Motorredutor sem escova de "5 minutos" para robôs de combate peso-escaravelho: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

A ideia do “motoredutor sem escova de 5 minutos” parece ter pairado nos fóruns online / grupos do Facebook por um tempo como uma opção de unidade em bots peso-besouro. Como os motores sem escova oferecem muita potência para seu tamanho / peso, essa é uma opção atraente para o construtor que se preocupa com o peso. Os dois principais problemas com o uso de motores sem escova para acionamento tem sido desacelerá-los (já que eles não vêm com caixas de câmbio acopladas, ao contrário de muitas opções de acionamento de motor com escovas nas classes de insetos) e ESCs que permitem frente / ré - que é um problema solucionável se você usar um ESC que pode ser atualizado / atualizado com firmware SimonK (ou BLHeli).

O conceito do “motoredutor sem escovas de 5 minutos” é que você pode pegar um motoredutor sem escovas de 18 mm e um motoredutor escovado de 25 mm (uma solução de acionamento comum em si) e trocar a caixa de engrenagens no outrunner. Mas é tão simples assim? Por ser preguiçoso, procurei um guia passo a passo para a troca, mas não consegui encontrar um. Implacável, prometi não apenas recriar este sistema de acionamento superior (pois tenho pesos-besouro para os quais um sistema de acionamento menor / mais leve seria útil), mas também documentar o processo para futuros criadores de bot preguiçosos seguindo meus passos.

Suprimentos

Componentes:

Outunner sem escova de 18 mm com eixo de 2 mm - usei o motor DYS BE1806 2300KV, fornecido pela Banggood

Motoredutor 25mm / 25GA - disponível em todo lugar, usei inicialmente uma versão de 1000 rpm da Banggood, pois eles são meu motor de acionamento escovado para pesos-escaravelho. No entanto, as compilações subsequentes usaram uma versão de taxa de RPM inferior / superior (210 rpm ou 35: 1) que funcionou melhor.

SimonK ou Blheli_32 programável brushless ESC - Eu usei o 12A Afro ESC porque ele já tinha o bootloader SimonK instalado, facilitando o reflash para frente / reverso. Infelizmente, esses (ou outros ESCs do SimonK) não estão mais disponíveis e, no futuro, vou precisar procurar alternativas para rodar o Blheli_32.

Opcional: engrenagens de pinhão sobressalentes - essas engrenagens são pequenas, fáceis de perder em um ambiente de trabalho desordenado (existe algum outro tipo?) E às vezes são difíceis de remover inteiras de um motor escovado involuntário. No entanto, todos os tipos de motoredutor de 25 mm que abri até agora usavam engrenagens de 0,4 módulo de 12 dentes, que encontrei no AliExpress

Ferramentas:

Compassos (ou uma pequena régua, se você quiser medir coisas como algum tipo de camponês)

Chave de fenda pequena philips

Ferramenta de remoção de alicate / anel

Ferro de solda

Martelo (o tipo pequeno, para ajustes de precisão)

Threadlocker (as coisas boas, "super stud lock" ou similar)

2-3 chaves de fenda com eixos progressivamente maiores (ou uma ferramenta de remoção de pinhão, se você quiser)

Um prego de 2 mm de diâmetro com a extremidade afiada cortada

Um vice

Etapa 1: Prepare o doador

Primeiro, remova os dois parafusos que prendem a caixa de engrenagens ao bloco do motor e coloque-os e a caixa de engrenagens de lado. Em seguida, remova os dois parafusos que prendem o bloco do motor ao motor - sinta-se à vontade para perdê-los imediatamente, pois o motor sem escovas usa parafusos de tamanhos diferentes.

Em seguida, meça a distância da placa frontal do motor até a extremidade do pinhão e anote. Essa distância precisará ser replicada no motor sem escova e variou de 4 mm a 7 mm para os que converti até agora. A título de exemplo, os motoredutores de 1000 rpm apresentados neste Instructable eram de 7 mm.

Etapa 2: Extraia a engrenagem do pinhão

Primeiro, use seu ferro de soldar para aquecer a engrenagem do pinhão - isso degradará o loctite ou algo semelhante, prendendo-o ao eixo. Assim que esfriar, remova a engrenagem do pinhão - ouvi falar de dispositivos míticos projetados exclusivamente para esse propósito, mas eu apenas os tirei com um par de chaves de fenda progressivamente maiores (tente não deixar isso pingar nas profundezas do seu galpão / espaço de trabalho, para nunca ser encontrado).

