[Mechanika] Napęd dużego robota - przykład przygotowania i montażu koła do silnika

[OldSkull]

Chyba każdy, kto budował robota, przynajmniej raz napotkał pewien problem: jak zamocować koło do silnika? W przypadku przerobionych serw można skorzystać np. z dekielków od słoików. W przypadku wielu małych silników w sprzedaży są dedykowane kółka. Natomiast co w przypadku większych silników? Poniższy opis ma na celu pokazanie, jak można w sposób łatwy i szybki tego dokonać.

1. Wybór silnika.

Chociaż może to brzmieć jako oczywistość, ale koła dobieramy pod kątem silnika - tym samym tenże musi być wybrany jako pierwszy. Ze względu na stosunek mocy do ceny wybrałem silnik od wkrętarki, który idzie dostać już <50zł (nówka, ale chiński). Co więcej pozwala on montować koło na dwa sposoby: albo po usunięciu głowicy montujemy na gwintowany wał 10mm, albo też korzystamy z głowicy. W tym przypadku wybrałem to drugie rozwiązanie - jest one co prawda okupione dodatkową masą (gdzieś ~1/3 masy reszty silnika), ale pozwala na montaż obracanych elementów o średnicy 1-10mm. Co więcej pozwala na bardzo łatwy demontaż.

(obrazek z popularnego serwisu aukcyjnego)

Można również szukać innych silników, np. w sklepie Akcesoria CNC Starek.

2. Wybór kół

Kiedy już znamy silnik, możemy wybrać koło. W tym przypadku z racji wyboru pozostawienia głowicy, wybór jest dość szeroki i można się skupić na innych parametrach. Ja zdecydowałem się na koła mogące same się w jakimś stopniu amortyzować (czyli pompowane opony)i o sporej średnicy. Wybór padł na kółka od wózka dziecięcego:

(na drugim zdjęciu widać, że koło zostało juz przeze mnie przewiercone na wylot)

Koła te są dedykowane na osie o średnicy 10mm, tym samym znakomicie nadają się do naszych zastosowań. Potrzebujemy teraz oś. Ja wybrałem w tym calu rurkę aluminiową o profilu okrągłym 10x1mm (fi 10mm, grubość 1mm). :

3. Montaż

Należy ją przyciąć na wymaganą długość (można na trochę dłuższą, materiał jest miękki i idzie łatwo dociąć później Dremelem). Równocześnie warto od razu nawiercić otwór, dzięki któremu będzie można rurkę przymocować na sztywno do koła:

W tym przypadku nawiercono dodatkowy otwór 3mm.

Jeżeli obawiamy się o wytzrzymałość na zginanie możemy albo użyć pełnej rurki (czyli pręta) albo wzmocnić ją na wymaganej długości. Z racji iż pierwsza opcja jest kosztowna, a dalej jest to miękkie aluminium, wybrałem tą drugą. W środek w od strony mocowania wkładamy pręt gwintowany (albo obciętą śrubę):

Jest możliwe dzięki temu, że wewnętrzna średnica rurki wynosi 8mm (czyli pręt M8 się dobrze nadaje).

Do mocowania rurki potrzebujemy dowolny pręt 3mm (lub śrubę M3):

Teraz należy wcisnąć rurkę w kółko:

Następnie usztywnić połączenie. W tym celu musimy tak nawiercić dwa otwory, aby dało się wsunąć pręt fi 3mm. Efekt poniżej:

Nie jest to możliwe do każdego kółka, czasami trzeba dokonać większych przeróbek lub pomóc sobie klejem. W tym przypadku otwory zostały nawiercone na tzw. "zębatce hamulcowej".

Na koniec (jeśli uważamy to za potrzebne) wsuwamy pręt usztywniający fi 8mm i zabezpieczamy go kropelką super glue:

I na koniec montujemy do silnika:

Jeżeli okaże się, że głowica się okręca na rurce mimo mocnego przykręcenia, należy w miejscach styku (są to trzy punkty co 120* na obwodzie rurki) zeszlifować do 0.5mm aluminium, aby poprawić uchwyt. Ja się spotkałem prędzej z utratą przyczepności kół niż z tym problemem.

Warto też zwrócić uwagę na to, że opisaną metodę można wykorzystać również do silników o wale 8mm, gdyż w takim wypadku wsuwamy go w srodek rurki (jak wspominano ma ona wewnętrzna średnicę właśnie 8mm).

