एक स्टेपर मोटर द्वारा संचालित सिंगल-स्टेज गियरबॉक्स

इस पोस्ट में मैं पहले से निर्मित सीएनसी मशीन की मदद से सिंगल-स्टेज स्पर गियर के निर्माण के बारे में बात करना चाहता हूं।



बहुत पहले नहीं, मैंने सीएनसी के साथ एक पोर्टल मशीन डिजाइन की, मेरा पिछला लेख इस संसाधन पर इसके विकास और निर्माण के बारे में है।

मैं तुरंत कहना चाहता हूं कि यह परियोजना केवल साधारण गियर जोड़े के डिजाइन में अनुभव प्राप्त करने और बाद की परियोजनाओं में संभव उपयोग के लिए उनके निर्माण का कार्य करती है।

चूंकि यह न केवल लकड़ी और प्लास्टिक को संसाधित करने की योजना बनाई गई थी, बल्कि विनिर्मित मशीन पर ड्यूरलुमिन भी थी, इसलिए इस सामग्री से सिर्फ गियर जोड़ी बनाना दिलचस्प था।

उपलब्धता से, मैं 6 मिमी मोटी duralumin शीट का स्क्रैप था। एक ड्राइव के रूप में, मैंने स्टेपर मोटर (23) 23HS8430 का उपयोग करने का निर्णय लिया, मेरे पास यह भी था और बेकार पड़ा हुआ था।

कम्पास 3 डी वातावरण में पूरे तंत्र को डिजाइन करने के साथ डिजाइन शुरू हुआ, तुरंत कई सीमाएं थीं, ड्यूरुमिन के छोटे आकार के कारण, और इसके अनुसार चालित गियर के आयामों को प्रभावित किया, साथ ही दांतों की संख्या और आकार, क्योंकि उनमें सबसे छोटा कटर व्यास था , केवल 2 मिमी था, जिसका अर्थ है कि सबसे छोटी त्रिज्या जिसके साथ मैं निर्माण प्रक्रिया के दौरान समोच्च का वर्णन कर सकता हूं 1 मिमी है।

सभी प्रतिबंधों को ध्यान में रखते हुए, मैंने इंजन को एक 3D मॉडल में स्थानांतरित कर दिया और फिर इसके साथ शेष विवरणों को मिलाना शुरू किया ...

अब, गियर जोड़ी के निर्माण के बारे में: कम्पास 3 डी (v13) के इंजीनियरिंग कॉन्फ़िगरेशन में "एक बाहरी गियर के स्पर गियर की गणना" जैसी उपयोगिता है, हम इसमें एक ज्यामितीय गणना करते हैं, इसमें आवश्यक पैरामीटर दर्ज करते हैं, दांतों की संख्या, मॉड्यूल, आदि। मैं इसमें तल्लीन नहीं करूंगा, यांत्रिकी के पाठ्यक्रम से गियर के निर्माण पर अध्याय को पढ़ने के लिए पर्याप्त होगा: मशीन भागों।



मेरे द्वारा उपयोग की जाने वाली उपयोगिता गियर की गणना और निर्माण करती है, भले ही गणना के दौरान त्रुटियां हों, यह इस बारे में सूचित करता है। गणना के बाद, यह सभी ज्यामितीय आयामों के साथ एक रिपोर्ट प्रदर्शित करता है। इससे, मुझे केवल केंद्र की दूरी की आवश्यकता थी, क्योंकि यह गियर को अपने आप खींचता है।



अधिक रुचि के लिए, मैंने दांतों की एक अलग संख्या और 2: 1 के गियर अनुपात के साथ गियर बनाने का फैसला किया।



केंद्र दूरी के आधार पर, आधार तैयार किया गया था। इंजन और अक्ष इसके साथ mated थे, जिस पर संचालित गियर को लगाया जाएगा।



3 डी डिज़ाइन को पूरा करने के बाद, मैंने सभी विवरणों को एक 2D दृश्य में स्थानांतरित कर दिया और उन्हें वेक्टर * .dxf प्रारूप में सहेजा।

मशीन पर सभी विवरणों को काटने के लिए, मैंने आर्टकैम प्रोग्राम में पोस्ट प्रोसेसर के माध्यम से वेक्टर प्रारूप को जी-कोड में बदल दिया। परिणामी फ़ाइल को मशीन पर अपलोड किया गया था और निर्देशांक को रीसेट करने के बाद, सभी विवरणों को काट दिया।


असर को संचालित गियर में दबाया गया था, यह काफी कसकर प्रवेश किया, क्योंकि मैंने कई सौ भागों द्वारा छेद को कम करके आंका।

अलग-अलग, धुरी जिस पर संचालित गियर लगाया जाता है, एक खराद पर बना होता है।

फिर सब कुछ काफी सरल है, एक में इकाई को इकट्ठा किया, और यह केवल इसे मोड़ने के लिए बनी हुई है।
लेकिन मुझे एक महीने इंतजार करना पड़ा, क्योंकि मेरे पास एसडी के लिए ड्राइवर नहीं था, और मैंने अली पर DM542 ड्राइवर का आदेश दिया।

ड्राइवर इनपुट पर स्पिन करने के लिए एसडी के लिए, एक आवृत्ति संकेत की आवश्यकता होती है, इसके लिए, मैंने एक बाहरी जनरेटर को एक बाहरी आवृत्ति पर 24-पल्स एनकोडर का उपयोग करके arduino uno पर एक चर आवृत्ति के साथ इकट्ठा किया।



