Elektrický lineárny pohon: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento návod sa týka výroby výkonného lineárneho pohonu s typickými domácimi nástrojmi z minimálneho počtu súčiastok z železiarstva - žiadne frézovanie ani sústruženie, ale bude sa vykonávať len malé rezanie a vŕtanie! Tento návod vás prevedie podrobnosťami pri navrhovaní lineárneho pohonu. aby vyhovoval vašim potrebám pomocou elektrického skrutkovača.

Vysokovýkonné lineárne pohony sú pochopiteľne drahé, pretože presná mechanická konštrukcia je potrebná pre spoľahlivú prevádzku a len zriedka sa dá odôvodniť jednorazovým domácim projektom.

Očakáva sa, že lineárny pohon bude ťahať alebo tlačiť bremeno v jednej rovine (napr. Dnu a von alebo hore a dole), takže je konštruovaný na určité maximálne zaťaženie a vzdialenosť, známu ako „hod“.

Hlavnou ťažkosťou v takom projekte je nedostatočná schopnosť obrábania na vytváranie spoľahlivých spojok s pohonom a posúvačom. Šesťhranný hriadeľ skrutkovača a závitová rúrka od nábytkového kovania D.i.y tieto problémy vyriešili.

Krok 1: Tu je obrázok jednotky, ktorú som vyrobil na otvorenie a zatvorenie dvojitého okna skleníka:

Tento návod na používanie obsahuje dve časti: elektrickú a mechanickú časť.

: UPOZORNENIE:: UPOZORNENIE:: UPOZORNENIE:: UPOZORNENIE:: UPOZORNENIE:: UPOZORNENIE:: UPOZORNENIE:

Toto zariadenie je schopné vyvinúť veľkú silu a musí sa s ním pracovať veľmi opatrne.

Odporúča sa núdzové ovládanie „STOP“

a mechanizmus by mal byť úplne uzavretý, ak je namontovaný na prístupnom mieste.

Krok 2: Nástroje potrebné na výrobu tohto lineárneho pohonu v tomto návode sú:

Hacksaw

Vŕtačka a vrtáky vhodné pre upevňovacie skrutky, napr. 2,5 mm a 3 mm

Skrutkovač na upevňovacie skrutky

Dva kľúče M6

Plochý pilník alebo pieskový/sklenený papier na odstraňovanie otrepov

Krok 3: Mechanické diely potrebné na výrobu lineárneho pohonu v tomto návode sú:

Závitová tyč M6 s dĺžkou 310 milimetrov

Vodiaci rámček 2 vypnuté 10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (530 mm rám tba) 3 vypnuté 10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (50 mm krížové vzpery a konzola) 2 vypnuté 10 x 20 x 1,5 mm nerovný hliníkový pravý uhol (rozpery 20 mm) celkom 1150 mm

Pohyblivá časť - posúvač 1 z 10 x 10 štvorcových profilov z hliníka (450 mm dlhých) 1 z 10 x 10 zo štvorcových profilov z hliníka (12 mm dlhých) celkom 462 mm

Matice a podložky M6 a upevňovacie skrutky: 1 ks závitová rúrka M6 (x25 mm) 4 ks Matice M6 2 ks Upevňovacie skrutky podložiek M6 celkom 14

Motor, napríklad elektrický skrutkovač

Krok 4: Elektrické časti potrebné na ovládanie lineárneho pohonu v tomto návode sú:

Zdroj

vypínač

Prepínacie relé

Koncové spínače

Spojovací drôt

Elektromotor - zaradený nadol

Elektrický skrutkovač, ktorý je tu použitý, má nominálne 2,4 voltov a bol spustený na dvoch nabíjateľných článkoch Ni-Cad, takže vhodným napájacím zdrojom by bol osobný počítač PSU s možnosťou pohonu 3,3 voltov a 5 voltov. Aktuálny (prúd) môže byť až 6 ampérov. takže všetky komponenty a zapojenie musia byť vhodné.

Ako sa to stáva, rozhodol som sa zostať pri dvoch nabíjateľných článkoch Ni-Cad, pretože operácia bude prerušovaná a znamenalo to, že môžem použiť existujúcu nabíjačku!

Krok 5: Táto časť je procesom navrhovania stavby, ktorý nasleduje v ďalšej časti

Rám zaisťuje všetko vzhľadom na seba a zaťažuje zaťaženie; pohyblivá časť sa posúva v ráme a pohybuje sa „cestovnou“maticou na vodiacej skrutke poháňanej elektromotorom. Olovená skrutka je zaistená na konci motora a „pohyblivá“matica je pripevnená k pohyblivej časti tak, že pri otáčaní skrutky núti pohyblivú časť sledovať pohyb. Používam časti, ktoré zostali z pohonu veľkého domu, ktorými sú:

Závitová tyč M6 s dĺžkou 310 milimetrov

10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (1,2 metra dlhý)

Hliník štvorcového prierezu 10 x 10 (dlhý 1,0 metra)

Elektromotor - zaradený nadol

Rozmery požadovaných dielov súvisia s „hodom“, čo znamená, ako ďaleko sa „cestujúca“matica môže pohybovať. existujú tri časti vodiacej skrutky, tj. každý koniec a „pohyblivá“matica.

