Napęd do miniwindy

[gibek79]

Mam na imię Darek, witam wszystkich,

nie ukrywam, że jestem z tych "zielonych", więc dziękuję z góry za wyrozumiałość.

zrobiłem córce domek dla lalek i potrzebna jest przy nim miniwinda. Do tego potrzebny jest silniczek, który wciągnie (i opuści) na łańcuszku windę o wadze ok. 0,6-0,8 kg w górę na wysokość ok. 1,2 m z prędkością ok. 0,05 m/s (najlepiej, żeby obroty można było przynajmniej stopniowo regulować +/-). Jeśli to możliwe, zatrzyma się na odpowiedniej wysokości. 

Przeczytałem tu już kilka artykułów o prądzie, silniczkach i sterowaniu, ale jest to taka ilość informacji dla kogoś kto ma zerowe pojęcie o elektronice, że się pogubiłem. Nie potrafię dobrać odpowiedniego silnika, zasilania do niego (najlepiej baterie, ewent. akumulatorek na USB?), regulatora obrotów (jeśli konieczny) oraz opcjonalnie sterownika który zatrzyma automatycznie (ręcznie) windę w odpowiednim momencie. Jaki budżet trzeba przeznaczyć?

POMOCY! Dziękuję z góry za wszelkie rady, linki do podzespołów itp...

[ethanak]

18 godzin temu, gibek79 napisał:

Nie potrafię dobrać odpowiedniego silnika,

Tutaj będzie pasować coś z serii N20 - np. taki: https://botland.com.pl/pl/silniki-micro-n20-seria-mp-medium-power/12592-silnik-n20-bt33-micro-2501-50rpm-9v.html

Tani, wbudowana przekładnia i wystarczy aby podnieść kilogramową windę.

Z zasilaniem to nie problem - https://botland.com.pl/pl/koszyki-na-baterie/7031-koszyk-na-6-baterii-typu-aa-r6-1x6.html i sześć razy AA da Ci akurat 9v (tyle ile chce silniczek). Gorzej ze sterowaniem... jeśli nie masz pojęcia o elektronice to jak chcesz to zrobić?

Chyba że zgodzisz się na najprostsze rozwiązanie: przełącznik góra/dół, wyłączniki krańcowe w obu skrajnych pozycjach, bez żadnej elektroniki (potrzebny przełącznik i dwie diody) i regulacji obrotów...

[k_ijada]

19 godzin temu, gibek79 napisał:

Do tego potrzebny jest silniczek, który wciągnie (i opuści) na łańcuszku windę o wadze ok. 0,6-0,8 kg w górę na wysokość ok. 1,2 m z prędkością ok. 0,05 m/s (najlepiej, żeby obroty można było przynajmniej stopniowo regulować +/-).

Jeżeli winda ma się poruszać wolno, to najlepiej dać jak najwolniejszy silnik, także polecam ten który został wyżej polecony. Trudno będzie zrobić jakąś szpulę bez drukarki 3d, ale przed rozpowszechnieniem tej technologi ludzie sobie razili, wiec na pewno się da. Można wykorzystać małą szpulę od maszyny do szycia i wkleić ją na oś za pomocą gorącego kleju, można też wykorzystać nakrętki do butelek, odciąć dno i przykleić do osi przy silniku i na końcu.

19 godzin temu, gibek79 napisał:

Nie potrafię dobrać odpowiedniego silnika, zasilania do niego (najlepiej baterie, ewent. akumulatorek na USB?), regulatora obrotów (jeśli konieczny) oraz opcjonalnie sterownika który zatrzyma automatycznie (ręcznie) windę w odpowiednim momencie.

Do zasilania można wykorzystać power bank i złącze micr USB. Z sterowanie faktycznie będzie problem jeżeli ktoś jest zupełnie zielony. Można zrobić je przełączniku dwu pozycyjnym, dwu kanałowym. Albo można się pobawić i zrobić je na Arduino i mostku H (sterowniku silników) na takim lub takim (trzeba pamiętać żeby miał odpowiednią wydajność prądową, tutaj oba będą dobre). 

 

Edytowano Marzec 23, 2020 przez k_ijada

[marek1707]

Konstrukcja z przyciskami i przekaźnikami to na pewno najprostsze i łatwo "ogarnialne" dla początkującego rozwiązanie. W końcu tak działały wszystkie windy począwszy od pierwszej sztuki OTIS'a do chwili gdy ktoś wpadł na pomysł użycia układów logicznych.

