Motorreductor sin escobillas de "5 minutos" para robots de combate Beetleweight: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

La idea del "motor de engranajes sin escobillas de 5 minutos" parece haber estado flotando en los foros en línea / grupos de Facebook durante un tiempo como una opción de manejo en los bots de peso escarabajo. Como los motores sin escobillas tienen mucha potencia para su tamaño / peso, esta es una opción atractiva para el constructor consciente del peso. Los dos problemas principales con el uso de motores sin escobillas para la conducción ha sido reducirlos (ya que no vienen con cajas de cambios adjuntas, a diferencia de muchas opciones de transmisión de motor cepillado en las clases de insectos) y ESC que permiten avanzar / retroceder, que es un problema solucionable si usa un ESC que se puede flashear / actualizar con firmware SimonK (o BLHeli).

El concepto del “motorreductor sin escobillas de 5 minutos” es que puede tomar un motor de engranajes sin escobillas de 18 mm y un motor de engranajes cepillado de 25 mm (una solución de transmisión común en sí misma) y cambiar la caja de cambios por el corredor. Pero, ¿es así de simple? Siendo perezoso, busqué una guía paso a paso para el intercambio, pero no pude encontrar una. Sin desanimarme, prometí no solo recrear este sistema de unidad superior (ya que tengo pesos de escarabajo para los que sería útil un sistema de unidad más pequeño / liviano) sino también documentar el proceso para futuros creadores de bots perezosos que sigan mis pasos.

Suministros

Componentes:

Corredor sin escobillas de 18 mm con un eje de 2 mm: utilicé el motor DYS BE1806 2300KV, procedente de Banggood

Motorreductor de 25 mm / 25GA: disponible en todas partes, inicialmente utilicé una versión de 1000 rpm de Banggood, ya que son mi motor de accionamiento cepillado para pesos escarabajo. Sin embargo, las versiones posteriores han utilizado una versión de menor relación RPM / mayor (210 rpm o 35: 1) que funcionó mejor.

ESC sin escobillas programable SimonK o Blheli_32: utilicé el 12A Afro ESC ya que ya tenía instalado el gestor de arranque SimonK, lo que facilita la actualización para avanzar / retroceder. Desafortunadamente, estos (u otros ESC de SimonK) ya no están disponibles y en el futuro tendré que buscar alternativas que ejecuten Blheli_32.

Opcional: engranajes de piñón de repuesto: estos engranajes son pequeños, fáciles de perder en un entorno de trabajo desordenado (¿hay algún otro tipo?) Y, a veces, son difíciles de quitar en una sola pieza de un motor cepillado de un donante que no lo desea. Sin embargo, todos los sabores de motorreductor de 25 mm que he abierto hasta ahora han utilizado engranajes de 12 dientes de módulo 0,4, que he encontrado en AliExpress

Instrumentos:

Calibradores (o una regla pequeña, si quieres medir cosas como una especie de campesino)

Destornillador de cabeza Phillips más pequeño

Herramienta de extracción de alicates / circlip

Soldador

Martillo (el tipo pequeño, para ajustes de precisión)

Threadlocker (lo bueno, "super stud lock" o similar)

2-3 destornilladores con ejes progresivamente más grandes (o una herramienta de extracción de piñones, si se siente elegante)

Un clavo de 2 mm de diámetro con el extremo afilado cortado

Un vicio

Paso 1: preparar al donante

Primero, quite los dos tornillos que sujetan la caja de cambios al bloque del motor, y colóquelos y la caja de cambios a un lado. Luego, retire los dos tornillos que sujetan el bloque del motor al motor; siéntase libre de perderlos inmediatamente, ya que el motor sin escobillas utiliza tornillos de diferentes tamaños.

A continuación, mida la distancia desde la placa frontal del motor hasta el extremo del piñón y anótelo. Esta distancia deberá replicarse en el motor sin escobillas, y ha oscilado entre 4 mm y 7 mm para los que he convertido hasta ahora. A modo de ejemplo, los motorreductores de 1000 rpm que aparecen en este Instructable eran de 7 mm.

Paso 2: Extraiga el piñón

Primero, use su soldador para calentar el piñón; esto degradará el loctite o similar que lo sujeta al eje. Una vez que se haya enfriado, retire el piñón; he oído hablar de dispositivos míticos diseñados exclusivamente para este propósito, pero simplemente lo aproveché con un par de destornilladores progresivamente más grandes (trate de no dejar que este ping se escape a las profundidades de su cobertizo / espacio de trabajo, que nunca se encontrará).

