Uso de ejes V5

El sistema de metal VEX utiliza ejes cuadrados en lugar de ejes redondos para permitir que los conjuntos giren o roten. Esta forma cuadrada permite que los ejes encajen en un zócalo cuadrado en los motores y proporciona una conexión física a los ejes de transmisión, en lugar de una conexión de fricción que se utiliza con ejes redondos. La forma cuadrada de los ejes también permite que los componentes de movimiento, como ruedas, engranajes y piñones, así como sensores como el codificador óptico del eje y el potenciómetro, tengan una conexión de accionamiento física para girarlos. Esto se debe a que tienen un orificio cuadrado de plástico moldeado o un inserto de metal con un orificio cuadrado dimensionado para permitir que los ejes se deslicen a través de los componentes. Estos ejes también se conocen como ejes de transmisión.

Los ejes están disponibles en varias longitudes diferentes, hasta 12”, y vienen en dos versiones: el eje y el eje de alta resistencia.

Ejes

Estos ejes son barras cuadradas de ⅛”. Los ejes han sido parte del sistema VEX EDR desde su introducción y son compatibles con todos los productos VEX Motion. Los ejes se pueden cortar en longitudes personalizadas, sin embargo pueden torcerse, doblarse o cortarse cuando se someten a una tensión extrema.

Ejes de alta resistencia

Estos ejes son barras cuadradas de ¼”. Los ejes de alta resistencia se introdujeron más tarde en la línea de productos VEX EDR y solo son compatibles con los productos VEX Motion que han sido diseñados para adaptarse a ejes más grandes, como el motor inteligente V5, los engranajes de alta resistencia, las ruedas dentadas y la cadena de alta resistencia y las ruedas de 3,25”. Los ejes se pueden cortar en longitudes personalizadas y pueden soportar grandes tensiones; sin embargo, no pasarán a través de los orificios cuadrados del metal estructural y requerirán que se perfore un orificio personalizado (broca de 5/16” u 8 mm) si este requisito es parte de un diseño de ensamblaje. Los ejes de alta resistencia pesan más que los ejes estándar.

Eje	Eje de alta resistencia

Ejes de soporte

Los agujeros en el metal estructural son cuadrados, por lo que es esencial apoyar un eje para que este gire suavemente. Además, en casi todos los conjuntos es importante proporcionar al menos dos puntos de apoyo paralelos. Si no se proporcionan dos soportes para cada eje, éste podrá girar ligeramente hacia arriba y hacia abajo sobre el único punto de apoyo, lo que hará que sea más difícil girarlo. Cuanto más pesado sea el conjunto robótico que soporta el eje, más importante será proporcionar estos dos puntos de apoyo. Vea el siguiente vídeo para obtener más información sobre los ejes de soporte.

Hay una serie de piezas disponibles para proporcionar estos soportes.

Ejes

Las piezas disponibles para soportar los ejes cuadrados de ⅛” incluyen:

• Los planos de cojinete son piezas de plástico con una serie de tres orificios que sostendrán un eje en 1 orificio y permiten usar tornillos y tuercas o remaches de fijación para el montaje en los orificios restantes. El cojinete plano tiene puntas de plástico en un lado diseñadas para insertarse en los orificios cuadrados del metal. Si faltan estas puntas, se debe desechar el rodamiento porque puede aflojarse bajo tensión. El plano de apoyo está diseñado para tener los tres orificios respaldados por metal estructural.
• Los cojinetes de bloque de almohadason cojinetes de bloque de almohada de plástico que permiten que un eje se desplace por encima, por debajo o al costado de la pieza metálica estructural en la que está montado el cojinete. Los cojinetes de soporte no se venden por separado. Se pueden comprar en el paquete de barra de bloqueo con cojinete de bloque de almohada &.
• Retenedor de tuerca hexagonal de 1 poste con planos de cojinete son cojinetes de plástico de montaje rápido. Un extremo del retenedor contiene un poste cuyo tamaño y forma le permiten encajar de forma segura en el orificio cuadrado de la pieza metálica estructural. El orificio central del retenedor tiene el tamaño y la ranura adecuados para ajustar de forma segura una tuerca hexagonal, lo que permite apretar un tornillo n.° 8-32 sin necesidad de una llave para sujetar la tuerca. El otro extremo del retenedor tiene un orificio por donde pasa un eje. El retenedor de tuerca hexagonal de poste está diseñado para estar respaldado por metal estructural.

