Criação De Sistemas Mecânicos E Elétricos

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Criação de Sistemas Mecânicos e Elétricos Um guia para a obtenção de melhores resultados na construção de mecanismos de pequeno porte Poli - USP Por Erik Yassuo Yuki [email protected] Revisão 1.0 Agradecimentos A meus pais, por tudo o que são para mim. A meu avô, pelas valiosas lições de criatividade. À minha namorada, Emily Neves, pelo carinho e apoio incondicionais, pela revisão do capítulo 7 e também pelas boas idéias, muito úteis na preparação deste guia. A Lucas Frenay, pelas valiosas informações a respeito de competições passadas e pelas sugestões de temas, alguns dos quais só serão tratados nas próximas versões. A Felipe Maia, Filipe Campos, Leonel Kimura e Maurício Trujillo, pelas sugestões de temas, muitos deles aproveitados aqui. “Cuidado quando começar a andar: seus pés podem levá-lo a lugares mais distantes do que você jamais imaginou” (O Senhor dos Anéis) 2 Prefácio Para muitos alunos recém-ingressados em cursos de Engenharia, os projetos que são solicitados pelos professores representam um grande desafio, ou por falta de conhecimentos prévios, ou por falta de instrução por parte dos docentes ou, mais freqüentemente, por ambos os motivos. Não é de se espantar: muitas vezes, chegamos à faculdade sem termos tido tempo ou oportunidade para desenvolver certas habilidades e adquirir certos conhecimentos que são muito importantes ao engenheiro. Em parte, essa condição pode ser atribuída à forma de ingresso nas universidades do País, já que o vestibular, por demandar tanto tempo de estudo, acaba dificultando o estudo e a pesquisa de outros assuntos não relacionados diretamente ao Vestibular. Claro que não são todos que chegam nessa condição à faculdade; há sempre um ou outro que, por felicidade do destino, teve incentivo para aprender coisas que em geral não se ensina na escola. Outros vêm de cursos técnicos e são também muito requisitados pelos colegas na hora de colocar a mão na massa e fazer o projeto seguir em frente. Este texto foi escrito na intenção de ajudar na construção de sistemas mecânicos de pequeno porte, tais como robôs e carrinhos, projetos comumente pedidos a alunos dos primeiros anos de faculdades de Engenharia. Lembre-se sempre que, mais do que conseguir aproveitar idéias prontas, é muito importante aprender a usar a sua criatividade para resolver, de forma simples e eficiente, os problemas que lhe são apresentados. Esta é a razão de existir da Engenharia. Por esse motivo, este não deve ser considerados um guia completo, e sim uma fonte de algumas idéias que podem colaborar para o sucesso do seu projeto. Boa sorte! 3 Índice Capítulo 1: Chassi Madeira – pág. 5 Acrílico – pág. 6 Capítulo 2: Locomoção Rodas – pág. 6 Esteiras – pág.7 Capítulo 3: Elementos de fixação Eixos não tracionados – pág. 8 Eixos tracionados – pág. 9 Capítulo 4: Transmissão Engrenagens e correntes – pág. 10 Correias e polias – pág. 11 Cálculo – pág. 5 Capítulo 5: Direção Pinhão e cremalheira – pág. 12 Precessão giroscópica – pág. 13 Capítulo 6: Soldas e eletricidade Soldas – pág. 14 Inversão de polaridades – pág. 16 Motores – pág. 17 Fios elétricos – pág. 18 Capítulo 7: Primeiros socorros básicos Cortes e arranhões – pág. 19 Queimaduras por ferro de soldar – pág. 19 Queimaduras por atrito – pág. 22 Capítulo 8: Quando as coisas dão errado Correias soltas – pág. 22 Peças estáticas soltas – pág. 22 Fios elétricos soltos – pág. 23 Eixos quebrados – pág. 23 Capítulo 7: Considerações finais – pág. 23 4 Capítulo 1: Chassi Este é o ponto de partida para qualquer projeto que se vá fazer: a base em que todo o resto será apoiado. Em geral, existe uma limitação quanto ao tamanho do modelo. Sendo assim, é importante que essa peça seja cortada de acordo. Lembre-se que há outras partes que podem ocupar espaço além do chassi, como as rodas, sensores e carroceria. Como o tamanho