Actuator liniar electric: 9 trepte

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-13 06:58

Acest instructabil se referă la realizarea unui actuator liniar puternic cu unelte tipice de uz casnic din minimul de componente din magazinul de feronerie - fără frezare sau strunjire, dar va exista puțină tăiere și găurire! Acest instructabil vă va ghida prin detaliile proiectării unui actuator liniar pentru a se potrivi nevoilor dvs. utilizând un motor electric cu șurubelniță.

Mecanismele de acționare liniare pentru vehicule grele sunt înțelese de cost, deoarece proiectarea mecanică de precizie este necesară pentru o funcționare fiabilă și rareori poate fi justificată pentru un proiect unic de acasă.

Un actuator liniar este de așteptat să tragă sau să împingă o sarcină într-un singur plan (de exemplu, intrare și ieșire sau în sus și în jos), astfel încât este proiectat pentru o anumită sarcină maximă și o distanță, cunoscută sub numele de „aruncare”.

Principala dificultate într-un proiect ca acesta este lipsa capacității de prelucrare pentru realizarea cuplajelor fiabile la unitatea și glisorul. Arborele hexagonal al șurubelniței și un tub filetat de la armăturile de mobilier D.i.y au rezolvat aceste probleme.

Pasul 1: Iată o imagine a unității pe care am făcut-o pentru a deschide și închide fereastra dublă de seră:

Există două părți ale acestui instructabil prin faptul că avem o parte electrică și o parte mecanică.

: AVERTISMENT:: AVERTISMENT:: AVERTISMENT:: AVERTISMENT:: AVERTISMENT:: AVERTISMENT:: AVERTISMENT:

Acest dispozitiv este capabil să exercite o forță ridicată și ar trebui să fie utilizat cu extremă prudență.

Se recomandă un control „STOP” de urgență

iar mecanismul ar trebui să fie complet închis dacă este montat într-o locație accesibilă.

Pasul 2: Instrumentele necesare pentru realizarea acestui actuator liniar în acest instructabil sunt:

Un ferăstrău

Un burghiu și burghie pentru a se potrivi șuruburilor de fixare, de ex. 2,5 mm și 3 mm

Șurubelniță pentru șuruburile de fixare

Două chei M6

Un fișier plat sau hârtie de nisip / sticlă pentru dezaburire

Pasul 3: Piesele mecanice necesare pentru realizarea actuatorului liniar în acest instructabil sunt:

Tijă filetată M6 cu filet lung de 310 milimetri lungime

Un cadru de ghidare 2 off 10 x 20 x 1,5 mm unghi drept aluminiu egal (530 mm cadru tba) 3 off 10 x 20 x 1,5 mm aluminiu unghi drept egal (paranteze transversale și suport de 50 mm) 2 off 10 x 20 x 1,5 aluminiu unghi drept mm egal (distanțiere de 20 mm) total 1150 mm

Piesa în mișcare - glisorul 1 off 10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (450 mm lungime) 1 off 10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (12 mm lungime) total 462 mm

Piulițe M6 și șaibe și șuruburi de fixare: 1 de pe tub filetat M6 (x25mm) 4 de pe M6 Piulițe 2 de pe M6 Șuruburi de fixare pentru șaibe 14

Un motor, de ex. Șurubelniță electrică

Pasul 4: Părțile electrice necesare pentru controlul actuatorului liniar din acest manual sunt:

Alimentare electrică

întrerupător

Releu de comutare

Comutatoare de limită

Sârmă de conectare

Un motor electric - cuplat în jos

Șurubelnița electrică utilizată aici este nominal de 2,4 volți și a funcționat pe două celule reîncărcabile Ni-Cad, astfel încât o sursă de alimentare adecvată ar fi un computer personal P. S. U care oferă opțiunea de putere de 3,3 volți și 5 volți. Curentul (Amperajul) ar putea fi de până la 6 Amperi. deci toate componentele și cablurile trebuie să fie adecvate.

După cum se întâmplă, am decis să rămân cu cele două celule reîncărcabile Ni-Cad, deoarece operațiunea va fi intermitentă și a însemnat că aș putea folosi încărcătorul existent!

Pasul 5: Această secțiune este procesul de proiectare, urmând construcția în secțiunea următoare

Cadrul asigură totul în raport unul cu celălalt și preia sarcina; partea mobilă alunecă în cadru și este mișcată de o piuliță „deplasată” pe șurubul de plumb acționat de un motor electric. Șurubul de plumb este fixat la capătul motorului și piulița „de deplasare” este fixată de partea mobilă, astfel încât atunci când șurubul este rotit, forțează partea mobilă să urmeze mișcarea. Folosesc piesele rămase de la actuatorul Grean House care sunt:

Lansetă filetată M6 de 310 milimetri lungime

10 x 20 x 1,5 mm unghi egal aluminiu drept (1,2 metri lungime)

10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (1,0 metri lungime)

Un motor electric - cuplat în jos

Dimensiunile pieselor necesare sunt toate legate de „aruncare”, adică cât de departe se poate deplasa piulița „călătoare”. există trei secțiuni ale unui șurub cu plumb, adică fiecare capăt și piulița „călătoare”.

