Como construir um guindaste com Circuit Cubes: tutorial passo a passo

Resposta rápida

Construa o guindaste em quatro fases: uma base larga e lastrada, um mastro vertical reforçado, uma lança horizontal com um ponto de roldana na ponta e um guincho motorizado que enrola o fio para levantar e baixar um pequeno gancho. O mecanismo de elevação é a parte que decide se o guindaste funciona, por isso dedique a maior parte do tempo de construção a ele. Um único motor, uma caixa de velocidades e alguns 3mm de LEDs para a ponta são suficientes.

Um guindaste é uma das melhores primeiras máquinas para construir com Circuit Cubes porque cada parte tem uma função visível: a base resiste ao tombamento, o mastro suporta a carga, a lança estende-se e o guincho realiza a elevação propriamente dita. Quando o guindaste falha, geralmente falha exatamente numa dessas funções, o que facilita o diagnóstico.

Este tutorial guia a construção pela ordem que evita retrabalho. Primeiro montará a estrutura, depois adicionará o mecanismo de elevação motorizado e, em seguida, testará com uma carga leve antes de adicionar algo pesado. Espere aproximadamente 30 minutos para uma primeira construção e aproximadamente 15 minutos depois de conhecer a disposição.

O que precisa antes de começar

Precisas de um bloco motor e bateria Circuit Cubes, uma caixa de velocidades, um generoso fornecimento de vigas e placas, cordel ou cordão fino, e um pequeno gancho ou clipe dobrado. A caixa de velocidades é a peça mais útil aqui porque troca a velocidade do motor por força de rotação, exatamente o que um guincho precisa. Se ainda não tens uma, a Caixa de velocidades - #6585 é uma forma barata de a adicionar.

Na ponta da lança, um par de pequenas luzes torna o guindaste mais fácil de usar em salas escuras e dá-lhe uma verificação visual de que a energia está a chegar à extremidade mais distante da construção. Os LEDs de 3 mm encaixam nos orifícios padrão dos tijolos e consomem muito pouca corrente, pelo que não reduzirão visivelmente o seu tempo de funcionamento.

• Corte o fio mais comprido do que acha que precisa; aparar depois é fácil, emendar não é.
• Mantenha um peso pequeno, como uma pilha de tijolos, pronto para testes de carga.

Etapa 1: Construa uma base que não tombe

Comece com uma base plana com pelo menos oito pinos de largura e doze de comprimento. A largura é o que impede o guindaste de tombar lateralmente quando a lança se estende, por isso resista à tentação de construir uma base estreita e elegante. Adicione uma segunda camada de placas por cima para enrijecer a base e dar ao mastro uma aderência sólida.

Coloque o bloco de bateria baixo e na parte de trás da base, na direção oposta à qual a lança alcançará. O seu peso atua como contrapeso, e mantê-lo baixo também significa que um guindaste caído não aterrará no bloco. Verifique a base pressionando o canto da frente; se a parte de trás levantar, alargue a base antes de continuar.

• Erro comum: construir a base demasiado pequena porque parece mais limpa. Um guindaste que tomba não é um guindaste.

Etapa 2: Levante um mastro contraventado

Construa o mastro como uma coluna quadrada oca em vez de uma única pilha de tijolos. Uma coluna oca é muito mais rígida para o mesmo número de peças e dá-lhe um canal para passar o cabo do motor até à lança. Aponte para um mastro com cerca de dez a doze tijolos de altura para um guindaste de mesa.

Adicione contraventamentos diagonais desde a base até aproximadamente o meio do mastro em pelo menos dois lados. Estes contraventamentos impedem que o mastro se dobre para a frente quando o guincho puxa. Antes de continuar, empurre suavemente o topo do mastro em quatro direções; qualquer flexão visível significa que precisa de outro contraventamento.

• Ponto de verificação: o mastro deve sentir-se rígido, não elástico, ao pressionar o topo.

Etapa 3: Adicionar a lança e o ponto da roldana

Fixe a lança no topo do mastro para que possa pivotar, utilizando um único pino ou eixo como dobradiça. Uma lança que pivota permite-lhe alterar o alcance sem ter de reconstruir. Estenda a lança cerca de uma vez e meia a altura do mastro e, em seguida, adicione uma secção traseira curta atrás da dobradiça para funcionar como braço de contrapeso.

