Motor pas cu pas pentru actuator liniar: 3 pași (cu imagini)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Pentru a converti mișcarea de rotație a motorului pas cu pas într-o mișcare liniară, motorul pas cu pas este conectat la un filet. Pe fir folosim o piuliță de alamă care nu este capabilă să se rotească. La fiecare întoarcere a firului piulița de alamă este tradusă în direcția axială a firului.

A se vedea: actuator liniar cu piuliță de călătorie,

Pasul 1: lista de piese

Unul dintre obiective este utilizarea materialului disponibil pe raft. Menține costurile mici și, dacă o piesă se rupe, aceasta poate fi ușor înlocuită.

• Ancoră din alamă M5
• Filet M5 din oțel inoxidabil
• M5 Nuts (opțional)
• Conector de împământare
• Diametru interior rulmenți cu bile Ø5mm (de ex. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Axa motorului pas cu pas Ø5mm cu laturi plane (de ex. Tipurile BYJ, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Driver motor pas cu pas (de ex. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Pasul 2: Piese

Cuplare motor pas cu pas - filet

Conectorul de împământare este conceput pentru a conecta două fire. Ambele părți sunt prevăzute cu 2 șuruburi pentru a fixa firul. Pentru a conecta motorul pas cu pas la diametrul interior al conectorului de împământare trebuie să fie găurite la Ø5mm (scoateți șuruburile mici înainte de găurire). Motoarele pas cu pas mai mici ale modelelor BYJ au o suprafață plană de 6 mm la ax. Lungimea conectorului este de 30 mm. La tăierea în jumătate avem 2 cuplaje.

Un șurub al cuplajului este înșurubat pe suprafața plană a motorului pas cu pas și al doilea șurub este înșurubat pe tija filetată. Acest lucru îl face o cuplare rigidă care transferă cuplul motorului pas cu pas către tija filetată.

Rețineți, deoarece aceasta este o cuplare rigidă, nealinierea tijei, rulmenților sau piuliței duce la probleme la motorul pas cu pas.

Tijă filetată

De preferință tija filetului și piulița filetului sunt din materiale diferite. Alegerea materialului pentru tija filetată este oțelul inoxidabil. Este un material rigid, are o rezistență la coroziune, ruginire și colorare. Alegerea materialului pentru piuliță este alama. Coeficientul de frecare static / dinamic al suprafeței uscate este scăzut (static 0,4, dinamic 0,2)

Piuliță de alamă

Ancora din alamă are o secțiune filetată internă și o secțiune care are o formă conică. Din acest tip de ancore, primii 10 mm sunt filet metric. Aceasta este secțiunea care este utilizată în acest proiect.

Secțiunea interioară a formei conului este inutilizabilă. Se extinde când se introduce o tijă filetată și aceasta va distruge carcasa piuliței.

Piulița carcasei

Pentru a transforma piulița în direcția axială a tijei filetate, trebuie evitată rotirea piuliței. Prin urmare, piulița trebuie să aibă o suprafață plană. Un exemplu este imaginea cu blocul pătrat de lemn. Piulița este lipită în bloc.

Fiți conștienți de dezaliniere.

Rulmenți

Pentru a evita cât mai multe fricțiuni, folosiți rulmenți cu bile. Acești rulmenți sunt ieftini. Nu este necesară prea multă precizie. Există unele toleranțe între tija filetată și rulment, ceea ce absoarbe o anumită dezaliniere. Rulmentul pe care îl folosesc are o flanșă și sunt strâns presați în lemn.

Pasul 3: Conectarea motorului pas cu pas la Arduino

Seriile BYJ sunt motoare pas cu pas unipolare. În acest proiect, motorul pas cu pas este un 20BYJ46. Șoferul este un mini-ULN2003.

La cumpărarea unui motor pas cu pas verificați tensiunea nominală. Utilizați o versiune de 5V când utilizați sursa de alimentare Arduino. Verificați curentul cu formula: U = IxR. Versiunea de 5V a modelului 20BYJ46 are o rezistență de 60ohm. Curentul este apoi I = U / R = 5/60 = 0,08A.

Arduino nu este capabil să furnizeze suficient curent la pinii digitali pentru a alimenta direct un motor pas cu pas. Pentru a proteja Arduino se folosește un driver. Un driver citește la pinii de intrare starea pinilor digitali ai Arduino și scrie pe pinii de ieșire. Când pinul de intrare 1B este „ridicat”, puterea furnizată șoferului este direcționată către pinul VCC (+) și 1C (-).

Vedeți imaginea și tabelul despre cum să conectați Arduino la driverul pas cu pas la motorul pas cu pas (motorul și driverul sunt furnizate cu mufă și mufă potrivite). Dacă totul este conectat corect, Arduino poate fi alimentat, iar codul poate fi încărcat cu Arduino.

Vedeți tabelul despre modul de rotire a motorului pas cu pas Arduino trebuie să facă un pin digital „Înalt”, alți pini trebuie să fie „LOW” când rotația motorului pas cu pas este terminată, Arduino trebuie să facă următorul pin „HIGH”, alți pini trebuie să fie „LOW” și așa mai departe. Când acest lucru se repetă, motorul pas cu pas începe să se rotească.