Cálculos

Cálculos referentes a estruturação (parafusos, porcas e cantoneiras)

Segundo a tabela abaixo retirada do site de um fabricante comum, foi calculado o peso dos parafusos utilizados.

Levando em consideração que um pacote (100 unidades) de parafusos de 3mm de espessura e 5cm de comprimento pesa em torno de 1,47Kg, com arredondamento consideramos o peso de 1,5Kg, foi calculado o peso unitário aproximado de cada parafuso:

Pesounitário aproximado= 1,5Kg100unid

=0,015Kg

Em nossa estrutura foram utilizados 8 parafusos, logo:

Pesoaproximadode 8 parafusos=8 x15=120g

Segundo a tabela a abaixo retirada do site de um fabricante comum, foi calculado o peso das porcas utilizadas:

Levando em consideração que um pacote (100 unidades) de porcas de 3mm de espessura pesa em torno de 0,04Kg, foi calculado o peso unitário aproximado de cada porca:

Pesounitário aproximado= 0,04Kg100unid

=0,4 g

Em nossa estrutura foram utilizadas 16 porcas, logo:

Pesoaproximadode16 porcas=16 x0,4=6,4 g

Segue a baixo a tabela utilizada para se obter a média dos pesos das cantoneiras e seus respectivos parafusos de fixação:

Neste caso esta tabela não satisfez as medidas das cantoneiras utilizadas, pois são realmente muito pequenas, a nossa saída foi determinar o peso através de pesagem, obtivemos um valor de 0,02Kg para um pacote com 100 cantoneiras já consideradas com seus respectivos parafusos. Assim foi calculado o peso unitário de cada conjunto utilizado:

Pesoaproximadodoconjunto decantoneiras e parafusos= 0,02Kg100unid

=0,2 g

Em nossa estrutura foram utilizadas 10 conjuntos de cantoneiras e parafusos, logo:

Pesoaproximadode10conjuntos=10 x 0,2=2 g

Peso total aproximado de parafusos, porcas e conjuntos de cantoneiras = 128,4g

Cálculos referentes ao madeiramento (MDF 3mm)

Para podermos calcular o peso do madeiramento, é preciso primeiro obter a área total utilizada do material.

As dimensões e áreas utilizadas no nosso projeto são:

4 peças de 20x4cm = 320cm² 3 peças de 10x5cm = 150cm² 2 peças de 10x10cm = 200cm² 3 peças de 15x3,5cm = 52,5cm² 2 peças de 5x4cm = 40cm²

Área total do madeiramento utilizado = 762,5cm²

Para podermos calcular o peso, é necessário antes obter o volume total do material utilizado, volume esse que é obtido pela multiplicação da área total pela espessura da madeira, como abaixo:

Volume total utilizado = 762,5cm² x 0,3cm = 228,7cm³

Para então se obter o peso, é necessário multiplicar o volume total utilizado pela densidade média do madeiramento em questão, segundo pesquisas realizadas obtivemos a informação que a densidade média do MDF é de 0,7g/cm³. Calculamos, obtemos:

Peso total das peças utilizadas = 228,7 x 0,7 = 160,1g

Peso total do braço considerando madeiramento e estruturação = 288,5g

Após calcular madeiramento e estruturação é somado aos demais componentes, seus respectivos pesos estão a baixo:

Peso total aproximado da garra = 100g; Peso total aproximado do motor de passo = 400g; Peso total aproximado de servomotores (9 servomotores) = 45g.

Com isso obtemos o peso total aproximado do braço mecânico:

Peso total aproximado do braço mecânico = 834g.

Cálculos de torque

Foram calculados os torques de acordo com o peso exercido em cada articulação, vide a baixo:

Dado : Peso aproximado do cubo exercido sobre todas as articulações = 200g.

Dado: Foi levado em consideração a aceleração da gravidade em 9,8m/s².

Base do braço

Peso total exercido = 0,33Kg

Distância total = 0,6m

T=( (0,33+0,2x 9,8 ) x0,6 )=3,13Nm

Articulação 1

Peso total exercido = 0,24Kg

Distância total = 0,4m

T=( (0,24+0,2 x9,8 ) x 0,4 )=1,73Nm

Articulação 2

Peso total exercido = 0,17Kg

Distância total = 0,2m

T=( (0,17+0,2x 9,8 ) x 0,2 )=0,72Nm

Garra

Peso total exercido = 0,12Kg

Distância total = 0,05m

T=( (0,12+0,2x 9,8 ) x0,05 )=0,16Nm

http://www.razemfix.com.br/pdf/TABELA%20DE%20PESO%20PORCA%20SXT%20GR.2%20-%20GR.5%20-%20GR.8.pdfwww.electroxi.com/pdf/fixacao/933.pdfhttp://www.euroacos.com.br/cantoneiras.htmlhttp://www.ehow.com.br/calcular-peso-lamina-mdf-como_24124/