ChSTU repository

Зміст 
Стор. 
Технічне завдання………………………………………………..…… 2 
Вступ............................................................................................................ 5 
1 Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного 
аналізу існуючих аналогів........................................................................... 6 
1.1 Класифікація 3D принтерів типу кінематичної схеми 6 
1.2 Якість друку 3D принтера 11 
2 Обґрунтування технічного завдання...................................................... 21 
3 Розробка структурної та електричної принципової  схеми ………….. 22 
4 Розрахунок та підключення основних елементів схеми пристрою… 32 
4.1 Підключення термісторів і датчиків температури  32 
4.2 Підключення обігрівача ліжка 40 
4.3 Підключення кінцевих вимикачів 44 
4.4 Розрахунок температури в камері друку 48 
5 Технологія підготовки плати керування до використання 56 
6 Спеціальний розділ 68 
6.1 Маркетингове дослідження розробки 68 
6.2  Охорона праці 68 
Висновок…………………………………………………………….……. 83 
Список використаної літератури………………………………………... 84 
Додаток А   Відомість технічного проекту…………….………... 
Додаток Б    Перелік нормативних документів………………………... 
Додаток В   Специфікація і переліки документів…………………….. 
Додаток Г    Розрахунок надійності на ЕОМ………………………….. 
РС-83.022.401.001ПЗ 
Изм. Лист № докум. Подп. Дата 
Разраб. Власенко Н.П. Лит. Лист Листов 
Розробка 3D-принтера 
Пров. Туз В.В. Т 3 
Пояснювальна записка 
ЧДТУ
Н.контр Тичков В.В 
 
Вступ 
 
Дешевий тривимірний (3D) настільний друк, хоча ще й у стадії розвитку, 
швидко розвивається  за допомогою, мабуть, безмежного потенціалу. З її здатністю 
відтворювати 3D об'єкти – від археологічних експонатів, складних математичних 
поверхонь до медичних протезів – технологія має перспективні перспективи для 
науки, освіти та сталого розвитку. Індустрія 3D друку бере свій початок наприкінці 
1980-х (стартувала з окремих початкових експериментів у 1970-х), але ці дорогі 
машини обмежувалися використанням професіоналами. Поточне поширення нової 
3D технології обумовлено появою можливості використовувати матеріали 
патентів, що втратили термін дії. Нові технології друку також отримують користь 
від проектів з відкритими вихідними кодами (наприклад, програмний та апаратний 
Arduino ) та вільного обміну цифровими файлами через Інтернет[10]. 
Програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом дозволяє нам 
розробляти тривимірні об'єкти, а також керувати 3D принтерами для друку 
створених об'єктів, існує безліч доступних посібників та інструкцій щодо 
використання цих програм. Витратним матеріалом для більшості сучасних 3D 
принтерів є біорозкладний пластик PLA, або ABS. Останній зазвичай 
використовують для виробництва автомобільних бамперів через його міцність та 
жорсткість, а також з нього роблять деталі ЛЕГО. Пластикова нитка плавиться при 
температурі від 170 до 250 градусів Цельсія, щоб створити кілька шарів, що 
підсумовуються в цілісний надрукований 3D об'єкт. Результатом може бути об'єкт 
– математична модель пляшки Клейна, або ансамбль рухомих ланок. Деякі з нових 
3D принтерів можуть друкувати компоненти. Єдиним обмеженням для цієї 
"простої" альтернативної технології є обмеження розмірів об'єкта, що друкується 
(зазвичай 20х20х20см), що пояснюється економією на складових частинах. Тим не 
менш, великий 3D об'єкт може бути зібраний з декількох маленьких пластикових 
деталей. Ще одне велике перевага в тому, що весь цей процес виробляє набагато 
менше відходів, ніж традиційні виробництва, де велика кількість матеріалу 
обрізається від частини, що використовується[11]. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
4 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Портативні 3D принтери можуть виготовляти на замовлення продукти та 
запасні/замінні або унікальні елементи, що підлягають збиранню за необхідності та 
досить швидко. Складні невеликі 3D об'єкти (розміром з брелок для ключів – прим. 
ред.) можуть бути створені швидше ніж за годину та результат вражаючий: міцні, 
міцні, дуже легкі (важати лише по кілька грам) і досить дешеві, тому що ціна PLA 
пластику сьогодні близько 20 доларів США за кг, а одного кілограма достатньо, 
щоб створити дюжину та дрібніших об'єктів. 
Насправді, велика кількість додатків та доступна ціна роблять 3D друк 
технологією, доступною для широкої аудиторії. Вартість нового покоління 3D 
принтерів, заснованих на апаратних засобах з відкритим вихідним кодом, 
варіюється від 30 до 1500 доларів США, і вони можуть бути придбані через 
Інтернет. У масштабі принтери можуть бути використані для домашнього друку 
об'єктів, для невеликих дослідницьких лабораторій в університетах та школах для 
створення навчального матеріалу, без необхідності вкладати багато грошей. 3D 
друк відкриває нові можливості, які раніше не здійснені для творчого 
виробництва[10-14]. 
Є надія, що ця передова технологія відкриє нові перспективи для науки, 
освіти та впливу в країнах, що розвиваються. Доступна вартість технології плюс 
велика кількість 3D об'єктів для друкування у вільному доступі (зазвичай "*. STL" 
формат) вже в даний час роблять нові 3D принтери привабливою технологією для 
країн з низьким рівнем доходу. 
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
5 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
1 Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного 
аналізу існуючих аналогів 
 
1.1  Класифікація 3D принтерів типу кінематичної схеми 
Будь-який 3D принтер має платформу та екструдер , які рухаються щодо 
один одного. Вони виробляють механічне рух - тобто . _ своє становище у просторі 
та часі . 
Кінематика в 3D принтері - це схема згідно якої рухаються екструдер та 
платформа. У світі існує чотири типу кінематичних схем 3D принтерів . 
Перша Кінематична схема - це схема малопоширених на сьогоднішній день 
Дельта- принтерів[9] . 
 
 
Рисунок 1.1-Дельта-принтер 
Суть роботи даного типу принтера полягає в тому, що робітник стіл завжди 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
6 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
залишається нерухомим , а рухається тільки екструдер . Дані принтери не досягли 
якихось певних успіхів . Можливо тому, що вимагають спеціальної установки та 
налаштування, а також специфічного програмного забезпечення . 
Дельта- принтери мають високий каркас для вільного ходу довгих важелів . 
І разом з тим - невелику область друку . 
Переваги[3] : 
• легко кастомізується . Для збільшення висоти достатньо прикупити 3 
шматки профілю більшої довжини , і збільшити максимальну висоту у 
налаштуваннях; 
• займає мало місця . Він частіше високий , ніж громіздкий по довжині та 
ширині , за рахунок цього компактність ; 
• якщо зробити легкий ефектор (каретка, на якій встановлений хотенд ), 
то можна домогтися великих швидкостей без втрати якості печатки ; 
• переміщення по висоті не відрізняється від переміщення XY. Таким 
чином, немає залипання лінійних підшипників на переїздах столу, як у 
Cartesian принтерів , зайвих двигунів , що катаються на балці ; 
• відсутність виступаючих частин дає можливість закрити корпус та 
надати рамі жорсткості . 
Недоліки [3]: 
• складна математика переміщень , рекомендується ставити відразу 32-
бітові плати ; 
• складне настроювання. Часта проблема в налаштуванні - прибрати так 
звану " лінзу ", адже кожен стрижень обертається з радіусом і при 
некоректній налаштування у вас друкується площина буде або 
опуклою , або увігнутою лінзою . 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
7 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
Рисунок 1.2- Кінематика Дельта-принтера 
 
Друга кінематична схема - XZ Head Y Bed . На даний момент ця кінематика 
є дуже популярною при створенні дешевих китайських 3D принтерів . 
 
 
Рисунок 1.3 – 3D принтер Prusa Mendel 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
8 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
У цю групу входять в основному принтери Rep-Rap , відмінною 
особливістю яких є відкрита платформа та трикутний каркас бічних стінок . 
Полегшена конструкція таких принтерів спрощує процес складання , але породжує 
під час друку вібрації , від яких знижується якість готових виробів [9]. 
Досить популярним на пострадянському просторі став пристрій Mendel - 90 
з розташованими під прямим кутом дерев'яні панелі. Фанеру легко можна замінити 
на оргскло або інший підходящий матеріал . Така конструкція позитивно впливає 
на точність друку та знижує кількість вібрацій . 
 
 
 
Рисунок 1.4 – SD-принтер PrintrBot Plus 
Ще одним представником даного типу принтерів є 3D-принтер PrintrBot з 
підвищеною жорсткістю несучої рами . При розробці даної моделі конструктори 
також відмовилися від трикутного каркаса бічних стін і обважнили підстава , 
сховавши в нього електронну начинку. Це дозволило здешевити конструкцію 
пристрої та спростити процес його складання . Точність у подібних 3D принтера х 
залежить від різьбових шпильок та їх жорсткості . Якісні шпильки – це 70% якості 
цього 3D принтера. 
Третя кінематика - XY Head Z Bed , коли екструдер рухається по осях XY, а 
стіл - Z. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
9 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
 
Рисунок 1.5 – 3D принтер Ultimaker 
За допомогою двох зубчастих ременів двигун осі Y переміщує каретку осі 
X, на якій закріплений двигун , який приводить у дію _ друкуючу голівку. Усі три 
окремі ременя обов'язково повинні бути натягнуті струною . В іншому випадку 
принтер не буде якісно друкувати . За допомогою чотирьох великих і двох 
маленьких ременів та гладких загартованих валів починає рухатися _ друкуюча 
головка з гідною швидкістю . Як результат – якість друку у 3D принтерів з таким 
чином побудованим кінематикою , одне з самих кращих[3] . 
Четверта кінематика - H- Bot . 
 
Рисунок 1.6 - Кінематика H - Bot 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
10 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
При обертанні обох двигунів в один і той же бік, виконується рух екструдера 
по осі X. обертання обох двигунів у протилежний бік - рухається каретка з 
екструдером по осі Y. У випадку , якщо обертатися буде лише один із двигунів - 
отримаємо одночасне рух по двох осях, тобто це буде рух по діагоналі . 
Очевидні плюси цією кінематики – двигуни знаходяться статично, їм не 
треба нікуди їздити , відповідно , вони можуть бути будь-якими ( тобто 
потужними). Ремінь тут всього один - отже відсутній велике кількість натяжних 
механізмів . 
Але є й мінуси – дана конструкція повинна бути абсолютно жорсткою . 
Інакше замість кіл будуть виходити овали[3] . 
 
