Autor Tópico: Adaptar um motor de passo em uma relogioaria mecânica (Lida 19593 vezes)

C N C N o w ! · « **Resposta #15 Online:** 14 de Julho de 2009, 17:05 »

Citação de: minilathe em 14 de Julho de 2009, 13:28

Seria um "regulador de pás".

Ainda vou consultar os horologistas do fórum ... Flávio, kd vc ?

Isso tb me veio à mente, ou pelo chute ou por alguma antiga lembrança, mas o Google não retorna nada de aproveitável que eu tenha visto ...

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Comparativamente à mola helicoidal ("mecanismo de corda"), o motor DC possui rotação mais elevada (operando com baixa corrente de consumo).

É, pode-se dizer que sim. Ou não. Depende. Não tô muito a fim de especular minúcias antes de ter informação suficiente sobre as expectativas e necessidades do Ângelo e sobre as características do aparelho e da aplicação.

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O problema do regulador mecânico é a sua precisão,

Não sei se isso é um prob ... afinal é o dispositivo original, acho que é razoável supor que cumpra sua função satisfatoriamente, não ?

De modo geral registradores gráficos não são utilizados em ambientes muito exigentes, se as características originais forem preservadas acho que tá de bom tamanho.

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A rotação do motor depende da tensão da bateria e da carga mecânica aplicada ao seu eixo ...

Se vc não dissesse eu nunca desconfiaria ... he, he, he ...

Mas não depende só disso não ... falei em eletrônica simples, não simplória, ou seja, um regulador de torque possivelmente ...

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Um controle de velocidade apenas eletrônico (microcontrolado) seria outra opção,..

Pois é, mas não se esqueça que desde logo o Ângelo declarou suas limitações eletrônicas ... microcontroladores e leigos não costumam estabelecer boa amizade muito cedo ... não estivesse já afogado pelas pendências eu me apresentaria como voluntário pra escrever um programinha ... quem sabe vc queira e possa ...

A primeira coisa em que pensei foi mesmo isso, um motor de passo em modo wave drive, desligado após cada pulso, controlado por um microcontrolador com base de tempo a cristal. Arranjo relativamente simples e barato, nenhum componente exótico e fácil adaptação à mecânica existente. Pensaria em alimentar tudo com uma bateria com autonomia suficiente sem me preocupar demais com a portabilidade, já que registradores gráficos costumam ser um trambolho e a bateria não piora muito as coisas ... um carregadorzinho acoplado e temos autonomia por tempo indefinido ...

Uma alternativa ao controlador e seus óbices pode ser uma solução baseada puramente em hardware, menos elegante, mas perfeitamente factível ...

De qualquer modo tô esperando mais informações ...

minilathe · « **Resposta #16 Online:** 14 de Julho de 2009, 19:10 »

Citação de: C N C N o w ! em 14 de Julho de 2009, 17:05

Não sei se isso é um prob ... afinal é o dispositivo original, acho que é razoável supor que cumpra sua função satisfatoriamente, não ?

De modo geral registradores gráficos não são utilizados em ambientes muito exigentes, se as características originais forem preservadas acho que tá de bom tamanho.

Concordo!! Mas vamos ver que registrador é esse, afinal. Um tacógrafo, registrador de laboratório ou algo mais simples e despretencioso...

Citação de: C N C N o w ! em 14 de Julho de 2009, 17:05

Pois é, mas não se esqueça que desde logo o Ângelo declarou suas limitações eletrônicas ... microcontroladores e leigos não costumam estabelecer boa amizade muito cedo ... não estivesse já afogado pelas pendências eu me apresentaria como voluntário pra escrever um programinha ... quem sabe vc queira e possa ...

Sim, as dificuldades são perceptíveis. Mas, apesar das restrições de tempo, posso ajudar nesse sentido.

Citação de: C N C N o w ! em 14 de Julho de 2009, 17:05

A primeira coisa em que pensei foi mesmo isso, um motor de passo em modo wave drive, desligado após cada pulso, controlado por um microcontrolador com base de tempo a cristal. Arranjo relativamente simples e barato, nenhum componente exótico e fácil adaptação à mecânica existente. Pensaria em alimentar tudo com uma bateria com autonomia suficiente sem me preocupar demais com a portabilidade, já que registradores gráficos costumam ser um trambolho e a bateria não piora muito as coisas ... um carregadorzinho acoplado e temos autonomia por tempo indefinido ...

Uma alternativa ao controlador e seus óbices pode ser uma solução baseada puramente em hardware, menos elegante, mas perfeitamente factível ...

De qualquer modo tô esperando mais informações ...

