Lineaarinen toimilaitteen askelmoottori: 3 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Askelmoottorin pyörivän liikkeen muuttamiseksi lineaariseksi liikeksi askelmoottori kytketään kierteen. Langassa käytämme messinkimutteria, joka ei pysty pyörimään. Messinkimutteri käännetään langan joka kierroksella kierteen aksiaalisuunnassa.

Katso: lineaarinen mutterimoottori,

Vaihe 1: Osaluettelo

Yksi tavoitteista on valmiiden materiaalien käyttö. Se pitää kustannukset alhaisina, ja jos osat rikkoutuvat, ne on helppo vaihtaa.

• M5 messinkinen ankkuri
• M5 kierre ruostumatonta terästä
• M5 -mutterit (valinnainen)
• Maadoitusliitin
• Kuulalaakerien sisähalkaisija Ø5 mm (esim. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Askelmoottorin akseli Ø5 mm tasaisilla sivuilla (esim. BYJ-tyypit, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Askelmoottorin ohjain (esim. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Vaihe 2: Osat

Kytkimen askelmoottori - kierre

Maadoitusliitin on suunniteltu liittämään kaksi johtoa. Molemmilla puolilla on 2 ruuvia langan kiinnittämiseksi. Jos haluat liittää askelmoottorin kierteeseen, maadoitusliittimen sisähalkaisija on porattava Ø5 mm: iin (irrota pienet ruuvit ennen poraamista). BYJ -mallien pienemmissä askelmoottoreissa on 6 mm tasainen pinta akselilla. Liittimen pituus on 30 mm. Kun leikataan puoliksi, meillä on 2 liitintä.

Yksi kytkimen ruuvi ruuvataan askelmoottorin tasaiseen pintaan ja toinen ruuvi kierretankoon. Tämä tekee siitä jäykän kytkimen, joka siirtää askelmoottorin vääntömomentin kierretankoon.

Ole tietoinen, koska tämä on jäykkä kytkin, tangon, laakereiden tai mutterin väärä suuntaus aiheuttaa ongelmia askelmoottorissa.

Kierretanko

Kierretanko ja kierremutteri ovat edullisesti eri materiaaleja. Kierretangon materiaalivalinta on ruostumaton teräs. Se on jäykkää materiaalia, kestää korroosiota, ruostumista ja tahroja. Mutterin materiaali on messinki. Kuivan pinnan staattinen/dynaaminen kitkakerroin on pieni (staattinen 0,4, dynaaminen 0,2)

Messinki mutteri

Messinkiankkurissa on sisäkierteinen osa ja kartion muotoinen osa. Tämän tyyppisistä ankkureista ensimmäinen 10 mm on metrinen kierre. Tätä osiota käytetään tässä projektissa.

Kartion sisäosa on käyttökelvoton. Se laajenee, kun kierretanko työnnetään sisään, ja tämä tuhoaa mutterin kotelon.

Kotelon mutteri

Jotta mutteri kääntyy kierretangon aksiaalisuunnassa, mutterin pyörimistä on vältettävä. Mutterin pinnan on siksi oltava tasainen. Esimerkki on kuva, jossa on neliömäinen puupalikka. Mutteri on liimattu lohkoon.

Ole tietoinen vääristymisestä.

Laakerit

Käytä mahdollisimman paljon kitkaa välttääksesi kuulalaakereita. Nämä laakerit ovat halpoja. Liikaa tarkkuutta ei tarvita. Kierretangon ja laakerin välillä on joitain toleransseja, mikä vaimentaa jonkin verran vääristymiä. Käyttämässäni laakerissa on laippa ja ne on puristettu tiukasti puuhun.

Vaihe 3: Askelmoottorin liittäminen Arduinoon

BYJ-sarja on yksinapainen askelmoottori. Tässä projektissa askelmoottori on 20BYJ46. Ajuri on mini-ULN2003.

Kun ostat askelmoottoria, tarkista nimellisjännite. Käytä 5V -versiota, kun käytät Arduinon virtalähdettä. Tarkista virta kaavalla: U = IxR. 20BYJ46: n 5V -version vastus on 60 ohmia. Virta on silloin I = U/R = 5/60 = 0,08A.

Arduino ei pysty toimittamaan tarpeeksi virtaa digitaalisille nastoille askelmoottorin suoraan syöttämiseksi. Arduinon suojaamiseksi käytetään ohjainta. Ajuri lukee tulonastat Arduinon digitaalisten nastojen tilan ja kirjoittaa ulostulonappeihin. Kun tulotappi 1B on "korkea", ohjaimelle syötetty virta reititetään nastaan VCC (+) ja 1C (-).

Katso kuva ja taulukko, miten Arduino kytketään askelmoottoriin askelmoottoriin (moottori ja ohjain on varustettu vastaavalla pistorasialla ja pistokkeella). Jos kaikki on kytketty oikein, Arduinoon voidaan kytkeä virta ja koodi voidaan ladata Arduinoon.

Katso taulukko askelmoottorin pyörittämisestä, Arduinon on tehtävä digitaalinen tappi "korkea", muiden nastojen on oltava "LOW", kun askelmoottori pyörii, Arduinon on tehtävä seuraava tappi "HIGH", muut tapit on oltava "LOW" ja niin edelleen. Kun tämä toistetaan, askelmoottori alkaa pyöriä.