do modelo incluirá essas partes, então elas também devem entrar no cálculo do tamanho do chassi. O material de que ele será feito também terá grande influência no desempenho final, por isso é importante fazer uma boa escolha. Ela deve levar em consideração as seguintes características: - Densidade específica - Custo de obtenção - Facilidade de moldagem/ trabalho - Resistência mecânica Cabe ao futuro engenheiro determinar qual ou quais são as características mais importantes para que se possa atingir o objetivo do projeto, possivelmente fazendo uso de uma matriz de decisão, já que um material que atenda plenamente a todos os requisitos não existe. O formato do chassi também é influenciado pela aplicação: um chassi largo confere estabilidade, mas dificulta eventuais manobras; se ele for estreito, podem ser feitas curvas de raio menor, porém ele será menos estável. Para modelos de pequeno porte, é comum que se use madeira ou acrílico para a construção. Discutiremos cada um em detalhes: Madeira A madeira oferece certas vantagens para o uso em construção de modelos. É um material fácil de se trabalhar e de custo relativamente baixo, mas são necessários alguns cuidados básicos para sua utilização. Primeiramente, a escolha do material deve ser feita com bastante critério: a madeira não pode ter nós nem estar envergada, os veios devem ser uniformes e o material deve estar bem seco. É recomendável aplicar pelo menos três camadas de verniz para evitar que ela absorva umidade. Entre cada demão, deve ser deixado espaço de tempo suficiente para que fique bem seco. Os veios também devem ser levados em conta na hora de montar o modelo, pois são regiões de maior fragilidade do material. Sendo assim, é recomendável que a construção seja feita de modo a distribuir a tensão mecânica na direção perpendicular à dos veios, que é a de maior resistência. Para unir as peças, se for utilizar cola, é conveniente que ela seja do tipo epóxi, como Araldite, ou então uma cola de nome Pra Que Prego? que, apesar do nome assaz 5 curioso, é muito eficaz para esse propósito. Colas de cianoacrilato como Super Bonder não são boas para materiais feitos de celulose. O uso de pregos não é recomendado porque a vibração causada pelo movimento pode fazer com que eles se soltem. A última coisa que queremos é um modelo desmontando no meio de uma competição... Parafusos costumam ser boas opções. Se for feita uma fixação direta na madeira, deve ser usado o tipo de rosca soberba. Caso se opte por uso de porcas, recomenda-se que sejam do tipo autotravante ou então que seja empregada uma contra-porca. Isto será discutido adiante. Acrílico O acrílico é um material mais difícil de se obter e de trabalhar. Porém, é mais resistente e durável e, com as ferramentas certas, pode ser moldado no formato exato que se precisa. Por isso, pode ser interessante para aplicação em chassis. Como qualquer outro termoplástico, ele derrete facilmente com o calor. Dessa forma, é necessário que se tome extremo cuidado na hora de fazer furos ou roscas nesse material. Como sugestão para evitar o derretimento, pode-se mergulhar a peça a ser trabalhada em água, apenas o suficiente para cobri-la. Assim a refrigeração será mantida o tempo todo e a chance de ocorrer derretimento é menor. Depois de feito o furo, lembrese de lubrificar a broca com óleo para que ela não enferruje. Capítulo 2: Locomoção São várias as formas de tracionamento que podem ser empregadas, desde simples rodas até motores-foguete. Trataremos aqui das mais comuns, que são as rodas e as esteiras. Rodas As rodas não devem representar uma dificuldade muito grande para a construção e a utilização. Acrílico é um bom material para se fazer as rodas, mas elas podem também ser feitas de madeira ou metal. 