Esta es la primera vez que publico aquí y tengo una pregunta sobre las propiedades estructurales que necesitará una viga para cumplir con algunos requisitos que tenemos para nuestro equipo de robótica. El escenario es el siguiente: nuestro robot tiene dos alas que caen a nuestros lados para soportar a otros dos robots y levantar simultáneamente los tres. La situación hace que el robot levantado aplique una gran cantidad de fuerza en la parte superior de dos vigas soportadas solo desde el lado del ala sostenida contra el marco del robot. Las alas actuales que tenemos están hechas de tubos de aluminio de 1/16 pulg., Que terminaron siendo pesados y no lo suficientemente resistentes para nuestras necesidades.
Hemos estado haciendo investigaciones sobre el uso potencial de varillas de fibra de vidrio o fibra de carbono. Creemos que las varillas de fibra de vidrio sólida de 3/4 pulg. De diámetro exterior serán lo suficientemente fuertes para lo que necesitamos, pero no estamos seguros. Entiendo que la fibra de vidrio es muy flexible, y aunque esto normalmente sería bueno, solo tenemos espacio para una pulgada de flexión. Esto se debe a que los tres robots deben despejar 12 pulgadas mientras se levantan, y levantamos ~ 15 pulgadas hacia arriba. Esto solo deja 3 pulgadas de espacio libre, y nos gustaría mantener tanto margen de maniobra como sea posible para cualquier inclinación / desequilibrio después de levantarlo.
Debido a esto, buscamos tubos huecos de fibra de carbono. Podemos permitirnos .625in OD .515in ID Varillas pultruidas, pero después de hacer una investigación creemos que estas serán ineficaces, ya que se centran en la resistencia a la tracción y la compresión, mientras que la fuerza que estamos tratando es transversal en la parte superior del tubo. Como las varillas enrolladas son bastante caras, el tubo más grande que podemos permitirnos es .422in OD .372in ID varillas de sarga. Entiendo que debido a la forma en que se dirigen las fibras, las varillas enrolladas son mucho más fuertes para lidiar con las fuerzas perpendiculares o de torsión, pero creo que el tamaño que necesitaremos para soportar el robot está fuera de nuestro rango de precios.
Obviamente, esto es bastante y no espero que nadie resuelva por completo nuestros problemas. He presentado toda esta información con la esperanza de que alguien pueda proporcionar los métodos que podemos usar para calcular el tipo de varilla que necesitaremos y su cantidad de deformación, flexión, punto de ruptura, etc. Actualmente estamos planeando usar el 3 / 4in mencionado anteriormente Varillas de fibra de vidrio sólida OD de compuestos de Goodwinds, sostenidas por una pieza de sujeción de aluminio que une las varillas al marco. A continuación adjuntaré algunas imágenes y diagramas para expresar mejor las fuerzas involucradas y nuestra configuración. Tenga en cuenta que el peso también es un factor importante, pero creemos que cualquier compuesto utilizado será más ligero que nuestro ala original. Actualmente cada uno pesa alrededor de 5 libras
¡Gracias chicos!
J
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