ตัวกระตุ้นเชิงเส้นไฟฟ้า: 9 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

คำแนะนำนี้เกี่ยวกับการสร้างตัวกระตุ้นเชิงเส้นที่ทรงพลังด้วยเครื่องมือในครัวเรือนทั่วไปจากส่วนประกอบขั้นต่ำจากร้านฮาร์ดแวร์ - ไม่มีการกัดหรือการกลึง แต่จะมีการตัดและเจาะเล็กน้อย! คำแนะนำนี้จะแนะนำคุณตลอดรายละเอียดการออกแบบตัวกระตุ้นเชิงเส้น เพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณโดยใช้มอเตอร์ไขควงไฟฟ้า

แอคทูเอเตอร์เชิงเส้นสำหรับงานหนักนั้นมีราคาแพงจนเข้าใจได้ เนื่องจากการออกแบบกลไกที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้ และแทบจะไม่สามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับโครงการบ้านแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งได้

คาดว่าตัวกระตุ้นเชิงเส้นจะดึงหรือดันของในระนาบเดียว (เช่น เข้าและออกหรือขึ้นและลง) ดังนั้นมันจึงได้รับการออกแบบสำหรับการโหลดสูงสุดและระยะทางที่เรียกว่า "การขว้าง"

ปัญหาหลักในโครงการเช่นนี้คือการขาดความสามารถในการตัดเฉือนเพื่อสร้างคัปปลิ้งที่เชื่อถือได้กับไดรฟ์และตัวเลื่อน เพลาหกเหลี่ยมของไขควงและท่อเกลียวจากอุปกรณ์เฟอร์นิเจอร์ D.i.y แก้ปัญหาเหล่านี้ได้

ขั้นตอนที่ 1: นี่คือรูปภาพของหน่วยที่ฉันทำเพื่อเปิดและปิดหน้าต่างคู่เรือนกระจก:

คำแนะนำนี้มีสองส่วนในการที่เรามีชิ้นส่วนไฟฟ้าและชิ้นส่วนทางกล

:WARNING::WARNING::WARNING::WARNING::WARNING::WARNING::WARNING:

อุปกรณ์นี้มีความสามารถในการออกแรงสูงและควรใช้งานด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง

ขอแนะนำให้ใช้การควบคุม "STOP" ในกรณีฉุกเฉิน

และกลไกควรปิดสนิทหากติดตั้งในตำแหน่งที่เข้าถึงได้

ขั้นตอนที่ 2: เครื่องมือที่จำเป็นในการสร้างตัวกระตุ้นเชิงเส้นในคำแนะนำนี้คือ:

เลื่อยวงเดือน

ดอกสว่านและดอกสว่านให้เหมาะกับสกรูยึด เช่น 2.5 มม. และ 3 มม.

ไขควงสำหรับสกรูยึด

ประแจ M6 สองตัว

ตะไบแบนหรือกระดาษทราย/แก้วสำหรับลบครีบ

ขั้นตอนที่ 3: ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่จำเป็นในการสร้างตัวกระตุ้นเชิงเส้นในคำแนะนำนี้คือ:

แกนนำเกลียวM6 ยาว 310 มม.

เฟรมไกด์ 2 ออฟ 10 x 20 x 1.5 มม. อะลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน (530 มม. เฟรม tba) 3 ออฟ 10 x 20 x 1.5 มม. อะลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน (เหล็กค้ำยัน 50 มม. และตัวยึด) 2 ปิด 10 x 20 x 1.5 อะลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน mm (สเปเซอร์ 20 มม.) รวม 1150 มม.

ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว - ตัวเลื่อน 1 ตัวออก 10 x 10 อะลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยมจัตุรัส (ยาว 450 มม.) 1 ตัวออก อะลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยม 10 x 10 (ยาว 12 มม.) รวม 462 มม.

