Сервомашинки Опции

[Dmitry]

Сервомашинки

Сервомашинки (они же рулевые машинки) являются манипуляторами перемещающими непосредственно элементы управления в радиоуправляемых моделях.

Устройство



Конструктивно они представляют собой мотор с редуктором позволяющий поворачивать вал в обоих направлениях. Включают в себя потенциометр обратной связи и плату управления. Корпус как правило, выполнен из пластика. На корпусе имеются 2 или 4 ушка, через которые винтами осуществляется крепёж к модели. Во избежании откручивания сервомашинки и в качестве её защиты от вибрации при креплении используются резиновые прокладки.

На выходящем из сервомашинки валу крепится качалка передающая механическое движение элементу управления (рулю, элерону и т.п.) Величина поворота качалки называется "расходом сервомашинки". От неё соовественно зависит и расход рулей модели.

Двигатель сервы представляет собой коллекторный мотор постоянного тока. Он соединён с управяющей им электронной платой, которая в свою очередь соединяется по трёхжильному проводу с приёмником.

Классификация

По размерам машинки можно разделить на большие, стандартные, мини и микро.

- Большие обладают большой мощностью, моментом и прочностью механики, весят соотвественно изрядно.
вес: ~110
размеры: ~59 x 29 x 50 мм


- Стандартные - самые распостранённый формат машинок. В этом секторе присуствуют как самые дешёвые так и самые дорогие машинки. По мощности и скорости могут превышать большие но и цена будет соовтесвующая.
вес: ~50гр
размеры: ~ 32.5x19x38.5 мм


Стандартные машинки выпускаются ещё в низкопрофильном варианте. При этом серьёзно уменьшается их размер что позволяет производить установку в более узкие пространства (например крылья, узкий фюзеляж).


- Минисерво. По характеристикам бывает что и не сильно уступают стандартным, но имеют меньший вес и габариты.
вес: ~26гр
размеры: ~ 32.4x16.8x31 мм


- Микро. Самые слабые, но одновременно и самые лёгкие. Применяются как правило на небольших моделях, которым присущи небольшие нагрузки на элементы управления.
вес: ~12гр
размеры: ~ 23.6x11.6x24 мм


Шестерни редуктора машинок бывают выполнеными из пластика или металла. Металлические редукторы более прочны и долговечны, но одновременно и более тяжелы. В названиях машинок с металлическим редуктором как правило фигурирует аббревеатура MG (Metal Gear). У пластиковых HB.


Во избежании появления люфтов в редукторе выходной вал устанавливают на шарикоподшипники. В названии таких машинок как правило присуствуют буквы BB (Ball Bearing). Люфты негативно влияют на точность позиционирования машинки и даже могут привести к разрушению модели в случае возникновения флаттера.

Для мощных машинок именитые производители отдельно выпускают выдерживающие большие нагрузки алюминивые качалки различной длины.


Имейте в виду, что каждый производитель сервомашинок выпускает свои качалки как правило не подходящие к выпущенным другим производителем. Происходит это из-за различного кол-ва зубьев, диаметра паза качалки и т.д.

Передаточное число редукторов сервомашинок находится в диапазоне 200-400. Мощность мотора - это произведение момента серво на скорость перекладки. В зависимости от
предназначения машинки они выпускаются в различных конструктивных вариантах. Скоростной вариант (High Speed) имеет маленькое передаточное число редуктора и
следовательно меньший момент на валу, но более высокую скорость перекладки. Мощный вариант (High Torque) большое передаточное число и как следствие больший момент
и меньшую скорость перекладки. Остальной конструктив таких машинок неизменен.

В сервомашинках используются коллекторные и coreless-моторы. Коллекторные обладают трёхполюсным и в особо мощных машинках пятиполюсным ротором. Потенциометр обратной связи - важная деталь. После редуктора, который чаще всего страдает в авариях это вторая по значимости деталь влияющая на продолжительность жизни машинки. В потнциометре по плёнке скользит бегунок с токосъёмником, когда плёнка протирается - машинка выходит из строя. Случается это чаще всего около нейтрального положения качалки из-за вибраций модели. Чтобы минимизировать возможность такой ситуации в машинках ставят несколько (в дорогих машинках до 6) токосъёмних провлочек в параллель и каждая бежит по своей дорожке по плёке. В этом случае отказ будет только тогда когда протруться все дорожки в одном месте. Проверить исправность работы потенцоиметра можно подав медленный сигнал на перекладку качалки из одного крайнего положения в другое, при этом слегка придерживая качалку пальцем. Если качалка движется плавно, без рывков - потенциометр исправен.

В случае забрызгивания потенциометра грязью его следует протереть спиртом и смазать силиконовой смазкой. Существуют сервомашинки сразу в водонепроницаемом исполнении. В таком исполнении сервопривода он способен выдержать кратковременное погружение.
Корпуса машинок как правило очень похожи, исключение бывает разве что у сверхбыстрых и мощных цифровых машинок для гороскопов. Из-за больших перегрузок они ощутимо нагреваются при эксплатации и поэтому их корпус иногда выполняют из ребристого аллюминия. В таком случае он выполняет роль мини радиатора.

Особняком стоят специализированые сервомашинки. К таким можно отнести исполняющие функции лебёдки при управлении парусами плавсредств и предназначеные для выпуска шасси.

Первые отличаются возможностью удлиннённым ходом качалки - они могут совершать несколько оборотов вокруг своей оси. Качалка тоже претерпела изменение - на них как правило она выглядит как барабан.

Машинки для шасси как правило имеют большое передаточное значение редуктора для замедления хода выпуска шасси и таким образом повышения копийности модели и одновремнно большой мощностью, как правило превосходящей прочность качалки. Бывают в двух вариантах обычная пропорциональная с потенциометром и дискретная. В дискретном варианте у машнки существуют всего два положения.

Основные характеристики сервомашинок
Одним из наиболее важных параметров сервомашинки является момент на валу и скорость поворота качалки. Измеряется момент в кг/см или в oz/in (унции на дюйм).
К примеру момент 5кг/см будет означать что машинка сможет выдержать нагрузку в 5кг приложеную к качалке на расстоянии 1см от оси.
Момент равен произведению силы на плечо. Поэтому если в вышеприведённом примере усилие к качалке прилагать на расстоянии 2см от оси, то машинка будет держать всего 2.5кг.

продолжение следует....