Atividade #964
FechadaModelamento do sistema de chute 2019.1
Descrição
Modelar novo conjunto verificando a viabilidade de fazer solenóides iguais para chute rasteiro e chute alto.
Arquivos
Atualizado por Luis David Peregrino de Farias há quase 6 anos
- Atribuído para alterado de Anônimo para Grupo de Mecânica
Atualizado por Anônimo há quase 6 anos
- Data prevista alterado de 10/02/2019 para 06/03/2019
Atualizado por Anônimo há quase 6 anos
Atualizado por Anônimo há quase 6 anos
- Arquivo Chute alto axial.JPG Chute alto axial.JPG adicionado
- Arquivo Trilho guia no chassi.JPG Trilho guia no chassi.JPG adicionado
Desenvolvimento do CAD do chute alto não rotativo:
-Avaliação de medidas;
-Primeiro CAD;
![](Chute alto axial.JPG)
-Modificação no Chassi (Trilho guia).
![](Trilho guia no chassi.JPG)
Obs1: Ainda existem pontos de interferência e medidas a determinar.
Obs2: O chute alto será particionado em peças planas.
Atualizado por Anônimo há quase 6 anos
Simulação em sw motion para visualizar comportamento;
Remoção de interferências no CAD.
Atualizado por Anônimo há quase 6 anos
Percepção de interferencia entre o motor e o mecanismo do chute alto seguida de discussão para contornar o problema
Atualizado por Anônimo há quase 6 anos
- Arquivo Chutes seção.JPG Chutes seção.JPG adicionado
- Arquivo Chute rasteiro.JPG Chute rasteiro.JPG adicionado
- Arquivo Chute alt0.JPG Chute alt0.JPG adicionado
- Arquivo Chute rasteiro 2.JPG Chute rasteiro 2.JPG adicionado
Foi modelado um sistema de chute que possibilitasse a utilização de solenoides cilíndricos nos dois mecanismos de chute.
![](Chutes seção.JPG)
O chute alto tem seu princípio de funcionamento baseado na colisão do prolongamento do pistão com a rampa.
![](Chute alt0.JPG)
O Chute rasteiro envolve o chute alto e passa entre o driblador e o chute alto.
![](Chute rasteiro.JPG)
![](Chute rasteiro 2.JPG)
O Raio dos pistões de aço foi reduzido para 9mm
Como próximo passo, irá ser realizado um abaixamento do ponto de contato do chute alto com a rampa (abaixo do nível do chassi) e uma redução do curso do chute rasteiro.
Atualizado por Luiz Renault Leite Rodrigues há quase 6 anos
Boas as imagens e o texto.
Estou preocupado com o braço do chute rasteiros. Há uma distância grande entre o eixo do êmbolo e o ponto de contato com a bola.
Também achei muito grande o curso do êmbolo.
Me parece muita massa para o chute rasteiro.
Atualizado por Luis David Peregrino de Farias há quase 6 anos
- Arquivo picture870-1.png picture870-1.png adicionado
- Arquivo picture870-2.png picture870-2.png adicionado
- Arquivo picture870-4.png picture870-4.png adicionado
Bom dia Major,
Trabalhei nos pontos que o senhor falou, diminui ao máximo que consegui o braço do chute rasteiro, uns 3 mm, mas do que isso precisaria fazer um chassi vazado para o solenoide, mas ganharias no máximo mais uns 4 mm com isso. Também diminui o curso do solenoide e acrescentei um batente ao fim do pistão, de forma que o impacto não ocorra na mola(medida que queremos testar pra diminuir o desgaste na mola).
Quanto a massa, reduzi em poucos mm os pistões, porém a massa desse já sera bem menor que o do pistão antigo por seu diâmetro está reduzido de 15 mm para 9mm. Aqueles estudos antigos mostraram que o sistema era muito pesado e gerava uma grande quantidade de movimento que não conseguia ser transferido para bola. Para melhorar isso a massa do pistão deve se aproximar da massa da bola e atingi-la com maior velocidade. Assim reduzimos o diâmetro do pistão e mantivemos a altura da camada de solenoide.
Além disso tentei simplificar as peças e fiz as ranhuras necessárias no chassi para não causar interferência com o chute alto.