1.2 Якість друку 3D принтера 
Абсолютне більшість всіх сучасних 3D принтерів використовують крокові 
двигуни одного типу та сконструйовані за схожим принципом. Так само їх 
друкуючі голівки та приводи не сильно відрізняються один від одного. Програмне 
забезпечення у більшості 3D принтерів схоже та розробляється на базі поширеною 
платформи Arduino . 
Вже порядку Кілька років виробники FDM 3D принтерів для своїх моделей 
не створюють ПЗ, вибирають програмне забезпечення , яке вільно поширюється , 
наприклад , Cura , Repetier Host і т.д. _ 
Майже на будь-який моделі можна, можливо домогтися приблизно 
однакового якості друку , з незначними відмінностями . І залежить це не від 
зазначеної виробником точності , а від матеріалу , яким друкує користувач 3D 
принтера, досвіду оператора, який керує 3D принтером та від швидкості друку . 
Трохи більше високим якістю друку , можуть похвалитися 3D принтери , які 
виготовляються в металевому корпусі та побудовані на лінійних рейкових 
напрямних . За допомогою більше точних безлюфтових рейка і гвинти , похибка 
під час друку буде знижена відповідно _ можна, можливо буде використовувати 
пластик на більш високою швидкості[12]. 
Виходячи з описаних вище даних , вже можна зробити деякі висновки та 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
11 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
розібратися , чим саме відрізняється той або інший FDM принтер від своїх 
конкурентів , крім його вартості . 
Основні відмінності 3D принтерів[12]: 
• вимоги принтера до якості матеріалів для використання ; 
• жорсткий корпус або рамна конструкція ; 
• наявність камери для друку закритого типу ; 
• тефлонова серцевина екструдера та притискний механізм ; 
• більше потужний , але при цьому не важкий , двигун екструдера ; 
• місце розташування котушки із пластиком; 
• наявність підігріваного столу та системи обдування . 
• Важливі відмінності : 
• тип приводу ( гвинтовий або ремінної ); 
• можливість автономною друк без ПК; 
• максимальний розмір області друку . 
Незначні відмінності : 
• додаткові функції пристрої ( wi-fi , камера і т.д. ); 
• термін експлуатації та термін технічної підтримки ; 
• впізнаваність та розкручуваність бренду. 
Тепер , давайте розберемося з термінами - якість та точність . У нашому 
випадку ці ознаки якості повинні визначати переваги самого принтера та якості 
його друку . 
Сучасні FMD 3D принтери володіють наступними властивостями , які 
виділяють їх серед інших : 
висота кроку по осі Z; 
дискретність позиціонування ; 
діаметр сопла ( розмір краплі , яку отримуємо із сопла). 
Ці ознаки можуть вплинути на якість майбутньої друку та визначити її 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
12 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
точність , яку часто плутають із якістю . Але якщо у випадку з якістю потрібно 
враховувати вплив обдування . _ середовище та тип камери 3D принтера, то на його 
точність вони не впливають . У нашому випадку принтер повинен відповідати 
заданим розмірам та координатам. Давайте розберемося з кожним зазначеним 
ознакою докладніше : 
а ) висота кроку по осі Z або висота шару є досить маленькою . На сучасних 
моделях встановлена платформа, яка зсувається на дуже невеликі відстані , близько 
2,5 мкм . При цьому висота шару буде кілька відрізнятися під час друку . Хоча 
теоретично , можна _ добитися і 2,5 мікрон , але зробити це не вийде у зв'язку з 
фізичними обмеженнями матеріалів , які не дозволять створити шар подібного 
розміру . Екструдер видавлює в'язку краплю і зробити її настільки дрібної 
неможливо . В результаті безлічі експериментів була розрахована оптимальна 
висота шару для 3D друку на принтерах FMD, що дорівнює 150-200 мкм . У такому 
у разі крапля має достатній обсяг , щоб приклеїтися до попереднього шару та 
надійно зафіксуватися на ньому ; 
б ) параметр, який здатний визначити вірність переміщення друкуючої 
головки 3D принтера, щодо встановлених програмою координат, називається 
точністю позиціонування . При цьому у більшості моделей дискретність 
позиціонування вказується в діапазоні 20-300 мкм ; 
в ) розмір точки безпосередньо залежить від діаметра отвори сопла, яке 
присутній у екструдера . Інженери та розробники технології 3D друку , в ході своїх 
експериментів зробили висновки про те, що оптимальний діаметр сопла повинен 
бути в межах 400-500 мкм . Хоча в рекламних оголошення та роликах часто можна 
почути , що у певної фірми розроблений інноваційний принтер, який дозволяє 
друкувати у кілька разів якісніше за рахунок діаметра сопла, яке зменшено в два 
або кілька разів. Насправді _ якість буде кілька збільшено , але ось у тонких сопел 
є ряд своїх недоліків : 
• надруковані шари будуть більше крихкими ; 
• друк буде перериватися , а саме сопло більше схильно засмічення . 
Адекватні виробники намагаються комплектувати свою продукцію 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
13 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
нормальними розмірами сопла, які відповідають потрібним параметрам (400-500 
мкм ). За бажання , покупець завжди може придбати сопло з меншим діаметром і з 
його допомогою буде отримана мініатюрні краплі. Сучасні програми для 3D 
принтерів дозволяють самостійно ставити діаметр сопла. 
Підводячи підсумки можна, можливо виділити кілька основних моментів , 
які необхідно оцінювати у 3D принтера: 
Принтери , що працюють за технологією FDM, не можуть створити 
деталізацію вище 100 мкм _ _ заяву в технічній документації ; 
При виборі FDM принтерів стоїть зупинитися на моделях з рамним 
корпусом з металу , вони здатні демонструвати найкраще якість друку при 
більшому швидкості ; 
На низькій швидкості та високих налаштуваннях якість друку всіх 3D 
принтерів FDM практично не відрізняється . 
Параметри та температурні аспекти процесу 3D друку 
На основі всієї наведеною вище інформації можна, можливо узагальнити та 
систематизувати параметри , що впливають на якість друку . 
Температура плавлення використовуваного пластику. Робоча температура 
плавлення пластику у кожного типу пластику визначена і при неправильній 
установці цієї температури у слайсері це негативно позначиться на самій моделі . 
Температура в області друку , ще один важливий параметр , що впливає на 
якість друку . У 3D принтерах відкритого типу він надає найбільше вплив на друк 
моделі , так як область друку схильна впливу неконтрольованих обурень таких як 
порив вітру , встановлений поруч кондиціонер , що охолоджує приміщення в 
спекотне час року та інших обурень , що впливають на однорідність температури у 
всій області друку . 
Натяг ременів горизонтування напрямних осі Z. Якщо натяг ременів по осях 
x або у не задовольняє рекомендованому , це сильно позначиться на якості друку , 
так як почне з'являтися перескакування ременя при недостатньому натягу , або при 
перетягнутому ремені зайві напруги , що впливають на правильну роботу 
крокового двигуна. При неправильному горизонтуванні напрямних почнуться 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
14 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
проблеми під час друку першого шару . 
Адгезія філаменту з платформою . Ця проблема виникає дуже часто і 
безпосередньо залежить від складу та характеристик використовуваного пластику. 
Рекомендацій щодо рішення цією проблеми велике безліч , від змащування 
платформи клеєм ПВА до використання боросилікатний підкладки . 
Налаштування слайсера . Це один із основних параметрів , що впливають на 
якість друку вашого принтера, для кожного принтера потрібний індивідуальний 
підбір налаштувань . Звичайно, в інтернеті багато статей та рекомендацій на цю 
тему, але в більшості випадків підбір оптимальних налаштувань проходить 
методом проб та помилок . При проведенні налаштування потрібно взяти до уваги 
безліч факторів та характеристик 3D принтера. 
Нас цікавлять параметри , які безпосередньо або опосередковано пов'язані з 
температурними проблемами друку . Конкретні матеріали , як правило, 
розробляються під певні платформи , що виконують спеціалізовані функції . На 
сьогоднішній день існує безліч видів та типів 3D пластику. У кожного з них різні 
властивості , і характеристики та підхід до роботи з ними звичайно ж різний . Так 
звана « температурна » проблема одна з тих , з якими обов'язково стикаються всі, 
хто займається 3D печаткою . 
Наприклад , пластик ABS за своїми параметрами більш « гарячий », ніж 
PLA. Робоча температура плавлення ABS пластику становить ~210°С - 260°С, у 
PLA робочі температури кілька нижче ~190°С - 220°С. Але є важливе відмінність , 
ABS пластик більше вимогливий до сталості температури повітря робочої камери 
та до температури поверхні, на якій буде знаходитись деталь у процесі друку . Тому 
для деталей із ABS пластику потрібен підігрів робочого столу до 110°С, інакше 
краю друкується деталі швидше всього відірвуться від столу і згодом вся деталь 
може бути зірвано з місця. 
PLA пластик у свою чергу не вимогливий до підігріву робочого столу та до 
незначних змін температури повітря робочої камери. Але багато хто користувачі 
3D принтерів і для цього типу пластику теж використовують, підігрів платформи 
для кращої адгезії моделі до столу. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
15 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Типові « температурні » проблеми з якими може зіткнутися кожен 
користувач 3D принтера описано нижче . 
Відклеювання першого шару . 
В основі 3D модель піднімається і не прилипає до платформи . Ця проблема 
також може спровокувати горизонтальні тріщини у верхніх шарах 3D моделі . 
Деформація нижніх шарів відбувається через особливості пластику . ABS та PLA 
пластик охолоджується дуже швидко і саме це може призвести до відлипання 
першого шару . 
Можливі рішення[10]: 
підігрів платформи . Саме просте рішення для цієї проблеми - використання 
платформи з підігрівом та встановлення температури , трохи нижче температури 
плавлення пластику; 
калібрування платформи . Неправильна калібрування платформи також 
може впливати на якість друку першого шару ; 
збільшення контакту між 3D моделлю та платформою . Часто ця проблема 
також виникає через недостатньо _ щільного контакту моделі та підкладки ; 
налаштування вентилятора. Як правило, вентилятори повинні перемикатися 
на повну потужність , як тільки роздруківка досягає висоти 0.5 міліметрів , але ви 
можете збільшити висоту до 0.75 міліметрів , щоб дати шарам охолонути 
природним шляхом . 
 
 
 
Рисунок 1.7 - Відклеювання першого шару 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
16 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Зміщення першого шару . 
Основа моделі трохи зміщена . Як правило, основа моделі зміщується через 
вагу _ роздруківки _ _ тисне на перший шар , коли нижні шари ще не встигли 
охолонути . Часто трапляється з принтерами з підігрівом платформою . 
Можливі рішення : 
- надмірне переохолодження . Щоб позбутися проблеми _ зміщення 
першого шару , що друкуються моделі повинні бути достатньо охолоджені , щоб 
витримувати вага всієї моделі . Надмірне переохолодження може призвести до 
деформації першого шару . Знайти баланс достатньо складно . Домогтися 
оптимальною температури можна, можливо послідовним її зниженням для 
платформи на 5 градусів (але не більше ніж на 20 градусів від рекомендованої 
температури ). 
 
 
Рисунок 1.8 - Зміщення першого шару 
 
Тріщини у високих об'єктах . 
Тріщини з боків моделі _ всього у високих моделях. Проблема може 
виникнути несподівано , і частіше всього виникає у великих принтерах, особливо 
якщо ви не стежите за їх роботою . На верхніх шарах матеріал охолоджується 
швидше , тому що тепло від платформи не досягає необхідною висоти . Через це _ 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
17 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
адгезія верхніх шарів нижче . 
 
 
Рисунок 1.9 - Тріщини у високих об'єктах 
 
Можливі рішення[14]: 
температура екструдера . збільшенням температури екструдера може 
виправити цю проблему, краще всього підняти її на 5-10 ° C; 
напрямок та швидкість вентилятора. Потрібно перевірити вентилятори і 
переконатися , що вони спрямовані на модель. Якщо напрямок правильне , 
зменшіть їх швидкість обертання . 
Діри на верхньому шарі 
Діри та щілини на верхній поверхні роздруківки . Дві найбільш поширені 
причини цією проблеми - неправильне охолодження верхнього шару і недостатньо 
товстий верхній шар . 
Можливі рішення[14]: 
перевірка розташування вентилятора. Охолодження може спровокувати цю 
проблему, так що раніше всього слід перевірка вентилятора. Коли принтер починає 
друк, вентилятори встановлені на мінімальну швидкість або взагалі вимкнені . 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
18 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Після друку першого шару , вентилятори починають працювати . Першим справою 
слід перевірити , починають чи вони працювати , а також продовжують чи вони 
роботу , коли друк закінчено. 
Якщо все добре , слід переконатися , чи правильно встановлено напрям 
вентилятора - вони повинні обдувати модель; 
- Встановлення швидкості вентилятора в G- Code . Ще одна проблема 
охолодження пов'язана з надмірним кількістю пластику під час друку верхнього 
шару . Він винен остигати швидко , щоб не провалюватися між вже 
роздрукованими підтримуючими елементами . Швидкість обдування може бути 
відрегульована за допомогою G- Code ( як правило, G- Code для Fan On це M106 та 
M107 Fan Off ). Також встановлення швидкості вентилятора на максимум для 
верхніх шарів . 
 
 
Рисунок 1.10 - Діри на верхньому шарі 
Деформація 3D моделі[8] 
Наслідки перегріву тонких стінок на кутах деталі пов'язано з тим, що для 
друку кута соплу принтера доводиться трохи довше бути над одним і тим самим 
місцем деталі , ніж під час друку простий прямий лінії . Через це щоразу сопло 3D 
принтера все сильніше нагріває одну ділянку деталі та в результаті ми отримуємо 
температурну деформацію . 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
19 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
Рисунок 1.11 – Деформація 3D моделі через перегрівання _ 
 
Можливі рішення [14]: 
• підвищити швидкість друку . Але є ймовірність появи шлюбу _ _ якраз 
з більшою швидкістю печатки ; 
• знизити температуру екструдера , але тоді філамент буде більше 
густий і може з'явитися недоекструзія ; 
• використовувати додатковий обдув 3D моделі . 
 
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
20 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
2 Обґрунтування технічного завдання 
 
З розглянутих систем кінематичних рухів 3D принтерів та технічних 
характеристик аналогів цих систем, вибираємо Core XY– компоновку. Дана 
система має компактність, зручне розташування вузлів принтера. Одним з 
найбільш важливих критеріїв вибору є висока швидкість друку, на відміну від 
інших систем. У цій системі є можливість модернізації та поліпшення окремих 
технічних характеристик[3]. 
Слід відзначити, що стіл є суцільнометалевим і виконаний у вигляді 
алюмінієвої пластини , при цьому висока якість виготовлення дозволяє не 
використовувати у процесі друку накладку з боросилікатного скла, яку нерідко 
доводиться встановлювати на велике кількість моделей 3D принтерів для 
вирівнювання площині . 
Використання висококласних крокових двигунів дозволило досягти 
максимальною точності позиціонування, яка становить 0.012mm для осей XY і 
досягає 0.004mm для осі Z. Товщина шару змінюється в межах від 0.1 до 0.4 мм, 
дозволяє гнучко налаштувати принтер під конкретні завдання , полегшуючи 3D 
друк. Швидкість , з якою подається 3D нитка може регулюватись у межах від 40 до 
120 мм/с. 
Великим плюсом є висока уніфікація вузлів, дана особливість відкриває 
широкі можливості з апгрейду та модернізації з метою максимально повної 
підстроювання принтера під завдання користувача . 
Для максимальної зручності користувачів принтер оснащений картридером 
формату SD, і може робити друк безпосередньо з флеш-карти . Так само можливо 
пряме сполучення з комп'ютером під керуванням OS Windows XP, Windows 7, а 
також Mac і Linyx . 
 
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
21 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
3 Розробка структурної та електричної принципової схеми  
 
Основним елементом принтеру є плата керування та розробка структурної 
схеми зводиться до плати керування та конекторів, тому доцільно розглянути більш 
детально плату керування та можливості її підключення.  
Duet 2 WiFi і Ethernet — це 2-е покоління електроніки Duet 3D для керування 
рухом. Це вдосконалений 32-розрядний контролер для 3D-принтерів та інших 
верстатів з ЧПУ. 
Так на рисунку 3.1 представлена функціональна схема Duet 2 WiFi. 
 
Рисунок  3.1 – Функціональна схема Duet 2 WiFi. 
 
 
 
 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
22 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Таблиця 3.1 – Специфікація обладнання[26] 
  
Дует 2 WiFi 
процесор ATSAM4E8E  
Характеристики 120 МГц ARM Cortex M4F, 512 Кб флеш-
процесора пам'яті, 128 Кб оперативної пам'яті, апаратна з 
плаваючою комою (одинарна точність), DMA, 2 
Кб кеш-пам'яті  
Мережа/комунікації Wi-Fi 2,4 ГГц, шифрування WPA-2; USB 
порт; послідовний порт 
Бортові драйвери 5 х TMC2660 
крокових 
Характеристики До 2,4 А пікового струму, до x256 
крокового драйвера мікростепінгу, додаткова інтерполяція x16 на x16 
microstepping, виявлення зупинки 
Виходи нагрівача Обігрівач ліжка (до 18 А 1 ), 2 екструдера 
(до 6 А кожен) 
Термістор/PT1000 входи 3, оптимізований для термісторів на 100 
тис., може підтримувати датчики PT1000 зі 
зниженою точністю 
Виходи вентилятора 3 керовані вентилятори, 2 постійно 
увімкнених роз'єму вентилятора, напруга 
вибирається між VIN, 5 В або зовнішнім 
джерелом живлення (всі вентилятори разом); Ще 
6 керованих вентиляторів на платі розширення 
Входи/Виходи 5 вбудованих роз'ємів вводу-виводу для 
моніторів кінцевого упору та розжарювання 
(шпильки STP є толерантними до 8 В у версії 1.04 
і пізніших), ще 7 на роз'ємах розширення 
Кінцевий упор або входи Дивіться розділ Входи/Виходи 
моніторного розжарювання 
З'єднувач зонда Z 4-контактний з контактами 
IN/GND/MOD/3V3 (вивід IN є толерантним до 30 
В у версії 1.04 і пізніше) 
Світлодіоди стану Так 
кінцевої зупинки 
Моніторинг потужності Напруга VIN і вхід до бортового 
стабілізатора 5 В дозволяють заощадити стан у 
разі збою живлення. 
Інтерфейс SD-карти Вбудований високошвидкісний (20 
Мбайт/с) роз'єм для SD-карти. 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
23 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Таблиця 3.2 – Обмеження експлуатації[26] 
Драйвери Піковий струм до 2,4 А 
крокових двигунів 
Виходи нагрівача Обігрівач ліжка до 18 А, 2 екструдера до 6 А 
кожен 
Вхідна напруга 11 В до 25 В 1 
живлення 
Номінальний 25А максимум 
струм вхідного роз'єму 
Входи/Виходи Виводи STP є толерантними до 8 В у версії 1.04 
і пізніших, контакт Z Probe IN є толерантним до 30 В у 
версії 1.04 і пізніших 
Запобіжники 15 А для ліжка, 7,5 А для крокових драйверів і 
екструдерів, 1 А для вентиляторів. 
Обмеження Усього 2,0 А на 5 В і 3,3 В, включаючи 
струму 5 В внутрішнє споживання струму (близько 200-300 мА), 
будь-який дисплей PanelDue або інший дисплей, а 
також будь-які кінцеві/Z-зонди, які споживають значну 
потужність. 
 
