Grandiosa Engenhoca de Berlindes 1

Grandiosa Engenhoca de Berlindes 0.1

This post is part 1 of 3 of Grandiosa Engenhoca de Berlindes 1

A minha primeira incursão em Lego GBC (Great Ball Contraption, Grandiosa Engenhoca de Berlindes ou muito provavelmente Raio de Traquitana Pá!) atingiu as funcionalidades mínimas no mesmo dia em que o correio entregou os livros Lego.

Cada módulo GBC recebe bolas Lego e entrega-as ao módulo seguinte, em circuito fechado. Neste caso, por sugestão do meu #1 (o segundo maior fã de Lego cá de casa) entrega a si mesmo. As normas são praticamente minimalistas mas ainda assim suficientes para assegurar que vários participantes num evento possam trazer os seus módulos e juntá-los sem preparação prévia.

Além do efeito hipnótico sobre quem assiste permite também exemplificar alguns conceitos de engenharia (sobretudo mecânica mas também da minha área de formação que é a Electrónica de Controlo e Automação / Robótica).

Falta ainda controlar o fluxo (de modo a evitar encravamentos) e afinar a zona mais crítica (quando cada braço da azenha atinge a posição horizontal) onde a bola por vezes ressalta para trás em vez de seguir o caminho previsto. E depois passar de controlo manual para automático com um Mindstorms NXT.

Apesar das normas requererem bolas Lego (cujo diâmetro vim a descobrir ser de 9/16″ = 14.2 mm) usei «missangas» redondas, mais ou menos do mesmo tamanho e peso e muito mais baratas. Também é possível usar berlindes de vidro (em Portugal parecem ser todos de 16 mm) mas são bastante mais pesados e rijos pelo que se a engenhoca encravar pode sair algum projectado e partir alguma coisa (o Murphy assegura que VÃO sair vários projectados e partir PELO MENOS uma coisa importante).

Grandiosa Engenhoca de Berlindes 0.2

This post is part 2 of 3 of Grandiosa Engenhoca de Berlindes 1

Após umas micro-férias para terminar em grande os 4 meses da licença parental, pequenas alterações à versão anterior:

velocidade maior
um pequeno elevador para assegurar que apenas um berlinde entra na nora
um «funil» para evitar que os berlindes bloqueiem o caminho para o elevador
extremidades dos 8 braços da nora alteradas para os berlindes não escorregarem por baixo (por sugestão da cara-metade)

As alterações na velocidade e nas extremidades dos 8 braços fizeram com que os berlindes tendam agora a seguir o braço em vez de deslizar para o «poço» de saída, terei de corrigir as extremidades dos 8 braços.
Além disso o elevador está sincronizado com a rotação da nora por isso apenas 1 dos 8 braços está efectivamente a uso, é necessário aumentar o ritmo do elevador.

Finalmente o funil é um paliativo fraco para o congestionamento dos berlindes à entrada do elevador. A partir dos 7 berlindes em jogo estes começam a bloquear-se mutuamente e o elevador deixa de ser alimentado. É necessário refazer a «cesta» de entrada.

Todas estas alterações forçam-me a recostruir quase de raiz toda a Engenhoca, será uma oportunidade para corrigir alguns outros defeitos menores e tirar fotografias a alguns pormenores ocultos.

Grandiosa Engenhoca de Berlindes 0.3

This post is part 3 of 3 of Grandiosa Engenhoca de Berlindes 1

Já que tive de desmontar a Engenhoca para melhorar alguns dos pontos identificados na versão anterior aproveito para documentar melhor o projecto.

Numa nora verdadeira, a água é levada por uns recipientes (alcatruzes) montados nas extremidades dos braços da nora. Apesar de existirem versões Lego muito engenhosas que mantêm a ideia dos alcatruzes, não tenho experiência nem variedade de peças à disposição para me aventurar por aí, preferi empurrar os berlindes ao longo de uma superfície.

O trajecto dos alcatruzes forma uma circunferência mas em Lego há poucas peças grandes e curvas que possam ser usadas (há umas secções de rampa de skate mas não tenho nenhuma) e não consegui aproximações suficientemente boas com as peças-rampa (telhas) tradicionais (o berlinde ou ficava encravado entre a rampa e o braço da nora ou escorregava por entre ambos).

Optei então por uma superficie ajustável, à custa de uma corrente:

GBC1-corrente — Os berlindes deslizam ao longo desta corrente, disposta como um quarto de circunferência.

A corrente tem 33 unidades de comprimento, à custa de 11 «elos» cinzentos interligados com outros10 elos brancos, todos eles «vigas» (beams) de comprimento 3, do tipo 32523. A ideia é suspender a corrente de modo a formar um quarto de uma circunferência (não muito exacta mas se for flexível o suficiente acaba por autoajustar-se com o próprio deslizar do berlinde).

Os pontos de fixação dos extremos da corrente podem ser calculados sabendo o raio da circunferência:

Como a corrente tem o comprimento de apenas um quarto de circunferência, o perímetro total será 33×4=132 a que corresponde um raio de 21 unidades:

P=2πR

Na verdade a nora tem um raio ligeiramente menor, cerca de 20 unidades (é difícil obter-se exactamente o comprimento pretendido com a combinação de peças utilizada) mas como o percurso da corrente também não segue uma circunferência perfeita acaba tudo por se ajustar.

GBC1-v03-nora — A nora utiliza uma roda com 8 braços com pequenos alcatruzes nas extermidades.

Finalmente um pormenor da corrente depois de montada:

GBC1-corrente-montada — Consegue-se ver os extremos dos braços a roçarem a corrente: após 1 ou 2 rotações completas da nora a corrente ficou ajustada.