Motores de elevado binário para robôs a partir de motores dos vidros dos carros

Testei os motores, ligando-os a uma fonte de alimentação ATX velha nas linahs de 5V e de 12V e verifiquei que ambos funcionavam como desejado. O consumo de corrente era próximo de 2.5A quando alimentados a 5V e de cerca de 3.5A quando alimentados a 12V. O consumo era um pouco mais elevado do que esperava, mas não era nada que me impedisse de continuar com o projecto. Os motores têm uma engrenagem do tipo “sem fim”, que lhes dá um binário muito elevado e os impede de rodar quando qualquer força mecânica lhes é aplicada. Apenas rodam se houver corrente a circular pelos enrolamentos dos motores. Estes motores têm uma coisa incomum: o eixo não roda.

A única coisa que roda é a peça de plástico com três dentes que está à volta do eixo. Os três dentes encaixam numa peça de borracha preta que tem 6 reentrâncias. Tive de fazer uma peça de plástico que encaixasse nas três reentrâncias restantes. Usei a minha Dremel e um bocado de plástico Arnite para fazê-la.

A primeira coisa que tive de fazer depois de cortar o pedaço de varão roscado com o tamanho que achei apropriado foi furá-lo através do seu centro com uma broca de 3mm. Contudo, o furo tinha de estar perfeitamente alinhado, de maneira que o pedaço de varão roscado ficasse perfeitamente alinhado com o eixo do motor. Para fazê-lo, usei o meu berbequim de bancada e um pequeno truque. 🙂 O truque é primeiro colocar a broca ao contrário na bucha do berbequim:

Depois, apertar a bucha e baixá-la até que se consiga agarrá-la com o torno do berbequim de bancada:

De seguida, libertar a broca da bucha e colocar o pedaço de varão roscado na bucha do berbequim:

Utilizando este truque, a broca irá ficar fixa e perfeitamente alinhada verticalmente com o centro da bucha e o pedaço de varão roscado irá rodar sobre a ponta da broca: 🙂

Após furar o pedaço de varão roscado através do seu centro, coloquei a roda no eixo e usei o mesmo como guia para fazer um furo no centro do eixo do motor com uma broca de 2.5mm:

Depois, usei um conjunto de “machos” de 3mm para abrir uma rosca no interior do furo do eixo do motor:

E, por fim, usei um parafuso M3 para fixar o pedaço de varão roscado no eixo do motor:

Uma vez que o varão roscado de 8mm tem um diâmetro ligeiramente inferior a 8mm e eu queria que o rolamento que fica no interior da roda ficasse com um melhor apoio, usei cola de epoxy para adicionar mais alguma espessura. Antes de aplicar a cola, tapei a ponta do varão roscado com fita cola preta para que mais tarde pudesse por uma porca:

Depois de a cola secar, usei uma lixa para desbastá-la até que o eixo ficasse com o diâmetro pretendido:

Depois deste processo todo, ainda tive de fazer mais uma peça de plástico de Arnite para fixar na roda. Mais uma vez, usei a Dremel e fiz uma peça de plástico que encaixasse dentro da roda e colei-a também com cola de epoxy.
Depois de colada à roda, a peça foi colada à primeira peça de plástico com a mesma cola. No meio das duas peças, coloquei uma folha de plástico transparente com uma roda de “encoder” impressa na mesma:

Depois só tive de usar cola quente para fixar os pequenos encoders que referi na publicação anterior ao motor, colocar a roda no sítio e por uma porca para a manter no lugar. 🙂

