシを損傷するラスティが発生し、ノイズと摩擦が増加します。

Tracked-ROV / toilet-bowlの答えを拡張するには、エアガンカートリッジの複雑さなしで同じことが実現できます。モーターがチャンバー内で十分に高い位置にある場合、水が入ると、チャンバーの高さ、ROVの深さ（および流体の密度）で、ある時点で圧力が等しくなり、さらなる流体の侵入を防ぎます。

学校の科学プロジェクトの一環として、水中ポンプを作りたかった。私は通常のDCモーターとそのシャフトを防水にするのに本当に苦労しました。私は惨めに失敗しました。後でアイデアを思いつきました。モーターからシャフトと磁石を取り外しました。コイルを取り外し、シャフトの磁石を取り付けました。小さなPVCパイプピースを使用して、それを巻きます。シャフトをコイル状のPVCパイプ内に保持します。コイルにAC電流を流すと、シャフトが回転します。そのため、回転シャフトの防水は必要ありませんが、壁にワイヤー穴を開けることは非常に簡単です。

現在、コイルは防水であり、シャフトにはショートするコイルと電気回路がありません。水の下のちょうど磁場。