Cómo construir una grúa con Circuit Cubes: Tutorial paso a paso

Respuesta rápida

Construye la grúa en cuatro fases: una base ancha y lastrada, un mástil vertical arriostrado, una pluma horizontal con un punto de polea en el extremo y un cabrestante motorizado que enrolla cuerda para subir y bajar un pequeño gancho. El mecanismo de elevación es la parte que determina si la grúa funciona, así que dedica la mayor parte del tiempo de construcción a ello. Un solo motor, una caja de cambios y unos 3mm de LED para el extremo son suficientes.

Una grúa es una de las mejores primeras máquinas para construir con Circuit Cubes porque cada parte tiene un trabajo que se puede ver: la base resiste el vuelco, el mástil soporta la carga, el brazo se extiende y el cabrestante realiza la elevación real. Cuando la grúa falla, normalmente falla exactamente en uno de esos trabajos, lo que facilita el diagnóstico.

Este tutorial guía la construcción en el orden que evita retrabajos. Primero montará el marco, luego añadirá el mecanismo de elevación motorizado, y luego probará con una carga ligera antes de añadir algo pesado. Espere aproximadamente 30 minutos para una primera construcción y aproximadamente 15 minutos una vez que conozca el diseño.

Lo que necesita antes de empezar

Necesitas un bloque de motor y batería de Circuit Cubes, una caja de cambios, un generoso suministro de vigas y placas, cuerda o cordón fino, y un pequeño gancho o clip doblado. La caja de cambios es la pieza más útil aquí porque intercambia la velocidad del motor por fuerza de giro, que es exactamente lo que necesita un cabrestante. Si aún no tienes una, la Caja de cambios - #6585 es una forma económica de añadirla.

En la punta del brazo, un par de luces pequeñas facilita el uso de la grúa en habitaciones oscuras y le proporciona una comprobación visual de que la corriente llega al extremo lejano de la estructura. Los LEDs de 3 mm encajan en los orificios estándar de los ladrillos y consumen muy poca corriente, por lo que no acortarán notablemente su tiempo de funcionamiento.

• Corte la cuerda más larga de lo que crea necesario; recortar después es fácil, empalmar no.
• Tenga listo un peso pequeño, como una pila de ladrillos, para las pruebas de carga.

Etapa 1: Construya una base que no vuelque

Comienza con una base plana de al menos ocho tacos de ancho y doce de largo. El ancho es lo que evita que la grúa se vuelque lateralmente cuando el brazo se extiende, así que resiste la tentación de construir una base estrecha y elegante. Añade una segunda capa de placas encima para rigidizar la base y dar al mástil un agarre sólido.

Coloca el bloque de batería abajo y hacia la parte trasera de la base, en dirección opuesta a la que alcanzará el brazo. Su peso actúa como contrapeso, y mantenerlo bajo también significa que si la grúa se cae, no aterrizará sobre el bloque. Comprueba la base presionando la esquina delantera; si la parte trasera se levanta, ensancha la base antes de continuar.

• Error común: construir la base demasiado pequeña porque parece más ordenada. Una grúa que se vuelca no es una grúa.

Etapa 2: Levanta un mástil arriostrado

Construye el mástil como una columna cuadrada hueca en lugar de una sola pila de ladrillos. Una columna hueca es mucho más rígida con el mismo número de piezas y te proporciona un canal para pasar el cable del motor hasta el brazo. Apunta a un mástil de entre diez y doce ladrillos de alto para una grúa de mesa.

Añade refuerzos diagonales desde la base hasta aproximadamente la mitad del mástil en al menos dos lados. Estos refuerzos evitan que el mástil se doble hacia adelante cuando el cabrestante tira. Antes de continuar, empuja suavemente la parte superior del mástil en cuatro direcciones; cualquier flexión visible significa que necesitas otro refuerzo.

• Punto de control: el mástil debe sentirse rígido, no elástico, al presionar la parte superior.

Etapa 3: Añadir el brazo y el punto de polea

Fije el brazo en la parte superior del mástil para que pueda pivotar, utilizando un solo pasador o eje como bisagra. Un brazo que pivota le permite cambiar el alcance sin tener que reconstruir. Extienda el brazo aproximadamente una vez y media la altura del mástil, luego agregue una sección trasera corta detrás de la bisagra para que actúe como brazo de contrapeso.