6 Esteiras Quando se deve enfrentar terrenos irregulares ou se quer uma melhor tração, uma opção interessante é o uso de esteira no lugar das rodas. Este conceito já é bastante utilizado em tanques de guerra que precisam enfrentar todo tipo de terreno. A construção de esteiras é bastante trabalhosa, portanto só deve ser feita em caso de real necessidade. Se esse for o caso, algumas dicas podem ajudar a fazer com que o seu funcionamento seja satisfatório. 1 – A esteira só irá ficar no lugar se for forçada a fazer isso. Para tanto, as peças internas devem ter, alternadamente, um dente de fixação: 2 – As peças, montadas em seqüência, possibilitam um encaixe adequado: 7 3 – Deve ser criada uma fenda para que os dentes tenham onde se encaixar: Finalmente, esta é uma possibilidade para o aspecto final da esteira já montada: Com isso, deve ser possível enfrentar a maior parte dos terrenos acidentados, mas deve ser considerada a possibilidade de se usar rodas de grande raio no lugar das esteiras, pois a perda de energia mecânica por atrito é menor. Capítulo 3: Elementos de fixação Às vezes, parafusos, porcas e outros elementos de fixação têm sua importância ignorada. Por que, pensam alguns, preocupar-se com algo tão simples? O fato é que, pela limitação de tamanho físico, nem sempre é possível incluir na construção motores e fontes de energia de alta potência. Ou então, se o modelo irá participar de uma competição, as regras podem impor limites a esses itens de modo a tornar a competição mais justa. Nesta seção, serão discutidos alguns aspectos referentes a formas de se efetuar a fixação adequada em algumas situações. Eixos de rodas não tracionadas É óbvio que todas as rodas devem ter movimento o mais livre de atritos possível se quisermos que o modelo saia do lugar. Ao mesmo tempo, não queremos que elas se percam no meio do caminho por causa de um parafuso solto. Como alternativa para a resolução desse impasse, pode-se usar um parafuso como eixo e duas porcas para fixá-lo no lugar, como mostrado nas figuras a seguir. 8 Como se pode notar, as porcas são de tipos diferentes. A que está mais próxima à cabeça do parafuso é do tipo comum; já a que está mais afastada possui um anel interno de borracha, muito útil para evitar que ela se afrouxe devido à vibração. Alternativamente, pode-se utilizar duas porcas mais finas, presas uma contra a outra, no lugar da porca com anel de borracha. Assim, o efeito de resistência à vibração será o mesmo. Eixos de rodas tracionadas Para as rodas tracionadas, os eixos em geral não são compostos simplesmente por um parafuso, exceto quando a tração é aplicada diretamente na roda ou em uma engrenagem acoplada a ela. Para evitar que o eixo motor deslize dentro da roda, é recomendável que ele tenha geometria diferente da cilíndrica (usando uma chaveta, por exemplo) ou, caso isso não seja possível, aplicar cola epóxi no eixo antes de encaixá-lo na roda. Se possível, utilize rolamentos entre o eixo e o chassi. Eles diminuem bastante o atrito. Além dos parafusos e porcas, as arruelas desempenham função importante, principalmente quando a fixação for feita em madeira ou plástico, pois assim a força será distribuída em uma área maior e a pressão será menor. 9 Com isso, minimizam-se as chances de causar danos ao material do suporte ou do chassi com um eventual aperto excessivo do parafuso. Capítulo 4: Transmissão Responsável por acoplar mecanicamente o motor às rodas, esta é uma das partes que demandam maior cuidado no planejamento e construção. Há vários métodos possíveis de se construir esta parte: os mais comuns usam engrenagens, correias, correntes, polias ou, possivelmente, uma combinação desses elementos. Discutiremos cada um em detalhe. Engrenagens e correntes Engrenagens e correntes são muito úteis quando se quer transmitir o torque do motor sem que haja deslizamento entre as peças. Cada um tem características peculiares, que podem ser vantajosas (ou necessárias) de acordo com a tarefa a ser cumprida. As engrenagens costumam apresentar perda por atrito menor que as correntes, pois há menos