Бесщеточный мотор-редуктор "5 минут" для боевых роботов-легковесов: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Идея «5-минутного бесщеточного мотор-редуктора», похоже, какое-то время витала на онлайн-форумах / в группах в Facebook в качестве варианта привода для тяжеловесных роботов. Поскольку бесщеточные двигатели обладают большой мощностью для своего размера / веса, это привлекательный вариант для строителей, заботящихся о весе. Две основные проблемы с использованием бесщеточных двигателей для привода заключаются в их понижении (поскольку они не поставляются с прикрепленными коробками передач, в отличие от многих вариантов привода щеточных двигателей в классах насекомых) и ESC, которые позволяют движение вперед / назад, что является Решаемая проблема, если вы используете ESC, который можно прошить / перепрошить с помощью прошивки SimonK (или BLHeli).

Концепция «5-минутного бесщеточного мотор-редуктора» заключается в том, что вы можете взять 18-миллиметровый бесщеточный внешний ход и 25-миллиметровый щеточный мотор-редуктор (само по себе обычное решение для привода) и поменять редуктор на опорный ход. Но так ли все просто? Я поленился искать пошаговое руководство по обмену, но не нашел. Не обращая внимания на это, я поклялся не только воссоздать эту превосходную систему привода (поскольку у меня есть жуки, для которых была бы полезна система привода меньшего размера / более легкая), но также задокументировать этот процесс для будущих ленивых создателей ботов, которые пойдут по моим стопам.

Запасы

Компоненты:

Бесщеточный бегунок 18 мм с валом 2 мм - я использовал двигатель DYS BE1806 2300KV, полученный от Banggood

Мотор-редукторы 25 мм / 25GA - доступны повсюду, я изначально использовал версию на 1000 об / мин от Banggood, поскольку они являются моими щеточными приводными двигателями для жуков-тяжеловесов. Однако в последующих сборках использовалась версия с более низким соотношением оборотов / более высоким соотношением (210 об / мин или 35: 1), которая работала лучше.

Программируемый бесщеточный ESC SimonK или Blheli_32 - я использовал 12A Afro ESC, так как в нем уже был установлен загрузчик SimonK, что упрощает перепрошивку для прямого / обратного хода. К сожалению, эти (или другие регуляторы SimonK) больше недоступны, и в будущем мне нужно будет изучить альтернативы, использующие Blheli_32.

Дополнительно: запасные ведущие шестерни - эти шестерни маленькие, их легко потерять в загроможденной рабочей среде (есть ли другие?), И иногда их трудно снять целиком с двигателя, не желающего этого делать. Тем не менее, все разновидности 25-миллиметровых мотор-редукторов, которые я открыл до сих пор, использовали 12-зубчатые шестерни модуля 0,4 модуля, которые я нашел на AliExpress.

Инструменты:

Штангенциркуль (или малая линейка, если хочешь мерять как мужик какой нибудь)

Маленькая отвертка с головкой Philips

Плоскогубцы / инструмент для снятия стопорного кольца

Паяльник

Молоток (маленький, для точной регулировки)

Фиксатор резьбы (хорошая штука, «супер фиксатор шпильки» или что-то подобное)

2-3 отвертки со все более крупными валами (или инструмент для снятия шестерни, если вам нравится)

Гвоздь диаметром 2мм со срезанным острым концом

Вице

Шаг 1: Подготовьте донора

Сначала открутите два винта, крепящих коробку передач к моторному блоку, и отложите их вместе с коробкой передач в сторону. Затем удалите два винта, которыми блок двигателя крепится к двигателю - вы можете сразу их потерять, поскольку в бесщеточном двигателе используются винты разных размеров.

Затем измерьте расстояние от передней пластины двигателя до конца шестерни и запишите его. Это расстояние нужно будет воспроизвести на бесщеточном двигателе, и оно составляет от 4 мм до 7 мм для тех, которые я до сих пор преобразовал. Для примера, мотор-редукторы на 1000 об / мин, представленные в этой инструкции, имели диаметр 7 мм.

Шаг 2: Извлеките шестерню

Во-первых, нагрейте шестерню паяльником - это приведет к разрушению локтита или другого предмета, удерживающего его на валу. Как только он остынет, снимите ведущую шестерню - я слышал рассказы о мифических устройствах, разработанных исключительно для этой цели, но я просто оторвал их парой все более крупных отверток (постарайтесь не допустить, чтобы этот звук проникал в глубины вашего сарая / рабочее пространство, никогда не найти).