Споживання електроенергії електронікою 
При зовнішньому живленні 5 В без підключених пристроїв, які живляться 
від джерела живлення 3,3 В або 5 В, Duet 2 WiFi споживають в середньому близько 
200 мА від джерела живлення 5 В з увімкненим мережевим інтерфейсом. Для Duet 
2 WiFi піковий струм під час передачі може перевищувати 300 мА. [26] 
Примітки щодо прошивки 
• Сумісні версії прошивки RepRap: RRF 2.x, RRF 3.x 
• Duet 2 WiFi має модуль WiFi ESP8266 . Це ще один 32-розрядний 
мікроконтролер з власною флеш-пам'яттю, де зберігаються деталі з'єднання WiFi.  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
24 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Відкрите джерело 
Важливо Дуети відкриті: 
• Duets – відкрите обладнання, дивіться нашу ліцензію тут 
• Усі вихідні файли обладнання доступні на Github. 
• І веб-інтерфейс Duet Web Control, і RepRapFirmware — це програмне 
забезпечення з відкритим вихідним кодом , вихідні файли доступні та активно 
обслуговуються. Додаткову інформацію див . у розділі Внесок у розробку . 
• Апаратне забезпечення Duet і RepRapFirmware створені за допомогою 
відкритих інструментів: розроблені в KiCad і Eclipse з використанням відкритих 
інструментів, що означає, що бар’єр для участі мінімальний[26]. 
Монтаж 
На виробничих платах Duet 2 WiFi і Ethernet отвори ізольовані, а не 
наскрізні. На платах Duet 2 Wi-Fi, які були попередньо виготовлені, монтажні 
отвори закриті наскрізним покриттям і з’єднані з площиною заземлення. 
Охолодження 
Печатна плата призначена для передачі тепла від крокових драйверів і 
силових мофетів до нижньої сторони плати. Тому ваш спосіб монтажу повинен 
сприяти хорошому потоку повітря під платою. 
Якщо ви встановлюєте дошку вертикально, переконайтеся, що холодне 
повітря може надходити в нижню частину дошки, текти вгору за дошкою і 
виходити зверху. Зазвичай конвекційного охолодження буде достатньо, але якщо 
ви використовуєте високі струми крокового двигуна, ви можете додати вентилятор 
під платою, щоб стимулювати висхідний потік повітря. Зробіть відстань між 
задньою стороною дошки та панеллю або корпусом достатньо великим, щоб 
забезпечити хороший потік повітря[26]. 
Якщо ви встановлюєте плату горизонтально, то рекомендується вентилятор 
охолодження, особливо якщо поблизу є інші теплогенеруючі компоненти, такі як 
блоки живлення, SSR або крокові двигуни. Розташуйте вентилятор, щоб нагнітати 
повітря під платою (бажано також уздовж верхньої частини), особливо вздовж ряду 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
25 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
мікросхем крокового драйвера та між клемними блоками введення живлення та 
підігрівача. 
 
Монтажна схема 
Плати версії 1.0 і новіших наведено на схемі нижче. 
 
Рисунок  3.2 – Схема монтажна[26] 
 
[26] 
 
 
 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
26 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Таблиця 3.3 – Опис з'єднань 
Duet 2 WiFi і Ethernet пропонують такі роз'єми[26]: 
Заголовок Етикетка PCB Функція 
Двосторонні ЖИВЛЕННЯ, GND, Два клеми для основного VIN і GND. 
гвинтові клеми, VIN 
відстань 6,35 
мм 
Двосторонні ГІРВАЛЬ ЛІЖКА, Дві клеми призначені для приводу обігрівача. Заземлення 
гвинтові клеми, ЛІЖКА-, ВІН BED- перемикається за допомогою MOSFET, а плюсова 
відстань 6,35 сторона захищена запобіжником на 15 А. Якщо ви 
мм використовуєте термінал BED HEATER для керування 
SSR, зверніть увагу, що їх полярність протилежна 
полярності клем VIN. На цьому виході немає вбудованого 
зворотного діода, тому при підключенні 
сильнострумового індуктивного навантаження необхідно 
використовувати зовнішній зворотний діод. 
5 x 4-контактні ДВИГУР X, ДВИГ Підключення крокового двигуна. Z MOTOR має два 4-
роз'єми KK Y, ДВИГУР Z, контактні роз’єми KK, з’єднані послідовно, для зручного 
ДВИГУР E0, ДВИГ підключення двох крокових двигунів осі Z до ZA та 
E1 ZB. Якщо у вас є лише один кроковий двигун осі Z, 
підключіть його до роз’єму ZA та переконайтеся, що на 
роз’ємі ZB встановлено перемички; без другого 
крокового двигуна або перемичок на місці ZB, ZA не 
працюватиме. 
4-сторонні E0 ТЕПЛО, E1 Призначений для високої потужності струму, наприклад, 
гвинтові клеми, ТЕПЛО екструдерні нагрівачі або вентилятори. Максимальний 
відстань 3,5 мм рекомендований струм 6 А кожен. На цих виходах немає 
вбудованих зворотних діодів, тому при підключенні 
сильнострумового індуктивного навантаження необхідно 
використовувати зовнішній зворотний діод. 
3 x 2-контактні ТЕМП. ЛІЖКА, E0 Підключення для термісторів або датчиків PT1000 
роз'єми KK TEMP, E1 TEMP 
5 x 3-контактні X_STOP, Y_STOP, Роз’єми вводу/виводу для моніторів кінцевого упору та 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
27 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Заголовок Етикетка PCB Функція 
роз'єми KK Z_STOP, E0_STOP, нитки 
E1_STOP 
5 x 2-контактні Завжди ввімкнені 2 постійно увімкнених роз'єму вентилятора, 3 роз'єми 
роз'єми KK вентилятори, FAN0, вентилятора з ШІМ-керуванням. Вибір напруги між VIN, 
FAN1, FAN2 5 В або зовнішнім джерелом живлення (всі вентилятори 
разом). Загальна споживана сила струму не повинна 
перевищувати 1 А. Починаючи з версії плати v1.02, 
виходи вентиляторів ШІМ захищені вбудованими 
зворотними діодами. 
1 x 4-контактні PanelDue Роз'єм для 4-провідного підключення PanelDue 
роз'єми KK 
1 x 4-контактні Зонд Роз'єм для датчика з контактами IN/GND/MOD/3V3 (вивід 
роз'єми KK IN є толерантним до 30 В у версії 1.04 і пізніших) 
1 x 3-контактні 5V_PS Використовується для включення та вимкнення 
роз'єми KK зовнішнього джерела живлення 12/24 В 
Заголовок 2x5, SPIO Це для підключення інтерфейсних плат PT100 та 
відкритий термопар та/або інших пристроїв, підключених до SPI, 
наприклад акселерометра. 
2 x 10- CONN_SD, Підключає PanelDue UART і спільну шину SPI для 
контактний CONN_LCD зовнішньої карти SD. Живлення від 5В 
роз'єм IDC 
Заголовок 2x25, РОЗШИРЕННЯ 50-контактний роз'єм для підключення DueX5, DueX2 або 
ключ ЗАГОЛОВКА Duet Breakout Board, для додаткових крокових двигунів, 
нагрівачів, датчиків температури, кінцевих упорів, 
датчиків, вентиляторів тощо. Шпильки також можна 
підключати окремо для різних додаткових функцій 
мережа WiFi: Синій світлодіод вказує на стан підключення до Wi-Fi. 
 
Світлодіодні індикації 
На платі є ряд вбудованих світлодіодів, які використовуються для індикації 
стану живлення, кінцевих вимикачів, обігрівачів тощо: 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
28 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
Рисунок  3.3 – Назви шпильок[26] 
 
Розподіл живлення 
Плати Duet працюють від двох основних силових ланцюгів. Цифрова 
електроніка постачається схемою 5 В, яка внутрішньо перетворюється на рівні 3,3 
В, які керують MCU. Ця схема також управляє всіма світлодіодами і датчиками, і 
може бути налаштована на живлення вентиляторів. Пристрої високої потужності, 
зокрема крокові двигуни та нагрівачі, живляться від більш високої напруги, як 
правило, 12 або 24 В. Цю ланцюг 12/24 В можна вмикати та вимикати за допомогою 
контакту PS_ON, якщо блок живлення підтримує це ( може бути гарною ідеєю 
додати таку підтримку через реле, з міркувань безпеки, якщо це не так, взагалі не 
заважаючи MCU. Крім того, плати Duet можуть отримувати живлення від цієї 
схеми для живлення ланцюга 5 В. 
Починаючи з версії 1.04 і далі Duet 2 оснащений 3 лезвими запобіжниками: 
• 1A для VIN, що надходить до вболівальників 
• 7,5 А для VIN, що йде до обігрівачів і крокових двигунів 
• 15A для VIN, що йде до обігрівача ліжка[26] 
Підключення 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
29 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Усі плати підтримують підключення до комп’ютера через USB за 
допомогою будь-якої стандартної програми керування 3D-принтером. Duet 2 WiFi 
також може підключатися до безпечної мережі WiFi, тоді як Duet 2 Ethernet має 
порт Ethernet. Основним способом керування цими платами є веб-інтерфейс, 
керований через мережу. Хоча вони мають знімні вбудовані SD-картки, мережеві 
інтерфейси забезпечують досить швидку передачу файлів, тому, як правило, краще 
ніколи не видаляти вбудовану SD-карту. 
Плати підтримують кольоровий сенсорний екран під назвою PanelDue . За 
допомогою RepRapFirmware версії 3.2 і новіших можна підключити РК-екран 
12864 . 
Рух 
Duet 2 WiFi і Ethernet може приганяти 5 незалежних крокових двигунів. Він 
використовує крокові драйвери Trinamic TMC2660, які на додаток до стандартного 
інтерфейсу крок/напрямок/включення забезпечують додаткову функціональність 
(наприклад, цифровий вибір струму та інтерполяцію між мікрокроками) через 
SPI. Якщо ці мікросхеми пошкоджені або користувачі хочуть використовувати 
інші драйвери (наприклад, підтримують більші струми), тоді на роз’ємі 
розширення доступні 5 додаткових каналів кроку/напрямку/включення. За 
допомогою вбудованих крокових драйверів можна підключити кілька двигунів 
послідовно; Для зручності осі Z передбачено роз’єм[26]. 
Duet 2 WiFi і Ethernet забезпечують роз'єми для одного кінцевого упора для 
кожної осі; це можуть бути прості мікроперемикачі (нормально розімкнуті або 
нормально закриті) або більш складні плати (наприклад, оптичні перемикачі), якщо 
вони працюють від напруги 3,3 В і можуть забезпечувати цифровий 
(вкл./вимкнення) вихід. Додаткові кінцеві штирі доступні на роз’ємі 
розширення. Будь-який з цих штифтів кінцевого упору також можна налаштувати 
для запуску визначених користувачем дій, наприклад, як датчик виходу нитки або 
кнопку аварійної зупинки[26]. 
Duet 2 WiFi і Ethernet також має роз’єм спеціально для Z-зонда. Це 
підтримує прості перемикачі, плати, що виробляють аналогові виходи (на рівнях 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
30 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
3,3 В) і плати, що забезпечують аналогові виходи, які потребують сигналу 
модуляції включення/вимкнення. 
Нагрівачі   
Duet 2 WiFi та Ethernet підтримують розподіл живлення та керування трьома 
нагрівачами: підігрівається ліжком (припускається, що це найвищий струм, що 
споживає максимум 18 А) і двома екструдерними нагрівачами. Вони живляться від 
ланцюга 12/24 В, але ШІМ-перемикання здійснюється за допомогою МОП-
транзисторів на землі, тому при необхідності вони можуть працювати від різної 
напруги. Обігрівачі для ліжок дуже високої потужності, ймовірно, слід постачати 
окремо та вмикати за допомогою SSR[26]. 
Поруч з кожним нагрівачем є вхід для датчика температури. Їх можна 
під’єднати безпосередньо до термісторів (властивості яких задаються у файлах 
конфігурації принтера) або через плати розширення до датчиків або термопар 
PT100. 
Duet 2 WiFi і Ethernet також забезпечують роз'єми для кількох вентиляторів, 
деякі з яких постійно ввімкнені, а деякі з ШІМ-керуванням. Вони можуть 
поставлятися з напругою 12/24 В або 5 В, або (оскільки перемикання знову 
здійснюється за допомогою MOSFET на лінії заземлення), якщо необхідно, від 
джерел живлення, що постачаються користувачем[26]. 
Розширення 
MCU, що керує платами Duet, має значно більше входів і виходів, ніж 
використовується на основній платі. Багато додаткових ліній доступні на роз’ємі 
розширення. 
Плати розширення DueX2 і DueX5 додають 2 і 5 додаткових каналів 
відповідно. У заголовку CONN_LCD є ще 2 канали, що дає загалом 12 крокових 
каналів. 
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
31 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
4 Розрахунок та підключення основних елементів схеми пристрою 
 
