Porakoneen nopeuden vakauttaminen piirilevyjen poraukseen. Porauskone PWM-ohjatuille piirilevyille

Säätimet piirilevyjen manuaaliseen poraukseen.

Tervehdys radioamatöörit. Älä myöskään anna juotoskolvi jäähtyä. Periaatteessa Internet on täynnä erilaisia ​​​​säädinpiirejä, valitse makusi mukaan, mutta jotta et kärsisi pitkään etsimisestä, päätimme tuoda huomiosi useita piirivaihtoehtoja yhdessä artikkelissa. Tehdään heti varaus, että emme kuvaile jokaisen piirin toimintaperiaatetta, vaan saat säätimen piirikaavion sekä siihen painetun piirilevyn LAY6-muodossa. Joten aloitetaan.

Säätimen ensimmäinen versio on rakennettu LM393AN-mikropiiriin, siihen syötetään virta integroidusta 78L08-stabilisaattorista, op-amp ohjaa kenttätransistoria, jonka kuormitus on käsikäyttöisen miniporan moottori. Kaaviokuva:

Nopeutta säädetään potentiometrillä R6.
Syöttöjännite 18 volttia.

LM393-piirin LAY6-muotoinen kortti näyttää tältä:

Kuvanäkymä LAY6-formaattilevystä:

Taulun koko 43 x 43 mm.

IRF3205-kenttätransistorin pinout on esitetty seuraavassa kuvassa:

Toinen vaihtoehto on melko yleinen. Se perustuu pulssinleveyden säädön periaatteeseen. Piiri perustuu NE555-ajastinpiiriin. Generaattorin ohjauspulssit lähetetään kenttäportille. Piiriin voidaan asentaa transistorit IRF510...640. Syöttöjännite 12 volttia. Kaaviokuva:

Moottorin nopeutta säädetään säädettävällä vastuksella R2.
IRF510...640 pinout on sama kuin IRF3205, kuva yllä.

LAY6-muotoinen painettu piirilevy NE555-piirille näyttää tältä:

Kuvanäkymä LAY6-formaattilevystä:

Taulun koko 20 x 50 mm.

Nopeussäädinpiirin kolmas versio ei ole yhtä suosittu radioamatöörien keskuudessa kuin PWM; sen erottuva piirre on, että nopeudensäätö tapahtuu automaattisesti ja riippuu moottorin akselin kuormituksesta. Eli jos moottori pyörii tyhjäkäynnillä, sen pyörimisnopeus on minimaalinen. Kun akselin kuormitus kasvaa (reiän porauksen yhteydessä), nopeus kasvaa automaattisesti. Tämä kaavio löytyy Internetistä etsimällä "Savov regulator". Kaavio automaattisesta nopeudensäätimestä:

Asennuksen jälkeen säätimeen on tehtävä pieni säätö, tätä varten moottorin joutokäyntinopeudella trimmausvastus P1 säädetään niin, että nopeus on minimaalinen, mutta niin, että akseli pyörii nykimättä. P2 säätelee säätimen herkkyyttä akselin kuormituksen lisääntymiseen. 12 voltin virtalähteellä, asenna 16 voltin elektrolyytit, 1N4007 voidaan vaihtaa vastaaviin 1 ampeerista, mikä tahansa LED, esim. AL307B, LM317 voidaan sijoittaa pienelle jäähdytyslevylle, piirilevy on suunniteltu asennettavaksi jäähdytin. Vastus R6 – 2W. Jos moottori pyörii nykivästi, lisää hieman kondensaattorin C5 arvoa.

Automaattisen nopeussäätimen piirilevy näkyy alla:

Kuvanäkymä automaattisesta nopeudensäätimestä LAY6-muodossa:

Taulun koko 28 x 78 mm.

Kaikki edellä mainitut levyt on valmistettu yksipuolisesta foliolasikuidusta.

Voit ladata kaavioita nopeussäätimistä käsi-miniporaa varten sekä painettuja piirilevyjä LAY6-muodossa käyttämällä suoraa linkkiä verkkosivustoltamme, joka tulee näkyviin, kun napsautat mitä tahansa alla olevan mainoslohkon riviä paitsi rivi " Maksettu mainonta". Tiedoston koko – 0,47 Mb.

Kaikilla radioamatööreillä on varmaan työkalu reikien poraamiseen piirilevyihin. Käytän henkilökohtaisesti DPM-35-N1-02-moottoria, jossa on 18 voltin sovittimeen kytketty holkkisarja. Tässä järjestelmässä oli kuitenkin jotain, mikä ei sopinut minulle, nimittäin kyvyttömyys säätää moottorin nopeutta sujuvasti. Joskus erittäin herkässä työssä tai poran tai leikkurin "iskun" välttämiseksi akselin pyörimisnopeutta halutaan hieman alentaa, eikä ylärajaa haittaisi laittaa korkeammalle, kunhan moottori on 30 volttia . Jos haluat, teemme sen. Parin illan jälkeen tietokoneen ja juotosraudan kanssa siitä tuli jotain tällaista.