Na ponta da lança, crie um guia suave para o fio. Um eixo pequeno, uma roldana ou mesmo um bordo arredondado de uma viga funcionam; o importante é que o fio deslize sem cortar o plástico. Encaminhe o fio do guincho, suba pelo mastro, ao longo da lança e sobre este ponto de guia.

• Erro comum: passar o fio sobre um canto afiado de tijolo. Desgasta-se e adiciona atrito que para o motor.

Etapa 4: Construção do mecanismo de elevação motorizado

Monte o motor na base do mastro, não na retranca. O peso na base é estável; o peso na retranca funciona como uma alavanca contra si. Acople o motor à caixa de velocidades e depois a um pequeno eixo que servirá como tambor do guincho.

Enrole a corda à volta do tambor três ou quatro vezes e dê um nó. Mais voltas dão mais aderência e menos deslizamento. Antes de ligar a alimetação, gire o tambor com a mão para confirmar que o percurso da corda está livr e que o guia da retranca gir livrmente. Depois, acione o motor em rajadas curtas e observe para que lado o tambor gira.

• Ponto de verificação: se o motor se esforçar ou a corda escorregar, adicione mais voltas no tambor antes de alterar qualquer outra coisa.

Etapa 5: Teste, depois carregue

Pendure primeiro um gancho vazio e faça o guincho subir e descer em toda a sua extensão. Observe se a corda salta do guia da lança e se o mastro flexiona sob a tração. Corrija esses dois problemas antes de adicionar peso, pois eles pioram com a carga, não melhoram.

Em seguida, adicione uma carga leve, como alguns tijolos pequenos, e levante lentamente. Se o guindaste aguentar, aumente a carga em pequenos passos até encontrar o limite. Esse limite é uma informação útil: indica se precisa de uma base mais larga, uma relação de transmissão mais baixa ou uma lança mais curta.

• Nunca deixe um guindaste carregado pendurado sem vigilância; o motor e a bateria continuarão a trabalhar contra a carga.

Sequência de construção do guindaste num relance

1. Coloque uma base larga e com peso: Construa pelo menos oito peças de largura e doze de comprimento, com o bloco de bateria montado em baixo e para trás como contrapeso. Pressione o canto da frente: se a parte de trás levantar, alargue a base antes de continuar.
2. Levante um mastro reforçado: Use uma coluna quadrada oca com dez a doze peças de altura e adicione reforços diagonais em pelo menos dois lados. O mastro deve sentir-se rígido quando empurrar o topo nas quatro direções.
3. Articule a retranca e adicione uma guia: Prenda a retranca no topo do mastro para que possa pivotar, estenda-a cerca de uma vez e meia a altura do mastro e coloque uma guia lisa na ponta. Passe um dedo ao longo do percurso da corda; qualquer canto afiado desgastará a corda e travará o motor.
4. Monte o guincho na base: Acople o motor à caixa de velocidades e a um tambor de eixo pequeno, depois enrole a corda três ou quatro voltas à volta do tambor. Rode o tambor primeiro à mão. Se prender, corrija o percurso antes de aplicar energia.
5. Teste vazio, depois carregue em etapas: Faça o gancho funcionar sem carga, observe saltos da corda e flexão do mastro, depois adicione peso em pequenos incrementos. Pare ao primeiro sinal de tensão e anote o limite de carga; esse número diz-lhe o que alterar.

Peças que facilitam esta montagem

• Caixa de velocidades - #6585: Vendida individualmente como uma única caixa de velocidades, quantidade 1. Uma caixa de velocidades converte a velocidade do motor em força de rotação, o que permite que um pequeno tambor de guincho levante uma carga em vez de parar.
• LEDs de 3 mm: Vendido como um par de LEDs de 3 mm; a listagem indica que a montagem não está incluída e é apenas para referência. Duas pequenas luzes bastam para marcar a ponta da lança e confirmar que a alimentação chega à extremidade do guindaste, e acrescentam um consumo de corrente muito reduzido.

Construa primeir a base e o mastro, coloque o guincho na parte inferior e teste com um gancho vazio antes de confiar peso ao guindaste. Assim que ele levantar de forma fiável, experimente uma lança mais longa ou um segundo ponto de polia para ver como o alcance altera a carga que ele pode suportar.