4.1 Підключення термісторів і датчиків температури  
У цьому розділі описано, як підключити, налаштувати та відкалібрувати 
термістори та PT1000. 
Підключіть термістори або датчики PT1000 до відповідних контактів на 
платі Duet. 
Duet 2 WiFi використовують входи термісторів 1, 2 і 3, які позначені 
BED_TEMP, E0_TEMP і E1_TEMP. 
Термістори та датчики PT1000 не є поляризованими, тому їх можна 
підключити будь-яким чином. 
Необхідно Переконайтеся, що немає коротких замикань між проводкою 
датчика температури та будь-якою іншою проводкою (особливо проводкою 
обігрівача та вентилятора, яка буде під вищою напругою), інакше ви можете 
пошкодити плату Duet. 
Роздільна здатність датчика PT1000 
Датчики PT1000, підключені до термісторних входів, мають нижчу 
роздільну здатність, ніж датчики PT100, підключені через дочірню плату 
PT100. Точність датчиків PT1000 повинна бути дуже високою на Duet 3 і Duet 2 
Maestro і загалом хорошою на Duet 2 Wifi і Ethernet. Ви можете відкалібрувати 
вбудований аналого-цифровий перетворювач Duet для підвищення точності; див. 
«Калібрування температури та налаштування АЦП» нижче[26]. 
Конфігурація прошивки 
Для досягнення точності у звітах про температуру важливо, щоб у 
мікропрограмі була точна модель датчика температури. У цьому розділі описано 
команди, необхідні для налаштування мікропрограми для цього. 
Загальна конфігурація 
• RepRapFirmware 3.x 
• RepRapFirmware 2.x 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
32 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
У RepRapFirmware 3 ви спочатку створюєте датчик за допомогою M308, а 
потім призначаєте його обігрівачу, створеному за допомогою M950 . 
Приклад термістора та нагрівача: 
Duet 2 
M308 S1 P"e0temp" Y"thermistor" T100000 B4092 ; sensor 1 
M950 H1 C"e0heat" T1 ; create heater and map sensor 1 
Приклад PT1000 і обігрівача: 
Duet 2 
M308 S1 P"e0temp" Y"pt1000" ; sensor 1 
M950 H1 C"e0heat" T1 ; create heater and map sensor 1 
Копія 
Налаштування декількох датчиків і нагрівачів 
• RepRapFirmware 3.x 
• RepRapFirmware 2.x 
У RRF 3.x типовий config.g визначатиме визначення датчика температури 
ліжка та гарячого кінця за допомогою M308 і відображає їх на відповідний нагрівач, 
створений за допомогою M950: 
M308 S0 P"bedtemp" Y"thermistor" T100000 B3950 ; sensor 0 
M950 H0 C"bedheat" T0  ; create bed heater and map sensor 0 
M308 S1 P"e0temp" Y"thermistor" T100000 B4725 C7.06e-8 ; sensor 1 
M950 H1 C"e0heat" T1 ; create heater and map sensor 1 
M308 S2 P"e1temp" Y"thermistor" T100000 B4138 ; sensor 2 
M950 H2 C"e1heat" T2 ; create heater and map sensor 2 
Переналаштування датчиків температури на різні контакти 
• RepRapFirmware 3.x 
• RepRapFirmware 2.x 
У RRF 3.x ви можете просто змінити розміщення контактів у параметрі P в 
команді M308, щоб використовувати інший контакт. Наприклад, якщо ви хочете, 
щоб термістор ліжка був підключений до e0temp (якщо він доступний), 
використовуйте[26]: 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
33 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
;RRF 3.x 
M308 S0 P"e0temp" Y"thermistor" T100000 B3950 
Налаштування датчика температури без нагрівача 
• RepRapFirmware 3.x 
• RepRapFirmware 2.x 
У деяких випадках вам знадобиться датчик температури, який не пов’язаний 
з обігрівачем. 
RRF3.x справляється з цим, дозволяючи визначити датчики незалежно від 
нагрівачів, максимум до 32 датчиків. Вони відображатимуться в розділі 
«Додатково» на вкладці «Інструменти + додатки» в DWC. приклад: 
;RRF 3.x 
M308 S3 A"Chamber" P"e1_temp" Y"thermistor" T100000 B3950 
Використання декількох датчиків температури для одного обігрівача 
Існує три способи використання двох термісторів для керування одним 
нагрівачем[26]: 
1. З’єднайте їх послідовно. Показання температури будуть усереднені з 
ухилом на користь більш холодної. Якщо будь-який дріт обірветься, ви отримаєте 
звичайні показники -273C, і обігрівач вийде з ладу. 
2. З’єднайте їх паралельно. Показання температури будуть усереднені зі 
зміщенням на користь більш гарячого. Якщо один з проводів термістора 
розірветься, температура буде заниженою, тому ви будете занадто сильно 
нагріватися. 
3. Використовуйте один для керування температурою, а інший як 
відключення перегріву, налаштований за допомогою M143. 
Примітка: якщо з’єднати 2 послідовно, опір термісторів потрібно об’єднати 
в конфігурації. Отже, якщо кожен термістор має 100 кОм при кімнатній 
температурі, їх потрібно встановити як 200 кОм при декларуванні датчика за 
допомогою M308. При паралельному підключенні опори повинні бути половиною 
їх загального середнього значення (або лише половиною одного, якщо обидва 
однакові). 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
34 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Однак при послідовному або паралельному підключенні термісторів, хоча 
значення B залишається незмінним, ефективне значення C змінюється. Тому 
простіше налаштувати параметр R. Наприклад, на Duet 3 нормальне значення R 
становить 2200. Якщо ви підключите два однакових термістора паралельно, ви 
можете вказати звичайні параметри T, B і C для термісторів, але подвійний R до 
4400. Аналогічно, якщо підключити два термістори послідовно зменште значення 
R вдвічі. 
Параметри термістора 
• RepRapFirmware 3.x 
• RepRapFirmware 2.x 
У RRF 3.x параметри команди M308 визначають характеристики датчика 
температури. Наприклад, щоб встановити перші параметри термістора гарячого 
кінця, скористайтеся такою командою: 
;RRF 3.x 
M308 S1 P"e0temp" Y"thermistor" T100000 B4725 C7.06e-8 ; sensor 1 
Параметр S налаштовує номер датчика, до якого застосовується команда. 
Параметр P визначає контакти, до яких підключений датчик. 
Параметр Y визначає тип датчика, «термістор» або «pt1000». 
Параметр T (T100000) означає, що опір при 25°C становить 100 кОм. 
Параметр B (B4725) означає, що значення термістора B у діапазоні 
температур, що цікавить, становить 4725. 
Типові значення параметрів 
Виробники термісторів зазвичай вказують значення B у досить невеликому 
діапазоні температур. Це добре для терморезистора, але ефективне значення B у 
діапазоні температур екструдера може дещо відрізнятися. 
Ось деякі відповідні значення T, B і C для популярних термісторів: 
 
Параметр M305/M308 R 
Параметр R — це значення (в Омах) послідовного резистора, який є 
частиною ланцюга температурного датчика на електроніці контролера. Вам не 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
35 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
потрібно вказувати це значення, оскільки воно встановлюється мікропрограмою, 
яка визначає використовуване обладнання та встановлює значення відповідно. 
Тестування датчиків температури 
При кімнатній температурі 
Щоб перевірити, чи працюють датчики температури при кімнатній 
температурі: 
• Подайте живлення 5 В лише на Duet, підключивши його до ПК за 
допомогою USB-кабелю. 
• Підключіться до веб-інтерфейсу Duet за допомогою браузера 
• Перегляньте розділ «Інструментальна панель» -> «Стан принтера» -> 
« Інструменти » . 
• Інструменти, ліжка та/або камери, які правильно налаштовані на 
температуру та відповідний обігрівач, повинні бути відображені. Показання 
температури в стовпці Поточний мають бути близькими до кімнатної 
температури. 
• Датчики температури, не пов’язані з інструментами, ліжками чи 
камерами, перераховані на вкладці « Додатково ». 
• Кожне показання температури повинно коливатися не більше ніж 
приблизно на 0,2°C, за винятком того, що при температурах нижче приблизно 10°C 
показання термістора можуть коливатися більш ніж на це. 
• Якщо ви отримуєте температуру -273°C, це вказує на обрив ланцюга, 
тобто нічого не підключено до визначених контактів: 
o Перевірте, чи датчик температури підключений до правильних 
контактів 
o Перевірте проводку на обриви 
o Виміряйте опір проводів, які підключаються до Duet, і чи він відповідає 
тому, що очікує прошивка 
o Перевірте, чи правильно налаштовано конфігурацію для датчика 
температури. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
36 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
• Якщо ви отримуєте температуру +2000°C, це вказує на замикання між 
контактами датчика температури на Duet або неправильно налаштовану прошивку. 
o Перевірте конфігурацію M305/M308 
o Перевірте, чи не заземлена проводка 
Не хвилюйтеся, якщо ваші обігрівачі показують температуру, яка 
відрізняється на кілька градусів - це досить часто, особливо коли датчики є 
термісторами (які не дуже точні при кімнатній температурі). 
При нагріванні 
Після того, як терморезистори були перевірені на правильну роботу на 
холоді, перевірте, чи правильно вони повідомляють, коли відповідний нагрівач 
увімкнено. Необхідно підключити та увімкнути електромережу. 
• На панелі інструментів -> Стан принтера -> Інструменти введіть число 
в поле «Активний» для першого обігрівача. Почніть з низького значення, 
наприклад 35°C. 
• Ви повинні побачити, що відповідна температура починає 
підвищуватися. Можливо, він трохи перевищить встановлену температуру, це 
нормально. 
• Завершіть цей крок, вибравши «Інструмент 0» та «Скасувати вибір 
інструмента», щоб перевести інструмент у режим очікування. 
• Повторіть цей крок для інших інструментів, обігрівачів ліжка та 
камери. 
Калібрування температури та настройка АЦП 
Деяким дуетам може знадобитися відкалібрований аналого-цифровий 
перетворювач (АЦП), щоб повідомляти про точну температуру. Використовуючи 
параметри M305/M308 H і L, можна налаштувати зміщення високого та низького 
посилення аналого-цифрового перетворювача (АЦП) Duet для покращення 
показань термісторів та/або датчиків температури PT1000. 
Також було обговорено ряд обхідних шляхів; пошук на форумі може дати 
кілька слушних пропозицій. Для дійсно задовільних результатів вам може 
знадобитися перейти на термопару, датчик PT100 або PT1000. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
37 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Коли проводити калібрування[26] 
Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП) у мікроконтролерах мають похибки 
підсилення та зміщення, які різняться між мікросхемами. Ці помилки, в свою чергу, 
викликають помилки в показаннях температури, знятих з термісторів і датчиків 
PT1000, які підключені до вхідних контактів термістора. 
Усі дуети мають певний ступінь самокалібрування для вимірювання та 
скасування цих помилок, як у самому АЦП, так і у зовнішньому обладнанні. Однак 
за деяких умов залишкові похибки можуть бути достатньо високими, щоб 
виправдати їх. Зокрема: 
• Коли використовуються термістори високого опору (наприклад, ті, що 
продаються Dyze Design і Slice Engineering), показання при кімнатній температурі 
можуть бути дуже неточними і викликати несправність нагрівача, якщо не буде 
виправлена помилка високого класу АЦП. 
• Плати Duet 3 MB6HC іноді демонструють різні помилки на різних 
каналах АЦП. В результаті апаратне самокалібрування не є ідеальним. 
RepRapFirmware забезпечує ручні та (в деяких випадках) напівавтоматичні 
методи калібрування. 
Напівавтоматичне калібрування[26] 
Ця функція підтримується в RepRapFirmware 3.2 і пізніших версіях для 
основних плат Duet 3 MB6HC, Duet 3 Mini 5+ і Duet Maestro, а також для плат Duet 
3 EXP3HC і TOOL1LC. Процедура: 
1. Налаштуйте входи для калібрування як термістори або датчики PT1000 
2. Від’єднайте термістори та датчики PT1000 від усіх термісторних входів 
на головній платі Duet або платі розширення Duet для калібрування 
3. Для кожного входу, який потрібно калібрувати, надішліть M308 Snn 
H999, де nn – номер датчика. RepRapFirmware повідомить виміряну корекцію H і 
збереже її в енергонезалежній пам’яті. 
4. Помістіть перемичку через кожен вхід термістора, який потрібно 
калібрувати 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
38 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
5. Для кожного входу, який потрібно калібрувати, надішліть M308 Snn 
L999, де nn – номер датчика. RepRapFirmware повідомить виміряну корекцію L і 
збереже її в енергонезалежній пам’яті. 
6. Тепер ви можете зняти перемички та знову підключити термістори або 
датчики PT1000. Коли ви використовуєте команди M308 для налаштування 
термісторів або датчиків PT1000, RepRapFirmware за замовчуванням задає 
параметри L і H значення, які були збережені в енергонезалежній пам’яті. 
Ручне калібрування[26] 
Нижче наведено RepRapFirmware 3.x для всіх плат, крім Duet Maestro, але 
також має працювати в RepRapFirmware 2.x, змінивши команду M308 на відповідні 
команди M305. 
1. Налаштуйте вхід для калібрування як термістор 
2. Підключіть до входу резистор, опір якого буде таким же, як опір 
термістора при 25°C. Наприклад, якщо ви використовуєте стандартний 
терморезистор на 100 К, який постачається з гарячими кінцями E3D, 
використовуйте 100 К. Якщо ви використовуєте високотемпературний термістор 
Dyze Design або Slice Engineering, використовуйте 500 К. 
3. Надсилайте M308 Snn Hhhh (де nn — номер датчика) для різних 
значень hhh, поки не знайдете значення hhh, яке дає значення, найближче до 
25C. Більш високі значення hhh збільшують показання температури. Допустимий 
діапазон hhh становить від -127 до 127. 
4. Якщо ви хочете відкалібрувати помилку низького рівня, замініть 
резистор на значення, що відповідає високій температурі, наприклад, 100 або 220 
Ом. Потім надсилайте M308 Snn Lvvv для різних значень vvv, поки не знайдете 
значення, яке дає значення, близьке до очікуваного значення для цього опору, 
використовуючи вибрані вами налаштування термістора. Наприклад, якщо ви 
використовуєте стандартні параметри для термісторів E3D (T100000 B4725 C7.06e-
8), то очікуване значення становить 285 °C для 100 Ом або 236,5 °C для 220 Ом. 
5. Включіть параметри L і H, які ви знайшли у своїх командах M308 у 
config.g. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
39 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
4.2 Підключення обігрівача ліжка 
Обігрівач ліжка часто використовує найбільшу частку електроенергії, 
споживаної 3D-принтером, а багато пластикових матеріалів краще друкують на 
ліжку з підігрівом. На материнських платах Duet канали підігріву ліжка, як 
правило, з'єднані на 15 А. Якщо потрібно більше струму, можна використовувати 
зовнішній SSR. 
Якщо вам потрібно досить швидкий нагрів приблизно до 100 °C для друку 
ABS, тоді оптимальною цифрою буде 0,4 Вт на квадратний см площі ліжка. Ось 
кілька прикладів розмірів ліжка та відповідної рекомендованої потужності 
обігрівача: 
• 200 x 200 мм (наприклад, типовий декартівський принтер у стилі Prusa): 
160 Вт. (Типові обігрівачі друкованих плат у стилі Mk2 мають близько 120 Вт при 
низьких температурах, але фактична потужність досить сильно варіюється в 
залежності від товщини міді, і потужність нагрівача падає, коли вони стають 
теплішими). 
• 300 x 300 мм (наприклад, великий декартів або CoreXY принтер): 360 
Вт 
• Діаметр 170 мм (наприклад, Mini Kossel): 90 Вт 
• Діаметр 330 мм (наприклад, більший Kossel): 342 Вт 
Звичайними варіантами живлення обігрівача ліжка є: 
• Прямо від Duet за допомогою живлення 12 В. Duet 2 (Wi-Fi та Ethernet) 
розрахований на струм обігрівача ліжка до 18 А, тому він підходить для потужності 
до 12 * 18 = 216 Вт. 
• Прямо від Duet за допомогою живлення 24 В. З Duet 2s це підходить до 
24 * 18 = 432 Вт потужності нагріву. 
• DC-DC SSR для керування обігрівачем ліжка, зазвичай з живленням 24 В. 
• DC-AC SSR для керування обігрівачем ліжка змінної напруги. 
Перш ніж вирішити використовувати обігрівач ліжка на 12 В, перевірте, чи 
потрібно подавати 24 В живлення на Duet, щоб досягти цільової швидкості руху – 
див . Вибір крокових двигунів . 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
40 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Типи обігрівачів ліжок 
Ці типи обігрівачів ліжок широко використовуються: 
• Обігрівач ліжка PCB. Зазвичай вони забезпечують меншу за 
рекомендовану потужність опалення для свого розміру (див. вище). Наприклад, 
типові нагрівачі друкованих плат 200x200 мм у стилі Mk2 мають потужність 
нагріву близько 120 Вт, щоб бути в межах номінального струму електроніки 
RAMPS. Фактична потужність нагріву часто різниться між різними зразками, 
ймовірно, через поганий контроль якості товщини міді. Потужність опалення падає 
з підвищенням температури через збільшення питомого опору міді з 
температурою. Ви можете отримати більше енергії від нагрівача 12 В, підвищивши 
напругу живлення; наприклад при напрузі 14 В потужність опалення збільшується 
на 36%. Не плануйте робити це з нагрівачем 24 В, оскільки максимальна 
рекомендована вхідна напруга Duet 2 Wifi або Ethernet становить 25 В. 
• Наклейка на ліжко Kapton. 
• Наклейка на силіконовий обігрівач ліжка. Нагрівальними елементами, 
як правило, є ніхром, який має дуже низький температурний коефіцієнт опору, тому 
потужність нагріву не падає помітно в міру нагріву. Ви можете придбати 
силіконові обігрівачі, виготовлені на замовлення за вашим власним розміром, 
напругою та специфікацією потужності, недорого від постачальників в Інтернеті. 
Підключення обігрівача 
Системні плати Duet 2 постачаються з наконечниками для проводів 
діаметром до AWG16 / 1,5 мм 2 . 
Обігрівач ліжка приводиться в дію за допомогою твердотільного реле 
Ви можете використовувати твердотільне реле (SSR) для перемикання 
обігрівача ліжка, під’єднавши клеми керування SSR до клем обігрівача ліжка 
Duet. Таким чином ви можете підключити ліжко з підігрівом більшої потужності 
та/або використовувати окремий блок живлення для обігрівача ліжка[26]. 
Використовуйте DC/DC SSR з низьким падінням напруги, наприклад Auber 
Instruments MGR-1DD80D100 або Crydom DC100D40. Для SSR може знадобитися 
радіатор, залежно від струму. Не піддавайтеся спокусі використовувати дешевий 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
41 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
DC-DC SSR, такий як SSR-40DD, який в принципі марний для цієї програми через 
високе падіння напруги. 
Переконайтеся, що ви підключили дроти від клем обігрівача ліжка Duet до 
клем + і - управління SSR правильно. В якості напруги перемикання клеми 
обігрівача ліжка використовуватимуть напругу Duet VIN. Ви можете підключити 
SSR до будь-якого іншого контакту PWM на Duet, якщо напруга сигналу достатньо 
висока, щоб увімкнути та вимкнути SSR. 
Обігрівач ліжка змінного струму напруги в мережі 
Використовуйте SSR DC-AC з перетином через нуль, наприклад Crydom 
D2425, Kudom KSI240D25-L або Fotek SSR-25DA (примітка: багато продаються 
Fotek SSR є підробками, у них використовуються триаки з нижчим струмом, ніж 
зазначений рейтинг SSR). Для обігрівачів 230 В може бути достатньо SSR-
10DA. Якщо ваш обігрівач ліжка споживає більше ніж приблизно 1/4 свого 
номінального струму, то SSR може знадобитися радіатор. 
Дотримуйтесь відповідних заходів безпеки під час використання обігрівача 
ліжка під напругою в мережі. Зокрема[26]: 
• Підключіть металеві частини принтера до заземлення. Це включає раму 
принтера, пластину, якщо вона є струмопровідною (наприклад, алюміній), та будь-
які інші металеві частини, з якими нагрівач ліжка або проводка SSR можуть 
зіткнутися, якщо дроти розірвуться. 
• Переконайтеся, що користувач не може доторкнутися до клем SSR або 
будь-якої іншої відкритої електромережі, а також доторкнутися до електромережі, 
коли ви працюєте з принтером із підключеним живленням. Якщо ваш SSR не 
постачається з прозорим пластиковим захисним кожухом, купіть його (для Crydom 
SSR, перерахованого вище, номер деталі — KS101). 
• Якщо ліжко рухається, використовуйте дуже гнучкий дріт або кабель з 
достатньою напругою, щоб під’єднати рухомий обігрівач до стаціонарної 
проводки. Однією з можливостей є кабель, призначений для використання в 
тестових проводах мультиметра. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
42 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
• Якщо ліжко рухається, ви повинні використовувати розтяжку на обох 
кінцях цього кабелю, щоб зменшити ризик розриву троса при повторному 
переміщенні. 
• Якщо ліжко рухається, скористайтеся кабельним ланцюгом або 
подібним, щоб переконатися, що кабель не може потертися або затиснутий. 
• Забезпечте запобіжник для ланцюга обігрівача ліжка або всього 
принтера відповідно до споживаного струму та номінального струму мережевого 
кабелю. Одним з варіантів є використання вхідного роз’єму мережі IEC для 
монтажу на панелі з перемикачем, неоновим індикатором і вбудованим 
запобіжником. Перегляньте цю річ Thingiverse для прикладу налаштування на 
дельта-принтері. 
• Настійно рекомендуємо підключати принтер до живлення через 
переривник струму замикання на землю (GFCI) – який у Великобританії частіше 
називають RCD (пристрій залишкового струму) – для захисту від ураження 
електричним струмом у разі несправності. 
У разі сумнівів зверніться до кваліфікованого електрика. 
Налаштування обігрівача 
• RepRapFirmware 3.x 
• RepRapFirmware 2.x 
У RRF 3.x за замовчуванням не визначено жодних нагрівачів чи датчиків 
температури. Якщо у вас немає обігрівача, просто не визначайте його. 
• M308 визначає і налаштовує датчик температури. 
• M950 визначає і конфігурує обігрівач ліжка і пов'язує його з датчиком 
температури. 
• M307 встановлює параметри процесу нагріву. 
• M140 повідомляє мікропрограмі, що обігрівач є обігрівачем 
• M143 встановлює максимальну температуру нагрівача. 
RepRapFirmware 3.x не встановлює автоматично різні частоти ШІМ для 
різних виходів. Якщо використовується SSR, то встановіть параметр "Q" в 
команді M950 на низьку частоту, наприклад 10 Гц. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
43 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Дует 2 
; Heaters 
M308 S0 P"bedtemp" Y"thermistor" T100000 B3950 ; configure sensor 0 as 
thermistor on pin bedtemp 
M950 H0 C"bedheat" T0                          ; create bed heater output on bedheat and 
map it to sensor 0 
M307 H0 B0 S1.00                               ; disable bang-bang mode for the bed heater 
and set PWM limit 
M140 H0                                        ; map heated bed to heater 0 
M143 H0 S120                                   ; set temperature limit for heater 0 to 120C 
 
