Koračni motor linearnega aktuatorja: 3 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Za pretvorbo vrtilnega gibanja koračnega motorja v linearno gibanje je koračni motor povezan z navojem. Na navoju uporabljamo medeninasto matico, ki se ne more vrteti. Medeninasta matica se pri vsakem obračanju niti prevede v osno smer navoja.

Glej: linearni aktuator s potujočimi maticami,

1. korak: Seznam delov

Eden od ciljev je uporaba materiala, ki ni na voljo za prodajo. Ohrani nizke stroške in če se del zlomi, ga je mogoče enostavno zamenjati.

• Medeninasta sidra M5
• Navoj iz nerjavečega jekla M5
• Matice M5 (neobvezno)
• Konektor za ozemljitev
• Notranji premer krogličnih ležajev Ø5 mm (npr. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Os koračnega motorja Ø5 mm z ravnimi stranicami (npr. Vrste BYJ, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Gonilnik koračnega motorja (npr. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

2. korak: Deli

Sklopni koračni motor - navoj

Ozemljitveni priključek je zasnovan za povezavo dveh žic. Obe strani sta opremljeni z 2 vijakoma za pritrditev žice. Za povezavo koračnega motorja z navojem je treba notranji premer ozemljitvenega priključka izvrtati na Ø5 mm (pred vrtanjem odstranite majhne vijake). Manjši koračni motorji pri modelih BYJ imajo 6 mm ravno površino na osi. Dolžina priključka je 30 mm. Ko prerežemo na pol, imamo 2 sklopki.

En vijak sklopke je privit na ravno površino koračnega motorja, drugi pa na navojno palico. Zaradi tega je trda sklopka, ki navor koračnega motorja prenese na navojno palico.

Zavedajte se, ker gre za trdo sklopko, nepravilno poravnavo palice, ležajev ali matice povzročijo težave pri koračnem motorju.

Navojna palica

Prednostno sta navojna palica in navojna matica iz različnih materialov. Izbira materiala za navojno palico je nerjavno jeklo. Je trden material, odporen proti koroziji, rjavenju in madežem. Izbira materiala za matico je medenina. Koeficient statičnega/dinamičnega trenja suhe površine je nizek (statično 0,4, dinamično 0,2)

Medeninasta matica

Medeninasto sidro ima notranji navojni del in prerez v obliki stožca. Pri tovrstnih sidrih je prvih 10 mm metrični navoj. To je razdelek, ki se uporablja v tem projektu.

Notranji del stožčaste oblike je neuporaben. Ko se vstavi navojna palica, se razširi in to uniči ohišje matice.

Ohišje matice

Da bi matico prevedli v osni smeri navojne palice, se je treba izogibati vrtenju matice. Matica mora torej imeti ravno površino. Primer je slika s kvadratnim lesenim blokom. Matica je zlepljena v bloku.

Zavedajte se neusklajenosti.

Ležaji

Da bi se izognili čim večjemu trenju, uporabite kroglične ležaje. Ti ležaji so poceni. Preveč natančnosti ni potrebno. Med navojno palico in ležajem obstajajo določena odstopanja, kar absorbira nekaj neusklajenosti. Ležaj, ki ga uporabljam, ima prirobnico in je tesno stisnjen v les.

Korak: Priključite koračni motor na Arduino

Serija BYJ je enopolarni koračni motor. V tem projektu je koračni motor 20BYJ46. Gonilnik je mini-ULN2003.

Pri nakupu koračnega motorja preverite nazivno napetost. Pri uporabi napajalnika Arduino uporabite različico 5V. Preverite tok s formulo: U = IxR. 5V različica 20BYJ46 ima upor 60ohm. Tok je potem I = U/R = 5/60 = 0,08A.

Arduino ne more napajati dovolj toka na digitalnih zatičih za neposredno napajanje koračnega motorja. Za zaščito Arduina se uporablja gonilnik. Gonilnik na vhodnih zatičih prebere stanje digitalnih zatičev Arduina in zapiše na izhodne zatiče. Ko je vhodni pin 1B “High”, se napajanje gonilnika usmeri na pin VCC (+) in 1C (-).

Oglejte si sliko in tabelo, kako Arduino povezati z koračnim gonilnikom na koračni motor (motor in gonilnik sta opremljena z ustrezno vtičnico in vtičem). Če je vse pravilno povezano, lahko Arduino napajamo in kodo naložimo v Arduino.

Oglejte si tabelo, kako zavrtiti koračni motor. Arduino mora narediti digitalni zatič "visoko", drugi zatiči morajo biti "NIZKI", ko se vrti koračni motor, mora biti naslednji zatič "VISOK", drugi zatiči morajo biti "NIZKA" in tako naprej. Ko se to ponovi, se koračni motor začne vrteti.