Vista lateral secionada chutes acionados:
Vista lateral secionada com chute rasteiro recuado:
Acho que agora poderíamos desenhar e imprimir uma base de teste para testar o desempenho do protótipo, semelhante ao que foi feito ano passado. O que o senhor acha? O chute alto esta guiado pela ranhura do chassi. Estava pensando em colocar a guia lateral no chute rasteiro também, como tem no modelo antigo, além disso ambos os chutes se guiam pela ranhura interna do chute rasteiro.
Atualizado por Luiz Renault Leite Rodrigues há quase 6 anos
Acho que seria interessante montarem um para testes.
Atualizado por Yugo Nihari há quase 6 anos
- Arquivo Sistema de chute-prototipo impresso 24-03.jpeg Sistema de chute-prototipo impresso 24-03.jpeg adicionado
Fiz a impressão de parte das peças do sistema de chute.
Olhei a montagem do robô e percebi alguns problemas de interferência. O Luis Farias e o Bozza vão modificar o conjunto para corrigir os erros.
Já é possível testar o chute rasteiro. Para isso deverá ser enrolado um solenóide e o êmbolo precisa ser usinado. O Luis Farias disse que tem um tarugo de aço 1020 do baja na medida certa e vai usinar no torno do lab.
Atualizado por Yugo Nihari há mais de 5 anos
Major, estamos querendo fazer a placa de chute impressa mas teríamos que usar um inserto para M6.
Também poderíamos usar inserto para M3 em outras partes como nas hastes da eletrônica/ guias impressas por exemplo.
O problema é que não encontramos pra comprar no varejo. Entrei em contato com a Spirol e a menor caixa deles é de 20.000 unidades. O que podemos fazer?
Atualizado por Yugo Nihari há mais de 5 anos
- Arquivo Pistão usinado.jpeg Pistão usinado.jpeg adicionado
Atualizado por Yugo Nihari há mais de 5 anos
- Arquivo Montagem-corte.JPG Montagem-corte.JPG adicionado
- Arquivo Montagem-corte-superior.JPG Montagem-corte-superior.JPG adicionado
- Arquivo porca-chutes.JPG porca-chutes.JPG adicionado
- Arquivo Guias-sistema-chute.JPG Guias-sistema-chute.JPG adicionado
- Arquivo Corte-solenoide.JPG Corte-solenoide.JPG adicionado
Modifiquei o conjunto para corrigir alguns problemas.
Coloquei uma porca M6 no interior da placa de chute rasteiro e duas no chute alto. A ideia é fazer a placa do chute rasteiro impressa com o Titan X (o abs aprimorado) e cortar a placa do chute alto no corte d'água e fazer a furação usando um gabarito.
A seguir estão as vistas em corte da montagem. Deixei a placa de chute rasteiro vazada para ter espaço para a placa do chute alto.
Posicionei guias para o sistema de chute rasteiro. Passei 3 parafusos em cada para garantir que elas vão ficar bem retas. A guia do chute alto será o corte no chassi.
Foi necessário cortar o chassi para caber o solenóide do chute alto. Deixei a geometria da placa de chute alto conforme imagem a seguir para que o chassi não ficasse completamente cortado
Sobre a usinagem do aço 4320 e do teste com os dois pistões (4320 e 8620): o Bozza vai fazer isso essa semana.
Atualizado por Luiz Renault Leite Rodrigues há mais de 5 anos
Yugo Nihari escreveu:
Major, estamos querendo fazer a placa de chute impressa mas teríamos que usar um inserto para M6.
Também poderíamos usar inserto para M3 em outras partes como nas hastes da eletrônica/ guias impressas por exemplo.
O problema é que não encontramos pra comprar no varejo. Entrei em contato com a Spirol e a menor caixa deles é de 20.000 unidades. O que podemos fazer?
Verifiquem o que temos no estoque.
Atualizado por Anônimo há mais de 5 anos
- Arquivo Long.mp4 Long.mp4 adicionado
- Arquivo Cima.mp4 Cima.mp4 adicionado
- Arquivo Camlenta.mp4 Camlenta.mp4 adicionado
- Arquivo Rast.mp4 Rast.mp4 adicionado
Após os comentários anteriores, vários testes foram executados e as melhorias cabíveis foram executadas e retestadas.