น็อตและแหวนรอง M6 และสกรูยึด: 1 ตัว ท่อเกลียว M6 (x25 มม.) 4 ตัว น็อต M6 เกลียว 2 ตัว M6 สกรูยึดแหวนทั้งหมด 14 ตัว

มอเตอร์ เช่น ไขควงไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 4: ชิ้นส่วนไฟฟ้าที่จำเป็นในการควบคุมตัวกระตุ้นเชิงเส้นในคำแนะนำนี้คือ:

แหล่งจ่ายไฟ

สวิตช์ไฟ

รีเลย์เปลี่ยน

ลิมิตสวิตช์

สายต่อ

มอเตอร์ไฟฟ้า - เกียร์ลง

ไขควงไฟฟ้าที่ใช้ในที่นี้คือ 2.4 โวลต์ในนามและทำงานบนเซลล์ Ni-Cad ที่ชาร์จซ้ำได้สองเซลล์ ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมจะเป็น PSU ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ซึ่งมีตัวเลือกคือกำลังขับ 3.3 โวลต์และ 5 โวลต์ กระแสไฟ (แอมแปร์) อาจสูงถึง 6 แอมป์ ดังนั้นส่วนประกอบและสายไฟทั้งหมดจึงต้องมีความเหมาะสม

เมื่อมันเกิดขึ้น ฉันตัดสินใจที่จะอยู่กับเซลล์ที่ชาร์จซ้ำได้ของ Ni-Cad สองเซลล์ เนื่องจากการดำเนินการจะหยุดชะงัก และหมายความว่าฉันสามารถใช้ที่ชาร์จที่มีอยู่ได้!

ขั้นตอนที่ 5: ส่วนนี้เป็นขั้นตอนการออกแบบโดยมีการก่อสร้างต่อไปในหัวข้อถัดไป

The Frame ยึดทุกอย่างที่สัมพันธ์กันและรับภาระโหลด ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่จะเลื่อนในเฟรมและขยับโดยน็อต "เคลื่อนที่" บนสกรูตะกั่วที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า สกรูยึดติดอยู่ที่ปลายมอเตอร์ และน็อต "เคลื่อนที่" ถูกยึดเข้ากับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เพื่อที่ว่าเมื่อหมุนสกรู จะทำให้ส่วนที่เคลื่อนที่ตามการเคลื่อนไหว ฉันกำลังใช้ชิ้นส่วนที่เหลือจากแอคชูเอเตอร์ grean-house ซึ่งได้แก่:

แกนเกลียว M6 ยาว 310 มม.

อลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน 10 x 20 x 1.5 มม. (ยาว 1.2 เมตร)

อลูมิเนียมหน้าฉาก 10 x 10 ตร.ว. (ยาว 1.0 เมตร)

มอเตอร์ไฟฟ้า - เกียร์ลง

ขนาดของชิ้นส่วนที่ต้องการนั้นเกี่ยวข้องกับ "การขว้าง" ซึ่งหมายความว่าน็อต "เคลื่อนที่" สามารถเคลื่อนที่ได้ไกลแค่ไหน สกรูตะกั่วมีสามส่วนคือปลายแต่ละด้านและน็อต "เดินทาง"

ปลายเกลียวคงที่แต่ละอันมีส่วนที่ลดเกลียวสกรูที่มีอยู่ ความยาวของเกลียวที่มีประโยชน์จะกลายเป็น 310mm -25 (rod) -40 (nuts and bearing = 245mm ซึ่งเป็นระยะการเดินทางที่มีประสิทธิภาพ

ส่วนที่เคลื่อนไหวมีสามส่วน การเชื่อมต่อกับน็อต "เคลื่อนที่" "การขว้าง" และส่วนขยาย: "การขว้าง" คือการเคลื่อนที่ของสกรูตะกั่วและส่วนต่อขยายคือความยาวที่จำเป็นสำหรับความมั่นคงและการเข้าถึงวัตถุที่กำลังขับเคลื่อน

ฉันใช้ระยะ "ขว้าง" ครึ่งหนึ่งในเฟรมเพื่อความมั่นคง ดังนั้น 245/2 = 122.5 จากนั้นฉันเพิ่มความยาวสกรูตะกั่วเพื่อให้ 122.5 + 310 = 432.5 มม. ลบระยะสิ้นสุดสต็อปประมาณ 24 มม. ดังนั้น ประมาณ 405 มม. คือ ขั้นต่ำและฉันจะปัดเศษขึ้นเป็น 450 มม. ซึ่งให้พิเศษในการแนบ (310/2 = 160 *3 = 465 มม.)

