Sobre este blog

Até ontem, eu pensava que iria cortar as chapas do chassi do ABOVE a plasma, laser ou CNC, devido aos fato dos traços não serem completamente lineares. Ontem, quando liguei para a loja que faz esse tipo de serviço, tive uma enorme surpresa ao descobrir que, para cortar alumínio, é necessário ter um bico específico. Além disso, o preço desse tipo de corte é extremamente caro, em média R$ 180,00 a hora mais a “taxa de setup” (preço só para ligar a máquina). Além disso, conversando com o Dr. Rodrigo de Souza Vieira, meu co-orientador e coordenador de Mecânica da Federal de Santa Catarina, ele me alertou sobre o problema de fazer cortes próximos de 90°, devido ao enfraquecimento da área. Ele me recomendou estender ao máximo a inclinação do corte, o que resultou em um outro desenho para as chapas. Diferentemente do anterior, o novo corte é todo linear.

Análise da Chapa

Na busca por soluções alternativas, encontrei a Metalporto, que tem uma equipe super atenciosa e preços excelentes! Lá, eles me indicaram a fazer os cortes em uma guilhotina que, embora pudesse deixar algumas “rebarbas”, seria muito mais fácil e eu não desperdiçaria material com as áreas de segurança necessárias para o corte plasma. Eles fizeram o corte e não me cobraram absolutamente nada. Obrigado, Metalporto! Como já diria o Felipe, é graças a essas pessoas que projetos “faça você mesmo” são possíveis no Brasil.

Guilhotina

O corte feito pela guilhotina “deu uma mastigada” na chapa. Saindo de lá, deixei a placa em uma serralheria para que eles fizessem o acabamento com uma lixadeira, já que eu moro em apartamento e ficaria inviável realizar a tarefa.

Com as placas acabadas, comprei algumas lixas d’agua, um saco de estopa e um frasco de Brasso (polidor de metais líquido). Embora o resultado tenha ficado muito bom, não me preocupei em deixar perfeito. Ainda falta fazer alguns furos e provavelmente vai arranhar. Quando a estrutura estiver pronta, usarei uma lixadeira para fazer um acabamento ainda melhor.

Chegou hoje a placa de alumínio 7075-T6 para o chassi do ABOVE.  Ela tem 9,52 (3/8″) x 1080 x 320mm.

Chapa Chapa de Alumínio 7075-T6

Etiqueta da Chapa

O próximo desafio agora é encontrar um lugar para realizar o corte. A empresa que iria fazer me comunicou ontem que não será possível devido à espessura.

Corte

Chegou o momento de definir as dimensões das “últimas” peças básicas. É necessário definir as dimensões da base e a distância entre centros do eixo do motor e do eixo da roda. O retângulo central é a área reservada para bateria (baseado em uma bateria de lifepo4 de 24V e 20Ah.

Visão Superior

Visão Frontal

Vou colocar parte da eletrônica fixada na tampa superior, acima da bateria. Pretendo colocar as OSMC’s nos espaços vazios laterais.

Desenhar todas as peças em 3D é um hábito que tenho desde que comecei esse projeto. Ter a versão digital é incrível!

Com já falei em outros posts, minha área não é a mecânica. Comecei a brincar com o Solidworks esse ano e já obtive belos resultados. A grande dificuldade que tenho é obter as dimensões de objetos que têm superfícies irregulares. Um desses objetos foi a roda. Desenhar a roda em si não é difícil, o grande problema é obter o ângulo e o formato apenas olhando. Acredito que haja alguma maneira técnica ou algum macete para isso (se alguém tiver uma dica, comente!), mas nos dois meses que venho tentando e a todas as pessoas que perguntei, não obtive nenhuma maneira satisfatória. Obviamente, se eu pudesse cortar a roda eu teria a visão perfeita para traçar o formado em 2D e, então, desenhar com o software.

Como cortar a roda não é uma opção, então é hora de colocar a mão na massa. Resolvi fazer um molde de um pedaço da metade do pneu, o qual eu pudesse cortar e traçar a superfície.

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Depois de uma enquete com amigos, ficou decidido o nome oficial do projeto:  ABOVE -  Arduino Based Open source Vehicle.

