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DIY线性致动器

时间:2017-05-22 22:05来源:未知 作者:admin 点击:
小心不要让它太烫,塑料融化如果太热。 只是有一点热好的塑料释放内应力。 之后,你可以钻一个直径8mm的孔通过平端连接使移动的物体。 M8连接器的管内很宽松所以我切短块长度相同的M8连接器(约20mm),并用锯切一
DIY线性致动器

我想要一个线性驱动器,或者一个系列的,打开和关闭我的温室通风孔。虽然我可以从易趣网买的线性驱动器,我决定让我自己去。

我的要求是:

  • 执行机构应足以保持呼吸机在阵风存在开放
  • 运动需要大约200毫米,使空气流动良好的开口尺寸
  • 限位开关停止运动时,旅行的终点是在两端达到
  • 菊花链的能力,这样我可以有多个驱动器,每一个在几个通风孔。

Warrning:这个项目涉及(温柔)加热PVC,也使用溶剂水泥(胶)。这些行动可能会释放有毒气体。注意有一个通风良好的工作区域,避免吸入任何气体尽可能。

执行机构的主要部件是一个小的直流减速电机直接驱动螺杆。推臂伸出或缩回的螺纹杆旋转。推臂必须停止转动的连接项目,它是控制,这对我来说是一个铰接的通风板。手臂的运动方向是通过改变直流电动机的电压的方向控制。运动的速度可以通过改变电压的控制,或者使用高或低电压的要求,或通过使用PWM。

步骤1:材料和工具

材料和工具

所需材料

安装底座(细粒硬木,刨光滑14mm×80mm×400mm)

小型直流电机(型37gb面向500转)

330毫米M8×1.25螺距的螺纹杆

5螺母,M8×1.25节

球轴承,21mm(OD)×8毫米(ID)×7 mm(宽)

2长度15毫米PVC压力管道,20mm,长330毫米

20毫米PVC压力管道的长度为1,长200毫米

20mm PVC压力管道2鞍座

电机安装架80mm宽,40毫米×40mm×1.7mm镀锌钢

轴承的安装支架80mm宽,25毫米×40毫米×1.7mm镀锌钢

轴承保持架板、80mm×40 mm×1,7mm镀锌钢

轴承定位垫,细晶粒的硬木。80mm×50 mm×14mm

2微动开关的滚轮杠杆臂驱动、单刀双掷开关

2微动开关安装板,40mm×20 mm×1.7mm加钢

3微动开关安装块,细晶粒的硬木45×25×8毫米

2二极管1n5819

电路板80mm×20 mm

6杆螺丝接线端子

连接线,多股

热收缩管,直径2mm×300毫米

M6六耦合器(长M6×1.0mm螺距螺母)(另见步骤2)

M8六耦合器(长M8×1.25毫米间距螺母)

M5螺丝5毫米长

1 / 8“滚销16mm长

3螺钉M4沉头,6毫米长

6个螺钉,M3×6mm长(附电机电机安装支架)

6平垫圈用于M3螺钉

4平方米×12毫米长的螺丝。

15木螺钉、4mm直径×12毫米长

7木螺钉,直径4毫米,长16毫米

6木螺钉,直径3毫米,长16毫米

3尼龙扎带2mm宽

工具

台虎钳

手工锯或带锯

电钻和/或电钻

具有截止、磨轮小角磨机

安全护目镜、听力保护

丝锥和板牙M8×1.25节

利用M5×0.7节

水龙头为M4×0.7节

PVC吸液和勾缝胶

高速钢钻头(金属)- 2.5毫米,3.2mm,(3.3mm),4mm,(4.2mm),6mm(括号内尺寸的钻头是可取的但不是必须的)

埋头孔位(使螺杆头的空间,螺杆与表面齐平)

16mm和22毫米的孔,在孔锯木材和钢。

环/开口扳手- 10mm,13mm

2.5毫米十六进制关键(艾伦键)M5螺丝

热风枪

螺丝刀,钳子,线切割机,

步骤2:使驱动耦合

使驱动耦合

电机驱动的M8螺纹杆。

电机轴直径6mm与平面加工上的一个面,做个“D”形轴。

因为在M8螺纹杆对准直线度误差小,柔性驱动耦合是必需的。我的第一次尝试是一个刚性联轴器,工作却创造了额外的电机损耗及运动的轴承。然后我做了一个DIY的挠性联轴器采用相同的材料,效果很好。也可以购买一个商业性的挠性联轴器,也工作得很好。

