Bem, depois da quinta velejada descobri porque a turma prefere os servos de polia.
A característica dos servos é o torque. Torque T = F x D onde F é força e D distância do centro do eixo do cervo ao ponto onde o cabo da escota passa no braço, ou na polia.
Pela fórmula do Torque vemos que a força que o servo aplica na escota é: F = T / D
Clique nas figuras para vê-las melhor
D no servo de braço é grande logo, F é pequeno.
D no servo de polia é pequeno logo, F é grande.
Conclusão, o servo de polia puxa a vela com mais força que o servo de braço, se ambos tiverem o mesmo torque.
Porque usa-se o servo de braço? Porque é mais fácil a instalação dos cabos de escota e quanto maior o braço, maior o percurso do cabo para soltar a vela ou caçar. Só que quanto maior o braço, menor a força, assim, no ventão, sempre tive dificuldade na orça, na hora de caçar as escotas.
No caso do servo de polia o servo dá várias voltas ( de 1 a 6) para poder soltar ou caçar o mesmo comprimento de escotas, e o servo de braço gira 160 graus.
Em relação a velocidade de soltar ou caçar as escotas, o servo de braço é mais rápido, mas não compensa a falta de força.
A retificação da circunferência é L = ∏ * D, assim, temos os seguintes comprimentos de cabo de escota enrolado em cada volta:
D = 24 mm —> L = 75,36 mm
D = 30 mm —> L = 94,2 mm
D = 40 mm —> L = 125,6 mm
D = 50 mm —> L = 157 mm
SERVOS DE POLIA EXISTENTES NO MERCADO
FUTABA
Modelo – S5801 Servo Sail Winch
Características:
Torque: 108 oz-in @ 6V – 136 oz-in @ 7.2V
(7.8 kg-cm @ 6V – 9.8 kg-cm @ 7.2V)
Não é um servo de torque tão elevado assim mas por ser de polia (drum), logo, braço curto, produz uma boa força para caçar as escotas. Vejamos o valor da força:
F = T/D —> imaginando que a escota fique a 40 mm do eixo = 0,40 cm temos: F = 9,8 / 0,4 = 24,5 kg e F = 7,8 / 0,40 = 19,5 kg
Assim o S5801 fornece uma força entre 19,5 kg e 24,5 kg – dependendo da voltagem em que estiver a bateria.
Um outro servo com o mesmo torque porém de braço, digamos de 10 cm aplicaria nas velas as seguintes forças:
F = T / D –> F = 9,8 / 10 = 0,98 kg e F = 7,8 / 10 = 0,78 kg, valores muito baixos.
Ou seja, para dois servos de mesmo torque como o exemplo acima, o de polia aplica uma força na vela entre 19,5 kg e 24,5 Kg e o de braço uma força entre 0,78 kg e 0,98 kg. Terrível diferença.
Desta análise numérica vemos bem qual é a vantagem de se usar o servo de polia.
Servo Speed: 0.60 sec/360° rotation @ 6V
0.50 sec/360° rotation @ 7.2V
Drum Travel: 2 to 6 Revolutions (adjustment range)
O servo pode girar de 2 a 6 voltas
Drum Diameter: 1.6″ (42mm)
Power Requirement: 6.0 – 7.2V NiCd battery (5 – 6 cells)
Regulator output: 6.0V/1.5A (max) (power to the receiver)
Normalmente os servos de polia tem um circuito elétrico diferente, em função da elevada corrente que consomem. Enquanto no sistema normal a bateria fornece corrente para o receptor e este distribui para o servo do leme e servo das velas, no circuito elétrico do servo de polia, a bateria fornece corrente para o servo de polia e este distribui para o receptor e para o servo do leme a uma voltagem menor por meio de um regulador. No caso do S5801 o regulador de saída fornece 6,0V e 1,5A máx para o receptor e servo do leme.
Desenho gentilmente cedido pela RMG
Este tipo de circuito pode gerar problema se o consumo do receptor + servo do leme necessitarem de mais de 1,5A. Se usarmos um servo de torque muito alto para o leme ele vai necessitar de muita corrente e o receptor pode falhar acarretando uma falta de comunicação entre o radio e o receptor, perdendo-se o controle do barco. Normalmente servos do leme de até 4,0 kg/cm funcionam bem com este sistema.