Etapa 3: preparar o destinatário

Lembra daquela medição de 7 mm (ou o que quer que você tenha)? Essa é a distância que o eixo precisará ficar para fora do motor sem escovas (você pode realmente escapar com 1-2 mm a menos, já que alguns dos motores doadores que usei não tinham engrenagens de pinhão bem nos eixos). Apoie o motor sem escovas no torno (com as mandíbulas um pouco mais largas do que o diâmetro do anel de retenção na base do eixo) e bata suavemente no topo do eixo com seu martelo para conduzi-lo através do motor até que esteja nivelado com o topo do motor pode. Você pode então remover o anel de retenção - usei apenas um alicate para retirá-lo.

Neste ponto, o eixo não estará saindo perto de 7 mm. Para este tipo de comprimento, ele precisará ser empurrado ainda mais através da lata do motor, mas primeiro eu recomendo conectar a engrenagem do pinhão.

Etapa 4: Conduza o Transplante

Coloque um travador de linha no eixo e pressione a engrenagem do pinhão. Provavelmente será necessário persuadir alguns toques suaves com o martelo para continuar completamente - apenas certifique-se de que a parte superior da lata do motor esteja apoiada em uma superfície dura para que o eixo não seja empurrado para trás.

Agora precisamos empurrar o eixo até que a engrenagem do pinhão fique com a mágica 7 mm. Descobri que um prego pequeno funcionou bem, com a extremidade pontuda cortada e lixada. Coloque o motor de volta no torno, mas agora abra um pouco além do diâmetro da engrenagem, coloque o prego sobre o eixo e dê leves toques com o martelo para conduzi-lo mais adiante, até que o comprimento necessário seja alcançado.

Etapa 5: Fechando

Agora você pode anexar o bloco do motor ao motor sem escovas. Descobri que aqueles que vêm com todos os motoredutores baratos que experimentei, na verdade, tinham alguns orifícios diferentes que poderiam ser usados, então encontre aqueles que se alinham com os orifícios de montagem no motor sem escova e use dois dos Parafusos de 2 mm que acompanham o motor. Em seguida, você pode anexar a caixa de engrenagens de volta ao bloco do motor e pronto!

Os motorredutores sem escova recentemente podem ser acoplados ao seu robô da mesma forma que seus equivalentes escovados monótonos. O primeiro robô em que experimentei (foto acima) usava suportes de fixação, mas também montei-os de frente usando os orifícios M3 na caixa de câmbio. A principal diferença é garantir que nada entre em contato com as latas do motor giratório nos outrunners, então pense em roteamento de fios e coisas do gênero (em vez do método usual de enfiar tudo no lugar, embora se encaixe vagamente) - este robô acabou obtendo uma capa impressa em 3D sobre eles.

Etapa 6: Reflexões finais

Até agora, usei Afro ESCs para todos os meus bots sem escovas, pois eles já têm o bootloader SimonK instalado e podem ser revertidos através do cabo de sinal, um benefício para criadores de bot preguiçosos como eu. Eles não estão mais sendo feitos (e eu acredito que não estejam disponíveis agora fora da Austrália), e em geral SimonK caiu em desgraça no mundo dos quadricópteros para Blheli. Felizmente, os ESCs Blheli_32 agora podem ser usados com mais facilidade para a unidade - passar pela seleção de peças e piscá-los está além do escopo deste Instructable (pelo menos em parte, pois é algo que ainda não tive tempo ou preciso tentar), mas este vídeo cobre bem.

O primeiro robô que usei para dirigir sem escovas foi meu spinner de corpo inteiro (ou shell spinner, se você for um pedante) Zim. Eu usei motoredutores de 1000 rpm com (eu acho) caixas de câmbio 5: 1 e a direção resultante foi ridiculamente rápida demais - eu tive que diminuir a taxa para 30% para torná-la dirigível. Para o meu mais recente Bunyip de peso-escaravelho 4x4, usei motoredutores de 210 rpm com caixas de câmbio 35: 1 e, embora rápido, era muito mais controlável (pena que as rodas continuam caindo em combate).