เฟรมต้องแนบลีดสกรู ความยาวรองรับ และตัวยึดสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

ฉันใช้ตัวตัดขนาด 10 x 20 x 1.5 มม. สำหรับเหล็กค้ำยันและจับตัวเลื่อนไว้ในกรอบไกด์

ฉันใช้ตัวตัดอะลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยมขนาด 10 x 10 ตร.ม. เพื่อค้นหาความสัมพันธ์ของสกรูตะกั่วกับชิ้นส่วนเคลื่อนที่อะลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 10 x 10

ขั้นตอนที่ 6: ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล:

ดังนั้นชิ้นส่วนที่ต้องการจึงกลายเป็น: 1 ออก M6 แกนเกลียวยาว 310 มม. 5 ออก M6 ถั่ว 2 ปิด M6 เครื่องซักผ้า

2 off 10 x 20 x 1.5 มม. อะลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน (เฟรม 450 มม. t.b.a)

3 ออก 10 x 20 x 1.5 มม. อลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน (วงเล็บและวงเล็บเหลี่ยม 50 มม.)

รวม 1260mm

1 ออก 10 x 10 อลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยม (ยาว 450 มม.)

1 ออก 10 x 10 อลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยม (ยาว 12 มม.)

รวม 462mm

สกรูยึดรวม 14

มอเตอร์ไฟฟ้า - เกียร์ลง

มอเตอร์ไฟฟ้าต้องได้รับการจัดตำแหน่งและยึดเข้ากับเฟรม และต้องใช้แท่งรองรับสองอัน: ในกรณีนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของมอเตอร์คือ 40 มม. หมายความว่าจุดศูนย์กลางอยู่ที่ 20 มม. ซึ่งจะต้องอยู่ในแนวเดียวกับเกลียวลีดสกรู แท่งรองรับทั้งสองถูกขันเข้ากับเฟรมและ "วาง" มอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อให้มีระยะห่างเพื่อลดเส้นกึ่งกลาง

อะลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยมขนาด 10 x 10 2 ออก 2 ยาวพอที่จะรองรับมอเตอร์ไฟฟ้า

ลีดสกรูวิ่งตรงกลางในช่อง 10 มม. ของเฟรม และแกนรองรับติดตั้งอยู่ที่ด้านล่างของเฟรม: A little Math การใช้สามเหลี่ยมมุมฉากให้ด้านประชิด 5 มม. และด้านตรงข้ามมุมฉากของ 40/2 =20 มม. ดังนั้น 20 กำลังสอง = 400 ลบ 5 กำลังสอง (25) = 375 ซึ่ง sq. root เท่ากับ 19.365; ความกว้าง "แป้นวาง" สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 มม. เป็นสองเท่าของที่ 38.7 ซึ่งจะทำให้เส้นกึ่งกลางมอเตอร์ไฟฟ้าตก แต่ระวังว่าค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้เพียง +/- 0.5 มม. = ความแตกต่าง 4 ถึง 6 มม.!

ขั้นตอนที่ 7: การเตรียมชิ้นส่วน

แกนเกลียวต้องการการตัดสล็อตของไขควงและภาพแรกในที่นี้แสดงให้เห็นว่าฉันสามารถยึดมันให้ปลอดภัยสำหรับการตัดด้วยเลื่อยวงเดือนได้อย่างไร

ช่องเสียบขนาดเล็กสำหรับใส่สกรูจะทำที่ปลายแต่ละด้านของแกนเกลียวตามที่แสดงในรูปภาพที่สองที่นี่ แล้วติดตั้งที่ส่วนท้ายของแกนเลื่อนดังแสดงในภาพที่ 3 ที่นี่

ส่วนอลูมิเนียมถูกตัดให้ยาว:

1 ออก 10 x 10 อลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยม (ยาว 450 มม.)

