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Caixas de Redução Simples
As caixas de redução são arranjos mecânicos (normalmente com engrenagens) que tem a função de reduzir a velocidade angular e aumentar o torque. A relevância em utilizar-se uma velocidade reduzida implica na locomoção (pois do contrário o robô faria movimentos bruscos prejudicando o movimento). E o aumento do torque nos permite trabalhar com um limite de peso mais amplo para a unidade (chassi, placas de circuito impresso, bateria, etc). A sugestão para o uso de engrenagens pode ser vista na figura 1, onde a engrenagem menor vai encaixada no eixo do motor e a maior no eixo da roda.
Autor: Wagner Rambo Área: Mecânica Nível: Principiante
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Figura 01: Exemplo de caixa de redução simples.
O montador poderá adicionar mais engrenagens ao sistema, reduzindo ainda mais a velocidade e aumentando ainda mais o torque, para isso basta utilizar eixos fixos para as novas engrenagens, que fiquem intermediários às engrenagens do motor e da roda (figura 2). Em suma, quanto mais engrenagens intercalarmos a esse sistema, menor será a velocidade angular e maior será o torque.
Figura 02: Exemplo de caixa de redução com engrenagens intercaladas.
Na figura 3, pode-se visualizar um exemplo de caixa de redução simples, produzida artezanalmente. Foram cortadas duas chapas de plástico, uma para fixar o motor que também apresenta um furo para passar o eixo da roda. A outra chapa apresenta o mesmo furo que mantém o eixo centralizado (os furos devem ser ligeiramente maiores que o eixo para que o mesmo tenha folga). As duas chapas plásticas foram presas uma na outra com o auxílio de parafusos com porca, arruelas e espaçadores plásticos.
Figura 03: Caixa de redução simples produzida artesanalmente.
Caixa de Redução sem Engrenagens
Uma das maiores dificuldades encontradas pelos montadores na área de robótica ou mesmo mecânica, é a construção de caixas de redução. Primeiro porque os materiais necessários para realizar a montagem nem sempre são encontrados, ou são muito caros, inviabilizando o projeto. Segundo pela dificuldade em si de se construir uma caixa de redução funcional, pois nem sempre dispomos das ferramentas ou equipamento ideal como furadeira de bancada, serra de meia esquadria, etc. Sem dúvida o processo que descreveremos a seguir resolverá esses dois problemas pois não requer engrenagens ou materiais especiais e nem o uso de ferramentas diferenciadas. A lista de materiais necessários para a construção desta caixa de redução especial é disponibilizada a seguir (qualquer item pode ser substituído por materiais semelhantes ou que desempenharão a mesma função):
- 1 cd ou dvd (mídia danificada fora de uso ou mesmo virgem, se for o caso);
- 1 caixa de cd (pode ser a fina ou a grossa, ou então duas chapas de plástico);
- 1 tubo redondo de caneta esferográfica (ou qualquer outro tubo plástico que entre com folga no furo do cd);
- 1 pequeno motor dc (o que acompanha o kit ou equivalentes);
- 1 elástico (borracha de dinheiro ou mola bem fina);
- 6 alfinetes (ou 6 pregos pequenos, arames, até mesmo palitos de dente);
- Fita isolante (opcional);
- Cola de silicone (cola quente), ou fita dupla face.
Aí lendo a lista de materiais você deve estar se perguntando: "mas como funciona esta caixa de redução?" Muito simples: o que temos aqui é uma redução feita com a ligação mecânica do eixo do motor diretamente na circunferência externa do cd, o que garante excelente torque e uma redução considerável de velocidade! Acreditamos que o esquema a seguir, apresentado na figura 4, já seja auto-explicativo, podendo o leitor optar por quaisquer técnicas para a montagem dessa caixa de redução. Lembrando que para usarmos duas caixas de redução já no projeto de um robô com rodas, basta adicionarmos mais um cd (roda) e mais um motor aproveitando o mesmo chassi. Analise o desenho.