我将显示所有三联轴器,信息。

DIY刚性联轴器(不满意)

我穿过有6mm钻使耦合器滑在电机轴上的M6耦合器。

然后我在钩的一端一个M8螺纹。最终的结果表明(1)在下面的图像。第一步是孔的一端仅用6.5 mm钻头耦合器(合适的钻头尺寸为6.7毫米但是我没有尺寸;6.5毫米工作正常)。小心不要推得太远的钻,大孔应该只去耦合器的长度的一半。

coupler1a

认真工作的M8发掘与6.5mm孔M6六耦合器端里面让M8螺纹。线程应该走了一半的路通过耦合器。

然后我在M5螺纹螺丝锁钩的电机轴(2)在图像中看到的。与M8螺纹下副拿M6耦合器,孔2.5mm的孔为一个单位。扩大孔4毫米的第二钻。用M5的丝锥在孔成线。

将螺纹杆的长度(330毫米)和研磨或文件的任何锋利的边缘。运行在M8模具两端确保线程是好的。线以下到杆的顺序是这样的:1。一个M8螺母;2。轴承;3。另一个M8螺母。线程以有约15毫米的杆伸出第二螺母。现在应该很容易将螺纹杆到M8螺纹只切成M6耦合器。

coupler1assembly

现在我可以做一个耦合器的试装。M6的耦合器6mm孔端单电机驱动轴,并锁定到位与M5组螺钉。M8螺纹杆将螺钉M6耦合器端(现在有一个M8螺纹)。当M8杆旋入直到很紧,风2个M8螺母与轴承之间的背部和锁紧螺母接近对耦合的耦合,用扳手。

这是一个刚性联轴器与电机轴和M8螺纹杆。这里的问题是,两轴之间的任何偏差将导致摩擦和弯曲。于是我继续使挠性联轴器。

DIY弹性联轴器

这个版本的耦合是由是M6耦合器(就像刚性联轴器)。电机驱动侧的刚性耦合相同。在螺纹杆端,驱动由一个由滚销横杆从耦合到螺杆传送。

rollpin

卷针是横的一个很好的选择,因为它可以是一个紧密配合的孔通过螺纹杆,和一个宽松的颜色。在杆的紧配合意味着它不会掉出来。另一个选择是使用一个螺钉通过所有的方式通过,在远端螺母。

我穿过有6mm钻使耦合器滑在电机轴上的M6耦合器。

然后我在M5螺纹螺丝锁钩到电机轴。与M8螺纹下副拿M6耦合器,孔2.5mm的孔为一个单位。扩大孔4毫米的第二钻。用M5的丝锥在孔成线。

flexiblecoupler

然后我无聊7mm直径的孔在耦合器的另一端。小心不要推太远的钻,这个洞只能耦合器的长度的一半。

我把线下M8螺纹杆的一端,一条长约11毫米,在杆端安装松散在7MM孔耦合器的一端。

我地对车钩以便我能钻一个孔通过耦合器直角螺丝孔的一个小公寓。与棒完全插入耦合器,我钻第一个2.5mm的孔通过所有的方式,然后增加至3毫米。

然后我把杖的耦合器和增加空穴在耦合器3.5。

flexiblecoupling2

卷针我用的是nominaly 1 / 8英寸直径。它有3.15毫米。它是在耦合器在3.5mm孔松配合,但已打入杆用锤子,因为它是一个紧配合。插入钩杆,驱动辊销直到它平放在一边。