Регулювання управління обігрівачем 
M307 встановлює параметри процесу нагріву. Налаштування цього за 
допомогою M303 має дозволити точніше керувати обігрівачем; більш стабільні 
температури під час друку та менші перевищення під час встановлення 
температури. Кожен контролер нагрівання також виконує моніторинг температури, 
щоб спробувати виявити несправності, такі як нагрівач термістора, що випадає з 
нагрівального блоку екструдера. Монітор температури покладається на параметри 
моделі, щоб визначити, яка поведінка є розумною 
 
 
4.3 Підключення кінцевих вимикачів 
Материнська плата і плати розширення Duet підтримують різноманітні 
датчики кінцевого упору. Пристрої кінцевої зупинки можуть бути підключені до 
роз’ємів IO_0 через IO_9. Кожен вхід кінцевого упору має підтягуючий резистор 
на 27 К, тому пристроям кінцевого упору потрібно поглинати лише 0,12 мА. 
Максимальна вхідна напруга на контакті IN: 30 В 
Підключення різних типів кінцевих вимикачів 
У наступних описах STP/IN відноситься до контакту IN роз’єму, якщо ви 
використовуєте Duet 3, або до контакту STP роз’єму. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
44 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Мікроперемикач 
Це стосується оголеного мікроперемикача, а не мікроперемикача на платі зі 
світлодіодом. 
• Дует 3: підключіть перемикач між контактами IN і GND обраного вами 
роз'єму IO_x. 
• Duet WiFi, Duet Ethernet і Duet Maestro: підключіть комутатор між GND 
і STP/IN. Це зовнішні 2 контакти 3-контактного роз'єму. Примітка : це не те саме, 
що на RAMPS[26]. 
Ми рекомендуємо використовувати нормально замкнені контакти 
мікроперемикачів, які зазвичай є двома зовнішніми з’єднаннями мікроперемикача. 
RepRapFirmware 3.x: встановіть тип кінцевої зупинки на перемикач (S1) у 
команді M574. Якщо ви використовуєте нормально розімкнуті контакти 
мікроперемикача, змініть полярність, поставивши ! символ на початку імені 
контакту в команді M574. 
RepRapFirmware 2.x та попередні версії: установіть полярність сигналу на 
активний високий рівень (S1) у команді M574. Якщо ви використовуєте нормально 
розімкнуті контакти мікроперемикача, то вам потрібно буде встановити полярність 
сигналу на активний низький рівень (S0) у команді M574. 
Втручання 
Провід, що з'єднує нормально-розімкнуті кінцеві вимикачі, чутливі до 
ємнісних перешкод, зокрема від сусідніх кабелів крокового двигуна, але в меншій 
мірі від кабелів нагрівача та вентилятора. Ви можете до певної міри пом’якшити 
це, використовуючи підтягуючі резистори меншого значення. Кращим рішенням є 
перехід на нормально закритий кінцевий вимикач, якщо це можливо, або 
використовувати екранований кабель для підключення нормально-розімкнутого 
кінцевого вимикача. 
3,3 В-сумісний датчик Холла 
Підключіть Gnd до Gnd, Vcc датчика Холла до 3V3, а вихід датчика Холла 
до STP/IN. Прості датчики Холла зазвичай мають активні низькі виходи, тому 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
45 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
поставте ! на початку імені контакту, якщо використовується RRF 3.x, або 
використовуйте S0 в команді M574, якщо використовується RRF 1.x або 2.x. 
Якщо ваш датчик Холла являє собою друковану плату з потенціометром 
регулювання чутливості, то він може забезпечувати активний високий вихід 
замість активного низького. Якщо ваш перемикач Холу - це лише мікросхема, вам 
також слід підключити конденсатор 0,1 мкФ між Vcc і Gnd поблизу мікросхеми. 
Датчик Холла 5 В з виходом з відкритим колектором або відкритим 
стоком 
Приклади: Allegro A3141, A3142, A3143, A3144 (все це продукти, зняті з 
виробництва, але все ще можна знайти на eBay) 
Дует 3: як для датчика Холла 3,3 В, але підключіть Vcc до контакту 5 В 
роз'єму IO_, а не до контакту 3,3 В. 
Інші дуети: натомість краще використовувати 3,3 В-сумісні датчики 
Холла. Однак, якщо ваш датчик Холла 5 В має вихід з відкритим колектором або 
відкритим стоком (як пристрої, перераховані вище), або якщо ви використовуєте 
апаратне забезпечення Duet WiFi/Ethernet версії 1.04 або новішої або Duet Maestro, 
ви можете підключити його. як для датчика 3,3 В, за винятком того, що Vcc має 
бути підключений до +5 В (доступний на контакті 1 роз'єму розширення), а не до 
контакту роз'єму кінцевого упору 3v3[26]. 
3,3 В-сумісний оптичний кінцевий упор 
Підключіть Gnd до Gnd, Vcc оптодатчика до 3V3, а вихід оптодатчика до 
STP/IN. Оптодатчики зазвичай мають активні високі вихідні сигнали, тому 
використовуйте S1 в команді M574. 
Примітка: оптичні кінцеві упори, виготовлені для конструкції 7-го 
покоління, часто стверджують, що вони сумісні з напругою 3,3 В, але насправді 
конструкція є незначною з джерелом живлення 5 В і часто взагалі не працює на 3,3 
В. Ось кілька обхідних шляхів: 
• Ця конструкція зазвичай працює з джерелом живлення 3,3 В, якщо 
замінити резистор серії оптоперемикачів 180 Ом на 100 Ом. Порада: якщо ваш 
кінцевий оптичний вимикач використовує резистори для поверхневого монтажу, 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
46 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
замість того, щоб знімати резистор 180 Ом, легше припаяти на нього резистор 200 
або 220 Ом, щоб обидва резистори були з’єднані паралельно. Переконайтеся, що ви 
вибрали правильний резистор, щоб замінити або припаяти інший! Часто також є 
навантажувальний резистор, значення 1K або вище. 
• Якщо ви використовуєте Duet 3, ви можете використовувати контакт 5 
В на роз’ємі IO_, щоб забезпечити живлення кінцевого упора оптико, замість 
використання живлення 3,3 В. 
• Якщо ви використовуєте апаратне забезпечення Duet WiFi/Ethernet 
версії 1.04 або новішої або Duet Maestro, ці плати можуть витримувати 5 В на 
вводах кінцевого упора. Тож ви можете замість цього забезпечити їх живленням 5 
В (залишивши центральний штифт роз’єму кінцевого упора не підключеним) і 
підключити виходи ваших кінцевих упорів безпосередньо до контактів STP/IN 
роз’ємів кінцевого упора. 
Конфігурація прошивки 
Кожен вхід кінцевого упору осі можна налаштувати у мікропрограмі для 
максимального (верхнього кінця осі) або мінімального (нижнього кінця осі) 
кінцевого упору та з активним високим або активним низьким рівнем 
сигналу. Конфігурація виконується в config.g за допомогою команди M574 . 
На більшості типів принтерів, за винятком дельта, вам не потрібно мати 
кінцевий перемикач Z, якщо ви використовуєте Z-зонд для переміщення по Z. 
• RepRapFirmware 3.x 
• RepRapFirmware 2.x 
Приклад простої конфігурації кінцевого упора з кінцевими упорами 
мікроперемикача X і Y на нижньому кінці (X1 і Y1), з використанням кінцевих 
упорів перемикача (S1) на відповідних контактах. Z також має кінцевий упор на 
нижньому кінці (Z1), але датчик Z налаштований як кінцевий упор: 
Дует 2: 
; Endstops 
M574 X1 S1 P"xstop" ; configure switch-type (e.g. microswitch) endstop for low 
end on X via pin xstop 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
47 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
M574 Y1 S1 P"ystop" ; configure switch-type (e.g. microswitch) endstop for low 
end on Y via pin ystop 
M574 Z1 S2          ; configure Z-probe endstop for low end on Z 
 
 
4.4 Розрахунок температури в камері друку 
Обігрівається область має розміри 0.42x0.46x0.44 м. Площа стінок дорівнює 
S3 = 0.2 м, Sб = 0.16 м, SB = 0.1, SП = 0.1 м, Sкр = 0.15 м. Коефіцієнти 
теплопровідності: Л = 0.12 м2 • годину • Т/ккал; Опір теплопереходу RB для 
внутрішніх поверхонь, що мають гладку поверхню, становить 0,133 м2 • годину • 
Т/ккал. Опір теплопереходу для поверхонь, що стикаються безпосередньо із 
зовнішнім повітрям, становить 0,05 м2 • годину • Т/ккал. Питома теплоємність 
повітря з - 1.005 кДж/кг • К. Нехай в області друку встановлено 4 керамічні 
нагрівачі. Поверхня нагрівання даного типу нагрівача становить 0.000339 м2. 
Температура в області друку повинна підтримуватись на рівні 40 0C. Моделювання 
проводилося з використанням програми MatLab. 
Визначення втрат тепла. 
Коли зовнішня температура нижче внутрішньої температури в області 
друку, у зовнішніх огорожах виникає тепловий потік, спрямований назовні. Для 
підтримки в області друку більш-менш стабільної температури необхідно 
безперервно компенсувати підігрівом кількість тепла, що втрачається. Основні 
тепловтрати складаються з тепловтрат через окремі огородження, що визначаються 
за формулою[1]: 
 
(4.1)  
 
 
де Q - Тепловтрати через огорожу в ккал/годину; 
Fок - площа огороджувальної конструкції м2; 
Roк – опір теплопередачі конструкції огорожі в м2  годину  °С/ккал; 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
48 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
tв - температура повітря області друку, °C; 
tН – температура зовнішнього повітря, °C. 
Величину опору теплопередачі багатошарового огородження Roк 
визначають за формулою, м2 • годину • °С/ккал[1]: 
 
(4.2)  
 
