Hoje, mecanismos de elevação são amplamente aplicados na automação residencial e industrial. Com uma construção simples e controle ao toque de um botão, elevadores automatizados ajudam a resolver uma ampla variedade de tarefas, como transporte de cargas, otimização de posição, abertura/fechamento automatizado de portas e janelas e assim por diante. Neste artigo, vamos explicar como fazer um mecanismo de elevação e quais ferramentas serão necessárias. Também destacaremos nossas 3 principais soluções de DIY que utilizam os meios de automação discutidos.
O que é um mecanismo de elevação
Existem muitas formas de gerar movimento linear, que é a essência de qualquer mecanismo de elevação. A opção mais comum utiliza uma haste (deslizante) que se move linearmente em uma direção definida. Essa construção forma o corpo de um atuador linear. Geralmente, utiliza-se um conjunto de parafuso e engrenagem (parafuso sem-fim) para criar movimentos lineares na construção do atuador linear. O parafuso macho gira no sentido horário ou anti-horário, e essa rotação provoca o movimento linear de um deslizante conectado à rosca fêmea (porca) ao longo do parafuso macho. Os motores usados em atuadores lineares são, em sua maioria, dispositivos alimentados por corrente contínua (CC). Embora também existam motores pneumáticos e hidráulicos.
Para mudar a direção do movimento do deslizante do atuador linear, ou seja, fazer o mecanismo descer em vez de subir, é necessário inverter a direção de rotação do motor. Se estivermos falando de um motor alimentado por CC, deve-se trocar a polaridade de alimentação invertendo os dois fios de alimentação do motor. A solução mais simples para essa tarefa é usar um interruptor especial para configurar a polaridade. Para parar a haste nas posições finais, um atuador conta com interruptores de fim de curso integrados, que atuam no momento em que o parafuso atinge a posição extrema dentro da carcaça do atuador. Em um mecanismo de elevação, isso significa parar o movimento e fixá-lo em determinada posição. Esses microinterruptores são equipados com indicadores, sendo um instalado na posição extrema e outro no ponto extremo oposto.
Esses indicadores ajudam a desligar a alimentação do motor quando o parafuso toca os pontos extremos. Os atuadores também utilizam elementos como um redutor para alcançar Velocidade suficiente de potência rotacional. Esse elemento pode variar a velocidade de rotação na haste, o que afeta a Velocidade final dos movimentos lineares. Também influencia a força com que a haste se move: quanto maior a relação de redução do redutor, maior a força e menor a Velocidade. No entanto, mesmo que seu atuador tenha a construção mais simples e não utilize um redutor, a Velocidade da haste ainda depende da força aplicada para movê-la. Quanto maior a Velocidade do movimento da haste, menor a força, e vice-versa.
Tipos de atuadores lineares
Como já mencionamos, a maneira mais acessível de construir um mecanismo de elevação é colocar um atuador linear no seu núcleo. Os atuadores lineares podem ser subdivididos em elétricos e pneumáticos.
Atuadores lineares elétricos convertem eletricidade comum em movimento definido pelas leis da mecânica. Eles usam motores elétricos rotativos que transformam o movimento rotacional em um movimento progressivo-linear. Assim, um elemento rotativo move uma haste com a ajuda de um transformador mecânico, por exemplo, por meio de um conjunto de parafuso de esferas (ball screw) ou parafuso de rolos (roller screw). Isso também proporciona um movimento direto e suave. Os atuadores lineares pneumáticos são caracterizados por terem um pistão dentro de um cilindro oco, acionado pela pressão gerada por um compressor ou bomba externos. À medida que a pressão aumenta, o pistão se move em direção às extremidades. Para retornar o pistão à posição inicial, aplica-se uma mola de retorno ou injeta-se gás pressurizado pelo lado oposto do pistão. Um mecanismo de elevação hidráulico baseado em um atuador linear hidráulico funciona de forma semelhante ao esquema do atuador pneumático. Porém, emprega líquido bombeado externamente.