Os itens a seguir descreverão as atividades realizadas:
1) Usinagem de pistões em aço 1020 e teste com solenoides de várias bitolas:
-A usinagem dos pistões com 9 mm e 11 mm de diâmetro foi executada no torno do laboratório de robótica;
-Foram testadas diversas bitolas de fio para solenoides de diâmetro externo de 28 mm e diâmetro interno de 15mm (do fio de cobre);
-Durante o enrolamento dos solenoides no torno do laboratório foi percebida uma fragilidade nos solenoides impressos que foi resolvida com filetes maiores;
-Após testes de chute com bitolas de 21, 22, 24 e 26 (valores de AWG menor não foram testados pela resistência muito baixa), foi percebido que o fio de melhor desempenho era o AWG 21;
-Os testes ainda revelaram um desempenho ligeiramente superior no pistão de 11mm.
2) Usinagem e teste dos pistões em aço 4320 e 8620:
-A usinagem dos pistões com 11mm de diâmetro foi executada nos tornos da SE/4 no IME;
-Foram realizados testes comparando a força dos chutes com pistões em aço 1020, 4320 e 8620. Nesses testes foram executados chutes e gravados em câmera lenta com uma fita métrica como referência comprando o desempenho das ligas. O resultado foi um valor superior de velocidade para o pistão em 1020 (aproximadamente 4,5 m/s contra 3,5 m/s das outras ligas);
-Com base nesse resultado, mantivemos os pistões dos chutes rasteiro e alto na liga 1020;
3) Teste do chute alto e do chute rasteiro montado no Robô:
-Foi executada uma otimização dos espaços internos do Robô de forma a conseguir um maior espaço para o solenoide do chute alto que agora está com 31,6 mm de diâmetro externo;
-Foram executados chutes com o chute alto, completamente montado, e utilizando o solenoide de 28 mm de diâmetro externo e pistão de 9mm de aço 1020. Foi utilizado o pistão de 9mm para redução de massa;
-Essa configuração do chute alto levou a um chute capaz de chutar a bola a 2m de distância (no ar) e com um ângulo capaz de passar sobre um adversário a 9 cm do centro da bola.
-Os testes do chute rasteiro com pistão de 11mm e solenoide de 31,6 mm levaram a um resultado superior aos realizados anteriormente, de forma a obter velocidades superiores a 5m/s. No entanto, como a rosca no pistão de 11 mm usinado no laboratório não ficou com o eixo paralelo ao do pistão, o chute teve que ser executado sem as guias gerando, certamente, uma redução na velocidade do chute;
-Ainda foram realizados testes com o solenoide e com o pistão da versão 2018 no chute rasteiro, porém as velocidades obtidas eram da ordem de 4m/s;
4) Conclusões sobre a geometria:
Ponderando os resultados dos dois chutes em conjunto, a equipe da mecânica chegou à conclusão de que a melhor combinação geométrica dos chutes é a seguinte:
-Chute rasteiro: Solenoide de diâmetro externo de 31,6mm e pistão de 11 mm em aço 1020;
-Chute alto: Solenoide de diâmetro externo de 28 mm e pistão de 9 mm em aço 1020;
5) Considerações sobre a resistência das peças:
-Foi executada uma sequência de 100 chutes rasteiros, alternando entre 10 chutes com bola e 10 chutes sem bola (maior impacto), sem mola;
-Após a execução desse teste, foi observada uma integridade completa das peças impressas em ABS na impressora do Nihari;
-Mesmo assim, ainda foi executado em reforço no CAD dos suportes frontal e traseiro;
-Ainda foram executados 10 chutes contra um obstáculo imóvel para testar a resistência da placa de chute rasteiro. Esse teste demonstrou uma excelente resistência da peça em ABS;
-Todas as roscas das peças a serem impressas foram substituídas por porcas para maior durabilidade das peças;
-Assim, conclui-se que os suportes e placas do sistema de chute podem ser impressas em ABS, gerando redução de peso, gastos e trabalho de usinagem.
Atualizado por Luiz Renault Leite Rodrigues há mais de 5 anos
Excelente trabalho, pessoal! Parabéns!
Atualizado por Yugo Nihari há quase 4 anos
- Situação alterado de Em andamento para Resolvida
Atualizado por Yugo Nihari há quase 4 anos
- Situação alterado de Resolvida para Fechada