Шаг 3. Подготовьте получателя

Помните тот размер 7 мм (или что там у вас есть)? Вот как далеко вал должен выступать из бесщеточного двигателя (вы можете на самом деле обойтись на 1-2 мм меньше, поскольку у некоторых из используемых мною донорных двигателей не было зубчатых колес на валах). Установите бесщеточный двигатель на тиски (зажимы должны быть чуть шире диаметра стопорного кольца на основании вала) и очень осторожно постучите молотком по валу, чтобы прогнать его через двигатель до тех пор, пока он не будет заподлицо со стопорным кольцом. верхняя часть мотора может. Затем вы можете снять стопорное кольцо - я просто снял его плоскогубцами.

На этом этапе вал не будет выступать на 7 мм. Для такой длины его нужно будет протолкнуть еще дальше через корпус двигателя, но сначала я рекомендую прикрепить ведущую шестерню.

Шаг 4: Проведите трансплантацию

Наденьте на вал немного резьбового фиксатора, затем надавите на ведущую шестерню. Вероятно, потребуется несколько мягких ударов молотком, чтобы полностью продолжить работу - просто убедитесь, что верхняя часть корпуса мотора опирается на твердую поверхность, чтобы вал не проталкивался обратно.

Теперь нам нужно протолкнуть вал до тех пор, пока ведущая шестерня не выйдет на волшебные 7 мм. Я обнаружил, что небольшой гвоздь работает хорошо, заостренный конец отрезан и плоско подпилен. Поместите двигатель обратно в тиски, но теперь откройте его чуть больше диаметра шестерни, наденьте гвоздь на вал и слегка постучите по нему молотком, чтобы протолкнуть его дальше, пока не будет достигнута необходимая длина.

Шаг 5: завершение

Теперь вы можете прикрепить моторный блок к бесщеточному мотору. Я обнаружил, что те, которые поставляются со всеми дешевыми мотор-редукторами, которые я пробовал, на самом деле имели несколько разных отверстий, которые можно было использовать, поэтому найдите те, которые совпадают с монтажными отверстиями на бесщеточном двигателе, и используйте два из них. 2мм винты, которые идут в комплекте с мотором. Затем вы можете прикрепить коробку передач обратно к моторному блоку, и все готово!

Новые бесщеточные мотор-редукторы, как правило, могут быть прикреплены к вашему боту так же, как и их обычные щеточные аналоги. Первый бот, в котором я их пробовал (на фото выше), использовал зажимные крепления, но я также установил их лицом, используя отверстия M3 в коробке передач. Основное отличие состоит в том, чтобы убедиться, что ничто не может контактировать с вращающимися моторными баками на бегунах, поэтому подумайте о прокладке проводов и тому подобном (а не о обычном методе заталкивания всего этого, хотя он нечетко подходит) - этот бот в конечном итоге получил обложку, напечатанную на 3D-принтере. Над ними.

Шаг 6: заключительные мысли

До сих пор для всех моих ботов с бесщеточным приводом я использовал Afro ESC, поскольку у них уже установлен загрузчик SimonK, и их можно прошить для обратимости через сигнальный провод, что является благом для ленивых разработчиков ботов, таких как я. Они больше не производятся (и, я полагаю, сейчас недоступны за пределами Австралии), и в целом SimonK потерял популярность в мире квадрокоптеров для Blheli. К счастью, регуляторы Blheli_32 теперь легче использовать для привода - выбор деталей и их мигание выходит за рамки данного руководства (по крайней мере, частично, поскольку у меня еще не было времени или необходимости попробовать), но это видео хорошо освещает.

Первым ботом, который я использовал для бесщеточного вождения, был мой легковесный спиннер всего тела (или снаряд, если вы педант) Зим. Я использовал мотор-редукторы на 1000 об / мин с (я думаю) коробкой передач 5: 1 в этом, и полученный привод был смехотворно слишком быстрым - мне пришлось снизить скорость до 30%, чтобы сделать его управляемым. Для моего более позднего полноприводного спортсмена Bunyip я использовал мотор-редукторы со скоростью 210 об / мин с коробкой передач 35: 1, и, хотя он был быстрым, он был намного более управляемым (жаль, что колеса продолжают падать в бою).