Krokový motor s lineárnym pohonom: 3 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Na premenu otáčavého pohybu krokového motora na lineárny pohyb je krokový motor pripojený k závitu. Na závit používame mosadznú maticu, ktorá sa nemôže otáčať. Pri každom otočení závitu je mosadzná matica preložená v axiálnom smere závitu.

Pozri: lineárny pohon s pohyblivou maticou,

Krok 1: Zoznam dielov

Jedným z cieľov je použitie bežného materiálu. Udržiava nízke náklady a ak sa niektorá časť pokazí, je možné ju ľahko vymeniť.

• Mosadzná kotva M5
• Závit z nehrdzavejúcej ocele M5
• Orechy M5 (voliteľné)
• Uzemňovací konektor
• Guličkové ložiská s vnútorným priemerom Ø5 mm (napr. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Osa krokového motora Ø5 mm s plochými stranami (napr. Typy BYJ, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Ovládač krokového motora (napr. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Krok 2: Diely

Spojovací krokový motor - závit

Uzemňovací konektor je určený na pripojenie dvoch vodičov. Obe strany sú vybavené 2 skrutkami na upevnenie drôtu. Na pripojenie krokového motora k závitu je potrebné vyvŕtať vnútorný priemer uzemňovacieho konektora do Ø5 mm (pred vŕtaním odstráňte malé skrutky). Menšie krokové motory modelov BYJ majú na náprave 6 mm plochý povrch. Dĺžka konektora je 30 mm. Pri rozrezaní na polovicu máme 2 spojky.

Jedna skrutka spojky je priskrutkovaná k rovnému povrchu krokového motora a druhá skrutka je priskrutkovaná k závitovej tyči. Vďaka tomu je tuhá spojka, ktorá prenáša krútiaci moment krokového motora na závitovú tyč.

Uvedomte si, pretože ide o tuhé spojenie, nesprávne vyrovnanie tyče, ložísk alebo matice spôsobuje problémy v krokovom motore.

Závitová tyč

Prednostne sú závitová tyč a závitová matica z rôznych materiálov. Výber materiálu pre závitovú tyč je z nehrdzavejúcej ocele. Je to pevný materiál, ktorý odoláva korózii, hrdzaveniu a farbeniu. Voľba materiálu pre maticu je mosadz. Koeficient statického/dynamického trenia na suchom povrchu je nízky (statický 0,4, dynamický 0,2)

Mosadzná matica

Mosadzná kotva má vnútorný závitový úsek a úsek, ktorý má kužeľový tvar. Pri tomto type kotiev je prvých 10 mm metrických závitov. Toto je časť, ktorá sa používa v tomto projekte.

Vnútorná časť tvaru kužeľa je nepoužiteľná. Po vložení závitovej tyče sa roztiahne a tým sa zničí puzdro matice.

Matica puzdra

Aby sa matica mohla posúvať v axiálnom smere závitovej tyče, je potrebné zabrániť otáčaniu matice. Matica musí mať preto rovný povrch. Príkladom je obrázok so štvorcovým dreveným blokom. Matica je v bloku prilepená.

Uvedomte si nesprávne zarovnanie.

Ložiská

Aby ste sa vyhli čo najväčšiemu treniu, používajte guľkové ložiská. Tieto ložiská sú lacné. Príliš veľká presnosť nie je potrebná. Medzi závitovou tyčou a ložiskom existujú určité tolerancie, čo absorbuje určité vychýlenie. Ložisko, ktoré používam, má prírubu a je pevne zatlačené do dreva.

Krok 3: Pripojenie krokového motora k Arduinu

Série BYJ sú unipolárne krokové motory. V tomto projekte je krokovým motorom 20BYJ46. Ovládač je mini-ULN2003.

Pri nákupe krokového motora overte menovité napätie. Pri napájaní Arduino používajte verziu 5V. Skontrolujte prúd podľa vzorca: U = IxR. 5V verzia 20BYJ46 má odpor 60 ohmov. Prúd je potom I = U/R = 5/60 = 0,08A.

Arduino nie je schopné dodávať dostatok prúdu na digitálne piny na priame napájanie krokového motora. Na ochranu Arduina sa používa ovládač. Ovládač číta na vstupných pinoch stav digitálnych pinov Arduina a zapisuje na výstupné piny. Keď je vstupný kolík 1B „vysoký“, energia dodávaná do ovládača je smerovaná na kolíky VCC (+) a 1C (-).

Pozrite si obrázok a tabuľku, ako zapojiť Arduino k krokovému ovládaču k krokovému motoru (motor a ovládač sú vybavené zodpovedajúcou zásuvkou a zástrčkou). Ak je všetko zapojené správne, Arduino je možné napájať a kód je možné nahrať do Arduina.

Pozrite si tabuľku, ako otáčať krokový motor, Arduino musí urobiť digitálny kolík „High“, ostatné piny musia byť „LOW“, keď sa otáča krokovým motorom, Arduino musí urobiť ďalší pin „HIGH“, ostatné piny musia byť „LOW“a podobne. Keď sa to opakuje, krokový motor sa začne otáčať.