Стъпков двигател за линеен задвижващ механизъм: 3 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

За да се превърне въртящото движение на стъпковия двигател в линейно движение, стъпковият двигател е свързан към резба. Върху резбата използваме месингова гайка, която не може да се върти. При всяко завъртане на резбата месинговата гайка се превежда в аксиалната посока на резбата.

Вижте: линеен задвижващ механизъм,

Стъпка 1: Списък на частите

Една от целите е използването на готови материали. Той поддържа ниски разходи и ако дадена част се счупи, тя може лесно да бъде заменена.

• М5 месингов котва
• Конец от неръждаема стомана M5
• Гайки M5 (по избор)
• Съединител за заземяване
• Вътрешен диаметър на сачмени лагери Ø5 мм (например MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Оста на стъпков двигател Ø5 мм с плоски страни (напр. BYJ-типове, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Драйвер на стъпков двигател (напр. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Стъпка 2: Части

Прикачен стъпков двигател - резба

Заземяващият конектор е предназначен за свързване на два проводника. Двете страни са снабдени с 2 винта за закрепване на проводника. За да свържете стъпковия двигател с резбата, вътрешният диаметър на съединителя за заземяване трябва да бъде пробит до Ø5 мм (отстранете малките винтове преди пробиване). По -малките стъпкови двигатели на моделите BYJ имат 6 мм плоска повърхност по оста. Дължината на конектора е 30 мм. При разрязване наполовина имаме 2 съединителя.

Един винт на съединителя се завинтва към плоската повърхност на стъпковия двигател, а вторият винт се завинтва към резбования прът. Това го прави твърд съединител, който прехвърля въртящия момент на стъпковия двигател към резбования прът.

Имайте предвид, тъй като това е твърда връзка, разминаването на пръта, лагерите или гайката води до проблеми в стъпковия двигател.

Резбован прът

За предпочитане резбовият прът и резбовата гайка са от различни материали. Изборът на материал за резбования прът е от неръждаема стомана. Това е твърд материал, има устойчивост на корозия, ръжда и оцветяване. Изборът на материала за гайката е месинг. Коефициентът на статично/динамично триене на сухата повърхност е нисък (статичен 0,4, динамичен 0,2)

Месингова гайка

Месинговата котва има вътрешна секция с резба и секция с конусовидна форма. От този тип котви първите 10 мм са с метрична резба. Това е разделът, който се използва в този проект.

Вътрешната част с конусовидна форма е неизползваема. Той се разширява, когато е поставен резбован прът и това ще разруши корпуса на гайката.

Корпус гайка

За да накарате гайката да се преведе в аксиалната посока на резбования прът, трябва да се избягва въртенето на гайката. Следователно гайката трябва да има плоска повърхност. Пример е картината с квадратния дървен блок. Гайката е залепена в блока.

Имайте предвид несъответствието.

Лагери

За да избегнете възможно най -голямо триене, използвайте сачмени лагери. Тези лагери са евтини. Не е необходима твърде голяма прецизност. Има някои отклонения между резбовия прът и лагера, това абсорбира известно отклонение. Лагерът, който използвам, има фланец и е плътно притиснат към дървото.

Стъпка 3: Свързване на стъпков двигател към Arduino

Серията BYJ са еднополюсни стъпкови двигатели. В този проект стъпковият двигател е 20BYJ46. Драйверът е mini-ULN2003.

Когато пазарувате за стъпков двигател, проверете номиналното напрежение. Използвайте 5V версия, когато използвате захранването Arduino. Проверете тока с формулата: U = IxR. 5V версията на 20BYJ46 има съпротивление 60ohm. Токът тогава е I = U/R = 5/60 = 0.08A.

Arduino не може да подава достатъчно ток към цифровите щифтове, за да захранва директно стъпков двигател. За защита на Arduino се използва драйвер. Драйвер чете на входните пинове състоянието на цифровите щифтове на Arduino и записва на изходните щифтове. Когато входният щифт 1В е „Високо“, захранването, подадено към драйвера, се насочва към пин VCC (+) и 1C (-).

Вижте снимката и таблицата как да свържете Arduino към стъпковия драйвер към стъпковия двигател (двигателят и драйверът са снабдени с подходящ контакт и щепсел). Ако всичко е свързано правилно, Arduino може да се захранва и кодът може да бъде качен Arduino.

Вижте таблицата как да завъртите стъпковия двигател, Arduino трябва да направи цифров щифт „Високо“, другите щифтове трябва да са „НИСКИ“, когато завъртането на стъпковия двигател е направено, Arduino трябва да направи следващия щифт „ВИСОК“, другите щифтове трябва да бъдат „НИСКО“и така нататък. Когато това се повтори, стъпковият двигател започва да се върти.