 
де RB - Опір теплопереходу у внутрішньої поверхні огорожі; 
R1, R2 –  термічні опори окремих шарів огорожі: 
Rн - опір теплопереходу біля зовнішньої поверхні огорожі. 
Термічний опір однорідної огорожі або шару, що входить до складу 
багатошарової огорожі, повинен обчислюватися за такою формулою[1]: 
 
(4.3)  
 
де δ - товщина шару м; 
λ– коефіцієнт теплопровідності матеріалу в ккал/м  годину  °С. 
Розрахунок нагрівальних приладів. 
Тепловіддача нагрівального приладуQ може бути визначена виразом[1]: 
 
(4.4)  
 
 
де kпр - коефіцієнт теплопередачі нагрівального приладу в ккал/м2 годину  °С; 
Fпр - площа поверхні нагрівального приладу м2; 
tпр - середня температура теплоносія в приладі °С; 
tB- Температура повітря в області друку в °С. 
Регулювання температури повітря в області, що підігрівається. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
49 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Аналіз регулювання температури повітря в області, що підігрівається, 
можна описати диференціальним рівнянням. Щоб спростити аналіз процесу, 
уявимо собі такий ідеальний процес, коли область, що підігрівається - однорідне 
тіло, температура якого у всіх точках однакова. 
Теплова енергія, що підводиться до області друку Q. витрачається на 
нагрівання самої області Qпом і на покриття витрати теплової енергії через 
огороджувальні конструкції Qок, тобто[1]: 
 
(4.5)  
 
За нескінченно малий відрізок часу енергія, підведена в область друку Qdt, 
витрачається на нагрівання самої області друку на dt градусів): 
 (4.6)  
та на покриття витрати енергії через огороджувальні конструкції: 
(4.7)  
 
Отримаємо диференціальне рівняння теплового балансу 
області, що підігрівається: 
(4.8)  
 
де Fок - площа поверхні конструкцій, що захищають: 
t-час: 
Gпм - маса області, що обігрівається; 
Cпм – питома теплоємність. спм = 1.005: 
kок - коефіцієнт теплопередачі конструкцій, що захищають:  
Δtв - температурний напір; 
tВ-температура повітря в області друку; 
tH- Температура довкілля. 
Перетворимо отримане рівняння: 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
50 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
(4.9)  
 
 
(4.10)  
 
 
(4.11)  
 
 
(4.12)  
 
 
де Q - Теплова енергія, що підводиться в область друку[1]; 
ТПМ - постійна часу області, що обігрівається: 
(4.13)  
 
З даного рівняння отримаємо передатну функцію області, що обігрівається: 
(4.14)  
 
На підставі викладеного можна зробити такі висновки: 
а) нагрівання і охолодження області друку залежить не тільки від кількості 
тепла, що підводиться в неї. Ці процеси залежать також від маси області друку. 
Постійна часу Тпм у області друку тим більше, чим більша маса, теплоємність і 
чим менша теплопровідність їх внутрішніх та зовнішніх конструкцій, що 
захищають: 
б) зниження температури повітря області друку після вимикання 
нагрівального елемента відбувається тим повільніше, що стоїть температура 
зовнішнього повітря. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
51 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
З усього описаного вище можна виділити основні рівняння, необхідні для 
побудови структурної схеми, а саме це рівняння (4.12) та (4.13): 
 
(4.15)  
 
 
Передатна функція області, що підігрівається, з рівняння (4.14) [1]: 
 
(4.16)  
 
 
Розрахуємо параметри області, що обігрівається. 
Температура зовнішнього повітря: 
tН = 22 °С. 
Обсяг області, що обігрівається становить: 
(4.17)  
 
 
 
 
 
 
 
Де V1обсяг першої з простих фігур, що становлять область друку; 
V2-об'єм другої з простих фігур, що становлять область друку; 
V3 - обсяг третьої з простих фігур, що становлять область друку; 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
52 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Маса області, що підігрівається: 
 
Де ρв - щільність повітря за нормальних умов. 
Площа огороджувальної конструкції: 
(4.18)  
 
 
 
 
де S3- площа поверхні задньої стінки огороджувальної конструкції: 
Sб- площа бічної стінки огороджувальної конструкції; 
SВ- площа поверхні верхньої сте[нк|і огороджувальної конструкції; 
SП- площа поверхні передньої стінки огороджувальної конструкції; 
Sкр - площа поверхні кришки огороджувальної конструкції. 
Величина опору теплопередачі для багатошарової огорожі: 
 
(4.19)  
 
 
 
 
 
 
де δ - товщина одного шару 6.5 мм фанери, що складається  з 5 шарів м; 
λ – коефіцієнт теплопровідності сталі (оболонка) для керамічного нагрівача 
в ккал/м  годину °С. 
Коефіцієнт теплопередачі огорожі: 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
53 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
 
Перекладаємо в кДж/м2  час  °С. якщо 1 |кал = 4.19 Дж то: 
 
Постійна часу області, що обігрівається: 
 
 
 
Тепер необхідно визначити теплову енергію, що надходить у область друку 
від нагрівального приладу. Середня температура нагрівача: 
tпр = 50 °С. 
Коефіцієнт теплопередачі нагрівача приймаємо: 
 
Переводимо в кДж/м2  годину  °С, якщо 1 кал = 4.19 Дж то: 
. 
Площа поверхні нагрівального приладу рівна 0.0027м2 
Тепловіддача нагрівального приладу: 
 
Результати моделювання представлені на рисунку  
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
54 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
Рисунок 4.1 – Перехідний процес 
З рисунку видно , що температура в камері складає 430С та є завищеною, 
тому необхідно понизити напругу на нагрівачі. 
 
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
55 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
5 Технологія підготовки плати керування до використання 
 
1. Розпакування 
Duet 2 WiFi і Ethernet 
• 1 х Duet 2 WiFi / Ethernet 
• 1 х набір роз'ємів, що включає: 
o Роз'єми серії Würth Elektronic WR-WTB (сумісні з Molex-KK) 
o Наконечники для введення електроенергії, підігрівача ліжка та 
нагрівачів гарячого типу. 
o Пластикові шайби для ізоляції при монтажі. 
• 100 х обтисків для роз'ємів (сумісний з Molex-KK) 
• 3 футів USB-кабель 
• 1 x карта micro SD 
• 1 x зовнішня антена (лише версія для зовнішнього WiFi) 
2. Підключіть Дует через USB як показано на рисунку 5.1 
 
Рисунок 5.1 – Підключення  кабелю USB 
• Підключіть Duet до комп’ютера за допомогою USB-кабелю, що 
входить до комплекту. Не підключайте інші джерела живлення на цьому етапі. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
56 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Встановити драйвери Windows 
  
Рисунок 5.2 – Встановлення драйверів 
Користувачі Windows : 
• Завантажте драйвери USB для Duet і розпакуйте файли у відповідне 
місце. 
• Щоб встановити драйвери, відкрийте Диспетчер пристроїв, 
натиснувши клавішу Windows + R і введіть devmgmt.msc, або запустіть з меню 
«Пуск», ввівши «Диспетчер пристроїв». У Windows 10 ви можете клацнути правою 
кнопкою миші по значку «Пуск» і натиснути «Диспетчер пристроїв». 
• Знайдіть будь-які пристрої з жовтим трикутником або будь-які 
пристрої «Generic USB», які вказують на те, що драйвер Duet не встановлено. 
• Якщо USB-пристрій показує жовтий трикутник або як звичайний USB-
пристрій, клацніть його правою кнопкою миші. Натисніть «Встановити драйвер» і 
перейдіть до розташування драйвера, який було завантажено на початку цього 
кроку. Продовжуйте налаштування, натискаючи «Далі», доки не буде встановлено 
драйвер пристрою[26]. 
 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
57 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
3. Підключіться до Дуету 
Щоб налаштувати мережеве з’єднання на Duet, ми повинні використовувати 
програму емуляції терміналу, щоб спілкуватися з Duet через USB-кабель. 
Встановіть YAT 
 
Рисунок 5.3 – Програма YAT 
Встановіть YAT, використовуючи параметри за замовчуванням, а потім 
відкрийте його. Якщо екран «Налаштування терміналу» не відкривається 
автоматично, виберіть меню «Термінал», а потім «Налаштування» [26]. 
Виберіть COM-порт 
 
Рисунок 5.4 – Налагодження програми YAT 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
58 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Виберіть правильний COM-порт як послідовний порт. 
Якщо ви не впевнені в номері COM-порту, натисніть клавіші Windows + 
R на клавіатурі та введіть « devmgmt.msc Ваш дует» буде зазначено в розділі 
«Порти» (COM і LPT) як «Послідовний USB-пристрій» (COM#) або 
подібне. Використовуйте COM# як послідовний порт в YAT. 
Налаштування YAT  
Налаштуйте YAT на використання <LF> як символ кінця рядка. Це 
покращить читабельність повідомлень, що надходять від Дуету. Натисніть 
«Налаштування тексту» у «Налаштуваннях терміналу» та змініть «Послідовність 
EOL:» на <LF>. Натисніть «ОК», щоб закрити налаштування тексту. Натисніть 
«ОК», щоб закрити налаштування терміналу[26]. 
 
Рисунок 5.5 – Налагодження програми YAT 
 
 
 
 
 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
59 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Підключіться до Duet 
 
Рисунок 5.6 – Підключення до Duet в  програмі YAT 
 
Виберіть меню «Термінал», потім «Відкрити/Почати», щоб підключитися 
до вашого Duet. Або натисніть зелену галочку на панелі інструментів. 
 
4. Перевірте версію мікропрограми 
До цього моменту ваш комп’ютер повинен бути підключений і розмовляти 
з вашим Duet. Можливо, ви вже отримали кілька повідомлень від Дуету; загалом 
безпечно ігнорувати їх поки. Duet використовує «GCodes» для зв’язку та для всіх 
конфігурацій. Перегляньте словник GCode тут для опису та повного списку. 
Якщо у вас Duet 2 Wifi або Duet 3 Mini 5+ WiFi , ви можете виявити, що 
отримуєте багато повідомлень на кшталт «WiFi повідомляє про помилку: відомих 
мереж не знайдено» . Конфігурація за замовчуванням вмикає Wi-Fi, але не 
знаходить мережу для підключення. Щоб зупинити Wi-Fi, надішліть M552 S-
1(див. M552 у словнику GCode) [26]. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
60 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Щоб перевірити версію мікропрограми Duet, надішліть команду M115на 
плату Duet (див. M115 у словнику GCode). Duet відповість версією мікропрограми, 
яка використовується. 
 
Рисунок 5.7 – Перевірка версії мікропрограми Duet 
 
5. Підключіть Duet до мережі 
Індикатор стану Wi-Fi і антена 
Ваш Duet WiFi матиме або синій світлодіод на модулі WiFi, або зелений 
світлодіод поруч із модулем WiFi. Він блимає один раз, коли підключено 
живлення, блимає кілька разів, коли ввімкнено та шукає мережу для підключення, 
і світиться постійно, коли підключено до мережі WiFi. Duet 2 WiFi із зовнішньою 
антеною не має WiFi LED. Якщо у вас є Duet із зовнішньою антеною, не забудьте 
підключити зовнішню антену[26]/ 
 
 
 
 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
61 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Установіть Wi-Fi у режим очікування 
 
Рисунок 5.7 – Налагодження  WiFi  
 
 
Рисунок 5.8 – Налагодження  WiFi  
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
62 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Якщо ви не вимкнули Wi-Fi на кроці 4, ви можете виявити, що отримуєте 
багато повідомлень, як-от "Wi-Fi повідомляє про помилку: відомих мереж не 
знайдено" . Конфігурація за замовчуванням вмикає Wi-Fi, але не знаходить відому 
мережу для підключення. Команда GCode M552 керує мережевим 
інтерфейсом[26]. 
• Щоб зупинити Wi-Fi, надішліть M552 S-1. 
• Надішліть M552, щоб перевірити статус. Має написати «Модуль Wi-Fi 
вимкнено» . 
• Тепер переведіть його в режим очікування, надіславши команду M552 
S0. Відповідь має бути «Модуль Wi-Fi запущено» . 
• Надішліть M552ще раз, і Duet має відповісти "Модуль Wi-Fi 
неактивний" . 
 
Рисунок 5.8 – Налагодження  WiFi  
Налаштуйте мережевий SSID і пароль 
 
Рисунок 5.9 – Налагодження  WiFi  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
63 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Команда M587 GCode зберігає мережевий SSID і пароль, тому Duet може 
підключатися до нього щоразу, коли його вмикають. 
Використовуйте M587 , як показано нижче. Замініть SSID і пароль WiFi на 
паролі вашої мережі. Введіть точні символи вашої мережі SSID і пароль у 
правильному регістрі. Потрібні прості символи подвійних лапок (а не фігурні 
лапки). Після натискання клавіші Enter дочекайтеся відповіді «ОК». 
M587 S"your-network-ssid" P"your-network-password" 
Переконайтеся, що ви додали SSID, надіславши M587, у якому 
перераховано всі запам’ятовані SSID, але не паролі. 
Увімкнути мережу 
 
Рисунок 5.10 – Налагодження  WiFi  
  
Рисунок 5.7 – Налагодження  WiFi  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
64 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Надіслати команду M552 S1для підключення до Wi-Fi. Через деякий час 
Duet підтвердить підключення та IP-адресу контролера Duet. Синій світлодіод на 
модулі Wi-Fi буде блимати під час його підключення, а потім повинен постійно 
світитися після підключення. 
6. Перевірте доступ до Duet Web Control 
Duet Web Control (також відомий як DWC) — це інтерфейс користувача, 
який використовується через мережеве підключення у браузері для налаштування 
та керування Duet. [26]   
 
 
Рисунок 5.11 – Налагодження  Duet Web Control  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
65 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
Відкрийте свій браузер і введіть IP-адресу, призначену дуету, 
наприклад 192.168.1.90 
Ви також можете отримати доступ до Duet, ввівши http://duettest.local/в 
адресному рядку. Це найпростіший спосіб підключитися до вашого Duet.! 
 
7. Забезпечте майбутнє підключення 
Ми повинні бути впевнені, що мережа налаштована належним чином на 
майбутнє. 
 
 
Рисунок 5.12 – Перевірка роботи Duet Web Control  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
66 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
 
Перейдіть до config.g (який є файлом конфігурації Duet), натиснувши: 
• Система > config.g 
• У старішій версії DWC натисніть Налаштування > Системний редактор 
> config.g 
Тоді... 
 
Рисунок 5.13 – Перевірка роботи Duet Web Control  
 
Перевірте, чи є команда M552 S1без крапки з комою на початку рядка. Це 
вмикає модуль WiFi при ввімкненні. 
Налаштувань M552 S1у config.g достатньо, щоб увімкнути мережу та 
дозволити вашому мережевому маршрутизатору призначити IP-адресу 
через DHCP . 
Якщо вам потрібно призначити статичну IP-адресу , використовуйте M587 
з параметром I під час налаштування SSID на кроці 5. Дивіться M587 у словнику 
GCode[26] . 
8 Підключення завершено 
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
67 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
6 Спеціальний розділ 
 
6.1 Маркетингове дослідження розробки 
На сьогоднішній день все більше застосування знаходить створення 
прототипів за допомогою 3D принтерів. Це проста процедура, надійна технологія, 
що не забирає багато часу. 3D принтери бувають різного компонування, різних 
габаритних розмірів та призначень. Вартість 3D принтерів залежить від його 
характеристик, але не надто дорогою. Друкування деталей має свої переваги перед 
іншими технологіями створення прототипів, але також не позбавлений і недоліків. 
Головними перевагами 3D друку є швидкість створення деталей та вартість її 
виготовлення. 
Для здійснення процесу створення прототипів за допомогою 3D принтера 
потрібно сконструювати спеціальний робочий макет верстата. 
Цей макет призначений для друку деталей невеликих габаритів із ABS 
пластику. Конструкція макету верстата дозволяє розміщувати на столі верстата, 
деталі розмірами 190х190х120 мм та масою до 0,5 кг. 
Виробництво принтеру можна наладити на одному з підприємств Черкас. 
Річний випуск планується до 500шт.  
 