peças se movimentando, (há perda de potência em cada elo da corrente, além de haver maior perda de energia por vibração). Correntes, porém, são mais silenciosas que engrenagens quando em trabalho e apresentam maior flexibilidade de posicionamento tanto do motor quanto da roda dentada que receberá a tração. Além disso, usando-se uma corrente, a coroa (engrenagem maior) terá mesmo sentido de rotação que o pinhão (engrenagem menor); com acoplamento direto, eles girarão em sentidos opostos. As fotos a seguir ilustram os sistemas citados. Engrenagens Correntes Vale notar que as engrenagens são montadas com uma pequena folga, de modo que o torque é transmitido sem forçar lateralmente os eixos, pois isso causa maior 10 desgaste das peças e perda desnecessária de energia. A corrente, pelo mesmo motivo, também deve ficar com pequena folga e cada elo deve ser adequadamente lubrificado. Correias e polias A combinação correia + polia tem, basicamente, a mesma função das rodas dentadas, porém com a diferença de oferecer um movimento amortecido. Como a correia movimenta as polias apenas pelo atrito entre as superfícies, o material de que cada parte é feito tem grande influência sobre o desempenho final. A figura a seguir ilustra essa montagem. É importante lembrar que a correia não deve ser lubrificada. Cálculo A razão entre o número de dentes nas rodas é diretamente proporcional à razão de torque e inversamente proporcional à razão das velocidades de rotação. Por exemplo, se a coroa tem o dobro de dentes do pinhão, o torque da engrenagem é duas vezes maior que o do pinhão, ao passo que a velocidade deste é duas vezes maior que a da coroa. Essa regra vale também para construções com correntes e com correias, pois a cada intervalo de espaço movimentado no pinhão corresponde um mesmo intervalo movimentado na coroa. 11 Capítulo 5: Direção O controle da direção a ser seguida pode ser feito de várias maneiras diferentes. Como cada modelo é diferente, serão apresentadas aqui algumas formas de direção usadas em veículos de maior porte. Assim, podem ser feitas as adaptações necessárias a cada modelo. Pinhão e cremalheira Sistemas de pinhão e cremalheira são usados até hoje em veículos modernos. Eles consistem, basicamente, de um jogo de engrenagens que transformam o movimento rotacional do volante em movimento linear para inclinar as rodas à direita ou à esquerda, como na ilustração a seguir. O eixo do volante possui, na parte inferior, uma engrenagem que se encaixa na parte superior da barra transversal, que possui uma engrenagem linear. Assim, essa barra desliza lateralmente e empurra as rodas na direção desejada. Em um modelo, esse sistema pode ser imitado, por exemplo, da seguinte forma: 12 Direção por pinhão e cremalheira em menor escala Precessão giroscópica Motocicletas equilibram-se sobre duas rodas através do uso do princípio giroscópico, que faz com que as rodas girando tenham uma tendência a manter o conjunto em movimento estável. Em um modelo, entretanto, essa não é uma boa alternativa, pois as rodas costumam ter raios pequenos e baixas velocidades angulares. Uma alternativa é simplesmente aproveitar o fato de que uma única roda na frente do modelo pode ser girada por um sistema mais simples que o de pinhão e cremalheira e dar a direção desejada ao modelo. Capítulo 6: Soldas e eletricidade 13 Em geral, são empregados motores e outros sistemas elétricos para movimentação e controle dos modelos. Assim, é necessário fazer uso de algumas ferramentas básicas para facilitar o trabalho e fazê-lo com a melhor qualidade possível. Como regra geral para máquinas que sofrem vibrações, adote que “uma conexão elétrica nunca é boa o suficiente se não estiver soldada”. Para a maioria dos trabalhos em eletrônica, um ferro de solda simples com potência entre 15 e 25 W é suficiente. Soldas Organização é muito importante na hora de se fazer uma solda, pois muitas vezes se tem