Každý pevný koniec závitovej tyče má časť, ktorá znižuje dostupný závit skrutky; užitočná dĺžka závitu je 310 mm -25 (tyč) -40 (matice a ložisko = 245 mm, čo je účinná dráha pohybu).

Pohyblivá časť má tri sekcie; pripojenie k „cestovnej“matici, „hádzaniu“a predĺženiu: „Hod“je dráha vodiacej skrutky a predĺženie je dĺžka potrebná na stabilitu a dosah na poháňaný predmet.

Na stabilitu používam polovicu vzdialenosti „hodu“v ráme, takže tak 245/2 = 122,5, potom pridám dĺžku vodiacej skrutky, aby som poskytol 122,5 + 310 = 432,5 mm mínus vzdialenosť koncového dorazu asi 24 mm, takže asi 405 mm je minimum a zaokrúhlim ho na 450 mm, čo dáva prídavok k pripevneniu. (310/2 = 160 *3 = 465 mm)

Rám musí obklopovať vodiacu skrutku, dĺžku podpery a poskytovať úchyt pre elektromotor.

Používam odrezky 10 x 20 x 1,5 mm na priečne výstuhy a posúvač držím vo vodiacom ráme.

Na lokalizáciu vzťahu vodiacej skrutky k pohyblivej časti hliníka so štvorcovým prierezom 10 x 10 používam hliníkové odrezky 10 x 10 štvorcových prierezov.

Krok 6: Mechanické diely:

Potrebné diely sa teda stávajú: 1 kus závitovej tyče M6 s dĺžkou 310 milimetrov 5 ks matíc M6 2 ks podložiek M6

2 off 10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (rám 450 mm t.b.a)

3 off 10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (50 mm krížové vzpery a konzola)

celkom 1260 mm

1 kus hliníka so štvorcovým prierezom 10 x 10 (dlhý 450 mm)

1 kus hliníka so štvorcovým prierezom 10 x 10 (dlhý 12 mm)

celkom 462 mm

upevňovacie skrutky celkom 14

Elektromotor - zaradený nadol

Elektromotor musí byť zarovnaný a zaistený k rámu a to sa robí pomocou dvoch nosných tyčí: V tomto prípade je priemer motora 40 mm, čo znamená, že stred je 20 mm, ktorý musí byť zarovnaný so závitom vodiacej skrutky. Dve nosné tyče sú priskrutkované k rámu a "kolískujú" elektromotor tak, aby boli rozmiestnené tak, aby znižovali stredovú čiaru.

2 x 10 x 10 štvorcových profilov z hliníka, dostatočne dlhé na uloženie elektromotora.

Olovená skrutka prebieha v strede v 10 mm kanáliku rámu a nosné tyče sú namontované na spodnej strane rámu: Trochu matematiky. pri použití pravouhlých trojuholníkov vznikne priľahlá strana 5 mm a prepony 40/2 = 20 mm, takže 20 na druhú = 400 mínus 5 na druhú (25) = 375, z toho štvorcový koreň je 19,365; šírka „kolísky“pre priemer 40 mm je dvojnásobná oproti 38,7, čo spôsobí pokles stredovej čiary elektromotora, ale dávajte pozor, aby bola tolerancia iba +/- 0,5 mm = rozdiel 4 až 6 mm!

Krok 7: Príprava dielov

Závitová tyč potrebuje vyrezanie otvoru pre skrutkovač a prvý obrázok tu ukazuje, ako sa mi ju podarilo bezpečne zaistiť pri rezaní pílkou.

na každom konci závitovej tyče je vytvorená malá štrbina na umiestnenie skrutiek, ako je znázornené na druhom obrázku, a potom je namontovaná na koniec posuvnej tyče, ako je tu znázornené na treťom obrázku.

Hliníkové profily sú narezané na dĺžku:

1 kus hliníka so štvorcovým prierezom 10 x 10 (dlhý 450 mm)

plus malý sprievodca

1 kus hliníka so štvorcovým prierezom 10 x 10 (dlhý 12 mm)

ktorý sa používa pre pevný koniec.

2 vypnuté 10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (rám 450 mm t.b.a) 2 vypnuté 10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (priečne výstuhy 50 mm)

počítajúc do toho

2 x 10 x 20 x 1,5 mm nerovnomerný pravý uholník hliníka (rozpery 20 mm)

pretože matice M6 sa budú musieť otáčať pomocou vodiacej skrutky, takže na rozšírenie kanála posúvača sa používajú rozpery ako súčasť priečneho vystuženia.

