Usando eixos V5

O sistema de metal VEX usa eixos quadrados em vez de eixos redondos para permitir que os conjuntos girem ou girem. Esse formato quadrado permite que os eixos se encaixem em um soquete quadrado nos motores e fornece uma conexão física aos eixos de transmissão, em vez de uma conexão de fricção usada com eixos redondos. O formato quadrado dos eixos também permite que os componentes de movimento, como rodas, engrenagens e rodas dentadas, bem como sensores como o codificador óptico de eixo e o potenciômetro, tenham uma conexão de acionamento físico para girá-los. Isso ocorre porque eles têm um furo quadrado de plástico moldado ou uma inserção de metal com um furo quadrado dimensionado para permitir que os eixos deslizem através dos componentes. Esses eixos também são conhecidos como eixos de transmissão.

Os Shafts estão disponíveis em vários comprimentos diferentes de até 12” e vêm em duas versões: o Shaft e o High Strength Shaft.

Eixos

Esses eixos são barras quadradas de ⅛”. Os eixos fazem parte do sistema VEX EDR desde sua introdução e são compatíveis com todos os produtos VEX Motion. Os eixos podem ser cortados em comprimentos personalizados, mas podem torcer, dobrar ou cisalhar quando submetidos a estresse extremo.

Eixos de alta resistência

Esses eixos são barras quadradas de ¼”. Os eixos de alta resistência foram introduzidos posteriormente na linha de produtos VEX EDR e são compatíveis apenas com produtos VEX Motion que foram projetados para acomodar eixos maiores, como o motor inteligente V5, as engrenagens de alta resistência, as rodas dentadas e corrente de alta resistência e as rodas de 3,25”. Os eixos podem ser cortados em comprimentos personalizados e podem suportar altas tensões, no entanto, eles não passarão pelos furos quadrados do metal estrutural e exigirão a perfuração de um furo personalizado (broca de 5/16” ou 8 mm) se esse requisito fizer parte de um projeto de montagem. Os eixos de alta resistência pesam mais que os eixos padrão.

Haste	Eixo de alta resistência

Eixos de suporte

Os furos no metal estrutural são quadrados, por isso é essencial apoiar um eixo para que ele gire suavemente. Além disso, em quase todas as montagens é importante fornecer pelo menos dois pontos de apoio paralelos. Se não forem fornecidos dois suportes para cada eixo, o eixo poderá girar levemente para cima e para baixo no único ponto de apoio, o que tornará o eixo mais difícil de girar. Quanto mais pesado for o conjunto do robô que o eixo estiver suportando, mais importante será fornecer esses dois pontos de suporte. Assista ao vídeo a seguir para obter mais informações sobre eixos de suporte.

Há diversas peças disponíveis para fornecer esses suportes.

Eixos

As peças disponíveis para suportar os eixos quadrados de ⅛” incluem:

• Os rolamentos planos são peças de plástico com uma série de três furos que suportam um eixo em 1 furo e permitem que parafusos e porcas ou rebites de fixação sejam usados para montagem nos furos restantes. O Bearing Flat tem pinos de plástico em um lado projetados para serem inseridos nos furos quadrados do metal. Se esses pinos estiverem faltando, o rolamento deve ser descartado, pois ele pode se soltar sob estresse. O Bearing Flat foi projetado para ter todos os 3 furos apoiados em metal estrutural.
• Rolamentos de bloco de descansosão blocos de descanso de plástico que permitem que um eixo seja deslocado acima, abaixo ou para o lado da peça metálica estrutural na qual o rolamento está montado. Os rolamentos Pillow Block não são vendidos separadamente. Eles podem ser adquiridos no pacote Pillow Block Bearing & Lock Bar.
• Retentor de porca sextavada de 1 coluna com rolamentos planos são rolamentos de plástico de montagem rápida. Uma extremidade do retentor contém um poste que é dimensionado e moldado para se encaixar com segurança no furo quadrado da peça metálica estrutural. O furo central do retentor é dimensionado e ranhurado para encaixar com segurança uma porca sextavada, permitindo que um parafuso #8-32 seja apertado sem a necessidade de uma chave para segurar a porca. A outra extremidade do retentor tem um furo para passagem de um eixo. O retentor de porca sextavada de foi concebido para ser suportado por metal estrutural.