在卷针的长度可以磨掉多余的。

这里是最后的组装版。

商业挠性联轴器

这是在约2美元的易趣网。

commercialflexiblecoupler

6mm在一端,在另一端的8毫米,2平头螺钉固定。简单的使用。

灵活性是由螺旋割在身上,这使得它能够弯曲如果轴不直。

没有规范给出的最大扭矩和最大弯曲角度,但我猜想这可能是这种应用不够。

步骤3:制作Push Arm

使Push Arm

推臂是一个330毫米长的“15mm”PVC压力管道。它的一端压扁和无聊将一个M8螺钉,而另一端有一个M8的耦合器固定到它。

我把管子的一端放在双木块之间的堕落和清盘副用一只手拿着热风枪用另一只手温暖的塑料。#p#分页标题#e#小心不要让它太烫,塑料融化如果太热。只是有一点热好的塑料释放内应力。之后,你可以钻一个直径8mm的孔通过平端连接使移动的物体。

水管套座

M8连接器的管内很宽松所以我切短块长度相同的M8连接器(约20mm),并用锯切一块出来长度的方法。空间后留下的一块被删除应该是11毫米宽。

“15mm”PVC管的内径为17.9毫米和21.4毫米的外径。我们应该把π*(21.4 - 17.9)毫米= 10.99毫米,如果我们辊短片与切出更紧密地将合适的管端内。

确保切一块适合的长管端内。拿出来,主要的两表面与预充液,涂上胶水管的内侧,把他们一起回来。把小块直到它与长管的末端平齐。离开过夜或更长的时间来治愈。这张照片显示了推臂管粘到它的长度较短。

以M8连接器和确保它运行自由地沿全长的M8螺纹杆。如果没有,你可能需要运行M8丝锥通过M8连接器,或M8模沿M8螺纹杆;或。

将M8耦合器为PVC管端。它应该是一个紧密配合的。这将使它推动如果PVC受热更容易一点,但不要太多。

pusharmcoupler

一旦M8耦合器在PVC管钻三孔点,脸上的M8耦合器每二平。第一钻2.5mm的孔,然后扩大到3.2毫米(或3.3毫米如果你有钻)。使用M4的水龙头,把一个线程在每三个孔。用锪孔位在塑料每孔进行缩进,就足以把M4螺钉的头。然后把3个M4螺钉。

如果钻井已损坏的螺纹或螺丝使内螺纹M8耦合器,通过耦合器运行M8点击几次。

步骤4:制作底座,电机安装和推力轴承的安装

制作的基础上,电机安装和推力轴承的安装

基地

我开始与基地和高度20mm管的一端用马鞍。它应该运行沿底座的中心。

然后我插入推杆进入管道,用M8螺纹杆旋入,并从底到螺纹杆中心距离测量。这是因为电机轴的中心和推力轴承安装孔的中心高度。它为14mm。

电机安装支架

电机安装支架是一块1.7毫米厚的钢80mm长的底座,40mm×40mm方。我恢复供应这些材料从一些旧的包装箱。

motormount1

我第一次做了一个记号,电机轴套的孔中心去,中途沿着支架和14mm以上的下表面。我为这一中心冲,然后钻了一个2.5毫米的孔。我再扩大孔使用一系列的演练,不超过2mm的步骤,直到孔为12.7毫米宽,以电机轴端合适的尺寸(12毫米直径)。

然后我仔细标记的位置为6 M3螺钉连接的电机,他们先用万钻钻头,然后3.2mm。他们中的一些人稍微让我不得不用小圆锉扩大他们一点点。

我钻的螺丝把支架底座4模式螺丝孔直径4mm,确保他们没有在运动,这将使它很难在电机装配支架用螺丝刀。

motormount2

与电机连接到电机安装支架6立方米×6 mm螺钉,然后我检查了与M8的位置电机对准螺纹杆细。我发现我已经把一个垫圈螺钉的头下,否则螺丝去太远和扭曲的电机外壳使它绑定。