mais peças a se manipular do que mãos disponíveis. Assim, comece escolhendo um ambiente bem ventilado para efetuar a solda. Depois, separe as ferramentas necessárias: O ferro de soldar, uma quantidade de solda (liga estanho-chumbo, em geral), um alicate de ponta fina (para segurar as peças), um alicate de corte, um sugador de solda (para o caso de ser necessário desfazer alguma solda) e um desencapador de fios, alicate de corte ou estilete. Também é útil ter uma lixa fina ou um pouco de ácido oxálico (vendido como removedor de ferrugem sob o nome comercial Semorin) ou clorídrico para efetuar a limpeza das partes a serem soldadas. Semorin Desencapador Alicate de corte Alicate de ponta fina Tendo tudo organizado, é hora de começar o trabalho. Primeiramente, desencape o fio no comprimento desejado, utilizando o desencapador, o alicate de corte ou o estilete: Depois, limpe as partes metálicas expostas com o ácido ou lixe-as levemente. O processo é mais fácil conforme se aumenta a superfície de contato do ferro de soldar com a peça a ser trabalhada. Assim, após aquecer o ferro e limpar a sua ponta com uma esponja macia umedecida, aplique uma pequena quantidade de solda à ponta do ferro, de modo que, quando ela encostar na superfície a ser soldada, a superfície de contato entre elas seja maior. 14 Todo o processo de efetuar a solda não deve demorar mais do que dois ou três segundos, para evitar que a capa do fio derreta ou algum componente eletrônico seja danificado pelo calor. Assim, comece segurando o ferro de solda como seguraria um lápis. Encoste sua ponta no local onde se quer fazer a solda e, após aquecido, aplique a solda em quantidade suficiente para cobrir a área comum entre as peças. Não inale a fumaça que se desprende do processo de soldagem, pois ela é tóxica. Posicione-se ao lado do ponto de solda, nunca acima dele. Retire o ferro e, sem deixar que as peças se movimentem entre si, espere que a solda se solidifique. Ela deve ficar com aspecto brilhante e uniforme. Se ela ficar com aspecto fosco e granular, ocorreu uma “solda fria”, característica de quando as peças são movimentadas com a solda ainda líquida e ocorre resfriamento desigual. É necessário corrigir “soldas frias”, pois elas comprometem a condutividade da união. Para tanto, remova a solda usando o sugador e reaplique-a, tomando o cuidado de não permitir movimento entre as partes até que a solidificação esteja completa. Se a solda apresentar uma ponta (chamada de “spike”), significa que o tempo para efetuar a solda foi muito longo e houve aquecimento demasiado da junção. Se o aspecto for limpo e brilhante, não deve haver maior problema. Apenas tome cuidado porque “spikes” podem causar curto-circuitos se dois ou mais deles entrarem em contato com alguma peça de metal. Assim, aproveitando que o ferro já está quente, remova a ponta formada. Se tiver ocorrido uma solda fria junto com o “spike”, é fundamental refazer a solda. Solda correta (esquerda) e solda com spike (direita) Caso se vá fazer soldas em componentes eletrônicos, deve-se ter em mente que muitos deles são sensíveis ao calor. Para evitar danos, prenda uma garra ‘jacaré’ ao componente antes de começar a soldá-lo ou segure-o com um alicate de bico fino durante o processo de solda. Assim, parte do calor será dissipado e a chance de causar danos ao componente é menor. Soldas sempre ficam melhores quando as superfícies estão limpas, por isso usamos a lixa ou o ácido antes de soldar. Mas é importante também mantê-las limpas, o que é particularmente difícil com o ferro, pois a cada vez que se faz uma solda, um pouco da liga e do fluxo de solda (que compõe a parte interna do fio) aderem à superfície da ponta do ferro, prejudicando a qualidade da solda seguinte. Para evitar esse problema, deixe uma esponja umedecida na bancada de trabalho e limpe a ponta a cada vez que for efetuar uma solda. Assim, é possível manter a qualidade do trabalho do início ao fim. Se for necessário remover uma solda, pode-se utilizar um sugador de solda ou uma fita de cobre. 