Koračni motor linearnog aktuatora: 3 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Za pretvaranje rotacijskog kretanja koračnog motora u linearno gibanje, koračni motor spojen je na navoj. Na navoju koristimo mjedenu maticu koja se ne može okretati. Svaki zavoj navoja mjedena matica se vodi u aksijalnom smjeru navoja.

Vidi: linearni pokretač s maticama,

Korak 1: Popis dijelova

Jedan od ciljeva je uporaba gotovog materijala. Održava niske troškove, a ako se dio pokvari, može se lako zamijeniti.

• Sidro od mesinga M5
• Navoj od nehrđajućeg čelika M5
• M5 matice (izborno)
• Konektor za uzemljenje
• Kuglični ležajevi unutarnji promjer Ø5 mm (npr. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Osovina koračnog motora Ø5 mm s ravnim stranama (npr. BYJ-tipovi, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Upravljački program koračnog motora (npr. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Korak 2: Dijelovi

Spojni koračni motor - navoj

Priključak za uzemljenje dizajniran je za spajanje dvije žice. Obje strane imaju 2 vijka za pričvršćivanje žice. Za spajanje koračnog motora s navojem potrebno je izbušiti unutarnji promjer priključka za uzemljenje do Ø5 mm (prije bušenja uklonite male vijke). Manji koračni motori modela BYJ imaju ravnu površinu 6 mm na osovini. Duljina priključka je 30 mm. Kad prepolovimo imamo 2 spojnice.

Jedan vijak spojnice je pričvršćen na ravnu površinu koračnog motora, a drugi vijak na navojnu šipku. To ga čini krutom spojnicom koja prenosi okretni moment koračnog motora na navojnu šipku.

Budite svjesni, jer je ovo kruta spojka, pogrešno poravnavanje šipke, ležajeva ili matice uzrokuje probleme u koračnom motoru.

Navojna šipka

Poželjno je da su navojna šipka i navojna matica od različitih materijala. Odabir materijala za navojnu šipku je nehrđajući čelik. Čvrst je materijal, ima otpornost na koroziju, hrđanje i mrlje. Materijal za izradu matice je mjedi. Koeficijent statičkog/dinamičkog trenja suhe površine je nizak (statički 0,4, dinamički 0,2)

Mjed od matice

Sidro od mjedi ima unutarnji dio s navojem i presjek koji ima oblik konusa. Od ovih tipova sidara prvih 10 mm je metrički navoj. Ovo je odjeljak koji se koristi u ovom projektu.

Unutrašnji dio u obliku stošca je neupotrebljiv. Proširuje se kad se umetne navojna šipka i to će uništiti kućište matice.

Kućište matice

Kako bi se matica pomaknula u aksijalnom smjeru navojne šipke, potrebno je izbjegavati okretanje matice. Matica stoga mora imati ravnu površinu. Primjer je slika s kvadratnim drvenim blokom. Matica je zalijepljena u bloku.

Budite svjesni neusklađenosti.

Ležajevi

Kako biste izbjegli što je moguće veće trenje, koristite kuglične ležajeve. Ovi ležajevi su jeftini. Previše preciznosti nije potrebno. Između šipke s navojem i ležaja postoje određena odstupanja, što apsorbira određena poravnanja. Ležajevi koje koristim imaju prirubnicu i čvrsto su utisnuti u drvo.

Korak 3: Spajanje koračnog motora na Arduino

BYJ-serija su unipolarni koračni motori. U ovom projektu koračni motor je 20BYJ46. Vozač je mini-ULN2003.

Prilikom kupnje koračnog motora provjerite nazivni napon. Upotrijebite 5V verziju kada koristite Arduino napajanje. Provjerite struju formulom: U = IxR. 5V verzija 20BYJ46 ima otpor 60ohm. Struja je tada I = U/R = 5/60 = 0,08A.

Arduino ne može opskrbiti dovoljno struje na digitalnim pinovima za izravno napajanje koračnog motora. Za zaštitu Arduina koristi se upravljački program. Upravljački program čita na ulaznim pinovima status digitalnih pinova Arduina i upisuje na izlazne pinove. Kad je ulazni pin 1B “High”, napajanje upravljačkog programa usmjerava se na pin VCC (+) i 1C (-).

Pogledajte sliku i tablicu kako spojiti Arduino sa koračnim pogonom na koračni motor (motor i upravljački program opremljeni su odgovarajućom utičnicom i utikačem). Ako je sve ispravno ožičeno, Arduino se može napajati, a kod se može učitati Arduino.

Pogledajte tablicu kako rotirati koračni motor. Arduino mora napraviti digitalnu iglu "Visoka", ostale iglice moraju biti "NISKE" kada se zavrti okretanje koračnog motora. Arduino mora učiniti sljedeću iglu "VISOKOM", ostale iglice moraju biti "LOW" i tako dalje. Kad se to ponovi, koračni motor počinje se okretati.