Rolamentos de eixo de alta resistência

A única peça disponível para suportar o eixo de alta resistência é o rolamento do eixo de alta resistência. Essas são peças de plástico semelhantes aos Bearing Flats, com a exceção de que o furo central é dimensionado para a passagem do eixo de ¼”. O rolamento de eixo de alta resistência pode ser usado selecionando um eixo de alta resistência que tenha o comprimento exato para ser imprensado entre dois rolamentos fixados entre duas peças de metal estrutural. Entretanto, nessa configuração, o eixo não passará pelo metal estrutural e será suportado apenas pelo plástico do mancal, que pode falhar quando submetido a estresse. Caso contrário, um furo personalizado precisa ser perfurado no metal estrutural, grande o suficiente para permitir que o eixo de alta resistência gire livremente após ter sido inserido através do rolamento e do metal. O rolamento de eixo de alta resistência foi projetado para ter todos os 3 furos apoiados em metal estrutural.

Rolamentos planos	Rolamentos de bloco de descanso	Retentores de porca sextavada de 1 poste	Rolamentos de eixo de alta resistência

Exemplos de dois pontos de apoio

1 Ponto de Apoio (Ruim)	2 Pontos de Suporte (Bom)	2 Pontos de Suporte (Bom)

Capturando eixos

Os eixos precisam ser capturados para que possam girar livremente e ainda não deslizem para fora do conjunto. Além disso, as peças que o eixo deve girar precisam ser capturadas e/ou fixadas ao eixo para que girem com ele.

Existem algumas opções de peças para capturar eixos de ⅛”. Ao capturar um eixo colocado em um soquete de motor, é importante fixar um colar em uma orientação tal que ele encoste em um componente estrutural oposto ao motor. Isso manterá o eixo firmemente posicionado no motor. Também é importante evitar que rodas, engrenagens e rodas dentadas deslizem para frente e para trás em um eixo. Uma maneira de fazer isso é fixar um colar no eixo de cada lado do componente. Quando os colares são colocados contra uma peça de metal estrutural ou um rolamento, colocar uma arruela entre a peça e o componente pode reduzir o atrito.

As seguintes peças podem ser usadas para capturar um eixo de ⅛”:

• Colares de eixo de fixação são cilindros de plástico com um furo quadrado de ⅛” passando pelo centro do cilindro, o cilindro tem uma divisão longitudinal ao longo de seu comprimento com um furo de parafuso perpendicular para um parafuso #8-32 passar e ser preso com uma porca Nylock. Esses colares são projetados para que o eixo seja inserido através do furo quadrado e então o parafuso #8-32 seja apertado para prender o colar ao eixo. O colar do eixo de fixação é a mais larga das peças usadas para capturar eixos; o espaço e o comprimento do eixo precisam ser projetados na montagem para acomodar essa largura.
• Colares de eixo de borracha são um cilindro de borracha fino com uma inserção quadrada de ⅛” passando pelo centro do cilindro. Esses colares são projetados para que o eixo seja inserido através do quadrado e o colar capture o eixo pelo atrito aplicado. Os colares de eixo de borracha são as peças mais finas usadas para capturar eixos, no entanto, eles não têm um parafuso de fixação que aplica pressão ao eixo como os colares de eixo de fixação, ou um parafuso de fixação que foi apertado contra o eixo como os colares de eixo.
• Colares de eixo são cilindros de metal com um furo redondo passando pelo centro, dimensionados para que um eixo de ⅛” possa deslizar através do furo. Na lateral do colar há um furo roscado perpendicular #8-32 com um parafuso de fixação. Esses colares são projetados para que o parafuso de fixação seja apertado contra o eixo. Os parafusos de fixação requerem uma chave sextavada de 5/64” para apertar o parafuso. O furo rosqueado #8-32 no colar permite que o parafuso de fixação seja removido e substituído por um parafuso #8-32 ou um acoplador #8-32 para espaçadores. Essas substituições podem levar a algumas montagens criativas. O parafuso de fixação no colar pode criar uma rebarba no eixo se for apertado demais. Se isso acontecer, a broca deve ser lixada até ficar lisa antes que o eixo seja reutilizado.
• Colares de eixo de alta resistência são as únicas peças disponíveis para capturar um eixo de alta resistência, a menos que o eixo seja capturado por meio de um sanduíche entre dois rolamentos apoiados por metal estrutural, conforme descrito acima. O colar do eixo de alta resistência é quase idêntico ao colar do eixo de fixação de plástico, com exceção do colar que tem um furo quadrado de ¼” passando pelo centro dele.

Este vídeo explica as diferenças entre colares de eixo de borracha e colares de eixo e quando usar cada um deles.