W każdym razie gdyby Kolega @gibek79 chciał podejść ambitniej i z epoki brązu od razu wejść w technologię "kosmiczną", być może warto rozważyć gotowy napęd, np. taki:

https://botland.com.pl/pl/serwa-praca-ciagla-360/1881-serwo-powerhd-ar-3603hb-praca-ciagla-360-stopni-6939360336037.html

Ma już wbudowany driver silnika więc odpada spora kabelkologia a do sterowania wystarczy ciąg impulsów PWM jak dla typowego serwomechanizmu. Działa z 5V więc jest szansa, że pojedzie z jakiegoś większego powerbanka, moment 3.5kgcm podniesie tę windę nawet na szpulce o średnicy kilku cm a i prędkość obrotową można łatwo regulować szerokością impulsów. Jedyna wada to wał wyjściowy w postaci wieloklinu (jak to serwa mają w zwyczaju), do którego trzeba zwykle robić przejściówki albo przyczepić się do któregoś z istniejących w komplecie orczyków, np. kółka czy krzyżaka. Do tego najmniejsze Arduino: nawet tiny85, ale lepiej jakiś standard typu PRO MINI za 15zł, kilka przycisków, parę diodek i.. sporo czasu na naukę 🙂

 

[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

[gibek79]

Panowie,  ethanak i marek1707, serdecznie Wam dziękuję za podpowiedzi. Na pewno zdecyduję się na któreś rozwiązanie z Waszych sugestii. Podziwiam za wiedzę i pasję, której pozytywnie zazdroszczę.

Edytowano Marzec 23, 2020 przez gibek79

[gibek79]

@marek1707 czy mógłbyś w skrócie wyjaśnić co to jest "do sterowania wystarczy ciąg impulsów PWM" i podrzucić od razu link do tego? Oraz do "Arduino standard typu PRO MINI"? Dzięki!

@ethanak z jaką prędkością winda będzie się poruszać napędzana wskazanym przez Ciebie silniczkiem? Dzięki!

[marek1707]

19 minut temu, gibek79 napisał:

czy mógłbyś w skrócie wyjaśnić

Nie ma sensu tego powtarzać. Kupisz Arduino i zaczniesz od podstaw, np. od kursów Forbota dostepnych na pasku powyżej i po kolei, na spokojnie dowiesz się wszystkiego. A jeśli jesteś bardzo niecierpliwy, poszukaj bilioteki servo.h i opisu do niej, choć nie wiem czy na tym etapie cokolwiek z tego Ci się przyda. Albo może coś o serwomechanizmach w ogóle:

http://abc-modele.pl/serwomechanizmy/

choć przypoinam, że nie jest to typowy (pod względem zachowania) serwomechanizm. Tylko sterowanie impulsami wygląda identycznie.

A co do tanich płyteczek Arduino: 

https://www.gotronik.pl/modul-atmega168pa-zgodny-z-arduino-pro-mini-p-2302.html

https://abc-rc.pl/product-pol-6146-Pro-Mini-328-5V-16MHz-ATmega328P-z-bootloaderem-Bascom-AVR-zgodny-z-Arduino.html

https://abc-rc.pl/product-pol-12737-NANO-V3-16MHz-USB-ATmega168P-odpowiednik-CH340-Klon-kompatybilny-z-Arduino.html

https://allegro.pl/oferta/modul-pro-mini-328-mini-5-v-16-mhz-dla-arduino-8877763464

itp itd..

29 minut temu, gibek79 napisał:

z jaką prędkością winda będzie się poruszać

No nie przesadzaj, takie rzeczy to chyba umiesz policzyć? Przecież tu już nic z elektroniki nie ma, a tylko resztki geometrii i fizyki (przepraszam, Nauki O Przyrodzie chyba teraz) z podstawówki. Skoro piszą, że 50 rpm to znaczy, że wał wyjściowy robi ok. 0.8 obr/s. Jeśli założysz na niego szpuleczkę o średnicy powiedzmy 4 cm to jej obwód wyniesie ok. 12.5 cm z czego wynika, że teoretyczna prędkość liniowa na obwodzie (czyli nawijanej linki) to 15.7 cm/s. Napęd ma 2.3 kgcm, ale na tej szpulce będziesz dysponował siłą jedynie 1.15 kg, bo jej promień to przecież 2 cm. Ponieważ Twoja winda waży jedynie 0.5 kg, to nie wygląda jak żyłowanie silnika, choć obroty spadną i pewnie zamiast tych 15cm/s dostaniesz jakieś 10-12cm/s przy zasilaniu 9V, bo przy takim podano obroty i (zapewne) moment. Jeśli przewidujesz mniej, np. 5V to wszystko będzie odpowiednio słabsze i wolniejsze.

[ethanak]

Strona obok masz kilka rodzajów silników - szybszych, wolniejszych... np. taki: https://botland.com.pl/pl/silniki-micro-n20-seria-mp-medium-power/12600-silnik-n20-bt39-micro-10001-14rpm-9v.html - możesz w ogóle schować we wnętrzu bębna. Do tego masz dość wygodne huby do połączenia bębna z silnikiem: https://botland.com.pl/pl/przejsciowki-do-silnikow/1841-aluminiowy-hub-mocujacy-3mm-m3-2szt.html

A że policzyć coś trzeba... cóż, nie traktuj nas tu jako interfejsu do kalkulatora!

@marek1707 - miałem na myśli najprostszy układ w ogóle bez przekaźników - przełącznik góra/dół zmienia biegunowość zasilania silnika, a krańcówki z diodami odcinają zasilanie we właściwym kierunku.

 

[gibek79]

Dzięki za pomoc! Zabieram się do lektury, bo nie ukrywam, że zaczynam się w to wciągać!