Para podermos usar servos maiores para o leme teremos que modificar este circuito acrescentando mais uma bateria para o servo do leme e receptor ou uma única bateria com 2 chaves fornecendo energia em separado para o receptor e servo do leme e outra só para o servo de polia. Neste caso precisaremos anular os fios que levam energia do servo de polia para o receptor.
Desnho gentilmente cedido pela RMG
RMG
Mechanical Specifications (metric)
| Specification | 380ES & 380EH | 280EF | 280ES | 280EL | Unit |
|---|---|---|---|---|---|
| Max Output Power | 14.3 | 7.8 | 10.7 | 10.7 | Watts |
| No Load Speed | 3.1 | 6.1 | 4.4 | 3.5 | revs/sec |
| No Load Sheet Speed | 0.96 | 0.48 | 0.84 | 1.06 | sec/300mm |
| Stall Torque | 29.9 | 8.1 | 15.9 | 19.9 | kg.cm |
| Standard Drum diam | 32s[32w] | 32s | 26s | 26s | mm |
| Max Revolutions | 6 [9.6] | 3.2 | 5 | 6 | Revs |
| Max Travel (std drum) | 610 [975] | 320 | 405 | 490 | mm |
| Resolution (std drum) | 0.6 [1] | 0.32 | 0.41 | 0.49 | mm |
| Accuracy (std drum) | +/- 1 [1.5] | +/- 1 | +/- 1 | +/- 1 | mm |
| Dimensions | 85 x 65 x 53 | 73 x 55 x 50 | 73 x 56 x 54 | 73 x 57 x 54 | mm |
| Weight | 168 [175] | 134 | 134 | 134 | gm |
| Specification | 380ES & 380EH | 280EF | 280ES & 280EL | Unit |
|---|---|---|---|---|
| Idle Current | 23 | 23 | 23 | mA |
| No Load Current | 650 | 450 | 550 | mA |
| Stall Current | 18 | 8 | 12 | Amps |
| Maximum Voltage | 9 | 9 | 9 | Volts |
| Minimum Voltage | 3.8 | 3.8 | 3.8 | Volts |
Specifications subject to change.
A RMG só fabrica estes servos. É uma fábrica australiana de um aficionado da vela RC. Rob Guyatt.
Pode-se encontrar Rob Guyatt no site da RMG ou no fórum da IOMICA. Ele é o comodoro do Adelaide Radio Control Yacht Racing Club.
Os melhores velejadores da Europa e USA usam os guinchos RMG.
Estes guinchos são produtos feitos por quem vive para a vela RC. Estão sempre em aprimoramento.
Vemos que os torques variam de 8,1 kgcm a 29,9 kgcm
Uma observação importante é necessário ser feito:
LIGAR PRIMEIRO O TX E DEPOIS O SERVO – senão o servo entra no modo setup. Acontecendo isto é só desligar o servo e o TX e começar de novo. Primeiro, agora, ligando o TX e depois o servo.
A RMG aconselha a usar o servo abaixo do convés porém a polia acima do convés, assim, temos o eixo passando pelo convés e só a polia ficaria exposta á água.
Nada impede que você use o servo totalmente abaixo do convés, neste caso eles aconselham que o servo fique com o eixo na horizontal ou seja, a polia ficaria na vertical. Este procedimento economiza o espaço horizontal na passagem dos cabos.
Para os cabos a RMG sugere a linha de Dacron para pesca ou a Spectra de 50 – 80 lbs.
Você pode encontrar a Spectra aqui:
http://www.pescapinheiros.com.br/-sp/Linha-Sumax-Spectra-Fire-Strong-80-Lbs_1417.html
A RMG disponibiliza vários tipos de polias:
Polia simples
Disponível nos diâmetros 26 mm, 32 mm, 42 mm
Polia auto tensionada
Disponível nos diâmetros 32mm, 42 mm, 45 mm e 55 mm
Polia em espiral
Disponível nos diâmetros 32 mm, 45 mm e 55 mm
Polias auto tencionáveis – Detalhes:
Os servos de polia têm uma característica própria, precisam de um sistema que faça com que o cabo não saia da polia. Para evitar isso temos vários arranjos de cabos, usando molas, elástico ou outro aparato que estique o cabo para ele ficar sempre tensionado e não sair da polia. A polia auto tensionada veio para simplificar esta necessidade eliminando os elásticos e molas, a própria polia estica os cabos, ela possui na parte superior uma polia deslizante sobre a inferior que acionada por uma mola tenciona o cabo.