Cojinetes de eje de alta resistencia

La única pieza disponible para soportar el eje de alta resistencia es el cojinete del eje de alta resistencia. Se trata de piezas de plástico similares a las superficies planas de los cojinetes, con la excepción de que el orificio central tiene el tamaño adecuado para que pase el eje de ¼”. Se puede utilizar un cojinete de eje de alta resistencia seleccionando un eje de alta resistencia que tenga la longitud exacta para colocarlo entre dos cojinetes fijados entre dos piezas de metal estructural. Sin embargo, en esta configuración, el eje no habrá pasado a través del metal estructural y solo estará sostenido por el plástico del cojinete que puede fallar al ser sometido a tensión. De lo contrario, se debe perforar un orificio personalizado a través del metal estructural lo suficientemente grande como para permitir que el eje de alta resistencia gire libremente después de haber sido insertado a través del cojinete y el metal. El cojinete del eje de alta resistencia está diseñado para tener los tres orificios respaldados por metal estructural.

Planos de cojinetes	Cojinetes de bloque de almohada	Retenedores de tuercas hexagonales de 1 poste	Cojinetes de eje de alta resistencia

Ejemplos de dos puntos de apoyo

1 punto de apoyo (pobre)	2 puntos de apoyo (bueno)	2 puntos de apoyo (bueno)

Ejes de captura

Los ejes deben estar capturados para que puedan girar libremente y aún así no deslizarse fuera del conjunto. Además, las partes que el eje debe girar deben capturarse y/o fijarse al eje para que giren con él.

Hay algunas opciones de piezas para capturar ejes de ⅛”. Al capturar un eje colocado en un zócalo de motor, es importante fijar un collar en una orientación tal que tope con un componente estructural opuesto al motor. Esto mantendrá el eje colocado de forma segura en el motor. También es importante fijar las ruedas, engranajes y piñones para que no se deslicen hacia adelante y hacia atrás en un eje. Una forma de hacerlo es fijar un collar al eje en cada lado del componente. Cuando se colocan collares contra una pieza de metal estructural o un cojinete, colocar una arandela entre la pieza y el componente puede reducir la fricción.

Las siguientes piezas se pueden utilizar para capturar un eje de ⅛”:

• Los collares de eje de sujeción son cilindros de plástico con un orificio cuadrado de ⅛” que atraviesa el centro del cilindro, el cilindro tiene una división longitudinal a lo largo de su longitud con un orificio de tornillo perpendicular para que pase un tornillo n.° 8-32 y se asegure con una tuerca Nylock. Estos collares están diseñados para que el eje se inserte a través del orificio cuadrado y luego se aprieta el tornillo n.° 8-32 para sujetar el collar al eje. El collar del eje de sujeción es la pieza más ancha que se utiliza para capturar ejes; es necesario diseñar espacio y longitud del eje en el conjunto para acomodar este ancho.
• Los collares de eje de goma son un cilindro de goma delgado con un inserto cuadrado de ⅛” que atraviesa el centro del cilindro. Estos collares están diseñados para que el eje se inserte a través del cuadrado y el collar capture el eje por la fricción aplicada. Los collares de eje de goma son las piezas más delgadas que se utilizan para capturar ejes, sin embargo, no tienen un tornillo de sujeción que aplique presión al eje como los collares de eje de sujeción, ni un tornillo de fijación que se haya apretado contra el eje como los collares de eje.
• Los collares de eje son cilindros de metal con un orificio redondo que atraviesa el centro, dimensionado para que un eje de ⅛” pueda deslizarse a través del orificio. En el costado del collar hay un orificio roscado perpendicular n.° 8-32 con un tornillo de fijación en él. Estos collares están diseñados para tener el tornillo de fijación apretado contra el eje. Los tornillos de fijación requieren una llave hexagonal de 5/64” para apretar el tornillo. El orificio roscado n.° 8-32 en el collar permite quitar el tornillo de fijación y sustituirlo por un tornillo n.° 8-32 o por acopladores n.° 8-32 para separadores. Estas sustituciones pueden dar lugar a algunos montajes creativos. El tornillo de fijación en el collar puede crear una rebaba en el eje si se aprieta demasiado. Si esto sucede, la fresa debe limarse hasta quedar lisa antes de volver a utilizar el eje.
• Los collares de eje de alta resistencia son las únicas piezas disponibles para capturar un eje de alta resistencia a menos que el eje se capture colocándolo entre dos cojinetes respaldados por metal estructural como se describe anteriormente. El collar de eje de alta resistencia es casi idéntico al collar de eje de sujeción de plástico, con la excepción de que el collar tiene un orificio cuadrado de ¼” que lo atraviesa en el centro.

Este vídeo explica las diferencias entre los collares de eje de goma y los collares de eje y cuándo utilizar cada uno de ellos.