E foi isto! Depois de todo este trabalho finalmente tinha o conjunto de roda + motor pronto para montar num robô 🙂 . A coisa mais engraçada depois de todo este trabalho é que, apesar de ter funcionado como desejava, acabei por escolher usar umas outras rodas maiores e tive de refazer tudo de uma forma diferente que irei descrever noutra publicação um dia mais tarde. De qualquer das formas, se tiverem motores destes por aí, este método que descrevi funciona bastante bem 🙂 . Abaixo podem ver mais fotos do processo completo:
Por agora é tudo. Espero que tenha detalhes suficientes para que possam replicar o processo nos vossos próprios projectos 🙂
Até à próxima! 🙂
Actualização (10/05/2013): Esta publicação está agora também disponível no site Instructables.com. Vejam aqui.
Actualização (16/05/2013): Este projecto foi destacado no Hackaday! 🙂 Vejam aqui.
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Boa dica essa da broca
Parabéns por o blog.
Obrigado! 🙂
Olá amigo.
Bom hack! Parabéns.
Infelizmente, nestes conjuntos (motor + caixa redutora) para se subir no binário tem de se cortar bastante nas RPM.
Tenho procurado umas soluções para boa velocidade e bom binário, mas neste caso o preço sobe astronómicamente. Vai valendo os motores com caixa dos berbequins de bateria ;).
Continuação de bons hacks ;).
Cumps
Olá David! Antes de mais obrigado pelo comentário 🙂 Por acaso o facto de cortar bastante nas RPM até me dá jeito na aplicação em que estou a usá-los. Como o binário também é muito pode-se recuperar velocidade aumentando um pouco o tamanho das rodas, no caso de um robô móvel, que é onde estou a usá-los (mais um projecto para publicar em breve 🙂 ) No ebay há uns quantos motores com gearbox a cerca de 10$ (link) cada um mas nunca experimentei mandar vir nenhum :\ Os motores com caixa dos berbequins de bateria também são boas opções.. elevados binários, boas RPM e um custo bastante baixo, tendo em conta que muitas vezes até trazem a bateria 😛 Em que andas a aplicá-los? Robôs? 🙂 Continuação de bons hacks e projectos para ti também! 🙂 Cumps
Sim.. pode-se dizer que sim, é uma espécie de robô 😀
Não posso fazer muita “propaganda”, mas se visitar o meu blogue, rapidamente entenderá onde estão a ser aplicados ;).
No momento binário abaixo de 5Nm (nominal, os dos berbequins têm 31Nm, mas é pico de binário) e velocidades abaixo de 150/200RPM não servem. Mas as soluções são imensamente caras (ex: transmotec,etc)… :(.
A luta binário x velocidade x preço, continua 😀
São para o tel alimentador para gatos? 😛 Já há algum tempo que tenho o RSS feed do teu blog no Feedly para ir seguindo 🙂 E podes tratar-me por tu, penso que devemos ter mais ou menos a mesma idade (e mesmo que não tivéssemos, por mim não era problema 😛 ). O problema de se querer motores com bom binário e boa velocidade é sempre o mesmo.. o preço! 😛 Se encontrares a solução ideal espero depois poder vê-la no teu blog, que também me interessa, eheh 🙂 Continuação de bons projectos! 🙂
Não… wi-GO project ;).
Mas a luta dos motores é algo que dura… dura… dura…
Obrigado e qualquer dia temos de juntar os “engenhocas” todos e organizar um encontro nacional :P.
Cumps 😉
Ah sim. Por acaso também já há bastante tempo que tenho seguido as notícias que vão saindo do wi-GO 🙂 É um projecto bastante interessante e útil para muita gente (até para os mais preguiçosos que não querem andar a empurrar o carrinho :p ). Isso do encontro nacional era interessante e conheço muita gente cá na zona que estaria interessado… O ideal seria haver uma Maker Faire cá em PT 😛 O problema é que muito do pessoal interessado não tem tempo para se chegar à frente e organizar nada 😛
Sim… tempo é algo complicado de se arranjar…
Tenho muita pena que o fórum ElectronicaPT se tenha perdido para sempre.
Já se tinha feito um encontro, que foi totalmente impossível para mim estar presente, mas novos se aguardavam.
Infelizmente só o lusorobótica está o activo e não tem algo (que não sei descrever) que o ElectrónicaPT tinha.
Temos de ir pensando na ideia 😉