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Capítulo III - Desenvolvimento do sistema de troca automática de nozzle de corte A segunda solução modelada para o sistema de aperto, foi a solução das patelas com posicionadores de bola. Esta solução é mais complexa em termos de componentes do que a anterior, no entanto, parece oferecer mais fiabilidade e facilidade de funcionamento. Neste caso o engate entre o veio do Porta-nozzle e o veio motor é conseguido através do uso de duas patelas em alumínio. A patela que se encontra ligada ao veio do Porta-nozzle contém um rasgo circular e 12 furos que se destinam respectivamente a oferecer guiamento e capacidade de engate à bola de cada posicionador que está roscado na patela inferior. Quando a cabeça encosta e empurra o Porta-nozzle para baixo, a patela que contém os rasgos encosta na que está ligada ao cubo estriado e comprime as esferas para o interior do corpo do posicionador. Assim que o motor inicia o funcionamento, o cubo estriado e a patela que contém os posicionadores começam a rodar, até que as esferas encontrem os orifícios de posicionamento na patela do Porta-nozzle. Quando se dá este encontro, as esferas saem do corpo do posicionador e alojam-se nos orifícios, permitindo assim que o Porta-nozzle também rode e, por conseguinte, consiga apertar o nozzle na cabeça. 50 Figura 3.32) Rasgo circular e orifícios para engate dos posicionadores de bola na patela do veio do Portanozzle. Figura 3.33) Sistema de aperto de patelas com posicionadores de bola.
Desenvolvimento de um sistema de troca automática de nozzle de corte, para máquinas de corte por laser Como já deu para perceber, através do subcapítulo 3.4.1.3, a solução das patelas acabou por ser a escolhida para equipar o prato giratório porque apesar de ser composta por um maior número de componentes se apresenta como uma solução mais eficaz. A solução dos veios escariados comporta menos componentes, mas levanta mais dúvidas em termos de funcionamento, pois obriga a que o contacto entre o veio e o cubo seja suficientemente forte para fazer rodar o veio motor para a posição correcta. No caso da solução das patelas é a própria rotação do motor, durante o funcionamento, que se encarrega de engatar as esferas nos orifícios da patela do Porta-nozzle, permitindo assim a transmissão de rotação. Outra das razões para se considerar esta solução mais aceitável, prende-se com o facto de se poder utilizar os posicionadores como limitadores de binário, isto é, pode-se seleccionar um determinado posicionador de modo a que este retraia as esferas para o interior do seu corpo assim que é atingido um determinado valor de binário. Desta forma é possível desengatar o veio motor do veio Porta-nozzle quando o nozzle já está totalmente roscado na cabeça, diminuindo-se assim, a preponderância da ligação por atrito entre o nozzle e o respectivo Porta-nozzle. 3.4.1.5 Dimensionamento do sistema A solução do prato rotativo não foi devidamente explorada em termos de cálculo pois, o seu projecto foi abandonado numa fase muito inicial do desenvolvimento, no entanto, foram efectuados alguns cálculos com vista a dimensionar as molas de compressão, o motor de accionamento do sistema de aperto e ainda a ligação por atrito entre o nozzle e o Porta-nozzle. Estes três parâmetros são extremamente importantes para o correcto funcionamento do sistema pelo que se tentou obter uma resposta para cada um. Contudo, dada a condicionante referida acima, é natural que os valores obtidos possam não ser os mais indicados, no entanto, servem como base de referência caso alguém tente implementar esta solução mais tarde. 3.4.1.5.1 Dimensionamento das molas de compressão O sistema do prato rotativo preconiza, como já foi explicado, a utilização de duas molas de compressão. A mola do Porta-nozzle destina-se única e simplesmente a manter este componente na posição de descanso, enquanto a do veio estriado serve para aumentar o atrito entre o nozzle e o Porta-nozzle e melhorar a ligação entre as duas patelas cilíndricas. Tendo em conta que o bom funcionamento do sistema de aperto depende destas duas molas procurou-se dimensioná-las, tendo em conta os seguintes três parâmetros: o O espaço disponível para a instalação; o A necessidade de a mola ser instalada com pré-compressão de modo a que ao ser actuada já se encontre na fase linear de funcionamento; o Escolha de uma mola com um baixo coeficiente de elasticidade, de modo a que força efectuada não seja demasiadamente elevada e, por conseguinte, não danifique o suporte cerâmico da cabeça; 51
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