A CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO E ORGANIZAÇÃO DOS DISPOSITIVOS

Teoria de eixos e árvores de transmissão aplicado a um Carrossel em miniatura

Anderson Ferreira da Silva1

Franklin Batista Soares2

Josué Barbosa Neto3

Laudemir Mendes Filho4

Engenharia Mecatrônica

RESUMO

Um Carrossel em miniatura foi desenvolvido com o objetivo de abstrair conhecimento sobre o assunto ministrado de eixos e árvores de transmissão.

Palavras chave

Carrossel, Eixos, Transmissão

ABSTRACT

        
        An miniature carousel was developed with the objective of abstraction on the theme axis transmission.

Keywords

Carousel, Axis, Transmission

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1. EIXOS E ÁRVORES DE TRANSMISSÃO

Eixo é um elemento mecânico rotativo ou estacionário (condição estática) de secção usualmente circular onde são montados outros elementos mecânicos de transmissão tais como: engrenagens, polias, ventiladores, rodas centradas, entre outros. Os eixos são suportados (apoiados) em mancais, de deslizamento ou rolamento, tendo secção quase sempre mássica e variável, com rasgos de chavetas para fixação de componentes. A figura 1 mostra uma iluminação de um eixo. Os eixos são elementos solicitados a esforços de flexão, tração/compressão ou torção, que atuam individualmente de forma combinada. Para a segurança do sistema em que o eixo está inserido, este deve ser dimensionado para cargas estáticas (parado ou com rotação muito baixa) ou dinâmica (altas rotações). Este dimensionamento leva em conta a resistência do material de que foi confeccionado, comparam-se as tensões que atuam no mesmo com os limites de resistência do material, estáticos (Sy ou Su) ou dinâmicos (Se – fadiga). Em certos sistemas mecânicos, o nível de deflexão do eixo pode constituir em um parâmetro crítico, devendo o eixo ser dimensionado usando a teoria de deflexão.

2. metodologia

A base de conhecimento necessária para o desenvolvimento deste artigo mostrou-se muito importante para se entender formas de concepção de uma estrutura mecânica baseada em eixos e árvores. Esta base foi construída através de livros e artigos. Também foi tomado como referência um Carrossel real, que é um tipo de brinquedo giratório. Com a ideia inicial formulada, definiu-se então um projeto para que solucionasse o desafio proposto, que foi a construção de um brinquedo que girasse ao redor do seu eixo. Projetou-se então no programa de desenho técnico SolidWorks a base de apoio deste brinquedo. O resto do corpo do brinquedo foi construído com o material poliestireno visto sua boa estrutura e leveza.

2.1. CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO E ORGANIZAÇÃO DOS DISPOSITIVOS

O protótipo do brinquedo é basicamente feito de dois materiais, poliestireno e termoplástico ABS utilizado por uma impressora 3D. Tem a base principal com face ondulada que permite a movimentação vertical das hastes dos cavalos, o motor DC fornece torque a base giratória por meio da árvore que serve como estrutura principal. Alguns LEDs foram dispostos na parte superior do brinquedo para fins de decoração. O circuito de LEDs é alimentado em paralelo por uma bateria de 3,7 V e 4 A, já o motor é alimentado por uma fonte de 5V e 850mA.