 
6.2  Охорона праці 
Аналіз небезпек та шкідливостей, що впливають на дослідника  при 
роботі в проектно-технічній лабораторії 
В даній бакалаврській роботі проводиться розробка 3D-принтера. При 
проведенні проектних робіт з розробки подібних пристроїв необхідно опрацювати 
значну кількість теоретичного матеріалу, розробити необхідну документацію та 
провести необхідні розрахунки. Виконання цих робіт можливе лише при 
застосуванні сучасної комп’ютерної техніки. Тому виникає потреба в забезпеченні 
безпечної та продуктивної організації праці проектувальника при роботі за 
комп’ютером.  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
68 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
За рівнем фізичного навантаження таку роботу необхідно віднести до 
категорії І а, тобто робота яка виконується сидячі та не потребує фізичного 
навантаження[20,25]. 
Проектування системи проводиться  в приміщенні, яке має наступні  
геометричні розміри: довжина – 12 м, ширина – 5,5 м, висота стелі – 3,2 м. 
Відповідно площа всього приміщення складає 66 м2, а об’єм становить 211,2 м3. 
Оскільки в лабораторії працює п’ять співробітників, то на одного працюючого 
припадає 13,2 м2, що відповідає вимогам ДБН В.2.2.28-2010 та ДСанПіН 3.3.2-007-
98, відповідно до яких площа, яка припадає на одне робоче місце, яке обладнане 
ПК, повинна складати не менше 6 м2, а об’єм - не меншим ніж 20 м3.  
Суттєвий вплив на стан організму працівника, його працездатність здійснює 
мікроклімат (метеорологічні умови) у робочих приміщеннях, під яким розуміють 
умови внутрішнього середовища цих приміщень, що впливають на тепловий обмін 
працюючих з оточенням. Ці умови визначаються поєднанням температури, 
відносної вологості та швидкості руху повітря, температури поверхонь, що 
оточують людину та інтенсивності теплового (інфрачервоного) 
опромінення[20,25]. 
Можливості організму пристосовуватись до метеорологічних умов значні, 
однак не безмежні. Верхньою межею терморегуляції людини, що знаходиться у 
стані спокою, прийнято вважати 30-31 °С при відносній вологості 85% чи 40 °С при 
відносній вологості 30%. При виконанні фізичної роботи ця межа значно нижча.  
Отже, для нормального теплового самопочуття людини важливо, щоб 
температура, відносна вологість і швидкість руху повітря знаходились у певному 
співвідношенні. 
Згідно ДСН 3.3.6.042-99 «Повітря робочої зони», що регламентує параметри 
мікроклімату виробничих приміщень, нормативні значення основних факторів 
мікроклімату наступні[20,25]: 
1. Температура повітря: в холодний період року – 22 - 24 °С (допустима – 21 
- 25 °С); в теплий період року – 23 - 25 °С (допустима – 22 - 28 °С). 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
69 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
2. Вологість повітря:  в холодний період року – 40 - 60 %; в теплий період 
року – 40 -60 %. 
3. Швидкість руху повітря: в холодний період року –  0,1 м/с (допустима –  
не більша ніж 0,1 м/с); в теплий період року – 0,1 м/с (допустима – 0,1...0,2 м/с). 
Фактичні значення параметрів мікроклімату становлять: 
1. Температура повітря: в холодний період року – 16-17 °С; в теплий період 
року – 23-24 °С. 
2. Вологість повітря:  в холодний період року – 45-47 %; в теплий період 
року – 50-52 %. 
3. Швидкість руху повітря: в холодний період року –  0,06-0,1 м/с;  в теплий 
період року – 0,05-0,1 м/с. 
З наведених даних видно, що фактичне значення вологості повітря та 
швидкості руху повітря відповідають нормативним значенням параметрів. 
Значення температури повітря в холодний період року є нижчим за нормативне 
значення, отже, необхідно провести модернізацію системи опалення у даному 
приміщенні. 
Шум також являється одним з важливих факторів виробничого середовища, 
який може негативно впливати на працівника. Шум може послаблювати увагу, 
посилювати розвиток втоми, сповільнює реакцію людини на небезпеку. Внаслідок 
цього знижується працездатність та підвищується ймовірність нещасних випадків. 
В даному приміщенні головним джерелом шуму є вентилятор охолодження 
джерела живлення системного блоку. Шум, який видає системний блок не 
перевищує нормативне значення еквівалентного рівня шуму, яке згідно вимог ДСН 
3.3.6.037-99 «Санітарні норми рівнів шуму на робочих місцях» становить 
50дБА[20,25]. 
Можливість людини орієнтуватися у просторі, здійснювати фізіологічні 
функції, виконувати різні види робіт залежить від виду і якості освітлення 
навколишнього середовища. 
До освітлення ставляться певні гігієнічні вимоги. Освітлення повинно бути 
рівномірним і достатнім для швидкого й легкого розрізнення об’єктів, 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
70 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
забезпечувати деяку контрастність між об’єктом і фоном. Джерело світла не 
повинно засліплювати людину і створювати відблиски на об’єкті, що 
розглядається[20,25]. 
Раціональне освітлення робочих місць і приміщень створює у працівників 
певний психологічний тонус, попереджує зорову і загальну втому, сприяє 
високопродуктивній праці. Недостатня освітленість робочих місць може бути 
непрямою причиною нещасних випадків на виробництві. 
Робоче приміщення згідно з нормами проектування ДБН В.2.5-28-2018  
«Природне та штучне освітлення» має природне та штучне освітлення[20,25]. 
Природне освітлення приміщення здійснюється через п’ять вікон, які зорієнтовані 
на захід. Розміри кожного вікна складають 1,23 м. Робоче місце розташоване 
таким чином, що усі вікна знаходяться перед робочим місцем працюючого. За 
рахунок цього забезпечене мінімальне потрапляння прямих сонячних промінів на 
екран монітора, які б спричиняли би відбиття світла від екрану. При цьому у полі 
зору працюючого  забезпечується оптимальне співвідношення яскравості робочих 
та навколишніх поверхонь. 
Під час роботи працівник в більшості випадків працює з даними,  які 
виводяться програмним забезпеченням (з розрахунками на екрані монітора). Тобто 
найменшим об’єктом розрізнення виступає “крапка”  на екрані монітора (в 
текстових редакторах та математичних прикладних програмах це текст чорного 
кольору на білому фоні). Найменший об’єкт розрізнення – 0,25 мм, що відповідає 
дуже високому ступеню точності зорової праці. Розряд зорової праці – II, підрозряд 
– Г. Контраст об’єкту розрізнення з фоном - великий.  Для даного типу зорової 
праці нормативне значення КПО згідно норм освітлення ДБН В.2.5-28-2018 
дорівнює 1,8%. Робоче місце розташовано на відстані 2 м від вікна і в цій точці 
значення КПО складає 35-37%, що задовольняє нормам. Тому рівень природного 
освітлення можна вважати достатнім[20,25]. 
Для темного часу доби в приміщенні передбачене штучне освітлення. 
Штучне освітлення також передбачається у всіх виробничих та побутових 
приміщеннях, якщо недостатньо природного світла. При організації штучного 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
71 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
освітлення необхідно забезпечити сприятливі гігієнічні умови для зорової роботи і 
одночасно враховувати економічні показники. При штучному освітленні 
нормується величина освітленості в люксах (Лк), яка вибирається в залежності від 
характеристик зорової праці з урахуванням найменшого розміру об'єкта 
розрізнення, фону, контрасту об'єкта розрізнення з фоном. 
Приміщення обладнане дванадцятьма світильниками денного світла типу 
ЛСП02-2х58-001, які розташовані симетрично та рівновіддалено від стін. 
Відповідно до ДБН В.2.5-28-2018 для даного типу зорової праці необхідна 
величина штучного загального освітлення складає 400 лк. Фактичне значення 
даного параметра становить 420-430 Лк. Отже, рівень штучного освітлення на 
робочому місці є достатнім[20,25]. 
Головним джерелом електромагнітного випромінювання в приміщенні є 
монітор та системний блок. Рівні електромагнітного випромінювання на робочому 
місці повністю відповідають вимогам ДСН 3.3.6.096-2002[20,25]. 
Для живлення обладнання застосовується електромережа змінного струму 
напругою 220 В. Електропроводка мережі прихованого типу та виконана мідним 
дротом 3*2.5 кв.мм. Таке виконання проводки запобігає виникненню та 
поширенню пожежі внаслідок можливого короткого замкнення в проводці, та 
можливому враженню працівника струмом. Обладнання, а саме системні блоки та 
монітори, встановлене в кабінеті, живиться напругою 220В і споживає потужність 
менше ніж 3,5 кВт. Оскільки ПК та  має металевий корпус, то згідно ДСТУ Б В.2.5-
82:2016 в приміщенні передбачена магістраль захисного заземлення, яка забезпечує 
захист людини від ураження електричним струмом. 
За категорією пожежонебезпеки згідно ДСТУ Б.В.1.1-36:2016, дане 
приміщення відноситься до типу В (горючі та важкогорючі рідини, тверді горючі 
та важкогорючі речовини і матеріали, речовини та матеріали, здатні при взаємодії 
з водою, киснем повітря або одне з одним лише горіти, за умови, що приміщення, 
в яких вони знаходяться не належать до категорій А чи Б) [20,25]. Стіни 
приміщення виготовлені з цегли, оштукатурені та пофарбовані водоемульсійною 
фарбою. Стеля виготовлена методом перекриття приміщення залізобетонними 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
72 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
плитами, а підлога з кахельної плитки. Всі матеріали застосовані для будівництва 
приміщення повністю дозволені для оздоблення приміщень органами державного 
санітарно-епідеміологічного нагляду.  
Приміщення оснащено системою автоматичної пожежної сигналізації 
відповідно до вимог ДБН В.2.5-56-2014. Також в приміщенні знаходиться три 
переносних вуглекислотних вогнегасника ВВК-5, які використовуються для 
гасіння легкозаймистих та горючих рідин, твердих горючих речовин та матеріалів, 
електропроводок, що знаходяться під напругою до 1000 В, що відповідає Правилам 
експлуатації та типовим нормам належності вогнегасників[20,25]. 
Для забезпечення проведення швидкої та організованої евакуації персоналу 
на випадок виникнення пожежі в будівлі передбачений план евакуації,  розміщений 
на стіні з вільним доступом до нього. 
На працездатність дослідника окрім зовнішніх факторів виробничого 
середовища також впливає безпосередня організація робочого місця. Отже, 
робочий стіл має такі розміри: висота – 710 мм, ширина – 510 мм, довжина – 1100 
мм. Відповідно стілець має такі розміри: висота – 400 мм, ширина – 400 мм. 
Відстань від екрана до ока складає 700 мм при розмірі екрану по діагоналі 24", а 
клавіатура розміщена на поверхні столу на відстані 200 мм від працюючого. Отже, 
організація робочого місця повністю задовольняє ергономічним вимогам ДСТУ 
8604:2015 «Дизайн і ергономіка. Робоче місце для виконання робіт у положенні 
сидячи. Загальні ергономічні вимоги» [20,25]. 
Також проведений вступний та первинний інструктаж з питань охорони 
праці та інструктаж з техніки електробезпеки складений враховуючи ДСТУ Б В.2.5-
82:2016. 
Важливим фактором для підвищення продуктивності праці та запобіганню 
виснаження організму являється правильна організація її режиму. Отже, при 
організації праці, яка пов’язана з роботою за комп’ютером та іншими приладами, 
для збереження здоров’я працюючого, запобігання виникненню професійних 
захворювань та підтримки працездатності на належному рівні повинні бути 
передбаченні перерви для відпочинку. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
73 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Установа за свої кошти організовує проведення попереднього (при 
прийнятті на роботу) і періодичних (протягом трудової діяльності) медичних 
оглядів працівників, зайнятих на важких роботах, роботах із шкідливими чи 
небезпечними умовами праці або таких, де є потреба у професійному відборі, а 
також щорічного обов'язкового медичного огляду осіб віком до 21 року, відповідно 
«Положення про медичний огляд працівників певних категорій» НАОП 0.03-4.02-
94 та Наказу МОЗ України №245 від 21.05.2007[20,25]. 
З усіма працівниками перед допуском до роботи проводять вступний та 
первинний інструктажі згідно типового положення про навчання з питань охорони 
праці (ДНАОП 0.00-4.12-05). Допуск до роботи відбувається після проведення 
перевірки знань із вступного та первинного інструктажів. Перевірка здійснюється 
згідно затвердженого переліку запитань. 
Вступний інструктаж з питань охорони праці проводиться з усіма 
працівниками, які щойно прийняті на роботу (постійну або тимчасову) незалежно 
від їх освіти, стажу роботи за цією професією або посади. Первинний інструктаж 
проводиться з працівниками та студентами на робочому місці до початку роботи. 
Запис про проведення вступного інструктажу робиться у спеціальному журналі. 
Повторний інструктаж проводиться на робочому місці з усіма працівниками 
та студентами: на роботах з підвищеною небезпекою – 1 раз у квартал, на інших 
роботах – 1 раз на півріччя[20,25]. 
Отже, після проведення детального аналізу приміщення та безпосередньо 
робочого місця можна зробити висновок, що всі фактори виробничого середовища, 
окрім температури приміщення в холодний період року, відповідають своїм 
нормативним значенням. Тому необхідно провести модернізацію системи 
централізованого водяного опалення, щоб забезпечити відповідність значення 
температури повітря в холодний період року нормативному значенням цього 
параметра, а саме на рівні 20-22 °С. 
 