Valmis tuote saa virtansa kodin sähköverkosta ja yhdistää teholähteen, teho- ja signaalipiirien jännitteen stabiloijat sekä NE555-ajastimen pohjalta kootun PWM-ohjaimen. Miksi PWM? Tietenkin moottorin nopeutta voidaan muuttaa sujuvasti säädettävällä parametrisella stabilisaattorilla tai jopa tehokkaalla reostaatilla, mutta tehohäviöt ja piirielementtien kuumeneminen ovat täysin mahdottomia hyväksyä. Jos haluat oppia lisää aiheesta, suosittelen, että tutustut asiaankuuluviin PWM-periaatteita käsitteleviin materiaaleihin Internetissä. Lyhyesti sanottuna pulssinleveysmodulaatio mahdollistaa suuremman tehokkuuden ja minimaalisen lämmönhajoamisen. Siksi piirin pääkomponentti on 555. ajastin, joka toimii suorakaiteen muotoisen pulssigeneraattorin tilassa ja jonka keston ja käyttöjakson suhde on säädettävissä. Tehopiirejä kytkevän kytkimen portti on kytketty ajastimen lähtöön transistoriohjaimen kautta.
Kuten näette, pienillä muutoksilla piiri voidaan suunnitella uudelleen ohjaamaan mitä tahansa tasavirtakuormaa useilla eri teholuokilla, huonetuulettimesta sähköuuniin. On tarpeen vain tarjota kuorma sopivalla virtalähteellä ja valita virtakytkin vaadituille jännite- ja virta-arvoille.
Katsotaanpa piirin toimintaa yleisesti. Virtalähde on muuntaja (tässä tapauksessa toroidi, 220-35 volttia), sisältää tasasuuntaajan VDS1 ja kondensaattorisuodattimen C1-C2. Sitten LM338T-stabilisaattorin avulla sähkömoottorille tuotetaan 30 voltin teho (vain 3-5 voltin "katkaisu" ei aseta lisärajoituksia mikropiirin lähtövirralle eikä melkein lämmitä sitä), ja L7812:n apu - 12 voltin teho ajastimelle ja avainohjaimelle. Taajuudensäätökondensaattori C10 on kytketty ajastimen kynnysnapaan 6 siten, että sen latausajan suhde purkausaikaan ja siten nastan 3 pulssien kesto niiden käyttöjaksoon on asetettu jakaja säädettävässä vastuksessa R3 ja diodipari VD2-VD3. Vastus R4 estää oikosulun virtalähteen positiivisen ja ajastimen bitin 7 lähdön välillä, kun säädettävä vastus on ääriasennossa. Ajastimen kolmannesta lähdöstä vastaanotetut pulssit saapuvat ajuriin komplementaarisella transistoriparilla T1 ja T2: BD139-BD140. Ohjain vahvistaa signaalia ja mahdollistaa MOSFET T3 -tehon pakotetun avaamisen/sulkemisen. Periaatteessa oli mahdollista tulla toimeen ilman ohjainta "vetämällä" NE555-lähtö virtalähteeseen positiiviseksi kiloohmin vastuksen kautta - onhan tässä piiri yksipäinen ja taajuus suhteellisen alhainen. Avaimen toiminnan ajoitusominaisuudet ja vakaus "millimetrin tarkkuudella" eivät ole meille niin tärkeitä, ja avaimen oma suljinkapasiteetti on pieni. Piiri kuitenkin kehitettiin yleisratkaisuksi myöhempään käyttöön eri kuormituksen säätäjänä, joten jätin silti kuljettajan. Seuraavaksi vahvistettu signaali syötetään kenttäkytkimen portille, joka kytkee voimalinjan. Valitsin IRF530:n pelkästään sen niukan hinnan vuoksi ja koska pienemmällä käyttövirralla varustettuja kenttälaitteita oli saatavilla vain "jalattomissa" koteloissa, enkä halunnut sotkea SMD:tä tässä tuotteessa. Joten 14 ampeeria riittää silmille - PSD kuluttaa enintään 700 mA. Mitä lyhyempi ohjaussignaalien ja siten moottorin pulssien kesto on, sitä pienempi on sen pyörimisnopeus ja päinvastoin. Yleensä nämä ovat kaikki järjestelmän pääelementit. Suojadiodi lähdössä - varmuuden vuoksi LEDit jännitteiden valvontaan piirin teho- ja signaaliosissa. Jos moottorin pyörimisnopeuden vakaudessa ilmenee ongelmia, voit asentaa neljännesmikrofaradin kondensaattorin rinnakkain lähtöliittimien kanssa, vaikka säätöalue kapenee hieman, mutta tämä on sinun harkintasi, en henkilökohtaisesti asentanut sitä.


Tältä sinetti näyttää. Spring Layot -tiedosto on artikkelin lopussa. Ei tarvitse peilata ennen tulostusta. Taulun mitat ovat 190x75 millimetriä. Suunniteltu erityisesti olemassa olevaan jäähdyttimeeni.
Mitä tässä voi yksinkertaistaa? En suosittele, mutta voit vähentää suodattimen elektrolyyttien määrää, heittää pois ohjaimen, suojat ja LEDit. Voit myös poistaa virransyötön, jos kuormalla on oma. Yksinkertaistamiseen ei ole enää varaa.