En la punta del brazo, cree una guía suave para la cuerda. Un eje pequeño, una polea o incluso un borde redondeado de una viga funcionan; lo importante es que la cuerda se deslice sin cortar el plástico. Dirija la cuerda desde el cabrestante, suba por el mástil, a lo largo del brazo y sobre este punto de guía.

• Error común: pasar la cuerda sobre una esquina afilada de ladrillo. Se desgasta y añade fricción que detiene el motor.

Etapa 4: Construcción del mecanismo de elevación motorizado

Monte el motor en la base del mástil, no en el brazo. El peso en la base es estable; el peso en el brazo actúa como una palanca en su contra. Acople el motor a la caja de engranajes y luego a un eje pequeño que actuará como tambor del cabrestante.

Enrolle la cuerda alrededor del tambor tres o cuatro vueltas y átela. Más vueltas proporcionan más agarre y menos deslizamiento. Antes de conectar la alimentación, gire el tambor manualmente para confirmar que la trayectoria de la cuerda esté despejada y que la guía del brazo gire libremente. Luego, haga funcionar el motor en ráfagas cortas y observe hacia qué lado gira el tambor.

• Punto de control: si el motor se esfuerza o la cuerda resbala, añada más vueltas en el tambor antes de cambiar cualquier otra cosa.

Etapa 5: Pruebe, luego cargue

Cuelgue primero un gancho vacío y haga funcionar el cabrestante hacia arriba y hacia abajo en todo su recorrido. Observe si la cuerda salta de la guía del brazo y si el mástil se flexiona bajo la tracción. Solucione esos dos problemas antes de añadir peso, porque empeoran con la carga, no mejoran.

A continuación, añada una carga ligera, como unos pocos ladrillos pequeños, y levante lentamente. Si la grúa se mantiene, aumente la carga en pequeños pasos hasta encontrar el límite. Ese límite es información útil: le indica si necesita una base más ancha, una relación de transmisión más baja o un brazo más corto.

• Nunca deje una grúa cargada colgando sin vigilancia; el motor y la batería seguirán trabajando contra la carga.

Secuencia de construcción de la grúa de un vistazo

1. Coloca una base ancha y con peso: Construye al menos ocho ladrillos de ancho y doce de largo, con el bloque de batería montado abajo y hacia la parte trasera como contrapeso. Presiona la esquina delantera: si la parte trasera se levanta, ensancha la base antes de continuar.
2. Levanta un mástil arriostrado: Usa una columna cuadrada hueca de diez a doce ladrillos de alto y añade refuerzos diagonales en al menos dos lados. El mástil debe sentirse rígido al empujar la parte superior en las cuatro direcciones.
3. Articula el botavara y añade una guía: Fija el botavara en la parte superior del mástil para que pivote, extiéndelo aproximadamente una vez y media la altura del mástil y coloca una guía lisa en el extremo. Pasa un dedo a lo largo del recorrido de la cuerda; cualquier esquina afilada desgastará la cuerda y detendrá el motor.
4. Monta el cabrestante en la base: Acopla el motor a la caja de cambios y a un tambor de eje pequeño, luego enrolla la cuerda tres o cuatro vueltas alrededor del tambor. Gira el tambor primero a mano. Si se atasca, corrige la trayectoria antes de aplicar corriente.
5. Prueba sin carga, luego carga en pasos: Cicla el gancho sin carga, observa saltos de cuerda y flexión del mástil, luego añade peso en pequeños incrementos. Detente al primer signo de tensión y anota el límite de carga; ese número te indica qué cambiar.

Piezas que facilitan este montaje

• Caja de engranajes - #6585: Se vende individualmente como una sola caja de engranajes, cantidad 1. Una caja de engranajes convierte la velocidad del motor en fuerza de giro, lo que permite que un pequeño tambor de cabrestante levante una carga en lugar de calarse.
• LEDs de 3 mm: Se vende como un par de LEDs de 3 mm; el anuncio indica que no incluye montaje y es solo de referencia. Dos pequeñas luces bastan para marcar la punta de la pluma y confirmar que la corriente llega al extremo de la grúa, y añaden un consumo mínimo.

Construya primero la base y el mástil, coloque el cabrestante en la parte inferior y pruebe con un gancho vacío antes de confiar peso a la grúa. Una vez que levante de forma fiable, pruebe con una pluma más larga o un segundo punto de polea para ver cómo el alcance modifica la carga que puede manejar.