Колесо 47X12мм, на вал 3мм, тип D для Arduino

Общие сведения

Колесо 47 × 12 мм на вал D3 — с толстой шиной и глубоким протектором, для роботов и тележек. Садится нажимом на вал ⌀3 мм с лыской, то есть со срезом вдоль вала, и крутится вместе с ним. Встаёт на наши мотор-редукторы 12 мм (они же N20, Micro Metal Gearmotor) и на моторы N20 с платой FLASH-I2C.

Ступица синяя, с четырьмя проушинами. В её центр вставлен ромбовидный переходник с надписью «D3» — тот же фланец на вал D3, что продаётся отдельно: его квадратная втулка сидит в окне ступицы и передаёт колесу вращение, а пластина притянута к ступице двумя винтами — головки со стороны мотора, гайки снаружи. Мотор вставляют со стороны головок, как на фото. Винты вал не стопорят, а держат переходник на колесе; вал сидит в отверстии фланца натягом и срезом. Разбили посадку — откручивают два винта и ставят новый фланец, колесо служит дальше.

Если этого колеса нет в наличии, посмотрите соседей: колесо 42 × 19 мм — близкое по размеру, колесо 70 × 6 мм и колесо 70 мм с широкой шиной — с таким же сменным фланцем D3.

Не встанет на ТТ мотор-редуктор (для него есть своё колесо) и на мотор 12 мм без редуктора — вал круглый, без среза. Сторонний мотор проверьте: вал ровно 3 мм и со срезом. У некоторых моторов N20 срез короче вала — если колесо дальше не идёт, не давите сильнее, а посмотрите, где кончается срез. Колёса продаются по одному, мотора в комплекте нет.

Характеристики

• Наружный диаметр шины: 47 мм;
• Ширина шины: 12 мм;
• Посадка на вал: через фланец D3 — отверстие ⌀3 мм с лыской, вал охвачен на длине 6 мм, стопорных винтов на валу нет;
• Крепление фланца к ступице: два винта с гайками, мотор — со стороны головок;
• Путь за один оборот вала: 147,7 мм (π × 47 мм);
• Высота оси над полом: 23,5 мм (радиус колеса).

Какая будет скорость

За оборот вала тележка проезжает 147,7 мм: скорость в мм/с = 147,7 × обороты в минуту / 60. С нашими моторами уже посчитано:

«12 мм» — мотор-редуктор без электроники, к Arduino его подключают через драйвер; «FLASH-I2C» — тот же N20 на плате со своим драйвером, управляется по шине I2C. Обороты взяты из названий моторов и даны для питания 6 В: под весом робота и на подсевших батарейках тележка едет медленнее, так что при питании не выше 6 В это верхняя граница. Для первого робота по линии берите мотор помедленнее: у него больше сила, а у робота — больше времени заметить поворот.

Моторам FLASH-I2C с энкодером в библиотеке iarduino_I2C_Motor задают радиус колеса, не диаметр: для этого колеса — 23,5 мм. Функции библиотеки — в описании модуля на нашей вики.

Какое колесо выбрать

Все наши колёса на вал ⌀3 мм садятся на одни и те же моторы: чем больше колесо, тем быстрее едет тележка и тем слабее тянет, поэтому большое колесо ставят на медленный мотор, маленькое — на быстрый. Колесо 47 × 12 на том же моторе едет на 38 % быстрее колеса 34 × 7 и тянет на 28 % слабее; с моторами 30–200 об/мин тележка идёт от 7 до 49 см/с.

Как надеть колесо на вал

Схема условная: форма ступицы у каждого колеса своя.