Fiecare capăt fix al tijei filetate are o secțiune care reduce filetul disponibil; lungimea utilă a firului devine 310mm -25 (tijă) -40 (piulițe și rulment = 245mm care este distanța efectivă de deplasare.

Piesa în mișcare are trei secțiuni; legătura cu piulița „călătorie”, „aruncare” și extensie: „aruncarea” este cursa șurubului cu plumb și extensia este lungimea necesară pentru stabilitate, plus atingerea obiectului condus.

Folosesc jumătate din distanța de „aruncare” în cadru pentru stabilitate, deci 245/2 = 122,5 apoi adaug lungimea șurubului de plumb pentru a da 122,5 + 310 = 432,5 mm minus distanța de oprire de aproximativ 24 mm, deci, aproximativ 405 mm este minim și am de gând să-l rotunjesc la 450mm ceea ce oferă extra pentru a face atașamentul. (310/2 = 160 * 3 = 465mm)

Cadrul trebuie să cuprindă șurubul de plumb, lungimea suportului și să asigure o montare pentru motorul electric.

Folosesc decupaje de 10 x 20 x 1,5 mm pentru bretele încrucișate și țin glisorul în cadrul de ghidare.

Folosesc tăieturi din aluminiu cu secțiune pătrată de 10 x 10 pentru a localiza relația șurubului cu placă cu partea mobilă din aluminiu cu secțiune pătrată de 10 x 10.

Pasul 6: Piese mecanice:

Deci, piesele necesare devin: 1 din tija filetată M6 de 310 milimetri lungime 5 din piulițe M6 2 din M6 șaibe

2 off 10 x 20 x 1,5mm unghi egal aluminiu drept (cadru 450mm t.b.a)

3 off 10 x 20 x 1,5mm unghi drept din aluminiu egal (paranteze transversale de 50 mm și suport)

total 1260mm

1 off 10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (450 mm lungime)

1 off 10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (12 mm lungime)

total 462mm

șuruburi de fixare total 14

Un motor electric - cuplat în jos

Motorul electric trebuie să fie aliniat și fixat de cadru și acest lucru se face cu două tije de susținere: în acest caz, diametrul motorului este de 40 mm, ceea ce înseamnă că centrul este de 20 mm, care trebuie să se alinieze cu filetul șurubului. Cele două tije de susținere sunt înșurubate la cadru și „leagă” motorul electric, astfel încât acestea să fie distanțate pentru a coborî linia centrală.

2 din aluminiu cu secțiune pătrată de 10 x 10, suficient de lungă pentru a susține motorul electric.

Șurubul plumb rulează central în canalul de 10 mm al cadrului, iar tijele de sprijin sunt montate pe partea inferioară a cadrului: Un pic de matematică. folosind triunghiuri dreptunghiulare se obține o latură adiacentă de 5mm și o hipotenue de 40/2 = 20mm deci 20 pătrat = 400 minus 5 pătrat (25) = 375 din care rădăcina pătrată este 19,365; lățimea "leagănului" pentru diametrul de 40 mm este de două ori mai mare decât aceasta la 38,7, ceea ce va lăsa linia centrală a motorului electric doar așa, dar aveți grijă că o toleranță de doar +/- 0,5 mm = diferență de 4 până la 6 mm!

Pasul 7: Pregătirea pieselor

Tija filetată are nevoie de o tăietură a slotului șurubelniței și prima imagine de aici arată cum am reușit să o țin sigur pentru tăiere cu ferăstrăul cu decupaj.

un mic slot pentru localizarea șuruburilor este realizat la fiecare capăt al tijei filetate așa cum se arată în a doua imagine aici și apoi montat la capătul tijei glisante așa cum se arată în a treia imagine aici.

Secțiunile din aluminiu sunt tăiate la lungime:

1 off 10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (450 mm lungime)

plus un mic ghid

1 off 10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (12 mm lungime)

care este folosit pentru capătul fix.

2 off 10 x 20 x 1.5mm unghi drept aluminiu unghi egal (cadru 450mm t.b.a) 2 off 10 x 20 x 1.5mm aluminiu unghi drept egal (paranteze transversale 50mm)

inclusiv

2 off 10 x 20 x 1,5 mm unghi drept aluminiu egal (distanțieri de 20 mm)

deoarece piulițele M6 vor trebui să se rotească cu șurubul de plumb, astfel încât distanțierii să fie utilizați pentru a lărgi canalul glisant ca parte a contravântuirii.