मैं तुरंत एक आरक्षण करना चाहता हूं कि मुझे इंटरनेट पर अरड्यूनो फर्मवेयर के लिए कोड मिला।

फ़्रीक्वेंसी जेनरेटर कर सकते हैं: - 16-बिट टाइमर पर एक मेन्डर उत्पन्न करें। फ्रीक्वेंसी रेंज 1Hz - 8MHz। आवृत्ति समायोजन एक एनकोडर द्वारा किया जाता है। 2.8 kHz की आवृत्ति तक, रिज़ॉल्यूशन 1 हर्ट्ज है; उच्चतर आवृत्तियों पर, टाइमर अब हार्डवेयर में इस रिज़ॉल्यूशन का समर्थन नहीं कर सकता है; इसलिए, उच्च आवृत्तियों को पैरामीटर को वांछित आवृत्ति पर सेट करके संश्लेषित किया जाता है, लेकिन बस तुलना रजिस्टर को बढ़ाता है। यह उच्च आवृत्ति को बदल देता है - एनकोडर के क्लिकों के बीच अधिक से अधिक कदम। एनकोडर को घुमाते हुए, बटन दबाए जाने के साथ, आवृत्ति 1 हर्ट्ज द्वारा बदल जाती है; बटन दबाए जाने के साथ, एक कदम - 100 हर्ट्ज। 2.8kHz से ऊपर। प्रेस किए गए बटन के साथ एनकोडर का रोटेशन भी गिनती को गति देता है। एनकोडर संपर्कों की उछाल का कोई सॉफ्टवेयर दमन नहीं है, इसलिए आपको 0.01..0.1 माइक्रोफ़ारड के कैपेसिटर को लटकाए जाने की आवश्यकता है। पृथ्वी के सापेक्ष। एक संधारित्र बटन पर वैकल्पिक है। गणितीय गणना की गई आवृत्ति श्रृंखला में आउटपुट है।

/*  1 Hz..8 MHz.     A0  A1,     A2.    0,01..0,1uf      2  .      atmega328 (UNO,Nano, MiniPro) */ float freq; void setup() { pinMode (9,OUTPUT); //   pinMode(A0,INPUT); //  ,    - pinMode(A1,INPUT); // -  .  ,   . pinMode(A2,INPUT_PULLUP); //  Serial.begin(9600); PCICR=1<<PCIE1; //  PCINT PCMSK1=(1<<PCINT9);//    1   TCCR1A=1<<COM1A0; //  OC1A   TCCR1B=0;// } ISR (PCINT1_vect){ static boolean gen_mode=0; //   static uint32_t enc=1; //   uint32_t ocr=OCR1A; uint32_t divider=1; // .   byte n=PINC&3; //   boolean knopka = PINC&(1<<2); // 0- , 1-  . if (freq<2848) gen_mode=0; //     if (freq>=2848) gen_mode=1; //    OCR //    if (n==3||n==0){ if (gen_mode){if (knopka){ if(ocr>0) {ocr--; } } else { if(ocr>9)ocr-=10; } } else knopka? enc++ : enc+=100; //    } //end GetUP //    if (n==2||n==1){ if (gen_mode){ if (knopka){ if(ocr<65535) {ocr++; } } else { if(ocr<=65525)ocr+=10; } } else {if (knopka) { if (enc>=2)enc--; } else { if (enc>100) enc-=100; } } } //end GetDown if(gen_mode){ OCR1A=ocr; freq= (float)F_CPU/2 / (OCR1A+1); } else { //   OCR    divider=1; ocr = (F_CPU / enc /2 /divider) -1; if (ocr >65536) { divider=8; ocr = F_CPU / enc /2 /divider; if (ocr >65536) { divider=64; ocr = F_CPU / enc /2 /divider; if (ocr >65536) {divider=256; ocr = F_CPU / enc /2 /divider; if (ocr >65536) { divider=1024; ocr = F_CPU / enc /2 /divider; if (ocr >65536){ocr=65536; }}}}} OCR1A=ocr-1; //    switch (divider) { case 1: TCCR1B=1|(1<<WGM12); break; case 8: TCCR1B=2|(1<<WGM12); break; case 64: TCCR1B=3|(1<<WGM12); break; case 256: TCCR1B=4|(1<<WGM12); break; case 1024: TCCR1B=5|(1<<WGM12); break; } freq= (float) F_CPU/2 / (OCR1A+1) /divider; } //end if !gen_mode } void loop() { if (freq <10000) { Serial.print(freq,1);Serial.println(" Hz "); } if (freq >10000) { Serial.print(freq/1000,3);Serial.println(" kHz");} delay(100); } 

सब कुछ इकट्ठा होने के बाद, Arduino में स्केच से जुड़ा और अपलोड किया गया, आप इसे चालू करने के लिए आगे बढ़ सकते हैं:


अब इस तंत्र के काम के बारे में: रोटेशन और ट्रांसमिशन का काम बिल्कुल भी खराब नहीं है, यहां तक ​​कि गियर के बजने के साथ भी। नतीजतन, यह प्रमुख गियर को प्रति सेकंड 12.5 क्रांतियों तक चलाने के लिए निकला, और क्रमशः एक, आधे पर संचालित किया गया। उत्पन्न आवृत्ति 400 दालों / रेव पर लगभग 5 kHz थी। ड्राइवर पर सेट। इस आवृत्ति पर, इंजन अभी तक एक स्तूप में नहीं गया है, जिसका अर्थ है कि एक आवृत्ति और अधिक देना संभव था।

पढ़ने के लिए धन्यवाद! :)