1. Совместите лыску вала с лыской отверстия во фланце — посмотрите на просвет. Если давить «как получится», вал срежет пластик, и колесо будет проворачиваться.
2. Положите колесо на стол гайками вниз и подложите под пластину фланца, между гайками, стопку мелких монет. Упор нужен именно под фланцем: если колесо лежит на гайках или на шине, вал выйдет из фланца наружу, и щели у редуктора может не остаться.
3. Фланец охватывает 6 мм вала, а у наших мотор-редукторов 12 мм вал длиной 8 мм (у 1:50 — 10 мм): когда вал упрётся в монету, у редуктора останется около 2 мм (у 1:50 — около 4 мм), и щель, скорее всего, получится сама. Если вал короче или его длина неизвестна, проложите между ступицей и редуктором картонку, как на схеме.
4. Вставьте вал в отверстие. Держите мотор за корпус и давите плавно, строго по оси, пока вал не упрётся в монету или не зажмётся картонка: дальше усилие пойдёт в шестерни.
5. Вытащите картонку, если прокладывали, и посмотрите сбоку на просвет: между ступицей и редуктором должна быть щель. Включите мотор на весу — колесо не должно бить «восьмёркой»; в шасси проверьте, что головки винтов не задевают скобу мотора и край панели.

Снимают колесо целиком, вместе с фланцем: мотор держат за корпус, колесо — за ступицу и тянут ровно вдоль вала, не раскачивая и не проворачивая. Выкручивать винты бесполезно: ступица зажата между пластиной фланца и мотором.

Если колесо проворачивается, слетает или бьёт

• Проворачивается на валу. Посадку сорвали: давили, не совместив лыски, или много раз снимали. Замените фланец на вал D3 — он стоит меньше колеса. Если нужно намертво — густой гелевый секундный клей тонким слоем на бок вала, только на участок, что уйдёт во фланец: у редуктора клея быть не должно, иначе затечёт и заклинит шестерни. После клея колесо с вала уже не снимется.
• Сползает с вала вместе с фланцем — посадка фланца ослабла. Досадите колесо (упор — во фланец), сползёт снова — замените фланец или посадите его на клей. Отверстие не рассверливайте: уйдёт натяг.
• Колесо болтается, хотя вал не проворачивается: ослабли винты фланца. Подтяните их до плотного, без усилия — пластик продавливается. Откручиваются снова — поставьте самоконтрящиеся гайки того же размера; их нейлоновое кольцо держит, только когда винт проходит гайку насквозь, так что может понадобиться винт длиннее.
• Бьёт «восьмёркой», скрипит, мотор греется. Перекос при посадке — снимите и наденьте ровно; колесо задевает скобу, панель, провода — сдвиньте его по валу чуть наружу.
• Не катайте тележку руками и не крутите колёса пальцами: колесо становится рычагом и проворачивает редуктор с обратной стороны. Особенно этого не любят медленные моторы 1:298, 1:500, 1:1000.

Как собрать тележку

Мотор-редуктор 12 мм ставят на панель скобой — крепежом для мотора N20, мотор FLASH-I2C крепится за свою плату. Колесо должно стоять за краем панели или в вырезе, оба мотора — на одной линии и одной высоте, иначе тележку будет уводить. Третья точка опоры — шаровая: ось этого колеса на высоте 23,5 мм, поэтому при моторах под панелью её низ оказывается на 28,5 мм — шаровая опора 20 мм (26 мм в сборе) и шайбы на 2,5 мм под неё, а при моторах сверху на панели 4 мм — на 14,5 мм, почти как у шаровой опоры 12 мм (14 мм в сборе).

Что пригодится вместе

• Мотор — любой из таблицы скоростей, например мотор-редуктор 1:150, 100 об/мин — тележка с ним идёт до 25 см/с;
• Фланец на вал D3 про запас — если посадка на валу разболтается;
• Крепёж для мотора N20 — скоба на панель, одна на мотор;
• Шаровая опора 20 или 12 мм — третья точка опоры, какая — сказано выше;
• Драйвер для мотора 12 мм: TC1508 сразу на два мотора (питать от 5 В) или Trema-драйвер на один. Напрямую к выводам Arduino мотор не подключают.

Комплектация

• 1 × колесо 47 × 12 мм с установленным фланцем D3 (притянут двумя винтами с гайками).