Tältä levy ja valmis laite näyttävät ulkoisesti. Minulla on paljon pattereita, joten en säästänyt niitä, vaikka käytännön testit osoittavat, että lisäjäähdytyselementille ei ole tarvetta.
Seuraavaksi tulee "kosmetiikka": laita levy koteloon, tuo esiin säädettävä kahva ja liitin moottorin liittämiseksi "kasvoon". Minulla ei ollut kaapissani mitään kompaktimpaa kuin COM:n DB09:t, joten minun piti käyttää niitä. Jonkinlainen miniliitin näyttäisi paljon kauniimmalta. Takaseinässä on virtakytkin ja johto pistokkeella. Lisäkytkin sijaitsee suoraan moottorin kotelossa nopeaa pysäyttämistä varten.
Tietenkään tässä ei tarvitse puhua kompaktista - tuloksena on painava tiili, mutta emme saa unohtaa, että tämä on valmis "plug and play" -tuote, joka on lisäksi yksinkertaisin ja koottu halvoista komponenteista . Haluttaessa SMD-osia ja muuntajatonta virtalähdettä käyttämällä voit mahtua tupakka-askin mittoihin, mutta tällaisen yksikön kustannukset ja monimutkaisuus ovat sellaisia, että valmiin, tehdasvalmisteisen on helpompi ostaa. .
Pora läpäisi merikokeet täydellisesti: nopeus säädetään tasaisesti 100 %:sta noin 10 %:iin, akselin vääntömomentti on tasainen, ilman vajoamista. Pitkän käytön jälkeen lähes kaikki piirin elementit pysyvät kylminä, paitsi 7812, joka on hieman lämmin.
Yleensä kuka sitä tarvitsee, käytä sitä terveytesi hyväksi. Jos sinulla on kysyttävää, kirjoita tänne, me selvitämme sen.
Voi kyllä, arvioitu hinta on noin 400 ruplaa, jos ostat ehdottomasti kaikki osat markkinahintaan. Sanomattakin on selvää, että yli puolet varaosista vietiin kaupoista eivätkä maksaneet mitään.
Ja lopuksi arkisto, jossa on sinetti ja erittely.

Lisäyksiä kysymyksiin kommenteista. Varmuuden vuoksi kirjoitin sen ylös yksityiskohtaisesti, eihän sitä koskaan tiedä :)
Mennään järjestyksessä:
1) Kuinka järjestää sujuva moottorin käynnistys.
Sujuvan käynnistyksen toteuttamiseksi käytämme NE555-ajastimessa saatavilla olevaa ohjausjännitetoimintoa. Samanniminen ajastinnasta, numero 5, mahdollistaa vertailun referenssijännitteen ohjauksen, jota käytetään ajoituskondensaattorin lataamiseen ja purkamiseen. Nimellisesti vertailujännite on 2/3*Upit, mutta kohdistamalla jännitteen 0:sta Upitiin mikropiirin 5. haaraan, voimme muuttaa tätä kynnystä harkintamme mukaan. Mitä sitten tapahtuu? Yksityiskohtiin menemättä ajoituskondensaattoria ladataan, kunnes sen yli oleva jännite saavuttaa vertailukynnyksen, minkä jälkeen purkauspiiri kytketään päälle. Jos nostat kynnysarvoa, kondensaattorin "sahahampaat" levenevät ja harvenevat - vastaavasti myös pulssien leveys ajastimen lähdössä kasvaa, mutta jos kynnystä pienennetään, "hampaat" myös pienenevät - lähtöpulssit kapenevat. Lisäksi tämä vaikutus näyttää olevan niiden PWM-käyttöjakson muutosten päällä, jotka asetimme muuttuvalla vastuksella, ja sillä on korkeampi prioriteetti niihin nähden.
No, se tarkoittaa, että tarvitsemme ajastimen 5. nastan jännitteen nousemaan tasaisesti nollasta 2/3*Upitiin tietyn ajan T, joka määrittää pehmeän käynnistyksen keston.
Helpoin tapa toteuttaa tämä on RC-ketju. Kuten muistamme fysiikan kurssista, kondensaattorin jännite ei nouse välittömästi, vaan vähitellen latautuessaan. Latausajan määrittämiseksi on olemassa arvo T - kondensaattorin latauksen aikavakio. T lasketaan kaavalla T=R*C, jossa R on kondensaattorin kanssa sarjaan kytketyn vastuksen resistanssi ja C on tämän kondensaattorin kapasitanssi. Ajan T aikana kondensaattori onnistuu latautumaan 63%, ja vastaavasti sen levyjen välinen jännite saavuttaa 63% ulkoisesti syötetystä jännitteestä. 3*T:n aikana kondensaattori latautuu 95 %:lla. Meidän tapauksessamme laskelmissamme "aloitamme" T:n arvosta, koska se vastaa kondensaattorin lataus-/purkauskäyrän jyrkimpää osaa ja siksi selkein vaikutus pehmeän käynnistysjakson kestoon.
Siksi meidän on kytkettävä RC-ketjumme niin, että jännite poistetaan kondensaattorin ylälevystä ajastimen 5. jalkaan, maadoitetaan pohjalevy ja kytketään ketjun vastus jännitelähteeseen, arvo joka on yhtä suuri kuin NE555-vertailijan ION, eli kaksi kolmasosaa jännitteen ravinnosta. Koska vertailujännitteen arvo määräytyy vain yksinkertaisella suhteella, ei tietyllä passiarvolla, tämä helpottaa elämäämme paljon - meidän ei tarvitse huolehtia syöttöjännitteen vaihteluista, kun asennat stabilisaattorin zeneriin diodi, yksinkertainen resistiivinen jakaja riittää. Jakajavastusten vastussuhteen tulee olla yksi: kaksi, esimerkiksi 5 ja 10 kiloohmia. Yhdistämme RC-ketjuvastuksen yhdellä liittimellä jakajan keskipisteeseen ja toisen kondensaattorin ylälevyyn. Viritysvastus on parempi asentaa välittömästi, jotta transienttiprosessin kestoa voidaan muuttaa sujuvasti. Esimerkiksi käyttämällä 50 kOhm trimmeriä ja 100 µF kondensaattoria saadaan säätöalue 0,5 s - 5,5 s. "ylimääräinen" puoli sekuntia johtuu siitä, että jakajan ylävarressa oleva vastus, jonka nimellisarvo on 5 kOhm, on mukana myös kondensaattorin latauspiirissä. Jos tämä alasäätörajan arvo ei ole tyydyttävä ja haluat vähemmän, vähennämme joko kondensaattorin kapasitanssia tai jakovarsien vastusta (suhteessa). Mutta sanon heti - sähkömoottorille alle puolen sekunnin ohimenevä prosessi on käytännössä huomaamaton, koska ankkurin lepohitaus "nielee" sen kokonaan. Jos säätöä ei tarvita, aseta vakiovastus laskettuun arvoon, nimittäin meidän tapauksessamme jokaista 10 kOhm ~ 1 sekuntia latausaikaa kohti.
Periaatteessa voit jättää kaiken sellaisenaan, ja sujuva aloitus toimii, mutta tässä on yksi epämiellyttävä vivahde. Oletetaan, että syötämme virtaa piirin signaaliosaan, kondensaattori on ladattu täyteen ja moottori saavuttaa tasaisesti nimellisnopeudensa. Mitä tapahtuu, jos sammutat ajastimen virran? Moottori alkaa pyöriä pysähtymään ja RC-ketjukondensaattori alkaa purkaa tasaisesti säädettävän vastuksen ja jakajan alavarren läpi. Sakka tässä on, että purkausaika on jopa pidempi kuin latausaika, koska alapuolen vastus on kaksi kertaa suurempi kuin yläpuolen vastus. Vastaavasti, jos käynnistämme ajastimen uudelleen odottamatta jonkin aikaa, siirtymäprosessi ei ala nollasta, vaan tietystä kondensaattorin jännitearvosta, johon se onnistui purkautumaan. Siksi on tarpeen tarjota tapa kondensaattorin nopeaan purkamiseen. Yksinkertaisin asia, jonka voit tehdä, on asettaa diodi rinnakkain muuttuvan vastuksen kanssa anodi johtimeen päin. Siten varaus kulkee vastuksen läpi, ja purkauksen aikana tämä vastus on ohitettu diodilla, ja purkausaika riippuu vain jakajan alavarren arvosta. Ja sekunnissa (nimellisarvolla 10 kOhm) moottorin akseli ei ehdi pysähtyä kokonaan, joten lyhytaikainen päälle/poiskytkentä ei aiheuta nykimistä.
Tasaisen käynnistyksen toteuttavan piirin osan lopullinen versio näyttää tältä:
(kaikki muu pysyy kuten pääkaaviossa).