บวกคำแนะนำเล็ก ๆ

1 ออก 10 x 10 อลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยม (ยาว 12 มม.)

ซึ่งใช้สำหรับปลายคงที่

2 off 10 x 20 x 1.5 มม. อะลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน (เฟรม 450 มม. t.b.a) 2 ปิด 10 x 20 x 1.5 มม. อะลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน (เหล็กจัดฟัน 50 มม.)

รวมทั้ง

2 off 10 x 20 x 1.5 มม. อะลูมิเนียมมุมฉากไม่เท่ากัน (20 มม. สเปเซอร์)

เนื่องจากน๊อต M6 จะต้องหมุนด้วยลีดสกรู เพื่อใช้สเปเซอร์เพื่อขยายช่องสไลเดอร์ให้กว้างขึ้นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของค้ำยันกากบาท

อุปกรณ์ระดับมืออาชีพจะมีตัวเลื่อนแกนร่วมและลีดสกรู:

ท่อเกลียว M6 ติดตั้งอยู่ภายในตัวเลื่อน 1 นอกท่อเกลียว M6 (x25 มม.)

1 ออก แกนเกลียว M6 ยาว 310 มม.

4 ปิด M6 Nuts

2 เครื่องซักผ้า M6

เพิ่มตัวรองรับสองตัวเพื่อยึดมอเตอร์ไฟฟ้าที่เป็นอะลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยม 10 x 10

ขั้นตอนที่ 8: การประกอบกลไก

ในภาพเหล่านี้ คุณจะเห็นโครงสร้างของสกรูตะกั่วแบบตายตัว

สกรูตะกั่วถูกขันเข้ากับตัวเลื่อนและเลื่อนเข้าไปในช่องเพื่อให้มีเกลียว 100 มม. ผ่านตัวนำตายตัวเพื่อยึดตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง

คู่มือขนาดเล็กได้รับการแก้ไขในช่องพร้อมกับชิ้นส่วนสเปเซอร์เนื่องจากน็อต M6 จะต้องหมุนด้วยสกรูนำ ไกด์ขนาดเล็กป้องกันเกลียวสกรูไม่ให้ตัดบนพื้นที่แบริ่ง และฉันใช้ชิ้นส่วนอลูมิเนียมสี่เหลี่ยมขนาด 8 x 8 ที่สะดวกภายในไกด์ขนาดเล็กเป็นตลับลูกปืน

1 ออก 10 x 10 อลูมิเนียมส่วนสี่เหลี่ยม (ยาว 12 มม.)

เทคนิคที่ใช้ในที่นี้คือยึดสกรูตะกั่วให้เข้าที่ด้วยน็อตล็อคสองตัว

หากน็อตยึดกับสกรูและอีกอันหนึ่งวิ่งอยู่ข้างๆ น็อตสองตัวนั้นสามารถยึดเข้าที่ได้โดยขันน็อตตัวหนึ่งเข้าหากัน

ลำดับของสกรูตะกั่วคือ 2 x M6 น็อต, 1 x M6 เครื่องซักผ้า, คู่มือคงที่, 1 x M6 เครื่องซักผ้า, 2 x M6 น๊อต

เคล็ดลับคือการรันบนน็อตสองตัวแรกและวงแหวนรองผ่านไกด์แบบตายตัว จากนั้นเพิ่มวงแหวนตัวถัดไป และตั้งน็อตอีกสองตัวที่ส่วนท้ายของลีดสกรู โดยล็อคเข้าที่: ในการเสร็จสิ้น ให้รันน๊อตสองตัวที่อยู่ไกลที่สุด กลับไปสัมผัสไกด์ที่ยึดอยู่กับที่ จากนั้นน็อตที่อยู่ไกลที่สุดจะถูกยึดไว้ในขณะที่น็อตด้านในถูกล็อคเข้าหามัน ดังนั้นปล่อยให้ระยะสุดท้ายเหลือเพียงเล็กน้อยเพื่อให้สกรูตะกั่วสามารถหมุนได้อย่างอิสระ

