Exercício 2: Roletes em Dead Axle

Neste exercício, você modelará roletes em dead axle (eixo fixo/morto). Para fazer girar elementos — sejam roletes, rodas ou até mesmo braços articulados —, dois tipos de eixos podem ser utilizados: eixos “vivos” (live axle) e eixos “mortos” (dead axle).

Roletes em Live Axle vs Dead Axle

Você aprenderá mais sobre o projeto de eixos vivos e mortos no Stage 2, mas, por enquanto, tudo o que você precisa saber é que no live axle nós acionamos o próprio eixo para girar nosso mecanismo, enquanto no dead axle nós acionamos diretamente o componente rotativo. No live axle, o eixo gira apoiado em rolamentos fixos na estrutura; no dead axle, o eixo permanece estático e os rolamentos ficam alojados dentro do componente que gira. Veja o esquema abaixo para entender melhor a diferença.

Roletes em Live Axle vs Dead Axle

Corte em seção de um rolete em dead axle (esquerda) e live axle (direita). O rolete em dead axle é montado sobre rolamentos e precisa ser acionado diretamente (neste caso, através da polia integrada). O rolete em live axle é acionado a partir de uma polia fixada mais adiante no próprio eixo hex.

Instruções do Part Studio

Navegue até a aba “Exercise #2 Part Studio” no seu documento copiado e siga as instruções nos slides para concluir o part studio deste exercício.

Part Studio finalizado.

Crie um novo sketch no plano Right para o Layout Sketch. Comece esboçando o furo do eixo pivô com um padrão de furação ao seu redor.

Esboce o trajeto da primeira correia entre roletes à esquerda do furo do pivô.

Crie um segundo trajeto de correia com o mesmo comprimento do primeiro.

Adicione círculos de 2” ao redor das extremidades dos trajetos de correia para representar os roletes.

Esboce o trajeto da correia do motor partindo do primeiro rolete e apontando de volta para o ponto do pivô.

Adicione um círculo de 60 mm para representar o motor — essa informação visual será útil ao projetar a placa.

Crie o sketch da placa com deslocamento (offset) em relação ao layout sketch, assim como no exercício anterior.

Inicie o sketch da placa copiando o padrão de furação e o furo do eixo do pivô, e adicionando os furos dos parafusos para os roletes. Adicione também o padrão de furos para o motor; isso deve ser feito da mesma forma que no exercício anterior, mas com um padrão de 6 furos. Assim como antes, tornaremos apenas 3 deles em furos reais; os outros serão círculos de construção.

Desenhe o contorno da placa com base nos furos criados no slide anterior.

Faça a extrusão da placa na direção “Right”.

Use o Belt & Chain Gen para gerar a correia do motor. Os offsets não importam aqui, já que você posicionará as correias diretamente nas polias durante a montagem.

Use o Belt & Chain Gen para gerar a correia do primeiro rolete.

Use o Belt & Chain Gen para gerar a correia do segundo rolete.

Finalize o part studio nomeando suas features e organizando-as em pastas. Defina o material da placa como policarbonato (polycarbonate).

Part Studio finalizado.

Crie um novo sketch no plano Right para o Layout Sketch. Comece esboçando o furo do eixo pivô com um padrão de furação ao seu redor.

Esboce o trajeto da primeira correia entre roletes à esquerda do furo do pivô.

Crie um segundo trajeto de correia com o mesmo comprimento do primeiro.

Adicione círculos de 2” ao redor das extremidades dos trajetos de correia para representar os roletes.

Esboce o trajeto da correia do motor partindo do primeiro rolete e apontando de volta para o ponto do pivô.

Adicione um círculo de 60 mm para representar o motor — essa informação visual será útil ao projetar a placa.

Crie o sketch da placa com deslocamento (offset) em relação ao layout sketch, assim como no exercício anterior.

Inicie o sketch da placa copiando o padrão de furação e o furo do eixo do pivô, e adicionando os furos dos parafusos para os roletes. Adicione também o padrão de furos para o motor; isso deve ser feito da mesma forma que no exercício anterior, mas com um padrão de 6 furos. Assim como antes, tornaremos apenas 3 deles em furos reais; os outros serão círculos de construção.

Desenhe o contorno da placa com base nos furos criados no slide anterior.

Faça a extrusão da placa na direção “Right”.

Use o Belt & Chain Gen para gerar a correia do motor. Os offsets não importam aqui, já que você posicionará as correias diretamente nas polias durante a montagem.