Profesionálne zariadenie by malo koaxiálny posúvač a vodiacu skrutku:

závitová rúrka M6 je umiestnená vo vnútri posúvača 1 zo závitovej rúrky M6 (x25 mm)

1 z závitovej tyče M6 s dĺžkou 310 milimetrov

4 z orechov M6

2 z podložiek M6.

Na upevnenie elektromotora z hliníka štvorcového prierezu 10 x 10 sú pridané dve podpery.

Krok 8: Zostavenie mechanizmu

Na týchto obrázkoch môžete vidieť konštrukciu pevného konca vodiacej skrutky.

Olovená skrutka je zaskrutkovaná do posúvača a zasunutá do kanála tak, aby cez pevné vedenie prešlo asi 100 mm závit na zaistenie, ako je popísané nižšie

Malé vedenie je upevnené v kanáli spolu s dištančnými kusmi, pretože matice M6 sa budú musieť otáčať pomocou vodiacej skrutky. Malé vodítko zabraňuje prerezaniu skrutkového závitu na ložiskovej ploche a ako ložisko som vo vnútri malého vodítka použil pohodlný kus hliníka so štvorcovým prierezom 8 x 8.

1 kus hliníka so štvorcovým prierezom 10 x 10 (dlhý 12 mm)

Tu používaná technika je upevnenie vodiacej skrutky na mieste pomocou dvoch poistných matíc.

Ak je na skrutke namontovaná matica a vedľa nej dôjde ďalšia, je možné tieto dve skrutky zaistiť tak, aby zostali na mieste utiahnutím jednej k druhej.

Poradie na vodiacej skrutke je 2 x matice M6, 1 x podložka M6, pevné vedenie, 1 x podložka M6, 2 x matica M6.

Ide o to, prejsť po prvých dvoch maticiach a podložke za pevné vedenie, potom pridať ďalšiu podložku a ostatné dve matice nastaviť na koniec vodiacej skrutky, zaistený na mieste: Na záver sa spustia najvzdialenejšie dve matice dotýkajte sa pevného vodidla, potom držte najvzdialenejšiu maticu, zatiaľ čo vnútorná matica je k nej zaistená, takže ponecháva trochu koncovej vôle, aby sa vodiaca skrutka mohla voľne otáčať.

Kusy „kolísky“motora sú naskrutkované na miesto podľa výpočtov založených na priemere telesa skrutkovača a bit skrutkovača je zarovnaný do drážky vodiacej skrutky.

Existujú dva tipy, ktoré musím ponúknuť, aby bola jednotka spoľahlivá:

1). Nevyhnutne dôjde k malému nesprávnemu zarovnaniu, takže som zistil, že je najlepšie nasadiť nejaký druh objímky na spojenie vodiacej skrutky a skrutkovača; druhý rukáv nejakého napájacieho kábla alebo akejkoľvek plastovej trubice bude stačiť.

2). Pružina v šesťhranu uloženia skrutkovača drží bit na svojom mieste proti koncu vodiacej skrutky; vhodný prameň možno nájsť v odhodenom dávkovači mydla.

Nakoniec sa na posúvač naskrutkuje priečny nosník, ktorý slúži na držanie posúvača v kanáli a pohodlne aktivuje koncové spínače.

Krok 9: Elektrika

Žiadny lineárny pohon by nebol úplný bez obmedzujúcich zariadení, ktoré by zastavili beh na oboch koncoch „thow“a pomocou elektrického motora je ľahké namontovať mikrospínače, ktoré majú výhodu normálne otvorených aj normálne zatvorených kontaktov.

Prvý obrázok zobrazuje mikrospínače pripravené na zapojenie. Poznámka: zobrazené mikrospínače sú maximálnymi koncovými spínačmi, takže na automatické zastavenie motora v inej polohe sú potrebné ďalšie spínače.

Na obrázku vyššie je znázornené klasické zapojenie dvojpólového / dvojitého prepínača na reverzáciu elektrického motora na jednosmerný prúd, t.j. dve sady nezávislých prepínacích kontaktov.

Elektromotor je pripojený k spoločným kontaktom, ktoré sú tu zobrazené ako čierne a červené, pričom napájanie je napájané jedným párom kontaktov, tu zobrazených ako modrá a hnedá, ktoré sú potom krížovo spojené s druhým párom kontaktov, žltým. a modré drôty.

V tomto prípade je krížená kabeláž nahradená normálne uzavretými kontaktmi mikrospínača, aby sa zabránilo preťaženiu, a akékoľvek ďalšie koncové spínače sú jednoducho zapojené do série: Na tomto prepínači je odpojený hnedý drôt, aby sa postavil proti modrej.

Pri testovaní skontrolujte, či motor beží správnym smerom a či spínače pracujú v správnom zmysle!