Krokový motor lineárního pohonu: 3 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Chcete -li převést rotační pohyb krokového motoru na lineární pohyb, je krokový motor připojen k závitu. Na závit používáme mosaznou matici, která se nemůže otáčet. Při každém otočení závitu se mosazná matice překládá v axiálním směru závitu.

Viz: lineární pohon s pohyblivou maticí,

Krok 1: Seznam dílů

Jedním z cílů je použití běžného materiálu. Udržuje nízké náklady a pokud se některá součást rozbije, lze ji snadno vyměnit.

• Mosazná kotva M5
• Závit z nerezové oceli M5
• Matice M5 (volitelně)
• Uzemňovací konektor
• Kuličková ložiska vnitřní průměr Ø5 mm (např. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Osa krokového motoru Ø5 mm s plochými stranami (např. Typy BYJ, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Ovladač krokového motoru (např. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Krok 2: Díly

Spojovací krokový motor - závit

Uzemňovací konektor je určen k připojení dvou vodičů. Obě strany jsou opatřeny 2 šrouby k upevnění drátu. Pro připojení krokového motoru se závitem je třeba vyvrtat vnitřní průměr zemnícího konektoru do Ø5 mm (před vrtáním odstraňte malé šrouby). Menší krokové motory modelů BYJ mají na nápravě 6 mm plochý povrch. Délka konektoru je 30 mm. Při rozřezání na polovinu máme 2 spojky.

Jeden šroub spojky je přišroubován k ploché ploše krokového motoru a druhý šroub je přišroubován k závitové tyči. Díky tomu je tuhá spojka, která přenáší točivý moment krokového motoru na závitovou tyč.

Uvědomte si to, protože tuhá spojka, nesouosost tyče, ložisek nebo matice má za následek problémy v krokovém motoru.

Závitová tyč

S výhodou jsou závitová tyč a závitová matice z různých materiálů. Volbou materiálu pro závitovou tyč je nerezová ocel. Je to tuhý materiál, má odolnost proti korozi, rzi a skvrnám. Volba materiálu pro matici je mosaz. Součinitel statického/dynamického tření na suchém povrchu je nízký (statický 0,4, dynamický 0,2)

Mosazná matice

Mosazná kotva má vnitřní závitovou část a část, která má kuželový tvar. U tohoto typu kotev je prvních 10 mm metrickým závitem. Toto je část, která se používá v tomto projektu.

Vnitřní část tvaru kužele je nepoužitelná. Po vložení závitové tyče se roztáhne a zničí pouzdro matice.

Matice pouzdra

Aby se matice mohla pohybovat v axiálním směru závitové tyče, je třeba zabránit otáčení matice. Matice proto musí mít rovný povrch. Příkladem je obrázek se čtvercovým dřevěným blokem. Matice je v bloku slepena.

Uvědomte si nesouosost.

Ložiska

Abyste se vyhnuli co největšímu tření, použijte kuličková ložiska. Tato ložiska jsou levná. Příliš velká přesnost není nutná. Mezi závitovou tyčí a ložiskem existují určité tolerance, což absorbuje určité nesouosost. Ložisko, které používám, má přírubu a je pevně přitlačeno do dřeva.

Krok 3: Připojení krokového motoru k Arduinu

Řady BYJ jsou unipolární krokové motory. V tomto projektu je krokový motor 20BYJ46. Ovladač je mini-ULN2003.

Při nákupu krokového motoru ověřte jmenovité napětí. Při použití napájecího zdroje Arduino použijte 5V verzi. Zkontrolujte proud podle vzorce: U = IxR. 5V verze 20BYJ46 má odpor 60 ohmů. Proud je pak I = U/R = 5/60 = 0,08A.

Arduino není schopno dodávat dostatečný proud na digitální piny k napájení krokového motoru přímo. K ochraně Arduina se používá ovladač. Ovladač čte na vstupních pinech stav digitálních pinů Arduina a zapisuje na výstupní piny. Pokud je vstupní kolík 1B „vysoký“, je napájení dodávané do ovladače směrováno na piny VCC (+) a 1C (-).

Viz obrázek a tabulka, jak zapojit Arduino do krokového ovladače k krokovému motoru (motor a ovladač jsou vybaveny odpovídající zásuvkou a zástrčkou). Pokud je vše zapojeno správně, Arduino lze napájet a kód lze nahrát do Arduina.

Viz tabulka, jak otočit krokový motor, Arduino musí vytvořit digitální kolík „High“, ostatní piny musí být „LOW“, když se provádí otáčení krokového motoru Arduino musí udělat další pin „HIGH“, ostatní piny musí být „LOW“a tak dále. Když se to opakuje, krokový motor se začne otáčet.