Paso 3: preparar al destinatario

¿Recuerdas esa medida de 7 mm (o lo que sea que tengas)? Esa es la distancia que tendrá que sobresalir el eje del motor sin escobillas (en realidad, puede salirse con 1-2 mm menos, ya que algunos de los motores donantes que utilicé no tenían los engranajes de piñón en los ejes). Apoye el motor sin escobillas en el tornillo de banco (con las mordazas un poco más anchas que el diámetro del anillo de seguridad en la base del eje) y golpee muy suavemente la parte superior del eje con su martillo para impulsarlo a través del motor hasta que esté al ras con el parte superior de la lata del motor. Luego puede quitar el anillo de seguridad; solo usé unos alicates para hacer palanca.

En este punto, el eje no sobresaldrá ni cerca de los 7 mm. Para este tipo de longitud, será necesario empujarlo aún más a través de la lata del motor, pero primero recomiendo colocar el piñón.

Paso 4: Realice el trasplante

Coloque un poco de fijador de roscas en el eje, luego presione el piñón. Probablemente necesite persuadir unos pocos golpes suaves con el martillo para que continúe por completo; solo asegúrese de que la parte superior de la lata del motor esté apoyada sobre una superficie dura para que el eje no se empuje hacia atrás.

Ahora tenemos que empujar el eje hasta que el piñón se asiente en los 7 mm mágicos. Encontré que un clavo pequeño funcionaba bien, con el extremo puntiagudo cortado y limentado. Vuelva a colocar el motor en el tornillo de banco, pero ahora ábralo un poco más allá del diámetro del engranaje, coloque el clavo sobre el eje y golpee suavemente con el martillo para impulsarlo más, hasta lograr la longitud requerida.

Paso 5: Cierre

Ahora puede conectar el bloque del motor al motor sin escobillas. Descubrí que los que vienen con todos los motorreductores baratos que probé en realidad tenían algunos orificios diferentes que podrían usarse, así que encuentre los que se alinean con los orificios de montaje en el motor sin escobillas y use dos de los Tornillos de 2 mm que vienen con el motor. A continuación, puede volver a colocar la caja de cambios en el bloque del motor, ¡y listo!

Por lo general, los motorreductores sin escobillas recién modificados se pueden conectar a su robot de la misma manera que sus homólogos monótonos cepillados. El primer robot en el que los probé (en la foto de arriba) usó soportes de sujeción, pero también los monté de frente usando los orificios M3 en la caja de cambios. La principal diferencia es asegurarse de que nada pueda entrar en contacto con las latas giratorias del motor en los corredores, así que piense en el enrutamiento de cables y cosas por el estilo (en lugar del método habitual de meterlo todo, como sea que encaje vagamente): este robot terminó obteniendo una cubierta impresa en 3D sobre ellos.

Paso 6: Pensamientos finales

Para todos mis bots sin escobillas hasta ahora, he usado Afro ESC, ya que tienen el cargador de arranque SimonK ya instalado y se pueden flashear para que sean reversibles a través del cable de señal, una bendición para los creadores de bots perezosos como yo. Ya no se fabrican (y creo que ahora no están disponibles fuera de Australia) y, en general, SimonK ha perdido el favor de Blheli en el mundo de los cuadricópteros. Afortunadamente, los ESCs Blheli_32 ahora se pueden usar más fácilmente para conducir: pasar por la selección de partes y el flasheo de estos está más allá del alcance de este Instructable (al menos en parte porque es algo que aún no he tenido el tiempo o necesito probar), pero este video lo cubre bien.

El primer bot que utilicé para conducir sin escobillas fue mi spinner de cuerpo entero de peso escarabajo (o shell spinner, si eres un pedante) Zim. Usé motorreductores de 1000 rpm con (creo) cajas de cambios 5: 1 en esto y la transmisión resultante fue ridículamente demasiado rápida: tuve que reducir la velocidad al 30% para que se pudiera conducir. Para mi Bunyip de peso escarabajo 4WD más reciente, usé motorreductores de 210 rpm con cajas de cambios de 35: 1 y, aunque rápido, era mucho más controlable (lástima que las ruedas sigan cayendo en combate).