Maksamme tämän asian maksun takaisin itse, se ei ole vaikeaa.

2) Kuinka kytkeä kuorma päälle/pois päältä pienjännitepiirin avulla. Täällä kaikki ei voisi olla yksinkertaisempaa. Oikein paikka upottaa kytkin, joka varmistaa pienimmän vuodon, kun pienjännitekuorma kytketään pois päältä, on VD1-diodin jälkeen (kaavion mukaan). Mutta on otettava huomioon, että tässä vaiheessa potentiaali on korkea, piirin mukaan 30 volttia. Voit myös sijoittaa painikkeen LM7812:n jälkeen (jossa on jo 12 volttia), mutta jopa sammutettuna piiri kuluttaa pienen virran - stabilisaattorin tyhjäkäynnin. Kytkimen asennuksessa on vielä vähemmän taloudellisia kohtia: voit asentaa sen "rakoon" minne tahansa NE555:n 3. nastan ja transistorin T3 portin väliin tai samaan rakoon, mutta oikosuljemalla se "maahan". Tässä tapauksessa ajastingeneraattori toimii, mutta lähdöstä tulevat pulssit eivät saavuta transistorin porttia. Mutta tämä kuuluu jo "huonojen neuvojen" kategoriaan. :)
Ja sen lisäksi viimeinen vaihtoehto: asenna kytkin suurjännitepiiriin. Suurin haittapuoli tässä on, että kun kytket päälle / pois päältä induktiivisen kuorman, joka on sähkömoottorin käämitys ja jopa vain pitkiä johtoja, muodostuu jännitepiikkejä, joten piirissä tarvitaan suojadiodi VD4. Tällä on yksi suuri etu: kun kuluttaja sijaitsee etäällä ohjausyksiköstä, voit sijoittaa on/off-painikkeen sen viereen ilman ylimääräisiä johtoja. Juuri tämän tein porassani - painike aivan sormesi alla, mikroporan rungossa, pysäyttääksesi sen nopeasti ilman, että haparoin lohkossa olevaa kytkintä.
En suosittele käyttämään kaikkia painikkeiden asennuspaikkoja paitsi ensimmäistä ja toista. Muuten, kaikki muut eivät salli yllä kuvatun pehmeän käynnistysjärjestelmän käyttöä.
Ja on toinen kohta, jota en heijastanut pääkaaviossa ja sen kuvauksessa, koska siinä virta- ja signaaliosat kytketään päälle ja pois tiukasti samanaikaisesti.
Kenttätransistorin hila on vedettävä maahan 50 - 100 kOhm vastuksella. Tämä on tarpeen, jotta generaattorin ohjaussignaalien puuttuessa kenttälaite pysyy turvallisesti suljettuna. Jos kiristystä ei tehdä, voi ympäröivästä eetteristä häiriötä (esimerkiksi häiriötä piirin suurjänniteosasta) indusoida portille ja kenttäkytkin avautuu itsestään tai jäätyy puoliavoin tilassa. . Tässä tapauksessa lähteen ja viemärin välissä on jonkin verran vastusta vastaava vastus, kuormitusvirta lämmittää transistorin ja polttaa sen. Maahanveto tarvitaan sekä ajuria käytettäessä että ilman sitä - samalla kun ajastinlähtö vedetään positiiviseen teholähteeseen vastuksella. Sinun on vain täytettävä ehto, että "ylemmän" vastuksen arvo on suuruusluokkaa tai kaksi pienempi kuin "alempi". Älä myöskään unohda kenttäportin edessä olevaa virtaa rajoittavaa vastusta, jonka nimellisarvo on 50-100 ohmia. Tämä vähentää kuljettajan ja generaattorin kuormitusta. Kummankin vaihtoehdon kaaviot ovat alla.