Esquema da escota aconselhado pela RMG
Uma alternativa seria ligar o cabo de retorno ao guincho a um elástico preso no convés. O que não é necessário se a polia for auto-tencionável.
Esquema das escotas da Sailsetc no Pikanto – Clique na figura
O esquema superior da Sailsetc é para guinchos RMG e é similar ao sugerido pela própria RMG, diferente apenas porque introduz uma terceira roldana unida a uma mola que mantém os cabos esticados
O esquema inferior é para servos de polia Hitec, é similar ao superior porém usa um elástico para manter as escotas esticadas.
A polia autotencionável, elimina os elásticos e as molas.
HITEC
Modelo – HS-785HB Sail Winch Servo
Este servo não necessita esquema elétrico especial. A energia é suprida pelo receptor.
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The HS-785HB sail winch servo with it’s large drum wheel has 3 1/2 revolutions of travel for hauling in even the largest of sails.With its dual ball bearing supported output shaft the HS-785HB will provide years of reliable service.
O servo permite até 3,5 voltas – Cada volta equivale a 12 ,0 cm de escota. Você pode ajustar o número de voltas pelo trim do transmissor.
Possui 2 rolamentos , um no topo e outro inferior no eixo de força.
O fabricante aconselha a não girar o carretel (polia) com a mão, pois pode danificar as engrenagens e o potenciômetro.
GWS
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2BB= 2 Ball Bearings T = TURN D = Digital
SERVOS EUGLER
EURGLE 10
Carbonite gears (tough) larger spline output (unique)Aluminum Heat sink for motor.
Operating Voltage : 6.0V DC ~7.2V DC
Test Voltage: at 6.0v at 7.2v
Operating Speed : 0.9sec/360° at no load 0.75sec/360° at no load
Stall Torque : ≧9.8kg/cm(136.04oz/in) ≧12kg/cm (166.65oz/in)
Running Current : ~0.25A ~0.3A
Torque Current: ~2.6A ~3.3A
Output (6 turn) 30mm dia drum = 560mm sheet travel
Dead Band Width : 2μsec (Digital PCBA)
Size: 49.2 x 25 x 42.5mm
Net Weight: ~64.5g
NOTE: – Winch does NOT have turns adjuster so programmable Tx with EPA
(end point adjuster) is required. To use a basic Tx, some form of restrictor
would need to be fitted to stick unit.
EURGLE 22
Metal Gears, spline output (Futaba)
Aluminum Heat sink for motor.
Operating Voltage: 6.0V DC ~7.2V DC
Test Voltage: at 6.0v at 7.2v
Operating Speed: 0.72sec/360° at no load 0.60sec/360° at no load
Stall Torque: ≧9.5kg/cm (132oz/in) ≧11kg/cm (152.8oz/in)
Running Current: ~0.3A ~0.35A
Torque Current: ~2.5A ~3.0A
Output (6 turn) 30mm dia drum = 560mm sheet travel
Dead Band Width: 2μsec (Digital PCBA)
Size: 40.6 x 20.0 x 38.9mm
Net Weight: ~69g
NOTE: – Winch does NOT have turns adjuster so programmable Tx with EPA
(end point adjuster) is required. To use a basic Tx, some form of restrictor
would need to be fitted to stick unit.
Esquema dos cabos para escotas usando-se o servo de braço:
Um artifício que pode ser usado é ligar o braço do servo a um elástico, de tal forma que ele fique tensionado quando o servo liberar as escotas. Assim sendo ele estará tencionando as escotas para serem cassadas o que vai introduzir uma força extra na hora do servo cassar as velas e na hora de liberar as escotas o vento nas velas estará puxando as escotas e o tencionamento do elástico não irá solicitar tanto o servo.
Este link é um bom lugar para se ver os servos disponíveis no mercado:
COMO FAZER OS CABOS
É em alemão mas use o google tradutor.
http://www.rc-network.de/magazin/artikel_08/art_08-050/art_050-01.html
Muito boa a matéria, mostra várias soluções que podemos adotar.
Abraço, Mauro
Obrigado Mauro.
Um abraço, estamos torcendo por você aqui, no IOM, RG 65 e nos planadores.
fred