推力轴承的安装

止推轴承的目的是在推杆的力传递到基础上,没有把电机或电机耦合应变。电机耦合设计传递纵向力旋转,不。

thrustbearingmount1

推力轴承安装由一个木制的轴承位置垫夹安装支架和固定板之间。

轴承位置垫是用于基地木材边角料。将轴承口袋孔直径22mm的所有的方式通过垫。垫是精简到约1mm以上轴承厚度,即8mm。

安装支架和固定板都需要16mm孔线与M8轴。安装支架需要附件的基础螺栓孔,并将轴承定位垫。

16毫米的孔足够大,使螺纹杆上的M8螺母
可以自由旋转,在它里面,但足够小,使轴承的外座圈的安装支架和固定板每边举行。

当安装支架,轴承和轴承位置垫组装,位置固定板上垫和钻孔两立方米×20mm螺丝去所有的方式通过安全地锁在一起的所有部件。我用M3×20 mm螺钉,但M3×15mm的螺丝就已经足够,最好离开不使用的线程可能会干扰安装固定螺丝。

装配

去除20mm鞍管。这提供了安装推臂访问。

将这些部件一起为基础推臂,螺母,轴承在安装支架、螺母、螺杆与耦合,在其安装支架电机。

将耦合在电机轴的紧固螺钉。然后拧上第一螺母,留下3或4空螺纹。滑动轴承到第一个螺母,螺钉和螺母上下轴承和紧固在一起。

运行电机确保它运行自如。马克电机安装支架的位置,钻机导孔和螺纹为。

再次运行电动机。为轴承支架的位置标记,钻机导孔和螺纹为。

螺杆的螺纹开始推臂上的手,然后运行电机带了大约一半的方式沿螺纹杆。

现在你可以重新安装20mm管和鞍座固定。

步骤5:添加限位开关和接线

增加限位开关和接线

安装

限位开关需要安装使他们感觉的推臂的位置。

限位开关与杠杆臂的末端辊微动开关。杠杆臂需要导向所示的照片,否则可能会赶上和弯曲当推臂到达。

我用来做为开关安装板支架的金属屑,和纸片从支承垫木底座和安装板之间安装块。微动开关固定在安装板平方米×12毫米的螺钉和螺母。

inlimitswitch

极限开关安装在靠近轴承安装(se图片右)。

outswitchaccess

该限位开关位于所以它检测是否推臂或不在一个点200毫米的极限开关。

outlimitswitch

对极限开关辊穿过20mm管8mm孔,感觉是否推臂或不存在。

电路图

连接在上面的图所示。

运动的方向是由换向所施加的电压的极性控制(termiinals 1、2、5、6)。

当推臂被驱动,正向电流的电机是通过常闭(NC)的限位开关触点。当推臂达到完全定位操作开关打破当前路径。然后,驱动电压调到常开(NO)接触,可以用来驱动一个菊花链的另一个驱动器。

当极性逆转,负电压通过二极管终端1达电机端子,即使限位开关的触头是开放的。正电压通过对极限开关没有接触到电机,这是在操作位置直到推臂达到其旅行的结束。当推臂通过了限位开关,开关断开电流的电机,和NC触点传输驱动电压可以用来驱动一个菊花链的另一个驱动器。

在菊花链的后续执行器连接端子1和6与1和6的执行器,端子2连接到以前的3驱动器,和端子5连接到以前的4执行器。

二极管

diodemounting

二极管需要使电机停止限位开关在一个方向时,可使电机能在相反的方向。二极管不把大部分的时间,因为大部分的推臂限位开关的旅行都不在自己的极限。然而,二极管必须能够承载电机的启动电流。

我用1n5819型具有连续电流1安培和25A浪涌评级二极管。

二极管安装在一小块电路板拧到原型下的耦合的基础。

装电线

terminalstrip

多股线应(应对电机可能的振动)和足够厚,进行电机的电流。我用线13股0.12mm。我溜2mm热缩管短片在焊接连接的限位开关,以确保没有机会一个短路的安装板。

电线了端子板,使外部连接简单。

步骤6:性能

性能

我测量了收放作动器的时候没有任何负荷和12伏电源。延长的时间是24秒,收回的时间是26秒。电机电流没有任何外部负荷约0.3安培(这会有点像驱动器沿螺纹杆)。

然后我把它用砖头的重量载荷见图。砖重3.5公斤。收回的时间到29秒,0.6安培的电流。延长的时间也到了,27秒,随着0.5amps电机电流。

我不知道最大负载驱动器将。我不想测试它的毁灭!我的猜测是,它将没有任何问题需要10公斤。


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