É, o tempo realmente passa rápido. Mal cheguei e já é hora de voltar. Hoje, fizemos um churrasco aqui em casa para comemorar as peças novas trazidas pelo Sérgio e o Crimério.

Sérgio Abreu e Crimério

Como de costume, as peças ficaram excelentes. Crimério, além do ótimo trabalho, teve todo o cuidado de embalá-las com jornal para que não arranhassem.

Caixa de Peças

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Do dia 14 ao 19, estarei viajando ao Rio. Vou legar algumas peças para acertar alguns detalhes e pretendo fazer o novo sistema de rotação do guidão, além dos  novos separadores das placas em alumínio, já que os anteriores eram muito pesados (aço inoxidável). Vou aproveitar e fazer rosca interna ao invés de externa, assim posso rosquear o chassi e usar parafusos allen sem cabeça, permitindo que dê para pisar sobre o mesmo sem machucar o pé com a cabeça do parafuso =).

Depois de muita pesquisa e vários cálculos mecânicos (agora ficou fácil com o MecaniCalc) resolvi que motor vou comprar. Depois de descobrir que preços altíssimos de polias, correias sincronizadoras e caixas de redução, ficou claro que meu motor já deveria vir reduzido.

Especificações desejadas:

• Peso do Segway com carga: 150kg
• Quantidade de motores: 2
• Diâmetro da roda: 0,40m
• Velocidade desejada: 30km/h
• Tempo para atingir essa velocidade: 10 segundos

Especificações Necessárias

• Rotação necessária: 397,80 RPM
• Força necessária: 62,47N
• Torque necessário: 12,5 N-m
• Redução mínima para sair de stall: 4,02:1

Especificações do Motor MY1018Z

• Redução: 7,18:1
• Rotações: 417RPM
• Torque produzido pelo conjunto motor-redução:  22,34N

Resultados usando o MecaniCalc (fiz todos os cálculos em menos de 1 minuto):

Resultado dos Cálculos

Pronto, temos o motor perfeito para a aplicação, com um ótimo custo/benefício. Além disso, esse motor tem sua carcaça de alumínio, ajudando a dissipar calor e impedindo a oxidação.

É hora de encomendá-lo.

Nos últimos dias, fiquei pensando em algo que fizesse o guidão retornar à sua posição inicial. Procurei por alguma espécie de rolamento que fizesse este trabalho, mas não encontrei nada. Pensei em usar molas de porta, mas são grandes e seria de difícil adaptação.

Foi então que tive uma idéia: se eu usasse uma borracha, eu poderia torce-la e quando eu soltasse-a ela retornaria à posição inicial. Logo pensei: “Como vou prender uma borracha ao eixo sem rasgá-la ao torcer? Preciso achar alguma borracha que faça esse movimento”.

Saí em busca de algo com alguma dessas característica. Depois de muita procura, descobri as borrachas de coxim de carro. Essa borrachas são perfeitas, pois possuem parafusos em cada extremo, não sendo interligados no meio. Desta forma, a borracha faz o movimento de torção e parece ser perfeita para aplicação, diante da sua resistência.

Borracha de Coxim

A idéia é  fazer dois mancais com um eixo acoplado ao guidão.Este por sua vez terá uma curva de 90°, perpendicular ao chassi. Essa borracha será enroscada no eixo e no chassi, de forma que ao girar o guidão a borracha será torcida e exercerá uma força contrária, retornando o guidão para a posição inicial.

Estarei trabalhando nisso na próxima vez que eu for ao Rio.

Guidão

A idéia parecia boa: fazer duas meia-luas, separadas por tubinhos, colocando o guidão entre elas com um rolamento no meio, e uma mola de cada lado, fazendo com que fosse possível o movimento lateral e que o guidão retornasse ao centro quando solto.

Mola de Retorno

Problemas encontrados:

• Pouco espaço para se movimentar;
• Base muito grande, esteticamente feio;
• Sem uma área adequada para colocar o sensor;
• Devido à distância, a mola não apresenta força suficiente para retornar o guidão.

Nos próximos dias vou pensar na nova solução para esse problema.