Hei! Tällä resurssilla on monia ihmisiä, jotka työskentelevät elektroniikan parissa ja tekevät omia painettuja piirilevyjä. Ja jokainen heistä sanoo, että painettujen piirilevyjen poraus on tuskaa. Pieniä reikiä on porattava satoihin ja jokainen ratkaisee tämän ongelman itse.

Tässä artikkelissa haluan esitellä huomionne avoimen lähdekoodin projektin porakoneelle, jonka kuka tahansa voi koota itse ja jonka ei tarvitse etsiä CD-asemia tai objektitaulukoita mikroskoopille.

Suunnittelun kuvaus

Moottorin siirtämiseksi lineaarisesti päätin käyttää halkaisijaltaan 8 mm:n kiillotettuja akseleita ja lineaarisia laakereita. Tämä mahdollistaa vastareaktion minimoimisen kriittisimmässä paikassa. Nämä akselit löytyvät vanhoista tulostimista tai ostettuina. Lineaarisia laakereita käytetään myös laajasti ja niitä on saatavana 3D-tulostimissa.

Päärunko on valmistettu 5 mm paksusta vanerista. Valitsin vanerin, koska se on erittäin halpaa. Sekä materiaali että itse leikkaus. Toisaalta mikään ei estä (jos mahdollista) yksinkertaisesti leikkaamasta kaikkia samoja osia teräksestä tai pleksilasista. Jotkut pienet monimutkaiset osat tulostetaan 3D-tulostuksessa.

Moottorin nostamiseksi alkuperäiseen asentoonsa käytettiin kahta tavallista kuminauhaa. Yläasennossa moottori sammuttaa itsensä mikrokytkimellä.

Takapuolelle tarjosin avaimen säilytyspaikan ja pienen kotelon poraa varten. Sen urit ovat eri syvyydeltään erilaisia, mikä tekee halkaisijaltaan erilaisten porien säilyttämisestä kätevää.

Mutta tämä kaikki on helpompi nähdä kerran videolta:

Siinä on pientä epätarkkuutta. Sillä hetkellä törmäsin vialliseen moottoriin. Itse asiassa 12 V:sta ne kuluttavat 0,2-0,3 A tyhjäkäynnillä, eivät kahta, kuten videossa sanotaan.

Osat kokoonpanoa varten

1. Moottori istukan ja holkin kanssa. Yhtäältä leukaistukka on erittäin kätevä, mutta toisaalta se on paljon massiivisempi kuin holkkipuristin, eli se on usein alttiina lyönnille ja hyvin usein ne on lisäksi tasapainotettava.
2. Vanerin osat. Linkki laserleikkaustiedostoihin dwg-muodossa (valmistettu NanoCADissa) on ladattavissa artikkelin lopusta. Sinun tarvitsee vain löytää materiaalien laserleikkausta käsittelevä yritys ja antaa sille ladattu tiedosto. Haluan huomauttaa erikseen, että vanerin paksuus voi vaihdella tapauskohtaisesti. Olen törmännyt arkkeihin, jotka ovat hieman ohuempia kuin 5 mm, joten tein urat 4,8 mm.
3. 3D tulostetut osat. Linkki tiedostoihin osien tulostusta varten stl-muodossa löytyy myös artikkelin lopusta
4. Kiillotetut akselit, joiden halkaisija on 8 mm ja pituus 75 mm - 2 kpl. Tässä on linkki myyjälle, jolla on alhaisin hinta 1 m:lle, jonka näin
5. Lineaarilaakerit 8mm LM8UU - 2 kpl
6. Mikrokytkin KMSW-14
7. Ruuvi M2x16 - 2 kpl.
8. Ruuvi M3x40 k/l - 5 kpl
9. Ruuvi M3x35 ura - 1 kpl
10. Ruuvi M3x30 k/l - 8 kpl
11. Ruuvi M3x30 h/w upotettu pää - 1 kpl.
12. Ruuvi M3x20 k/l - 2 kpl.
13. Ruuvi M3x14 k/l - 11 kpl.
14. Ruuvi M4x60 ura - 1 kpl
15. Pultti M8x80 - 1 kpl
16. Mutteri M2 - 2 kpl.
17. M3 neliömutteri - 11 kpl
18. Mutteri M3 - 13 kpl
19. M3 mutteri nailonrenkaalla - 1 kpl.
20. Mutteri M4 - 2 kpl.
21. Neliömäinen M4 mutteri - 1 kpl
22. Mutteri M8 - 1 kpl
23. Aluslevy M2 - 4 kpl
24. Aluslevy M3 - 10 kpl
25. M3 aluslevy suurennettu - 26 kpl
26. M3 lukkoaluslevy - 17 kpl
27. M4 aluslevy - 2 kpl.
28. M8 aluslevy - 2 kpl.
29. M8 lukitusaluslevy - 1 kpl
30. Asennusjohtosarja
31. Kutisteputkisarja
32. Kiinnikkeet 2,5 x 50mm - 6 kpl