Un dispozitiv profesional ar avea un glisor coaxial și un șurub de plumb:

tubul filetat M6 este montat în interiorul glisorului 1 de pe tubul filetat M6 (x25mm)

1 tijă filetată M6 de 310 milimetri lungime

4 de pe M6 Nuts

2 șaibe M6.

Se adaugă două suporturi pentru a monta motorul electric din aluminiu de 10 x 10 secțiuni pătrate.

Pasul 8: Asamblarea mecanismului

În aceste imagini puteți vedea construcția capătului fix al șurubului cu plumb.

Șurubul de plumb este înșurubat în glisor și glisat în canal, astfel încât un fir de 100 mm este trecut prin ghidajul fix pentru fixare, așa cum este descris mai jos.

Micul ghidaj este fixat în canal complet cu piesele de distanțare, deoarece piulițele M6 vor trebui să se rotească cu șurubul de plumb. Ghidajul mic împiedică tăierea firului șurubului pe zona rulmentului și am folosit o piesă convenabilă din aluminiu cu secțiune pătrată de 8 x 8 în interiorul ghidajului mic ca rulment.

1 off 10 x 10 secțiune pătrată din aluminiu (12 mm lungime)

Tehnica utilizată aici este de a fixa șurubul de plumb în loc cu o pereche de piulițe de blocare.

Dacă o piuliță este montată pe un șurub și o alta este ridicată lângă el, cele două pot fi făcute să rămână la locul lor prin strângerea uneia de cealaltă.

Secvența de pe șurubul principal este de 2 x piulițe M6, 1 x șaibă M6, ghidajul fix, 1 x mașină de spălat M6, 2 x piulițe M6.

Trucul aici este de a rula pe primele două piulițe și șaibă după ghidajul fix, apoi adăugați următoarea șaibă și puneți celelalte două piulițe la capătul șurubului de plumb, blocat în poziție: Pentru a termina, cele mai îndepărtate două piulițe sunt rulate înapoi pentru a atinge ghidajul fix, atunci piulița cea mai îndepărtată este ținută în timp ce piulița interioară este blocată spre el, lăsând un pic de joc final, astfel încât șurubul de plumb să se poată roti liber.

Piesele „leagănului” motorului sunt înșurubate în poziție în conformitate cu calculele bazate pe diametrul corpului șurubelniței, iar tija șurubelniței este aliniată în fanta șurubului cu plumb.

Există două sfaturi pe care trebuie să le ofer pentru a face unitatea de încredere:

1). În mod inevitabil va exista o mică aliniere greșită, așa că am constatat că cel mai bine este să potriviți un fel de manșon peste întâlnirea șurubului plumb și a șurubului; celălalt manșon al unui cablu electric sau al oricărui tub din plastic va fi suficient.

2). Un arc în hexagonul de fixare a șurubelniței ține bițelul în poziție împotriva capătului șurubului principal; un arc adecvat poate fi găsit într-un distribuitor de săpun aruncat.

În cele din urmă, un element transversal este înșurubat la glisor, care servește pentru a ține glisorul în canal și activează convenabil comutatoarele de limită.

Pasul 9: Sistemul electric

Niciun actuator liniar nu ar fi complet fără limitarea dispozitivelor care să oprească rularea oricărui capăt al "capătului" și cu un motor electric este ușor să montați micro-comutatoare, care au avantajul contactelor normal deschise și închise în mod normal.

Prima imagine prezintă micro-comutatoarele pregătite pentru cablare. Notă: micro-comutatoarele afișate sunt comutatoarele limită maxime, astfel încât sunt necesare comutatoare suplimentare pentru a opri automat motorul într-o poziție diferită.

Imaginea de mai sus prezintă cablajul clasic al comutatorului cu dublu poli / dublu aruncare pentru inversarea unui motor electric DC, adică două seturi de contacte independente de comutare.

Motorul electric este conectat la contactele comune, prezentate aici ca negru și roșu, în timp ce puterea este suplimentată la o pereche de contacte, prezentată aici ca albastru și maro, care sunt apoi conectate încrucișat la cealaltă pereche de contacte, galbenul și fire albastre.

În acest caz, cablajul încrucișat este înlocuit cu micro-întrerupătorul contactele închise în mod normal pentru a preveni suprasolicitarea și orice întrerupătoare de limită suplimentare sunt pur și simplu cablate în serie: Pe acest comutator firul maro este dislocat pentru a se opune albastrului.

Când testați, asigurați-vă că verificați dacă motorul funcționează în direcția corectă și că întrerupătoarele funcționează în sensul corect!