Sostituire il motoriduttore

[Coronation]

Buongiorno,

 

Devo sostituire il motoriduttore del mio robot rasaerba Ardumower. Ho due motori così:
https://www.oyostepper.com/goods-1223-24V-Brushed-DC-Gear-Motor-51Kgcm33RPM-with-139-1-Planetary-Gearbox.html

 

Questo motore può essere utilizzato al posto del motoriduttore originale?

Thanks in advance.

[Livio Orsini]

1. La sezione corretta per questo tipo di problemi è quella di "piccoli elettrodomestici".
2. Per darti un parere bisogna conoscere le caratteristiche del motore originale del robot rasaerba.
3. PLCForum è un forum orgogliosamente italiano, la lingua uffciale è la lingua italiana e l'uso di terminologia inglese, se inutile, è particolarmente sgradita! Un semplice ed italianissimo "Grazie in anticipo" suona molto meglio.

[Coronation]

Salve,

Sono nuovo nel forum e vorrei chiedere consiglio su un progetto ambizioso per me. Vorrei costruire un braccio di presa che dovrebbe essere composto da motori Nema 17 e un motore Nema 23. Il braccio dovrebbe essere in grado di sollevare in modo affidabile 500 g con una lunghezza totale di 50 cm a una buona velocità. Il braccio stesso sarà stampato in 3D da PETG. Ora alla mia domanda. Per l'asse principale, su cui è appeso l'intero braccio di presa, ho scelto questo motore con coppia di 20 Nm: https://www.oyostepper.com/goods-308-Nema-23-Stepper-Motor-Bipolar-L%3D56mm-w-Gear-Ratio-47-1-Planetary-Gearbox.html

Ho bisogno di consigli per sapere se il motore ha abbastanza potenza e se il cambio non lo rende troppo lento. Ho delle preoccupazioni sui motori Nema 17 (59Ncm), che hanno anche un po' di massa.

Spero che tu possa aiutarmi.

[Livio Orsini]

23 minuti fa, Coronation ha scritto:

Ho bisogno di consigli per sapere se il motore ha abbastanza potenza e se il cambio non lo rende troppo lento. Ho delle preoccupazioni sui motori Nema 17 (59Ncm), che hanno anche un po' di massa.

 

Per dimensionare un motore è necessario conoscere quale coppia deve sviluppare all'albero.

Nel tuo caso hai una forza peso di 0,5kg ed un braccio di 0,5m. Al termine del braccio avrai una forza di 0.25kgm o, se preferisci, 2,4525 Nm.

Se tra albero motore hai un riduttore, la coppia resistente riportata all'abero motore sarà la forza al termine del braccio, divisa per il rapporto di riduzione, divisa per il rendimento del riduttore (sempre <1).

Tanto per fare un esempio: riduttore 1:10, con rendimento = 0,57 ==> 2,4525Nm / 10 / 0.57 ==> 0,43 Nm.

Questa è la coppia che il motore dovrà sviluppare solo . Poi ci sarà da aggiungere il peso del braccio.

Questo per quanto riguarda la statica del servomeccanismo.

 

Per quanto riguarda la dinamica bisognerà aumentare la coppia di quanto è necessario per compensare l'attrito di primo duistacco e per compensare l'inerzia del braccio. Questa componente si determina in funzione del momento d'inerzia della massa e dell'accelerazione prevista.
 

 

Modificato: 2 agosto 2024 da Livio Orsini

[Ctec]

Altro particolare: i motori passo passo non hanno coppia costante, ma decresce parecchio all'aumentare del numero di giri. Date le caratteristiche del motore, bisognerebbe sempre stare al di sotto della velocità di coppia massima. Ovviamente, quello tuo è con riduttore, e anche questo va considerato perché sì la coppia aumenta per la riduzione, ma decresce anche perché devi andare più veloce. La dinamica va pensata bene

Quindi per esempio un motore da 256 impulsi giro pilotato a 1kHz (spesso è la frequenza di coppia massima) ruoterà a circa 4 giri/s, pari a 240rpm. Vedo che il riduttore è un 47:1, cioè riduce 47 volte: pertanto l'albero di uscita ruoterà a 0.085 giri/s (o 11 secondi al giro...), pari a 5rpm. Non riesco a vedere delle dinamiche veloci in questo sistema. Per capirsi, supponendo che il braccio si debba alzare di 90° (1/4 giro), il moto lo farebbe in 2,75s, escludendo le rampe. Mi pare parecchio lento.

[Coronation]

Ciao a tutti,
Inizialmente avevo acquistato un Astroeq e alcuni motori passo-passo e avevo pianificato di stampare in 3D le staffe e la trasmissione a cinghia, in modo simile ai piani sul sito web.

Ho preso alcuni stepper (https://www.oyostepper.com/goods-88-Nema-23-Stepper-Motor-Bipolar-3Nm-425ozin-42A-57x57x114mm-4-Wires-CNC-Stepper-Motor. html) e costruì la sua cavalcatura. Primo test: la montatura non si è mossa. Ho regolato il limite di corrente e sono riuscito a far muovere il supporto, ma il motore passo-passo è diventato così caldo che il mio supporto in plastica ha iniziato a deformarsi. Dopo aver letto le domande frequenti sull'impostazione del limite corrente e assicurarsi che soddisfi le specifiche, la montatura non si muoverà più.

Quindi mi chiedo se dovrei regolare il supporto o cambiare il rapporto di trasmissione? (Attualmente ci sono 15 denti sul motore e 40 denti sul supporto) Oppure dovrei mettere il motore passo-passo nel contenitore dei ricambi per un altro progetto e acquistare una taglia più grande?

Tieni presente che il kit driver cg-4 può spostare la montatura senza problemi.
Grazie per tutti i suggerimenti

[Livio Orsini]

1. Ho riunito le tue 3 discussioni che sono riferite sempre al medesimo argomento. Sei pregato di continuare solo con questa discussione.
2. I motori non si scelgono ad libitum, secondo l'umore e le sensazioni del momento, ma vanno dimensionati in funzione della coppia motrice e della velocità che dovranno fornire al carico meccanico. Stesso ragionamento per la scelta del riduttore meccanico. Hai un'idea o, meglio, dei dati precisi, della coppia necessari per muovere il tuo robot? Stesso ragionamento per la velocità ottimale a cui dovrai lavorare.
3. Personalmente non userei dei motori passo-passo per questo tipo di applicazione; userei invece dei BLDC (brushless in cont8inua o trapezoidali che dir si voglia). Completi dei suoi trasduttori di Hall che oltre alle informazioni necessarie per il drive, danno anche informazioni che servono per determinare lo spostamento percorso.