 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
74 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Модернізація системи водяного опалення лабораторії 
Системи опалення являють собою комплекс елементів, необхідних для 
нагрівання приміщень в холодний період року. До основних елементів системи 
опалення належать: джерела тепла, теплопроводи та нагрівальні прилади. 
Теплоносіями можуть бути нагріта вода, пара чи повітря. Системи опалення 
повинні компенсувати втрати тепла через огороджуючі зовнішні будівельні 
конструкції та підігрівати холодне повітря, яке надходить ззовні через вікна, двері, 
ворота та ін. Для підприємств та організацій проектується, як правило, центральна 
водяна система опалення низького тиску або система повітряного опалення. При 
проектуванні системи опалення необхідно визначити категорію вибухопожежної 
небезпеки виробництва; внутрішню температуру повітря в приміщенні, залежно від 
категорії роботи (легка, середньої важкості, важка); розрахункову зовнішню 
температуру повітря для даного кліматичного району; орієнтовні втрати тепла 
будинком; тепловиділення від людей, електродвигунів, нагрітих поверхонь котлів, 
сушильних установок, світильників, та іншого обладнання; необхідну систему 
опалення, вид теплоносія, тип опалювальних приладів; кількість тепла на опалення 
приміщень; поверхню нагрівальних приладів; кількість елементів секцій в одному 
нагрівальному приладі, загальну кількість секцій; годинні витрати води (повітря) 
на опалення; необхідну поверхню нагріву[20,25].  
Основною метою системи опалення є створення комфортної температури у 
приміщенні, де перебуває та працює людина. Система опалення повинна 
підтримувати температуру повітря в приміщенні на рівні від 20 до 22°C . В 
залежності від того який теплоносій використовується в опалювальній системі, 
вона може поділятися на декілька типів: водяна, парова, низького тиску, високого 
тиску.  Водяна та парова системи опалення в залежності від тиску пари чи 
температури води можуть бути низького тиску (тиск пари до 70 кПа чи температура 
води до 100 °С), та високого тиску (тиск пари більше 70 кПа чи температура води 
понад 100 °С). 
Найчастіше використовується водяне опалення низького тиску, яке має ряд 
переваг в порівнянні з паровим опаленням та відповідає основним санітарно-
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
75 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
гігієнічним вимогам. До основних переваг цієї системи можна віднести рівномірне 
нагрівання приміщення; можливість централізованого регулювання температури 
води; підтримання відносної вологості повітря в приміщенні  на відповідному рівні; 
виключення можливості опіків від нагрівальних приладів; високий рівень 
пожежної безпеки. Основний недолік системи водяного опалення – можливість її 
замерзання при аварійному відключенні в зимовий період, а також повільне 
нагрівання великих приміщень після тривалої перерви в опаленні.  
Парове опалення має низку санітарно-гігієнічних недоліків, тому 
застосовується рідко. Зокрема, внаслідок перегрівання повітря знижується його 
відносна вологість, а органічний пил, що осідає на нагрівальних приладах, підгоряє 
і створює запах гару. Окрім того, існує небезпека пожеж та опіків. Враховуючи 
вищевказані недоліки не допускається застосування парового опалення в 
пожежонебезпечних приміщеннях та приміщеннях зі значним виділенням пилу. 
До опалювальних приладів висувають ряд вимог, за якими їх класифікують, 
аналізують ступінь досконалості та проводять порівняння. 
Опалювальні прилади повинні мати за можливістю більш низьку 
температуру корпуса для забезпечення непригорання пилу та неможливості опіків 
при доторканні до корпусу, зменшення нейтралізації нестійких іонів з негативним 
зарядом, зниження швидкості руху повітря і відповідно швидкості руху 
пиловидних частинок; мати найменшу площу для зменшення відкладання пилу; 
мати вільний доступ для видалення пилу з корпусу та з огороджуючих конструкцій 
за ним. 
Опалювальні прилади повинні мати найменші приведені витрати на 
виготовлення, монтаж та експлуатацію. Найменшу витрату металу, найменшу 
питому вартість, віднесену до 1 м2 площі поверхні або до 1 кВт теплового потоку. 
Зовнішній вигляд (форма, розміри, фарбування) опалювальних приладів 
повинен відповідати інтер'єру приміщення, а їх об'єм, віднесений до одиниці 
теплового потоку, бути якнайменшим. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
76 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Повинна забезпечуватись максимальна механізація робіт при виробництві 
та монтажу опалювальних приладів. Опалювальні прилади повинні мати достатню 
механічну міцність. 
Опалювальні прилади повинні пропорційно реагувати на автоматичну 
керованість їх тепловіддачею; забезпечувати пріоритет теплоти у приміщенні; бути 
довговічними, температуростійкими. Опалювальні прилади повинні забезпечити 
найбільшу щільність питомого теплового потоку, віднесену на одиницю площі. 
Опалювальні прилади можуть мати додаткове обладнання для задоволення потреб 
споживача – дзеркала, вішалки, зволожувачі повітря тощо[20,25]. 
За переважним видом тепловіддачі всі опалювальні прилади розділяють на 
три групи, а саме: радіаційні, що передають випромінюванням не менше 50% су-
марного теплового потоку (до них відносять сталеві бетонні опалювальні панелі та 
випромінювачі); конвентивно-радіаційні, що передають конвекцією від 50% до 
75% сумарного теплового потоку (в цю групу включають секційні та панельні 
радіатори, підлогові та стінові опалювальні панелі, гладкотрубні опалювальні 
прилади); конвективні, передають конвекцією понад 75% загального теплового 
потоку (до цієї групи відносять  конвектори та ребристі труби). 
За матеріалом опалювальні прилади розділяють на металеві (чавунні, 
сталеві, алюмінієві, мідні тощо), біметалеві (сталево-алюмінієві, мідно-алюмінієві), 
неметалеві (керамічні, пластмасово-бетонні) та комбіновані (металево-керамічні, 
металево-бетонні тощо). 
Чавунні секційні батареї – теплові прилади, які відносяться до застарілих 
систем опалення. Мають малу поверхню віддачі тепла й низьку теплопровідність 
металу, роблять нагрівання в основному випромінюванням і близько 20% тепла 
передають повітрю конвекцією. Рух теплоносія в системі відбувається 
гравітаційним шляхом, що сильно сповільнює передачу тепла. Для збільшення 
конвекційної віддачі тепла чавунними радіаторами, їх рекомендують розміщати 
тільки під вікнами, щоб холодне повітря, що опускається з поверхні скла, 
примусово проходило через радіатор.  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
77 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Панельні сталеві батареї являють собою дві сталеві пластини, між якими 
циркулює теплоносій. Пластини мають товщину 1,2 мм, з'єднані між собою 
точковим електрозварюванням, містять виштампувані канали, по яких протікає 
вода. Панель розмірами за звичайний чавунний радіатор має товщину 30 мм, але 
вдвічі меншу тепловіддачу. Для підвищення теплової потужності ставлять 
паралельно дві, навіть три панелі. При двох або трьох панелях радіатор передає 
тепло випромінюванням тільки зовнішніми площинами, тому до всіх внутрішніх 
площин радіатор приварюють ряди П-подібних пластин, які значно збільшують 
поверхню тепловіддачі, тобто внутрішні площини працюють як конвектор. 
Основний недолік такий же, як й в алюмінієвих радіаторах – прискорена корозія.  
Алюмінієві секційні батареї, більш досконала конструкція, у якій 
застосований матеріал з великим коефіцієнтом теплопередачі у вигляді 
алюмінієвого сплаву. Секції алюмінієвого радіатора мають глибину всього 80-110 
мм. Алюмінієві секційні радіатори більше половини тепла віддають 
випромінюванням, іншу половину – конвекцією. Деякі типи алюмінієвих 
радіаторів можуть  мати сильно розвинену поверхню у вигляді додаткових тонких 
ребер, розміщених усередині секції, при цьому зростає площа нагрівання однієї 
секції. Теплова потужність однієї секції декларується виготовлювачами до 180 
ватів. Завдяки зменшеному обсягу води в секціях алюмінієві радіатори добре 
піддаються регулюванню за допомогою термозапірних клапанів і термочуттєвих 
головок. Теплорегулюючі елементи, якими необхідно постачати всі алюмінієві 
радіатори, дозволяють обмежувати протік гарячої води через радіатор при 
досягненні заданої температури в кімнаті. Основний і самий великий недолік – 
схильність до електрохімічної корозії[20,25]. 
Біметалеві радіатори виконуються з двох різних металів, зазвичай 
використовують алюміній і сталь. В основі роботи біметалевих радіаторів лежить 
відомий принцип конвекції, що надає системі опалення надзвичайну ефективність 
при використанні в будь-якому приміщенні. Алюмінієм забезпечується теплий 
потік, а серцевина, виконана зі сталі, забезпечує подачу гарячої води і нагріванням 
всього корпусу. Спочатку біметалеві радіатори створювалися для установки в 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
78 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
багатоповерхових висотках, але в даний час з успіхом використовуються і в 
малоповерховому будівництві[20,25]. 
Основні характеристики біметалевих радіаторів: 
- міцність; 
- довговічність (до 20 років); 
- сучасний дизайн в поєднанні з високим рівнем тепловіддачі; 
- ціна на 15 - 20% вище, ніж у радіаторів з алюмінію; 
- біметалеві радіатори мають більший гідравлічний опір, ніж сталеві. 
Системи опалення, де застосовуються біметалеві радіатори, вимагають 
більше енергії на перекачування теплоносія. Серед головних переваг біметалевих 
радіаторів підвищена стійкість до впливу агресивного теплоносія і високого 
робочого тиску. Підвищений рівень хімічної стійкості досягається застосуванням 
сталі в конструкції, і саме вона контактує з теплоносієм, а не алюміній. 
Завдяки застосуванню стали при створенні вертикального колектора 
радіатора вдається досягти збільшення робочого тиску. Зрозуміло, в системі 
реальний тиск вкрай рідко піднімається вище 15 атм., але біметалеві радіатори 
володіють більшою стійкістю до гідравлічних ударів, чим забезпечується 
додаткова їх надійність. 
Завдяки наявності сталевої складової радіатор-біметал може витримувати 
високий тиск води, що поступає. Також сталева начинка нечутлива до загального 
сливу і до забруднень в системі. Саме тому це призвело до широкого поширення 
біметалевих радіаторів для оснащення систем опалення в сучасних 
багатоповерхових будівлях. 
В біметалевих радіаторах алюміній часто використовується, як 
декоративний матеріал і легко знаходить потрібну форму і зовнішній вигляд, що 
дозволяє задіяти біметалеві радіатори для монтажу опалювальної системи в 
найдорожчих і престижних інтер'єрах. Такі радіатори є чудовим бюджетним 
вибором для міських умов, де велике значення мають не тільки сучасний дизайн, 
але і надійність, і економічність. 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
79 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Біметалеві радіатори не вимагають спеціальної підготовки води (очищення, 
зниження кислотності, лужності), на відміну від алюмінієвих радіаторів. Радіатори 
мають корпус без гострих кутів, температура на поверхні в 2 рази нижче, ніж 
усередині. При роботі радіатор створює ефект повітряного теплового вентилятора 
й дуже добре перемішує  шари повітря в приміщенні. 
В приміщенні застосовується схема периметральної двотрубної тупикової 
вітки системи опалення з рухом теплоносія в середині системи за схемою “зверху-
донизу”. Кількість тепла, що втрачається будівельною конструкцією QK залежить 
від різниці температур, величини їх значень, площі та виду матеріалу та може бути 
підрахована для плоских поверхонь за формулою[20,25]: 
Q = k  F (t − t )
                                       K k вн зовн                                          (6.1) 
де: k – коефіцієнт теплопередачі конструкції огорожі (стін),  
      k=0,97 ккал/год;  
     Fк – поверхня огороджувальної конструкції; Fк=38,4 м2. 
     tвн – розрахункова температура повітря в приміщенні, t = 22 °C;  
     tзовн – розрахункова температура зовнішнього повітря (приймається за 
кліматичними даними для даного міста), t = -20 °C. 
QK = k Fk (tвн − t зовн ) = 0,97 38,4  (22 − (−20)) =1564,4
 ккал / год.  
Відносні витрати води розраховуються за формулою[20,25]: 
7,98  (t −10)
q =
T  L
                                          прил                                               (6.2) 
де: t – різниця температур між середньою температурою теплоносія в 
нагрівальному приладі та температурою в приміщенні, °С;  
Tприл – перепад температур теплоносія в нагрівальному приладі, °С; 
       L – кількість води, що подається зверху донизу, L=21,3 кг/м2  год; 
Температурний перепад в даній системі складає 85 – 50 °C. 
 
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
80 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
85 + 50
7,98  (( − 22) −10)
7,98  (t −10) 291,27
q = = 2 = = 0,39
Tприл  L (85 − 50)  21,3 746,8
 ккал/год 
Значення е. к. м. можна порахувати за формулою[20,25]: 
q = 7,98  (t −10)  ,
                                 е.к.м.                                      (6.3) 
де: α – поправочний коефіцієнт, що залежить від відносної витрати води, 
який дорівнює =0,89. 
85+ 50
qе.к.м. = 7,98  (t −10)  = 7,98  (( − 22) −10) 0,89 = 252
2  ккал/год 
Необхідну поверхню приладів е. к. м. Fпр можна визначити за формулою: 
Qк 1564,4
F = = = 6,208м2
прил. .
qе.к.м. 252  
Необхідна кількість секцій радіаторів визначається за формулою[20,25]: 
Fприл
n = ,
f
                                           е.к.м.                                                         (6.4) 
де fе.к.м - площа однієї секції даного типу радіаторів, fе.к.м = 0,21 м2 
Fприл 6,208
n = = = 29,56
fе.к.м. 0,21
 
Отже в даному приміщенні необхідно встановити 3 радіатори, які 
складаються з 10-ти секцій кожен. Серед широкого різноманіття радіаторів 
обираємо біметалевий радіатор Evro-termo HD-500D7-2 500/96. 
Біметалеві радіатори Evro-termo мають наступні переваги: 
- тривалий термін експлуатації (до 30 років); 
- високу антикорозійну стійкість; 
- відсутність вимог до якості теплоносія; 
- можливість застосування в багатоповерхових будівлях, оскільки  
  розраховані   на високий тиск; 
- завдяки великому діаметру прохідного отвору і невеликого гідравлічного  
  опору вони добре підходять для використання в системах опалення з  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
81 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
  природною циркуляцією; 
- можливість будь-яких варіантів комплектації: кількість секцій, діаметр  
  прохідного отвору, міжосьова відстань. 
 
Рисунок 6.1 - Радіатор біметалевий Evro-termo HD-500D7-2 500/96 
 
Характеристика біметалевого радіатора Evro-termo HD-500D7-2 500/96: 
Висота секції -  560 мм; 
Ширина секції - 80 мм; 
Глибина секції - 95 мм; 
Міжосьова відстань - 500 мм; 
Діаметр вхідного отвору - 1 1/4"; 
Робочий тиск - 1,6 МПа; 
Критичний тиск - 1,8 МПа; 
Тепловий потік секції - 170 Вт; 
Вага секції - 1,7 кг; 
Літраж - 0,22 л/секцию. 
 
 
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
82 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата  
 
Висновок 
 
При розробці принтера були проаналізовані аналоги та  різноманітні 
системи переміщення каретки 3D-принтеру. Розглянуті основні проблеми при 
друці та послідовність дій для їх усунення.  
Оптимальним рішенням для створення 3D виробів є технологія FDM. 3D-
принтери цієї технології мають гарну точністю друку, широкими можливостями 
друку виробів з дрібними деталями і складною геометрією, не потребують 
трудомісткої постобробці.   
На практиці був розроблений 3D-принтер який може друкувати різними 
видами пластику та має велику можливість вдосконалення.  
Вибрана друкована плата дає можливість керувати процесом друку на 
відстані та в реальному часі стежити за параметрами друку. 
В технологічному розділі розглянута послідовність дій для правильного 
запуску плати керування.  
В четвертому розділі було розглянуто підключення нагрівальних елементів 
та представлено частину коду для правильного функціонування принтера. 
Розроблений принтер в роботі задовольняє всім вимогам технічного 
завдання.  
  
Арк 
РС-83.022.401.001 ПЗ 
83 
Зм. Лист № докум. Підпис Дата