Kokoonpano

Jos noudatat täsmälleen tätä toimintosarjaa, koneen kokoaminen on hyvin yksinkertaista.

Tältä näyttää kaikkien kokoonpanoon tarkoitettujen komponenttien täydellinen sarja

Niiden lisäksi kokoamiseen tarvitaan yksinkertainen käsityökalu. Ruuvitaltat, kuusioavaimet, pihdit, lankaleikkurit jne.

Ennen koneen kokoamisen aloittamista on suositeltavaa käsitellä painetut osat. Poista mahdollinen painuma, tuet ja käy läpi myös kaikki reiät sopivan halkaisijan omaavalla poralla. Leikkausviivaa pitkin olevat vaneriosat voivat tahrata savua. Ne voidaan myös hioa hiekkapaperilla.

Kun kaikki osat on valmistettu, on helpompi aloittaa asentamalla lineaarilaakerit. Ne hiipivät painettujen osien sisään ja ruuvataan sivuseiniin:

Nyt voit koota vaneripohjan. Ensin sivuseinät asennetaan alustaan ​​ja sitten pystysuora seinä asennetaan. Yläosassa on myös ylimääräinen painettu pala, joka määrittää yläosan leveyden. Kun ruuvaat vaneriin, älä käytä liikaa voimaa.

Pöytään etureikään on tehtävä upotus, jotta kantaruuvi ei häiritse laudan poraamista. Päähän on asennettu myös painettu kiinnike.

Nyt voit aloittaa moottorilohkon kokoamisen. Se painetaan kahdella osalla ja neljällä ruuvilla liikkuvaan alustaan. Asennettaessa on varmistettava, että tuuletusaukot pysyvät auki. Se kiinnitetään alustaan ​​puristimilla. Ensin akseli kierretään laakeriin ja sitten kiinnitetään kiinnikkeet. Asenna myös M3x35 ruuvi, joka painaa jatkossa mikrokytkintä.

Mikrokytkin asennetaan aukkoon painikkeella moottoria kohti. Sen sijainti voidaan kalibroida myöhemmin.

Kuminauhat asetetaan moottorin pohjalle ja kierretään läpi "torviin". Niiden kireys on säädettävä niin, että moottori nousee loppuun asti.

Nyt voit juottaa kaikki johdot. Moottorilohkossa ja mikrokytkimen vieressä on reikiä puristimille langan kiinnittämiseksi. Tämä lanka voidaan myös vetää koneen sisään ja tuoda ulos takaa. Varmista, että juotat mikrokytkimen johdot normaalisti suljettuihin koskettimiin.

Jäljelle jää vain kynäkotelon asentaminen poraa varten. Yläkansi on kiristettävä tiukasti ja pohjakansi on kiristettävä hyvin löysästi käyttämällä nylon-sisäkkeellä varustettua mutteria.

Tämä päättää kokoonpanon!

Lisäosat

1. Muuten, olisi hyvä muistuttaa niitä, jotka eivät ole koskaan aiemmin työskennelleet tällaisten osien kanssa, että 3D-tulostimien muovi pelkää lämpöä. Siksi sinun tulee olla varovainen - sinun ei pitäisi mennä reikien läpi tällaisissa osissa nopealla poralla tai Dremelillä. Kahvat, kädet...
2. Suosittelen myös mikrokytkimen asentamista aikaisessa kokoamisvaiheessa, koska se pitää vielä pystyä ruuvata jo koottuun runkoon - vapaata tilaa on hyvin vähän. Ei myöskään haittaisi, jos käsityöläisiä neuvoisi ainakin mikrokytkimien koskettimet tinaamaan etukäteen (tai vielä parempi juottamaan johdot niihin etukäteen ja suojaamaan juotoskohdat kutisteputken palasilla), jotta myöhemmin juottamisen aikana eivät vahingoita tuotteen vaneriosia.
3. Ilmeisesti minulla oli onni ja akselin istukka ei ollut keskellä, mikä johti vakavaan tärinään ja koko koneen huminaan. Onnistuin korjaamaan sen keskittämällä sen pihdeillä, mutta tämä ei ole hyvä vaihtoehto. Koska roottorin akseli taipuu, eikä patruunaa ole enää mahdollista irrottaa, pelätään, että vedän juuri tämän akselin kokonaan ulos.
4. Kiristä ruuvit lukkolevyillä seuraavasti. Kiristä ruuvia, kunnes lukkolevy sulkeutuu (suoristaa). Tämän jälkeen käännä ruuvimeisseliä 90 astetta ja pysäytä.
5. Monet ihmiset neuvovat kiinnittämään siihen nopeudensäätimen Savovin järjestelmän mukaan. Se pyörittää moottoria hitaasti, kun kuormaa ei ole, ja lisää nopeutta, kun kuormaa ilmaantuu.