15 Sugador de solda Fita de cobre Para o sugador, a utilização é feita pressionando-se a parte superior do mesmo até que ela se arme. Depois, com o ferro, aqueça a solda a ser removida e aproxime o sugador. Pressione o botão e a solda deverá ser removida. Utilização do sugador Para a fita de cobre, a utilização é igualmente simples: Posicione a fita sobre o local de onde se quer remover a solda e apóie o ferro sobre ela. A solda deve migrar para a fita, ocupando os espaços internos à malha. Quando ela ficar saturada, corte a ponta com o alicate de corte. Lave bem as mãos após terminar o trabalho com soldas, pois a liga contém chumbo, que é um metal tóxico e de efeito bioacumulativo. Inversão de polaridades Quando se precisa inverter polaridades (para inverter o sentido de rotação de um motor DC, por exemplo), é comum fazer uso de relés. Com apenas dois deles, é possível montar um circuito retroalimentado que desempenha essa função. 16 Motores Os motores elétricos são a forma mais comum de se fornecer a força necessária ao movimento do modelo. Eles oferecem várias vantagens em relação aos motores a combustão, dentre elas a operação silenciosa, o maior rendimento, o menor tamanho físico e a maior facilidade de manutenção. Ainda assim, alguns cuidados são essenciais na hora de se utilizá-los. Primeiro, motores são sensíveis a poeira e outras partículas que adentrem sua cápsula. Portanto, é recomendável que, durante a construção e o manuseio, ele seja embalado em filme plástico de PVC (do tipo usado para alimentos) ou que os furos de ventilação sejam cobertos com fita adesiva. Outro ponto importante envolve a ligação elétrica dos fios ao motor. Como há vibração constantemente, é muito importante que a solda seja feita de modo adequado, incluindo a limpeza de todas as peças a soldar com ácido. Além disso, é útil deixar uma quantidade um pouco maior de solda na ponta, de modo a possibilitar que um fio seja amarrado à mão no caso de ele se soltar. Para minimizar as chances de o fio se soltar do motor, ainda pode ser útil prendêlo ao motor com fita isolante, deixando uma folga e evitando dobrá-lo bruscamente. 17 Fios elétricos A escolha dos fios elétricos é um item muitas vezes negligenciado e que pode fazer uma grande diferença no final. Fios muito rígidos podem se quebrar devido à vibração e fios muito finos podem comprometer o desempenho do sistema elétrico devido à perda de energia por efeito Joule. Assim, é recomendado que se use fio flexível com malha múltipla ao invés de fio sólido e que ele tenha capacidade adequada de condução de corrente. A determinação da espessura do fio a ser utilizado depende principalmente da corrente que passará por ele. Para motores DC pequenos, um fio de 0,3 mm² costuma ser suficiente, mas sempre é bom fazer os cálculos corretos e, se necessário, arrendondar os valores para valores superiores aos que forem determinados teoricamente. A tabela a seguir ajuda a determinar a espessura correta do fio de acordo com a corrente a ser utilizada e dá algumas informações extras. kg por km Resistência (ohms/km) Corrente máxima (A) 13,30 118 1,27 38 3,665 10,55 94 1,70 30 8 3,264 8,36 74 2,03 24 9 2,906 6,63 58,9 2,56 19 10 2,588 5,26 46,8 3,23 15 11 2,305 4,17 32,1 4,07 12 12 2,053 3,31 29,4 5,13 9,5 13 1,828 2,63 23,3 6,49 7,5 14 1,628 2,08 5,6 18,5 8,17 6,0 15 1,450 1,65 6,4 14,7 10,3 4,8 16 1,291 1,31 7,2 11,6 12,9 3,7 17 1,150 1,04 8,4 9,26 16,34 3,2 18 1,024 0,82 9,2 7,3 20,73 2,5 19 0,9116 0,65 10,2 5,79 26,15 2,0 20 0,8118 0,52 11,6 4,61 32,69 1,6 21 0,7230 0,41 12,8 3,64 41,46 1,2 22 0,6438 0,33 14,4 2,89 51,5 0,92 23 0,5733 0,26 16,0 2,29 56,4 0,73 24 0,5106 0,20 18,0 1,82 85,0 0,58 25 0,4547 0,16 20,0 1,44 106,2 0,46 Número AWG Diâmetro (mm) Secção 2 (mm ) 6 4,115 7 Número de espiras por cm 18 Como medida de