Percebe-se que o tipo de atuador mais popular é o elétrico. Eles raramente apresentam falhas e podem ser encapsulados no formato mais compacto possível. Além disso, esse tipo de atuador é considerado o mais eficiente sob a ótica da Velocidade de movimento, precisão e força de empuxo/tração.
Como criar um mecanismo de elevação
Para montar a construção por conta própria, você precisará de duas coisas. Primeiro, um atuador linear corretamente selecionado e um interruptor para controlá-lo. Outras peças, como as partes de Montagem de um mecanismo de elevação, dependerão diretamente das peculiaridades estruturais do dispositivo ou equipamento que utilizará o atuador linear.
Escolher o atuador linear correto é uma tarefa essencial. Esses dispositivos são motores compactos e econômicos, compostos por uma guia e um parafuso do tipo engrenagem sem-fim. O deslizante normalmente requer 12 V ou 24 V de energia para se mover, embora existam modelos com várias especificações técnicas. Essa potência será suficiente para fazer com que um objeto conectado ao elemento deslizante se mova para cima e para baixo ao longo da guia. Eles estão disponíveis em uma ampla gama de características, como capacidade de Carga, comprimento das guias e potência. Isso significa que você pode selecionar a opção adequada dependendo da Velocidade de movimento desejada e do peso que precisa ser levantado.
É importante selecionar um modelo que suporte cerca de uma vez e meia o peso máximo planejado para transportar. O Recorrido também deve ser 1 polegada maior do que o necessário. Por fim, considere a Velocidade do movimento. Em certos casos, os dispositivos se movem de forma muito brusca, especialmente quando se trata de equipamentos de alta precisão. Quanto à escolha do interruptor, normalmente se usa um interruptor DPDT (Double Pole Double Throw), que permite inverter a direção e parar o movimento com o acionamento da alavanca. Para facilitar ao máximo a construção do seu mecanismo de elevação, recomendamos fortemente considerar controles remotos. Eles eliminam a necessidade de passar cabos em excesso.
Aplicações de mecanismos de elevação
O campo de aplicação aqui é bastante amplo e variado. Mecanismos de elevação acionados por atuadores lineares podem ser usados universalmente, desde regular a posição da TV até erguer rampas para cadeiras de rodas e automatizar equipamentos industriais. Há muitas aplicações domésticas, por exemplo, um elevador pantográfico (tesoura) ou de mesa. Este artigo vai dar uma olhada no uso de um elevador de TV.
Construindo um sistema de elevação para TV
Você vai precisar de 1 ou 2 atuadores, molas a gás, suportes de Montagem, trilhos-guia e materiais de madeira. Existe a opção de configurar o sistema usando alimentação CA ou CC. Se for utilizada alimentação CA, você precisará de um PA-30 com adaptador CA ou da caixa de controle PA-20. Isso permitirá controlar o sistema com um controle remoto sem fio ou com fio. Se for utilizada alimentação CC, você precisará de uma fonte de 12 V e de um interruptor basculante para controlar o sistema.
Há dois tipos diferentes de sistemas de elevação de TV motorizados que podem ser construídos. Um sistema pode baixar a TV do teto e o outro pode elevar a TV de dentro de um armário ou móvel semelhante. Construir um sistema de elevação para TV é uma alternativa mais econômica do que comprar um sistema totalmente montado.
Produtos necessários
- 1 ou 2 Atuadores lineares, dependendo do tamanho da TV.
- 2 x suportes de Montagem (BRK-14), 2 para cada atuador.
- Caixa de controle PA-30 ou PA-20 se for necessária alimentação CA.
O vídeo abaixo demonstra como esse sistema vai operar.
Conclusão
Como você pode ver, não é tão difícil construir um mecanismo de elevação para uso doméstico. Você pode selecionar a opção mais adequada para o seu caso específico diretamente em nossa loja virtual. Acompanhamos todos os nossos modelos com garantia de 18 meses e os configuramos de acordo com suas necessidades e requisitos individuais. Além disso, você também pode escolher entre mecanismos de elevação prontos para mesas, TVs e muito mais.