En este capítulo hablaremos del sistema de transmisión.
Como vimos en el anterior, los motores giran a 2700 y 2800 revoluciones por minuto sin carga, pero con un par de giro de 15 y 26gcm en bloqueo. Necesitaremos por tanto crear un sistema de transmisión del movimiento que reduzca la velocidad y aumente el par de giro, es decir, una reductora. Una reductora está formada por engranajes y/o poleas. Como se ve en la imagen, disponemos de unos cuantos engranajes, poleas y cintas de transmisión. Lo importante es encontrar parejas iguales para poder utilizarlas con los dos motores existentes y que así el diseño sea más sencillo.
Normalmente lo que habría que hacer es determinar cual es la máxima velocidad que queremos que alcance el robot y en función de ella y de la velocidad de los motores, elegir unas ruedas, engranajes y poleas de diámetros adecuados para obtener la reducción deseada. no obstante nosotros nos encontramos con muy pocas parejas de elementos, como para hacerlo segun este método. En resumen, haremos lo que podamos para reducir la velocidad y aumentar el par de giro y si el robot se mueve demasiado rápido, tendremos que utilizar alguna técnica para reducir la velocidad de los motores, pero esto ya lo veremos más adelante.
Me ha gustado ver un articulo de Heli Tejedor sobre ruedas recicladas AQUÍ. Me ha dado buenas ideas, así que sacaré las ruedas del rodillo de tracción de papel de una de las impresoras.
De todas las poleas y engranajes, he conseguido algunos pares que podrían valer. Es necesario que los dientes de los engranajes tengan el mismo tamaño para funcionar. La siguiente foto muestra un despliegue de todo el sistema de transmisión, desde los motores a las ruedas.
En cualquier caso, aunque hemos tenido que elegir los engranajes y poleas que hemos podido entre los que tenemos, si podemos averiguar cómo reducirá este sistema la velocidad y aumentará el par de giro. Así podremos saber si el sistema de transmisión nos da suficiente fuerza como para mover el robot y cual sería su velocidad máxima. Para ello utilizaremos una nueva herramienta. Una cinta de medida. En las tiendas de bricolaje Leroy Merlín hay cintas de medida de papel colgadas por todas partes, para que los clientes puedan tomar medidas de tableros, muebles, etc. Son gratuítas. Al ser una cinta de papel, me permite medir la circunferencia de los engranajes y poleas.
En la foto de arriba tenemos todos los elementos. La polea B queda unida al eje del motor A. Esta polea tiene una circunferencia de 40mm. Esta polea va unida a la polea D mediante la cinta C. La polea D tiene una circunferencia de 85mm. Esto significa que el conjunto de poleas B-D enlazadas por la cinta C tienen un factor de reducción de 40/85
La siguiente reducción es la producida al conectar los elementos D y E. D es una polea en su exterior, pero en su parte interior es un engranaje, que conecta con el engranaje E. Normalmente se calcula el factor de reducción contando los dientes, en vez de la circunferencia, pero cualquiera de los dos métodos nos vale. El engranaje de D es de 20mm de circunferencia, mientras que E es de 65mm de circunferencia, luego el factor de reducción obtenido al unirlos es de 20/65.
Esto significa que el grupo reductor concreto B-C-D-E tendrá un factor de reducción (40/85) * (20/65)=800/5525=0,145. Es decir que los nuevos valores de velocidad de rotación y par de giro tras la reducción serán:
Vrotación=VrotMotor*FactorReducción =
(2700 y 2800rpm)*0,145=391,5 y 406rpm.
Estos valores son con los motores sin carga. Al añadir la carga de rotación del sistema de transmisión y de arrastre del robot, posiblemente se reduzcan estos valores a la mitad o menos, debido a que el par de giro es muy bajo.
ParGiro=ParGiroMotor/FactorReducción =
(15 y 26gcm)/0,145=103,4 y 179,3gcm
Para más información sobre engranajes, poleas y su diseño, acceder AQUÍ.
Continuará…
Uno más, se siguen pero no se parecen. Este robot tiene el aspecto de un coche de juguete pero no se lo digáis sino podría molestarse por ello. Su misión: vigilar e imponer la seguridad en sitios públicos como las estaciones, aeropuertos o los grandes almacenes; una especie de chivato en suma.
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