Lyijykomponenttien kanssa työskennellessä täytyy tehdä reikiä sisältäviä piirilevyjä, tämä on ehkä yksi työn nautinnollisimmista osista ja näennäisesti yksinkertaisin. Kuitenkin hyvin usein työskennellessäsi joudut jättämään mikroporan sivuun ja nostamaan sen sitten uudelleen, jotta voit jatkaa työskentelyä. Pöydällä makaava mikropora tuottaa päälle kytkettynä melko paljon melua tärinästä, lisäksi se voi lentää pöydältä ja usein moottorit kuumenevat täydellä teholla käydessään. Jälleen tärinä vaikeuttaa tarkkaa kohdistamista reikää porattaessa, ja usein tapahtuu, että pora voi luiskahtaa laudalta ja tehdä uran viereisiin jälkiin.

Ratkaisu ongelmaan on seuraava: sinun on varmistettava, että mikroporan joutokäyntinopeudet ovat alhaiset, ja kuormitettuna poran pyörimisnopeus kasvaa. Siksi on tarpeen toteuttaa seuraava toiminta-algoritmi: ilman kuormaa - patruuna pyörii hitaasti, jos se joutuu ytimeen - nopeus kasvaa, jos se menee läpi - nopeus laskee jälleen. Tärkeintä on, että se on erittäin kätevä; toiseksi, moottori toimii kevyemmässä tilassa, jossa harjojen lämmitys ja kuluminen on vähemmän.

Alla on kaavio tällaisesta automaattisesta nopeudensäätimestä, joka löytyy Internetistä ja jota on hieman muokattu toiminnallisuuden laajentamiseksi:

Kokoamisen ja testauksen jälkeen kävi ilmi, että jokaiselle moottorille on valittava uudet elementtiarvot, mikä on täysin epämukavaa. Lisäsimme myös kondensaattoriin purkausvastuksen (R4), koska Kävi ilmi, että virran katkaisemisen jälkeen ja varsinkin kun kuorma on pois päältä, se purkautuu melko pitkään. Muutettu kaava on seuraavanlainen:

Automaattinen nopeudensäädin toimii seuraavasti: joutokäynnillä pora pyörii nopeudella 15-20 rpm, heti kun pora koskettaa työkappaletta porausta varten, moottorin nopeus nousee maksimiin. Kun reikä porataan ja moottorin kuormitus vapautetaan, nopeus laskee jälleen 15-20 rpm:iin.

Koottu laite näyttää tältä:

Tuloon syötetään 12-35 voltin jännite, lähtöön kytketään mikropora, jonka jälkeen vastus R3 asettaa vaaditun joutokäyntinopeuden ja voit aloittaa työskentelyn. Tässä on huomattava, että säätö on erilainen eri moottoreille, koska... Piiriversiossamme vastus poistettiin, mikä piti valita kynnyksen asettamiseksi nopeuden lisäämiselle.

On suositeltavaa sijoittaa transistori T1 patterin päälle, koska Suuritehoista moottoria käytettäessä se voi kuumentua melkoisesti.

Kondensaattorin C1 kapasitanssi vaikuttaa suurten nopeuksien käynnistyksen ja sammutuksen viiveaikaan ja vaatii lisäämistä, jos moottori käy nykivästi.

Piirissä tärkein on vastuksen R1 arvo, siitä riippuu piirin herkkyys kuormitukselle ja toiminnan yleinen vakaus, lisäksi lähes kaikki moottorin kuluttama virta kulkee sen läpi, joten sen on oltava tarpeeksi voimakas. Meidän tapauksessamme teimme sen komposiittista, kahdesta yhden watin vastuksesta.

Ohjaimen piirilevyn koko on 40 x 30 mm ja se näyttää tältä:

Lataa taulun piirustus PDF-muodossa LUT:lle: "ladata"(Kun tulostat, määritä mittakaavaksi 100 %).

Koko miniporan säätimen valmistus- ja kokoonpanoprosessi kestää noin tunnin.

Kun levy on syövytetty ja raiteet puhdistettu suojapinnoitteesta (fotoresisti tai väriaine, valitusta levyn valmistustavasta riippuen), levyyn on tarpeen porata reiät komponentteja varten (huomio johtojen koko eri elementit).

Sitten telat ja kosketuslevyt päällystetään juoksuttimella, mikä on erittäin kätevää tehdä juoksutusaineapplikaattorilla; SKF-fluksi tai hartsin alkoholiliuos riittää.

Laudan tinauksen jälkeen järjestämme ja juotamme komponentit. Mikroporan automaattinen nopeudensäädin on käyttövalmis.