Concordo! Um motor de passo seria uma opção interessante, de implementação e controle mais simples, porém, de maior consumo. Mas, se a bateria for de maior capacidade, elimina-se a restrição.

jab · « **Resposta #17 Online:** 14 de Julho de 2009, 20:45 »

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A primeira coisa em que pensei foi mesmo isso, um motor de passo em modo wave drive, desligado após cada pulso, controlado por um microcontrolador com base de tempo a cristal. Arranjo relativamente simples e barato, nenhum componente exótico e fácil adaptação à mecânica existente. Pensaria em alimentar tudo com uma bateria com autonomia suficiente sem me preocupar demais com a portabilidade, já que registradores gráficos costumam ser um trambolho e a bateria não piora muito as coisas ... um carregadorzinho acoplado e temos autonomia por tempo indefinido ...

Uma alternativa ao controlador e seus óbices pode ser uma solução baseada puramente em hardware, menos elegante, mas perfeitamente factível ...

O registrador é realmente um trambolho e instalo isso em Pontes Rolantes para medir corrente e tensão dos motores.
Como a relojoaria é a parte mais pesada do registrador e a mola a peça mais pesada da relojoaria, a minha intensão é substituir essa mola pelo ckt eletrônico e se for viável manter o controlador mecânico, não tem problema.
O meu objetivo principal é reduzir peso pois são muitos lances de escadas para subir com esse peso e o uso da bateria é a dificuldade de alimentação 110VAC.

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Ângelo, seria possível enviar algumas fotos do seu registrador ?

Qto as fotos, posso enviar sim, só que estou de férias e um pouco longe dele. Daqui a uma semana colocarei as fotos no forum. Mas vcs já descreveram muito bem o registrador, é exatamente isso.

Obrigado Srs. pelo interesse em me ajudar.
Continuo contando com vcs.

Ângelo.

minilathe · « **Resposta #18 Online:** 14 de Julho de 2009, 22:15 »

Citação de: jab em 14 de Julho de 2009, 20:45

O registrador é realmente um trambolho e instalo isso em Pontes Rolantes para medir corrente e tensão dos motores.
Como a relojoaria é a parte mais pesada do registrador e a mola a peça mais pesada da relojoaria, a minha intensão é substituir essa mola pelo ckt eletrônico e se for viável manter o controlador mecânico, não tem problema.
O meu objetivo principal é reduzir peso pois são muitos lances de escadas para subir com esse peso e o uso da bateria é a dificuldade de alimentação 110VAC.

Pela descrição, acho que o bixinho poderia receber um motor de passo pequeno e um controlador (usando um microcontrolador), sem aumento de peso. Pois, sai a mola, e talvez a relojoaria, e entraria o motor e eletrônica. Posso desenvolver um hardware bem simples e respectivo software rodando na velocidade necessária. A alimentação poderia ser através de uma bateria selada de 6V.

A carta é do tipo circular ou de enrolar? Qual é a velocidade da carta?

Citação de: jab em 14 de Julho de 2009, 20:45

O registrador é realmente um trambolho e instalo isso em Pontes Rolantes para medir corrente e tensão dos motores.
......
O meu objetivo principal é reduzir peso pois são muitos lances de escadas para subir com esse peso e o uso da bateria é a dificuldade de alimentação 110VAC.

Dúvida: se voce usa para medir tensão e corrente, então há eletricidade chegando no registrador. Mas seria possível usá-la para alimentar o motor do registrador? Imagino que numa ponte rolante a alimentação dos motores (onde ficará o registrador) seja por escovas, que gastam, apresentam mal contatos, aquecem, ... e o mesmo ocorreria com a alimentação não é?

jab · « **Resposta #19 Online:** 15 de Julho de 2009, 12:56 »

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A carta é do tipo circular ou de enrolar? Qual é a velocidade da carta?

A carta é do tipo enrolar: ao mesmo tempo que a mola aciona o controlador mecânico ela enrola a carta.
A velocidade da carta é de 3"/hora e 3"/minuto.

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Dúvida: se voce usa para medir tensão e corrente, então há eletricidade chegando no registrador. Mas seria possível usá-la para alimentar o motor do registrador? Imagino que numa ponte rolante a alimentação dos motores (onde ficará o registrador) seja por escovas, que gastam, apresentam mal contatos, aquecem, ... e o mesmo ocorreria com a alimentação não é?

Quando os motores são DC a tensão geralmente é de 250Vdc (o registrador é alimentado direto com essa tensão).
No caso da corrente ela varia com a carga e dependendo da potência do motor pode chegar até mais de 1000A, então utilizo um shunt apropriado para alimentar o registrador com um sinal de milivolt. p ex.: se a corrente nominal do motor for de 300A posso usar um shunt de 100mV/500A e a carta com uma escala linear com range de 0 a 500. O registrador tem uma resistência de calibração onde posso calibrar a milivoltagem de acordo com o shunt.

