Koračni motor linearnog aktuatora: 3 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Za pretvaranje rotirajućeg kretanja koračnog motora u linearno kretanje, koračni motor je povezan s navojem. Na navoju koristimo mjedenu maticu koja se ne može okretati. Pri svakom okretanju navoja mjedena matica se vodi u aksijalnom smjeru navoja.

Vidjeti: linearni aktuator s pokretnim maticama,

Korak 1: Lista dijelova

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

• Sidro od mesinga M5
• Navoj od nerđajućeg čelika M5
• M5 matice (opcionalno)
• Konektor za uzemljenje
• Kuglični ležajevi unutrašnjeg promjera Ø5 mm (npr. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Osovina koračnog motora Ø5 mm sa 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 - sa navojem

Konektor 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 unutrašnji promjer konektora za uzemljenje do Ø5 mm (uklonite male vijke prije bušenja). Manji koračni motori modela BYJ imaju ravnu površinu 6 mm na osovini. Dužina konektora je 30 mm. Kada smo prerezani na pola 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 spojnica, pogrešno poravnavanje šipke, ležajeva ili matice uzrokuje probleme u koračnom motoru.

Navojna šipka

Po mogućnosti navojna šipka i navojna matica su od različitih materijala. Izbor 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 na suhoj površini je nizak (statički 0,4, dinamički 0,2)

Mesingana matica

Sidro od mjedi ima unutarnji dio s navojem i presjek u obliku 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 kada se umetne navojna šipka i to će uništiti kućište matice.

Kućište matice

Da 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 blok.

Budite svjesni neusklađenosti.

Ležajevi

Kako biste izbjegli što je moguće veće trenje, koristite kuglične ležajeve. Ovi ležajevi su jeftini. Previše preciznosti nije potrebno. Postoje određene tolerancije između navojne šipke i ležaja, što apsorbira neko neslaganje. 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. Upravljački program je mini-ULN2003.

Prilikom kupovine koračnog motora provjerite nazivni napon. Koristite 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 isporučiti dovoljno struje na digitalne pinove 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. Kada je ulazni pin 1B “High”, napajanje upravljačkog programa usmjerava se na pin VCC (+) i 1C (-).

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

Pogledajte tablicu kako rotirati koračni motor. Arduino mora napraviti digitalni pin “High”, drugi pinovi moraju biti “LOW” kada je rotacija koračnog motora završena, Arduino mora napraviti sljedeći pin “HIGH”, drugi pinovi moraju biti "LOW" i tako dalje. Kada se to ponovi, koračni motor počinje da se okreće.