W tym momencie pozostaje nam tylko montaż silnika do reszty robota, ale tą czynność zostawiam Wam 🙂 Osobiście widzę kilka prostych możliwości:

- metalowe opaski zaciskowe

- opaski (nawet kablowe) + dużo kleju dwuskładnikowego

- ceownik lub kątownik (np. aluminiowy) zamontowany pomiędzy silnikiem a przekładnią (przetestowałem, ma wady, ale jest jest estetyczne, dość mocne i wygodne w dalszym montażu).

Jednakże to już nie jest tematem tego artykułu. Pokazałem oczywiście jedną z wielu dróg, sami możecie próbować innych sposobów. Dziękuję i proszę o wszelkie uwagi.

__________

Komentarz dodany przez: Treker

Dodałem brakujący załącznik.

[andrzej31-91]

Ja znalazłem jeden (prawdopodobnie) błąd nie wiem jak w twoim silniku od wkrętarki ale ja wykorzystałem już kilka i demontowałem głowicę szybkomocującą i każdy wałek wychodzący z przekładni miał gwint calowy to nie jest wałek metryczny 10mm, te wałki mają średnicę ok 9,7 (nie pamiętam dokładnie), ale w twojej może być metryczny więc napisałem że prawdopodobnie jeden błąd.

[Mechano]

Sprawdzałeś to rozwiązanie w jakimś cięższym robocie?

[Bezdomny]

Jaki prąd pobierają te silniki? Koło nie odpadnie od silnika przy mocniejszych manewrach w terenie?

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[OldSkull]

andrzej31-91, mierzyłem suwmiarką, wiec możliwe, że masz rację. Musiałbym sprawdzić śrubę M10.

Mechano, będę sprawdzal, na razie tylko robiłem przy oparciu i dociśnięciu do ziemi.

Bezdomny, bez obciążenia do 1.5A. Na starcie strzela miejsce przyłożenia przewodu do silnika 🙂 12V, muszę. Sprawdzić do 18V. Jak kolo będzie odpadać to będę szlifował walek tak jak to opisałem.

[qbas0600]

Prąd zatrzymania takiego silnika to 26A a co do gwintu to stosowany jest tam gwint calowy.

Dla ciekawskich instrukcja:

1. Odkręcamy śrubę kontrująca( lewy gwint).

2. W uchwycie wiertarskim montujemy klucz imbusowy( w celach pokazowych u mnie antenka wi-fi).

3. Bierzemy klucz, młotek, rurkę, i uderzamy w klucz imbusowy.

4. Uderzenia muszą być szybkie i silne, silnik trzymamy w drugiej ręce( nie polecam mocowania w imadle, można wtedy uszkodzić wał silnika)

5. Czerwona strzałka wskazuje kierunek w jakim ma się obracać głowica, czarna miejsce w które powinniśmy uderzać( młotek, klucz, itp.)

Przed demontażem polecam użyć specyfik w stylu WD-40. Głowica powinna się poddać po kilku( kilkunastu) uderzeniach.

[Mechano]

Dzięki przyda się na przyszłość. Jaka jest długość silnika po zdjęciu uchwytu?

[qbas0600]

Mechano,

[OldSkull]

qbas0600, ja nie miałem żadnych problemów z odkręceniem głowicy z nowego silnika - potrzebowałem tylko śrubokręt. Ale prawdopodobnie z używanej wkrętarki byłby problem.

[qbas0600]

OldSkull, kupiłem 4 silniki, pierwsze trzy rozebrałem w mgnieniu oka ale za to czwarty *!@#&^*!@

[daroh]

Stosowałem tego typu silniczki z przekładnią w moim sumo robocie - sprawdzały się całkiem dobrze - jakiś rok temu. Ja z racji na ograniczone miejsce zdemontowałem cały mechanizm sprzęgła. Aby przekładnia stała w miejscu (po zdemontowaniu sprzęgła lata luźno), nagwintowałem otwory po kulkach od sprzęgła i wkręciłem w nie śruby, tak aby blokowały zewnętrzny pierścień przekładni. Przyciąłem wałek wychodzący z przekładni i przewierciłem go prostopadle i nagwintowałem. W kole też miałem otwór i gwint, wkrecałem dość długą śrubę M3 przez koło i wałek i trzymało się elegancko. Próby z dokręceniem koła śrubą oryginalną - o przeciwnym gwincie - mało się sprawdziły. Co chwila śruba się odkrecała przy częstych zmianach kierunków.