Concluindo: a alimentação é de tensão ou 250Vdc ou de milivolt.

Abraços,
Ângelo.

minilathe · « **Resposta #20 Online:** 15 de Julho de 2009, 13:04 »

Citação de: C N C N o w ! em 13 de Julho de 2009, 23:18

Citação de: minilathe em 06 de Julho de 2009, 12:48
Fiz um teste com um motor ... O consumo é da ordem de 80mA. Uma bateria de 9V alcalina de boa qualidade duraria quase dois dias.

Hum ?! Tem algo aí um tanto esquisito ...

Vc não menciona a tensão de operação do motor, 3,3V talvez ?

E as condições de operação do motor, quais seriam ?

Não sei ao certo, é um motor de vibrador de celular. De qualquer modo, acho que o aproveitamento seria complicado pois o eixo é quase inacessível e ainda há um peso excêntrico dentro. Acredito que haveria o mesmo problema com o motor da manete.

Citação de: C N C N o w ! em 13 de Julho de 2009, 23:18

Quanto à capacidade da bateria, tá correto, se o dado de consumo do motor tb estiver e operando sob corrente constante, a autonomia seria de cerca de 4 ~ 5 horas, admitindo descarga até 4,8V ... isto obviamente não é realístico, tô simplificando muito as coisas, mas sua estimativa de dois dias me parece um tanto exagerada ...

Usei esta DS:

http://data.energizer.com/PDFs/522.pdf

Concordo, minhas previsões estavam exageradas, pois considerei o valor nominal de 550mA.h.

minilathe · « **Resposta #21 Online:** 15 de Julho de 2009, 13:23 »

Citação de: jab em 15 de Julho de 2009, 12:56

Concluindo: a alimentação é de tensão ou 250Vdc ou de milivolt.

Então vamos usar a bateria, pois se for medir apenas corrente não haverá alimentação adequada.

Acho que agora será necessário avaliar as questões mecânicas, como adaptar o motor ao registrador, se poderemos aproveitar efetivamente o regulador mecânico, tentar estimar o porte do motor. Acho que não seria um motor pequeno como eu estava esperando. Eu já trabalhei com pequenos registradores de laboratório, para medir umidade e temperatura (ver figura) e registradores de painel. Haviam uns "trambolhos" da década de 50, mas excetuando o de laboratório, todos eram elétricos e o motor geralmente pequeno.

jab · « **Resposta #22 Online:** 16 de Julho de 2009, 06:08 »

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De qualquer modo, acho que o aproveitamento seria complicado pois o eixo é quase inacessível e ainda há um peso excêntrico dentro. Acredito que haveria o mesmo problema com o motor da manete.

Gil, o motor da manete tinha o peso excêntrico na ponta eixo e eu já o retirei.

Ângelo.

minilathe · « **Resposta #23 Online:** 16 de Julho de 2009, 08:31 »

Ângelo,

Citação de: jab em 16 de Julho de 2009, 06:08

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De qualquer modo, acho que o aproveitamento seria complicado pois o eixo é quase inacessível e ainda há um peso excêntrico dentro. Acredito que haveria o mesmo problema com o motor da manete.

Gil, o motor da manete tinha o peso excêntrico na ponta eixo e eu já o retirei.

Daria pra tirar uma foto ou fazer um desenho do motor, para dar uma idéia das dimensões? (pode colocar uma régua ao lado pra dar idéia do tamanho)

Fotos ou desenhos dos registrador ajudariam nessa etapa. Sabe dizer qual o fabricante e modelo?

Barusso · « **Resposta #24 Online:** 16 de Julho de 2009, 11:31 »

Angelo,

Não sei se vai servir para seus propositos, mas a muito, muito tempo atrás rsrs, estava em uma relogioaria de um conhecido e o mesmo esta arrumando um relogio de um chevete, como sempre fui curioso fique observando o mesmo era a corda(mola) e tinha um tipo de relé, quando a corda ia acabando, tinha um contato que encostava e o relé puxava a corda no começo e o relogio a corda continuava na boa mostrando o horário e fazendo o tic tac rsrs.

Como ele não estava no carro o cara ligou ele em uma bateria acho bem pequena, não me lembro do que era, mas disse que não consumia muito pois esta ali a dias...

Bom vai a dica, nem sei se existem mais estes relógios ou se vai servir, mas ta ai...

Barusso

jab · « **Resposta #25 Online:** 16 de Julho de 2009, 19:30 »

Gil,

Esta é a foto do motor da manete.

