[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?

[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.