Rad N20, 35mm x 7mm, weiße Nabe, schwarzer Gummi, D-Bohrung 3mm

Das Rad mit 35 mm Durchmesser und 7 mm Breite ist ein mechanisches Zubehörteil für Getriebemotoren vom Typ N20. Es hat eine weiße Nabe aus Kunststoff mit drei Speichen und schwarzen Gummi auf der Außenseite. Das geringe Gewicht macht es geeignet für kleine Roboter, Lernfahrzeuge, mobile Plattformen und Prototypen.

Da es sich um ein mechanisches Bauteil handelt, erklärt das Tutorial Schritt für Schritt die Montage am Motor, die Überprüfung und die Abschätzung der Geschwindigkeit des Roboters.

So funktioniert es:

Die Radnabe hat eine D-förmige Bohrung, die auf die Welle mit zwei Abflachungen der N20-Motoren passt. Dank der D-Form kann die Welle in der Nabe nicht durchrutschen, daher wird die Drehung des Motors direkt auf das Rad übertragen. Der Gummi auf der Außenseite sorgt für Haftung auf glatten Untergründen, etwa Tisch, Boden oder Arbeitsfläche.

Die Strecke bei einer vollen Umdrehung entspricht dem Umfang des Rades: C = 3.1416 x 35 mm, also etwa 110 mm. Die Lineargeschwindigkeit wird aus der Drehzahl der Abtriebswelle berechnet: v = C x n / 60, wobei n die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute ist und v in Millimetern pro Sekunde angegeben wird. In Metern pro Sekunde lautet die Formel v = 0.00183 x n. Für einen zurückgelegten Meter dreht sich das Rad etwa 9.1 Mal.

Die Werte in der Tabelle sind theoretisch und gelten für ein Rad, das nicht durchrutscht. In der Praxis verringern Last, Schlupf und Versorgungsspannung des Motors die tatsächliche Geschwindigkeit etwas.

Anschluss:

Das Produkt hat keine elektrischen Anschlüsse und benötigt keine Stromversorgung. Die einzige Verbindung ist die mechanische zwischen der Radnabe und der Welle des N20-Motors.

Konfiguration:

Trennen Sie den Motor vor der Montage von der Stromversorgung, damit sich die Welle nicht unerwartet dreht.

Prüfen Sie die Motorwelle. Sie muss einen D-förmigen Querschnitt mit 3 mm Durchmesser haben. Reinigen Sie sie mit einem trockenen Tuch von Öl oder Staub, denn eine saubere Oberfläche hält besser.

Richten Sie die flache Seite der Bohrung in der Nabe an der flachen Seite der Welle aus. Wenn die beiden Flächen nicht übereinstimmen, drücken Sie das Rad nicht mit Gewalt auf, sondern drehen Sie es leicht, bis es auf die Welle passt.

Schieben Sie das Rad mit gleichmäßigem Druck auf die Welle und halten Sie dabei den Motor am Gehäuse und nicht an der Welle. Hören Sie auf, wenn das Rad auf der Welle sitzt, lassen Sie aber einen kleinen Abstand zwischen Nabe und Getriebegehäuse, damit das Rad das Gehäuse beim Drehen nicht berührt.

Drehen Sie das Rad mit der Hand und beobachten Sie es. Es muss sich ohne sichtbaren Schlag und ohne Reibung am Gehäuse oder an der Motorhalterung drehen. Rutscht das Rad während des Tests von der Welle, ziehen Sie es ab und wiederholen Sie die Montage, wobei Sie prüfen, ob die Welle sauber ist.

Montieren Sie ein zweites Rad auf die gleiche Weise am anderen Motor. Verwenden Sie für einen Roboter mit zwei Antriebsrädern Motoren mit der gleichen Drehzahl, sonst weicht der Roboter von der geraden Linie ab.

Anwendungsbeispiel:

Bei einem kleinen Roboter mit zwei N20-Motoren mit je 100 RPM, jeweils mit einem Rad von 35 mm, beträgt die theoretische Geschwindigkeit auf ebenem Gelände etwa 0.18 m/s. Der Roboter legt einen Meter in etwa 5.5 Sekunden zurück.

Befestigen Sie die beiden Motoren symmetrisch auf derselben Achse, wobei die Räder den gleichen Abstand zur Mitte des Chassis haben. Fügen Sie an der Rückseite oder Vorderseite einen Stützpunkt mit geringer Reibung hinzu, etwa eine Kugel oder ein freies Rollenelement, damit das Chassis waagerecht steht.

Schalten Sie die Motoren ein und prüfen Sie, ob der Roboter geradeaus fährt. Weicht er zu einer Seite ab, verringern Sie den Drehzahlunterschied zwischen den Motoren oder prüfen Sie, ob beide Räder fest auf der Welle sitzen.

Häufige Probleme:

Das Rad rutscht auf der Welle durch. Die Ursache ist meist eine abgenutzte, verschmutzte oder nicht vollständig auf die Abflachung der Bohrung gesteckte Welle. Reinigen Sie die Welle, prüfen Sie die Ausrichtung der flachen Seite und verwenden Sie gegebenenfalls einen kleinen Tropfen Schraubensicherung auf der Welle, wobei Sie den Gummi vermeiden.

Das Rad rutscht leicht von der Welle. Die Ursache kann ein zu großes Spiel zwischen Welle und Nabe oder Vibrationen sein. Drücken Sie das Rad fester auf die Welle, prüfen Sie, ob der Motor nicht überlastet ist, und vermeiden Sie seitliche Schläge.

Das Rad reibt am Motorgehäuse. Die Ursache ist eine zu tiefe Montage auf der Welle. Ziehen Sie das Rad etwas nach außen, bis ein kleiner Abstand zwischen Nabe und Gehäuse entsteht.

Der Roboter weicht von der geraden Linie ab. Ursachen können unterschiedliche Drehzahlen der Motoren, ein Rad mit Spiel oder eine unebene Fläche sein. Prüfen Sie beide Räder, verwenden Sie identische Motoren und gleichen Sie den Unterschied in der Ansteuerung des Treibers aus.

Das Rad läuft unrund. Die Ursache ist eine schräge Montage auf der Welle. Nehmen Sie das Rad ab und montieren Sie es erneut, indem Sie es gerade aufschieben, ohne es zu verdrehen.

Einschränkungen und Tipps:

Das Rad ist klein und leicht, daher eignet es sich für geringe Lasten. Für schwere Roboter oder für das Befahren von Steigungen können Haftung und Belastbarkeit der Kunststoffnabe begrenzt sein. Vermeiden Sie verschmutzte, staubige oder nasse Flächen, auf denen der Gummi rutscht.

Das Rad lässt sich mit einem feuchten Tuch reinigen. Verwenden Sie keine Lösungsmittel, da sie den Kunststoff oder den Gummi beschädigen können. Halten Sie die Räder von Öl und Schmiermitteln fern, da diese die Haftung verringern.

Wenn Sie die zurückgelegte Strecke messen möchten, verwenden Sie Motoren mit Encoder und den Umfang von 110 mm, um die Strecke aus der Anzahl der Umdrehungen zu berechnen. Für eine genauere Wegmessung messen Sie die tatsächlich zurückgelegte Strecke bei einem Test und passen Sie den Wert des Umfangs im Programm an.