Abraços,

Ângelo.

minilathe · « **Resposta #26 Online:** 16 de Julho de 2009, 20:37 »

Ângelo,

Parece coincidência! O motor deve ser igual ao que retirei de um drive de CD antigo, sendo usado para movimentação da gaveta e do cabeçote óptico. Veja meus posts anteriores.

Com toda essa globalização e padronização correndo solta por aí, é bem provável que sejam iguais.

Nesse caso, deve ser um famoso motor Mabuchi (modelo RF-300, com data sheet anexado) que consome menos de 10mA (@ 5V) rodando em vazio, indo até 100 a 200 mA com "carga aplicada manualmente". É um motor de boa qualidade e acho que tem chances de funcionar, mas certamente vai depender da carga mecânica (rotação e torque) necessária para mover o registrador. De qq modo, quando acoplado ao registrador, esse motor deverá girar em rotação relativamente alta, comparativamente à mola, que desenrola devagar quase parando com um torque razoavelmente alto.

Do dada sheet, a rotação ideal pra não abusar e queimar o motor deve estar entre 2500 a 5000 RPM e o torque deverá ser de 5 a 15 gf.cm nessa rotação. A potência desse motor vai de 20mW a 1800mW.

Seguindo o sábio conselho do Jorge!! Pensando em aproveitar o regulador de velocidade, será necessário acoplar o motor à caixa de engrenagens do registrador em algum ponto onde a rotação seja mais alta, provavelmente no regulador de velocidade (de palhetas??).

Para verificar se o motor serve há duas maneiras, com surpresa e sem surpresa

(1) Instalar o motor no ponto correto e ver funciona, e....

(2) Usar o método estimativo. Medir o torque na mola quando está desenrolando e a velocidade com que esta desenrola (voltas por minuto). Obviamente que a força diminui na medida que desenrola-se a mola, mas para simplificar as contas, vamos considerar o torque na mola constante. Calculando a potência (máxima) da mola, que corresponde ao torque máximo (mola enrolada). Para o motor atender, deveremos ter: Pmola < Pmotor. Se Ok, instalar o mesmo sem mais surpresas.

minilathe · « **Resposta #27 Online:** 16 de Julho de 2009, 20:51 »

Ângelo,

Retificando, a rotação do motor em funcionamento deverá ser de 2200 a 2700 RPM. As engrenagens redutoras existentes (ou novas) deverão fazer essa rotação cair para obter as 3"/h ou 3"/min, ou algo próximo, que voce tem hoje.

Como voce trabalha com relojoaria, engrenagens não devem ser problemas não é?

Senão, um velho despertador à corda tem uma penca de engrenagens...

minilathe · « **Resposta #28 Online:** 16 de Julho de 2009, 21:58 »

Ângelo,

Qual o diâmetro do rolo de papel que o registrador move? Poderia dar mais detalhes do mecanismo de movimentação do papel?

Não conheço o mecanismo desse registrador. Mas é usual haver um rolo de onde o papel desenrola e outro que enrola o papel usado, alguns modelos que conheci dobravam o papel usado.

O registrador se move a 3"/min ou 3"/h e em alguns casos, há uma roda pinada que traciona (puxa) o papel, se o diâmetro dessa roda for de 1", teremos aproximadamente 1 RPM (@ 3"/min) nessa roda.

Como o motor RF-300 pode gerar 17gf.cm @ 2200RPM, teríamos um torque disponível na roda de até 17*2200/1=37,4 Kgf.cm. Não considerei as perdas nos mecanismos de redução e a potência gasta no regulador de velocidade. Mas acho que com esse torque todo @ 1 RPM, e com um mecanismo redutor e regulador que não jogue muita energia fora, o motor teria boas chances de funcionar, pois 37 Kgf.cm dá até para rasgar o papel. Na velocidade de 3"/h o torque disponível será 60 vezes maior.

robedany · « **Resposta #29 Online:** 16 de Julho de 2009, 22:11 »

Oi
Sei que a intenção é tirar a mola do relogio registrador e colocar um motor, mas..
Existem relogios que não usa corda, como aqueles cucos, que o movimento é pelo peso pendurado e quando esta acabando, nós temos de puxar novamente para cima.
Lógicamente isso é incoerente, mas apenas como lembrança, eu tinha num carro antigo , um relogio que não tinha corda, motor e nem eletronica, era um pequeno peso que ia puxando a ancora, (acho que é esse nome), e o relogio funcionava, quando chegava no fim, ele encostava no 12V, e por meio de um solenoide era puxado instantaneamente para cima e começava novamente a tracionar o mecanismo de corda.

Isso foi uma coisa que me intrigou bastante tempo, pois com o carro desligado, de vez em quando escutava um treeeq, e não sabia de onde era.

Abraço Roberto

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