precaução, deixe sempre os fios um pouco mais compridos do que eles precisam ser. Assim, caso haja algum problema, será mais fácil emendá-lo. Capítulo 7: Primeiros socorros básicos Este capítulo foi escrito na esperança de que nunca seja necessário. De fato, os pequenos acidentes que podem ocorrer durante a construção de um modelo são perfeitamente evitáveis, bastando apenas cuidado e organização. É importante também que nunca se use uma ferramenta para um fim que não seja o projetado (a ponta de uma faca para apertar um parafuso, por exemplo) pois, além de danificar a ferramenta, as chances de sofrer um acidente são bem maiores assim. Dois são os tipos principais de acidentes que podem ocorrer em uma oficina: cortes e arranhões (uma ferramenta que escapa, um estilete que se quebra...) e queimaduras (por atrito ou devido a um ferro de soldar). Trataremos de cada um a seguir. Cortes e arranhões Esse é o tipo mais comum de acidentes em oficinas. Felizmente, costuma ser também o menos problemático. Lave bem a área atingida com água e sabão. Se houver sangramento, pressione firmemente com uma gaze ou compressa limpa durante 15 minutos. Após esse tempo, o sangramento já deve ter cessado. Aplique um anti-séptico, um curativo e evite movimentar muito o membro atingido. Se o corte for muito profundo, se ele tiver sido feito por um instrumento enferrujado ou se ele demorar muito a parar de sangrar, procure um médico. Talvez sejam necessários alguns pontos. Aproveite para verificar se sua vacina anti-tetânica está em dia. Queimaduras por ferro de soldar O ferro de solda pode atingir temperaturas acima de 400 graus Celsius, o que pode ser um problema caso ele venha a causar queimaduras. Para evitá-las, todo o cuidado deve ser tomado, separando um apoio adequado para o instrumento e executando o trabalho com calma. Ainda assim, acidentes podem acontecer. Para lidar com eles, trataremos também dos cuidados a se tomar quando ocorrer uma queimadura. Em geral, as queimaduras com ferro de soldar são de segundo grau, por causa da alta temperatura e da alta condutividade térmica do ferro. Porém, a área atingida costuma ser pequena, o que minimiza os riscos. Outros graus de queimaduras podem ocorrer, por isso trataremos de cada um individualmente. A primeira providência a se tomar é manter a calma e colocar rapidamente a área queimada em água fria (não utilize gelo). Não friccione, pois isso pode aumentar a lesão. 19 Após cinco a quinze minutos na água, a dor já deve ter diminuído e uma bolha pode ter se formado. Pausa para uma avaliação. Observe a queimadura: Se houver apenas vermelhidão na superfície da pele (epidérmica), dor e, em alguns casos, inchaço, a queimadura é de primeiro grau. Não aplique nenhum tipo de pomada, creme, loção ou medicamento caseiro. Apenas cubra o local com uma gaze limpa e proteja a área contra pressão e fricção. Ela deve curar-se naturalmente. Se, além dos sintomas da queimadura de primeiro grau, houver formação de bolhas com lesão à camada mais profunda da pele (derme), a queimadura é de segundo grau. Não fure as bolhas em hipótese alguma. Os cuidados iniciais são os mesmos da queimadura de primeiro grau. Além deles, preste atenção às bolhas: Se houver rompimento da pele no local, é de extrema importância manter o local limpo, para evitar infecções. Se for aplicar um anti-séptico à bolha furada, iodopovidona (vendida sob o nome comercial Polviside) é uma boa opção, pois é eficiente, não causa ardência durante a aplicação e não mancha tecidos. Verifique, antes, se nenhum componente do medicamento lhe causa reações alérgicas. Cubra o local com uma gaze limpa e proteja-o contra pressão e fricção. 