ชิ้นส่วน "แท่นวาง" ของมอเตอร์ถูกขันเข้าที่ตามการคำนวณโดยพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวขับสกรู และดอกไขควงจะเรียงชิดกันในช่องเสียบของลีดสกรู

มีสองเคล็ดลับที่ฉันต้องเสนอเพื่อช่วยให้หน่วยนี้เชื่อถือได้:

1). จะมีการจัดตำแหน่งผิดพลาดเล็กน้อยอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นฉันจึงพบว่าควรใส่ปลอกบางประเภทให้พอดีกับสกรูลีดและดอกไขควง ปลอกหุ้มอีกข้างของสายไฟหรือท่อพลาสติกใดๆ ก็เพียงพอแล้ว

2). สปริงในรูปหกเหลี่ยมประกอบตัวขับสกรูยึดดอกสว่านให้เข้าที่กับปลายตะกั่ว-สกรู สปริงที่เหมาะสมอาจพบได้ในตู้ทำสบู่แบบใช้แล้วทิ้ง

ในที่สุด สมาชิกไขว้จะถูกขันเข้ากับตัวเลื่อนซึ่งทำหน้าที่ยึดตัวเลื่อนในช่องและเปิดใช้งานลิมิตสวิตช์อย่างสะดวก

ขั้นตอนที่ 9: การไฟฟ้า

ไม่มีตัวกระตุ้นเชิงเส้นใดจะสมบูรณ์ได้โดยไม่จำกัดอุปกรณ์ที่จะหยุดการทำงานที่ปลาย "thow" ทั้งสองข้าง และด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ไมโครสวิตช์จึงติดตั้งได้ง่าย ซึ่งมีประโยชน์สำหรับหน้าสัมผัสทั้งแบบเปิดและแบบปิดตามปกติ

ภาพแรกแสดงไมโครสวิตช์พร้อมเดินสาย หมายเหตุ: ไมโครสวิตช์ที่แสดงเป็นสวิตช์จำกัดสูงสุด ดังนั้นจำเป็นต้องมีสวิตช์พิเศษเพื่อหยุดมอเตอร์โดยอัตโนมัติที่ตำแหน่งอื่น

ภาพด้านบนแสดงการเดินสายแบบคลาสสิกของสวิตช์ Double pole / Double throw สำหรับการย้อนกลับของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เช่น หน้าสัมผัสเปลี่ยนอิสระสองชุด

มอเตอร์ไฟฟ้าเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสทั่วไป แสดงที่นี่เป็นสีดำและสีแดง ในขณะที่กำลังเสริมไปยังหน้าสัมผัสคู่หนึ่ง ซึ่งแสดงที่นี่เป็นสีน้ำเงินและสีน้ำตาล ซึ่งจะเชื่อมต่อไขว้กับหน้าสัมผัสอีกคู่หนึ่ง สีเหลือง และสายสีน้ำเงิน

ในกรณีนี้ การเดินสายแบบครอสโอเวอร์จะถูกแทนที่ด้วยหน้าสัมผัสไมโครสวิตช์ปกติที่ปิดไว้เพื่อป้องกันไม่ให้โอเวอร์รัน และลิมิตสวิตช์พิเศษใดๆ จะถูกต่อสายแบบอนุกรม: บนสวิตช์นี้ ลวดสีน้ำตาลจะถูกวางเพื่อต่อต้านสีน้ำเงิน

เมื่อทำการทดสอบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์ทำงานในทิศทางที่ถูกต้องและสวิตช์ทำงานอย่างถูกต้อง!