Use o Belt & Chain Gen para gerar a correia do primeiro rolete.

Use o Belt & Chain Gen para gerar a correia do segundo rolete.

Finalize o part studio nomeando suas features e organizando-as em pastas. Defina o material da placa como policarbonato (polycarbonate).

Instruções de Montagem (Assembly)

Em seguida, navegue até a aba “Exercise #2 Assembly” no seu documento copiado e siga as instruções nos slides para concluir este exercício.

Montagem final.

Inicie a montagem inserindo o part studio e agrupando com Group Mate o cubo de origem e a placa. Em seguida, fixe (Fasten Mate) o cubo na origem da montagem.

Use o Assembly Mirror para copiar a placa para o outro lado.

Insira um rolete a partir da FRCDesignLib. Certifique-se de definir o comprimento como 24” e as tampas de extremidade (bolt endcaps) com a opção HTD. Monte o primeiro rolete em um dos furos da placa lateral. Você pode replicar esse único rolete para os outros dois furos usando a ferramenta Replicate. Certifique-se de selecionar todo o subconjunto na replicação, conforme mostrado.

Posicione as correias nos roletes utilizando o ponto central das correias e as polias dos roletes.

Insira o motor, a polia, os espaçadores de eixo e o parafuso do eixo. Monte os componentes do motor juntos e posicione a polia alinhada ao centro da correia.

Meça a distância entre a placa e o motor clicando na face de cada componente. Copie essa distância para a área de transferência. Abra o Inserter da FRCDesignLib e insira um espaçador cilíndrico personalizado com o comprimento copiado. Não é necessário alterar outras configurações. Fixe esse espaçador na placa e use o Replicate para adicioná-lo aos outros três furos da placa.

Adicione os fixadores à sua montagem. Observe o uso de arruelas (washers) em cada parafuso. Ao parafusar em placas de policarbonato, é melhor prática usar arruelas para evitar que as placas trinquem. Os roletes devem ser fixados com parafusos #10-32 de 1/2”, e o motor com parafusos #10-32 de 1,75”.

Organize sua montagem em pastas.

Montagem final.

Inicie a montagem inserindo o part studio e agrupando com Group Mate o cubo de origem e a placa. Em seguida, fixe (Fasten Mate) o cubo na origem da montagem.

Use o Assembly Mirror para copiar a placa para o outro lado.

Insira um rolete a partir da FRCDesignLib. Certifique-se de definir o comprimento como 24” e as tampas de extremidade (bolt endcaps) com a opção HTD. Monte o primeiro rolete em um dos furos da placa lateral. Você pode replicar esse único rolete para os outros dois furos usando a ferramenta Replicate. Certifique-se de selecionar todo o subconjunto na replicação, conforme mostrado.

Posicione as correias nos roletes utilizando o ponto central das correias e as polias dos roletes.

Insira o motor, a polia, os espaçadores de eixo e o parafuso do eixo. Monte os componentes do motor juntos e posicione a polia alinhada ao centro da correia.

Meça a distância entre a placa e o motor clicando na face de cada componente. Copie essa distância para a área de transferência. Abra o Inserter da FRCDesignLib e insira um espaçador cilíndrico personalizado com o comprimento copiado. Não é necessário alterar outras configurações. Fixe esse espaçador na placa e use o Replicate para adicioná-lo aos outros três furos da placa.

Adicione os fixadores à sua montagem. Observe o uso de arruelas (washers) em cada parafuso. Ao parafusar em placas de policarbonato, é melhor prática usar arruelas para evitar que as placas trinquem. Os roletes devem ser fixados com parafusos #10-32 de 1/2”, e o motor com parafusos #10-32 de 1,75”.

Organize sua montagem em pastas.

Verificação

Certifique-se de que você e/ou um membro/mentor mais experiente da sua equipe façam uma revisão do seu CAD!

Minimizando a Quantidade de Peças Únicas

Você deve ter notado que o 3º rolete possui uma polia de 24T em ambas as extremidades, mesmo havendo uma correia conectada a apenas um dos lados. Embora o rolete configurável permita escolher não ter polia no lado sem correia, pode ser muito vantajoso manter a polia instalada em situações como essa para reduzir a quantidade de peças únicas (unique part count) no robô. Ao fazer isso, todos os três roletes tornam-se rigorosamente idênticos, facilitando o inventário, a fabricação e as peças sobressalentes.