20 Queimaduras de terceiro grau são extremamente raras durante o uso de ferros de soldar. Ainda assim, é bom conhecer os cuidados a se tomar nesse caso. Elas são caracterizadas por lesões profundas que atingem todas as camadas de pele, às vezes com formação de bolhas de sangue. O tratamento desse tipo de lesão deve ser feito por um médico. Não aplique nenhum tipo de medicamento. Apenas procure manter a parte afetada acima do nível do coração, cubra com uma gaze limpa e procure o atendimento mais próximo. 21 Queimaduras por atrito As queimaduras por atrito têm um tratamento quase igual ao das causadas por ferro de soldar. A diferença reside no fato de que a chance de o atrito causar o rompimento da epiderme é maior. Assim, se esse for o caso, aplique no local um antiséptico após a imersão em água fria por 15 minutos. Não aplique nenhum outro medicamento e cubra com uma gaze limpa. Capítulo 8: Quando as coisas dão errado Por mais que se tome os cuidados necessários, acidentes ou problemas de última hora podem acontecer. Aqui serão dadas algumas dicas para resolver alguns deles, mas elas não devem ser tidas como únicas nem definitivas, já que cada um é único. Calma, paciência e criatividade são imperativas para se obter o sucesso desejado. A idéia, aqui, é propor solução para alguns problemas que podem acontecer durante as competições. Correias soltas Correias podem se tornar sérios problemas quando ficam um pouco frouxas devido ao esticamento. É claro que a melhor solução é substituí-la por uma nova, mas nem sempre é possível fazer isso de imediato. Uma solução temporária é aplicar fita adesiva de dupla face nas polias, o que pode ajudar a aumentar a aderência entre as partes. Outra solução é cruzar a correia, o que irá deixá-la mais esticada e aumentar o atrito, melhorando o desempenho do conjunto. Um ponto a se notar quando é feita a inversão da correia é que o sentido de rotação do motor deve ser invertido. Isso é fácil de se fazer trocando-se as polaridades dos fios do motor, se ele for do tipo de corrente contínua. Assim, ele deve ser religado. Peças estáticas soltas Essa é uma situação um tanto preocupante, se não desesperadora. Mas tendo-se alguns itens à mão, é possível contorná-la com relativa facilidade. Para peças que podem ser envolvidas por uma fita, a clássica solução de aplicar fita adesiva pode ser melhorada trocando-se a fita crepe por Silver Tape®. Para as outas, pode-se usar cola epóxi (Araldite) de secagem rápida. Há à venda uma versão dessa cola que leva apenas dois minutos para secar. 22 Fios elétricos soltos O ponto mais comum em que ocorre rompimento dos fios é próximo ao motor. Lembrando-nos da solda extra que havia sido deixada no contato elétrico do motor, podemos utilizá-la como ponto de amarração do fio. Para isso, ele deve ser desencapado de cerca de dois ou três centímetros, enrolado sobre o próprio eixo e depois amarrado no pólo de onde ele havia se soltado. É conveniente ter um ferro de soldar e um pouco de solda para efetuar adequadamente esse tipo de reparos, caso haja tempo para isso. Eixos quebrados Outra situação preocupante é quando um eixo se quebra. Para solucioná-la, é necessário instalar uma luva sobre os dois pedaços do eixo quebrado. Mas onde arranjar uma luva para eixos no meio de uma competição? A resposta pode estar no seu estojo: Um tubo de tinta retirado de uma caneta e um pouco de cola de cianoacrilato podem resolver o problema em poucos segundos. Capítulo 9: Considerações finais É muito divertido construir um modelo e vê-lo funcionando. Especialmente para os alunos de Engenharia, qualquer que seja a habilitação específica, o aprendizado que vem de um projeto, mesmo que aparentemente simples, é importante: aprende-se a trabalhar em equipe, a compartilhar informações, transmitir conhecimentos e que todas as habilitações em Engenharia são relacionadas, desde a Engenharia mecânica, responsável pelas partes móveis do modelo, até a Engenharia química, responsável pela composição química que produz o melhor rendimento na fonte de energia, quer seja ela elétrica ou térmica. Enfim, desejo-lhe sorte e espero que você tenha muito sucesso com sua criação. 23