Tämä laite testattiin useilla moottoreilla, parilla eri tehoisia kiinalaisia ​​​​moottoreita ja parilla kotimaisia, DPR- ja DPM-sarjoja - kaikentyyppisillä moottoreilla säädin toimii oikein säädetyn vastuksen jälkeen. Tärkeä ehto on, että se on hyvässä kunnossa, koska... Huono harjan kosketus moottorin kommutaattoriin voi aiheuttaa outoa piirin käyttäytymistä ja moottorin nykimistä. On suositeltavaa asentaa moottoriin kipinänsammutuskondensaattorit ja diodi, joka suojaa piiriä käänteisvirralta, kun virta katkaistaan.

Painettujen piirilevyjen poraus on elektroniikkainsinöörille todellinen päänsärky, mutta uusi laitemme auttaa lievittämään sitä. Tämä yksinkertainen ja kompakti lisäys miniporaan pidentää moottorin ja poranterien käyttöikää. Kaavio, taulu, asennusohjeet, video - kaikki on artikkelissa!

Miksi tarvitset nopeussäätimen?

Jos pienennät moottorin jännitettä, kun siinä ei ole kuormitusta, voit pidentyä sekä porakoneiden että itse moottoreiden käyttöikää. Lisäksi tasainen poraustarkkuus paranee. Helpoin tapa saavuttaa tämä on mitata moottorin ottama virta.

Internetissä on monia samankaltaisten säätimien piirejä, mutta suurin osa niistä käyttää lineaarisia jännitesäätimiä. Ne ovat massiivisia ja vaativat jäähdytystä. Halusimme tehdä yhteistyössä kanssamme kompaktin pulssistabilisaattoriin perustuvan levyn, jotta se voidaan yksinkertaisesti "asettaa" moottoriin.

Kaavio

Jos virta on pienempi kuin tietty arvo, niin moottoriin syötetään jännite resistanssiasetuksen RV1 mukaan. Toisin sanoen tyhjäkäynnillä vain osa tehosta syötetään moottoriin, ja trimmausvastus RV1 antaa sinun säätää nopeutta samanaikaisesti.

Jos signaali operaatiovahvistimen lähdössä ylittää vertailulaitteen jännitteen, moottoriin syötetään täysi syöttöjännite. Eli porattaessa moottori käynnistyy suurimmalla teholla. Kytkentäkynnys asetetaan vastuksella RV2.
Lineaarista stabilaattoria käytetään operaatiovahvistimen tehonlähteenä.

Piirin kaikki komponentit haihduttavat hyvin vähän lämpöä ja se voidaan koota kokonaan käyttämällä SMD-komponentteja. Se voi toimia useilla syöttöjännitteillä (riippuen resistanssista R6), eikä se vaadi ohjaimia tai nopeusantureita.

Painettu piirilevy

Luettelo komponenteista

1. Painettu piirilevy (linkki valmistustiedostoihin artikkelin lopussa)
2. U1 - MC34063AD, kytkentäsäädin, SOIC-8
3. U2 - LM358, operaatiovahvistin, SOIC-8
4. U3 - L78L09, stabilointi, SOT-89
5. D1,D3 - SS14, Schottky-diodi, SMA - 2 kpl
6. D2 - LL4148, tasasuuntausdiodi, MiniMELF
7. C1 - kondensaattori, 10uF, 50V, 1210
8. C2 - kondensaattori, 3,3nF, 1206
9. C3,C4 - kondensaattori, 4,7uF, 1206 - 2kpl
10. C5 - kondensaattori, 22uF, 1206
11. R1-R3,R7,R9,R11 - 1 ohmin vastus, 1206 - 6 kpl
12. R4, R10 - vastus 22 kOhm, 1206 - 2 kpl
13. R5 - 1kOhm vastus, 1206
14. R6 - vastus 10-27 kOhm, 1206. Vastus riippuu käytetyn moottorin nimellisjännitteestä. 12 V - 10 kOhm, 24 V - 18 kOhm, 27 V - 22 kOhm, 36 V - 27 kOhm
15. R8 - vastus 390 ohmia, 1206
16. RV1, RV2 - alaindeksi vastus, 15 kOhm, tyyppi 3224W-1-153 - 2 kpl.
17. XS1 - liitin, 2 nastaa, jako 3,81 mm

Kokoonpano ja konfigurointi

Aseta välilevy levyn ja moottorin väliin yläpuolelle, jotta levy ei kosketa moottoria. Itse levy asetetaan suoraan moottorin lamelleille. Tarkista moottorin liitännän napaisuus useita kertoja, jotta se kääntyy oikealle, ja juota sitten koskettimet.

Koskettimet jännitteensyöttöä varten, kortin tulo on merkitty “GND” ja “+36V”. Tulojännitelähteen negatiivinen on kytketty "GND"-koskettimeen ja positiivinen "+36V". Virtalähteen jännitteen on vastattava moottorin nimellisjännitettä.

Ohjaimen asentaminen on hyvin yksinkertaista:

1. Aseta säätimen vastekynnys maksimiin käyttämällä vastusta RV2
2. Aseta vastus RV1 optimaaliselle moottorin nopeudelle joutokäyntitilassa
3. Aseta vastekynnys vastuksella RV2 niin, että pienimmänkin kuormituksen ilmaantuessa moottorin jännite kasvaa

Video