Collar del eje de sujeción	Collar de eje de goma	Collar del eje	Collar de eje de alta resistencia

Fijación de componentes a ejes

Otro tipo de captura de eje es fijar un componente al eje para que gire con él. Muchos componentes se pueden fijar fácilmente al eje porque tienen un orificio cuadrado moldeado o un inserto de metal con un orificio cuadrado como se mencionó anteriormente. Cuando es necesario fijar un componente metálico a un eje se necesita una pieza adicional. Para el eje de ⅛”, estas piezas incluyen:

• La barra de bloqueo del eje de transmisión es una placa de metal que tiene dos orificios en los extremos del tamaño de un tornillo n.° 8-32 y una tuerca de fijación para montar la barra en un componente de metal y tres orificios cuadrados de ⅛”, que permiten insertar un eje a través del orificio cuadrado del medio, lo que permite que el eje impulse el componente de metal para girar. Tenga en cuenta que los dos orificios cuadrados en los lados del orificio cuadrado central se pueden usar con el metal descontinuado con paso de ¼”.
• La barra de bloqueo es una barra de plástico que tiene dos orificios en los extremos del tamaño de un tornillo n.° 8-32 y una tuerca de fijación para montar la barra en un componente de metal y hay un inserto de metal con un cuadrado de ⅛” en el centro que permite que el eje se inserte a través del orificio cuadrado, lo que permite que el eje haga girar el componente de metal. El inserto de metal se inserta en una ranura en la barra de plástico que tiene un diseño de dientes de trinquete que permite quitar el inserto de metal y luego reinsertarlo en la ranura con el orificio cuadrado orientado en una posición diferente. Es esencial que la barra de bloqueo esté montada en el componente metálico de manera que quede orientada con el lado del inserto metálico de la barra al ras contra el metal; de lo contrario, el eje puede empujar el inserto metálico fuera de la ranura de la barra, liberando el componente metálico del eje. Las barras de bloqueo no se venden por separado. Se pueden comprar en el paquete de barra de bloqueo con cojinete de bloque de almohada &. Las barras de bloqueo de plástico son más propensas a fallar bajo tensión extrema que las barras de bloqueo del eje de transmisión de metal.

Al momento de escribir este artículo, no hay barras de bloqueo disponibles de VEX para los ejes de alta resistencia. Sin embargo, se puede perforar un orificio personalizado a través del componente estructural de metal y se puede montar en el metal un engranaje de alta resistencia o una rueda dentada de alta resistencia con orificios de montaje. Luego, el eje de alta resistencia se puede insertar a través del componente metálico y el engranaje/piñón. El engranaje/piñón montado actúa como una barra de bloqueo que permite que el eje impulse el componente metálico para girar. Si hay herramientas especializadas disponibles, uno de los agujeros en una placa de metal o una barra de metal se puede agrandar a un agujero cuadrado de ¼” con una broca para hacer una placa de bloqueo personalizada para el eje grande. En la actualidad, existe un proveedor de posventa que vende barras de metal VEX de diferentes longitudes con un orificio perforado en un cuadrado de ¼”.

Barra de bloqueo del eje de transmisión	Barras de bloqueo	Barra de metal con un orificio de ¼” perforado

Ejemplos de captura de eje

Conjunto de centrifugado libre

Existe una circunstancia en la que puede no ser conveniente fijar un engranaje, una rueda dentada, un componente metálico o una rueda a un eje. En este caso, el componente (rueda o estructura metálica) tendría orificios de montaje y se montaría en el lado impulsado o de “salida” de un sistema de transmisión por engranaje o rueda dentada. El engranaje impulsado o la rueda dentada impulsada y la rueda pueden usar insertos de orificios redondos para permitir que giren libremente en el eje. La rueda o el componente metálico montado en el engranaje impulsado/la rueda dentada girará desde el engranaje impulsor (de entrada) o la rueda dentada impulsora y la cadena y no por el eje en el que está insertado. El conjunto de giro libre no tiene la fricción adicional de girar tanto el eje como el conjunto.

Realidad robótica

El soporte y la captura de ejes es un aspecto importante del ensamblaje de un robot. Ya sea un juego de clase o un partido de eliminación en una importante competencia de robótica, no hay muchas cosas tan desalentadoras como mirar al campo y ver un engranaje, una rueda o un piñón del robot tirado en el suelo o mover un joystick en el controlador del robot y que no suceda nada porque un eje se ha salido de un motor.

Peligro de seguridad:

Puntos de pinchazo Asegúrese de evitar que los dedos, la ropa, los cables y otros objetos queden atrapados entre los componentes móviles.

Los ejes y el hardware se pueden comprar en https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.