Colar de fixação do eixo	Colar de borracha do eixo	Colar do eixo	Colar de eixo de alta resistência

Fixação de componentes em eixos

Outro tipo de captura de eixo é fixar um componente ao eixo para que ele gire com o eixo. Muitos componentes podem ser facilmente fixados ao eixo porque eles têm um furo quadrado moldado ou uma inserção de metal com um furo quadrado, conforme mencionado acima. Quando um componente metálico precisa ser fixado a um eixo, uma peça adicional é necessária. Para o eixo de ⅛”, essas peças incluem:

• A barra de travamento do eixo de transmissão é uma placa de metal que tem dois furos nas extremidades dimensionados para um parafuso nº 8-32 e uma porca de fixação para montar a barra em um componente de metal e três furos quadrados de ⅛”, que permitem que um eixo seja inserido através do furo quadrado do meio, permitindo que o eixo faça o componente de metal girar. Observe que os dois furos quadrados nas laterais do furo quadrado central podem ser usados com o metal de passo descontinuado de ¼”.
• A barra de travamento é uma barra de plástico que tem dois furos nas extremidades dimensionados para um parafuso #8-32 e uma porca de fixação para montar a barra em um componente de metal e há uma inserção de metal com um quadrado de ⅛” no centro que permite que o eixo seja inserido através do furo quadrado, permitindo que o eixo faça o componente de metal girar. O inserto de metal é inserido em uma ranhura na barra de plástico que tem um design de dente de catraca, permitindo que o inserto de metal seja removido e então reinserido na ranhura com o furo quadrado orientado em uma posição diferente. É essencial que a barra de travamento seja montada no componente metálico de forma que fique orientada com o lado do inserto metálico da barra nivelado com o metal, caso contrário, o eixo pode empurrar o inserto metálico para fora do slot da barra, liberando o componente metálico do eixo. As barras de bloqueio não são vendidas separadamente. Eles podem ser adquiridos no pacote Pillow Block Bearing & Lock Bar. As barras de travamento de plástico são mais propensas a falhar sob estresse extremo do que as barras de travamento do eixo de transmissão de metal.

No momento em que este artigo foi escrito, não havia barras de travamento disponíveis da VEX para os eixos de alta resistência. No entanto, um furo personalizado pode ser perfurado através do componente estrutural de metal e uma engrenagem de alta resistência ou uma roda dentada de alta resistência com furos de montagem pode ser montada no metal. Em seguida, o eixo de alta resistência pode ser inserido através do componente metálico e da engrenagem/roda dentada. A engrenagem/roda dentada montada atua como uma barra de travamento, permitindo que o eixo faça o componente metálico girar. Se houver ferramentas especializadas disponíveis, um dos furos em uma placa de metal ou barra de metal pode ser ampliado para um furo quadrado de ¼” com uma broca para fazer uma placa de trava personalizada para o eixo grande. Atualmente, há um fornecedor de reposição que vende barras de metal VEX de diferentes comprimentos com um furo perfurado em um quadrado de ¼”.

Barra de bloqueio do eixo de transmissão	Barras de bloqueio	Barra de metal com furo de ¼” perfurado

Exemplos de Captura de Eixo

Montagem de giro livre

Há uma circunstância em que uma engrenagem, roda dentada, componente metálico ou roda pode não ser desejada para ser fixada a um eixo. Neste caso, o componente (roda ou estrutura metálica) teria furos de montagem e seria montado no lado acionado ou de “saída” de um sistema de transmissão por engrenagem ou roda dentada. A engrenagem acionada ou roda dentada e roda motrizes podem usar insertos de furo redondo para permitir que girem livremente no eixo. A roda ou componente de metal montado na engrenagem acionada/roda dentada girará a partir da engrenagem motriz (entrada) ou roda dentada e corrente e não pelo eixo em que está inserido. O conjunto de rotação livre não tem o atrito adicional de girar o eixo e o conjunto.

Realidade Robótica

Apoiar e capturar eixos é um aspecto importante da montagem de um robô. Seja um jogo em sala de aula ou uma partida de eliminação em uma grande competição de robótica, não há muitas coisas tão desanimadoras quanto olhar para o campo e ver uma engrenagem, roda ou roda dentada do robô caída no chão ou mover um joystick no controle do robô e nada acontecer porque um eixo deslizou para fora de um motor.

Risco de segurança:

Pontos de aperto Certifique-se de que dedos, roupas, fios e outros objetos não fiquem presos entre os componentes móveis.

Os eixos e as ferragens podem ser adquiridos em https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.