Servo para izado y arriado de velas

[Pere Palma]

Saludos a todos
Abro un tema nuevo porque tras explorar el foro no he encontrado nada demasiado específico al respecto.
La idea ya se explica en el tema: usar servos (de lo más "normalito", por precio, ya que necesitaría varios) modificándolos quitándoles el "tope" de recorrido para convertirlos a rotación contínua (he visto varias páginas sobre esta cuestión) y usarlos en el arriado e izado de velas. He visto algunos controladores contínuos (??) que ya hacen este trabajo pero, en principio, me decantaría por los servos modificados por disponibilidad y precio. Por otro lado he visto muchos montajes a base de motores eléctricos sacados de cualquier sitio, desde radio-casets a lectores de CD/DVD (esa era mi primera idea) pero dudo de su potencia incluso montándoles una reductora, además, el trabajo con material "en serie" me facilitaría más las cosas que tener que inventar y diseñar un sistema para cada motor en concreto.

Vale, después de esta "biblia" de preámbulo la duda -y la consulta-
Partiendo (en el caso más extremo) de que alguna vela cuadra podría rondar los 600cm2 y alguna triangular los 300cm2; que forzosamente el cabo debe pasar por 3 o 4 puntos de "roce" (allí donde el cabo "dobla" a través de motones y cuadernales) que aumentará la resistencia de la vela a ser "arrastrada"; y que así mismo y siempre que sea posible voy a hacer uso de cuadernales "funcionales" (o eso espero) para reducir la potencia necesaria...
¿...lo veis factible?
Sobre papel -literalmente-, con un foque de unos 300cm2 y usando cuadernales de 3 ojos me sale una longitud de cabo de unos 360cm a "mover". Desconozco completamente la fuerza que podría necesitar pero, a ojo (muy muy a ojo) sosteniendo unas pesas que tengo de 2Kg (4Kg total) se me hace difícil pensar que un servo de 6Kg*cm y unos 11€ no pueda con la vela...
Tot i així... la duda persiste i de ahí la consulta.

Gracias a todos/as por estas fenomenales páginas

 

[Hellmut1956]

Hola amigo, has o fotos o dibuja lo que quieres hacer. Así al menos yo te podría ayudar.

Dibuja por ejemplo el recorrido de la escota con los detalles que pienses que van a influenciar la función. No me adelanto con recomendaciones antes de "ver" algo!

 

[Pere Palma]

Oppsss... No había visto tu post hasta esta noche.
Cuando he empezado a dibujar un foque para mostrarte me he encontrado con un error de (mi) diseño con el que no contaba y que proviene de la idea original de querer usar motores eléctricos normales (no servos) como fuerza de tracción a los que dotaba de un freno con un electroiman, no quiero liarme con detalles porque llenaría un par de páginas, pero aprovecho para hacer unas preguntas:
1- un servo en movimiento no puede ser traccionado en sentido contrario a menos que se supere su torque, o sea, un servo de 6kg*cm en movimiento no puedo traccionarlo en sentido contrario a menos que aplique una contra fuerza >6kg, en ese caso, lo pararía, lo haría retroceder y seguramente me cargaría la electrónica del servo. Vale, hasta ahí bien.
2- ¿En el caso de que el servo esté "activo" (conectado) pero en reposo, si lo tracciono desde el brazo necesito esos mismos más de 6kg para moverlo? para mi que no, ya que si está en reposo no le estoy dando alimentación para que genere esa fuerza (y por el mismo motivo no debería afectar a su electrónica).
3- En cualquier caso, si tracciono MOMENTANEAMENTE un servo en reposo, ¿éste trata de recuperar su posición original mediante el cable de control o se queda en la posición en la que haya quedado?
4- Y, si hablamos de servos modificados para hacerlos funcionar en rotación continua ¿no les hemos anulado esa capacidad de retornar a su posición original precisamente anulando que "conozcan" su posición?

Quizá me he perdido algo o tengo algun concepto equivocado, pero ahí os dejo mis razonamientos y mis dudas.

Todo esto me lleva a pensar, estimado Hellmut, en tu maravilloso controlador para un motor de pasos ...pero, ufff ...de eso ya hablaremos más adelante.

Un saludo

A ver si mañana puedo dibujar algo decente y lo subo.
Pere

 

[Hellmut1956]

Hola Pere

Trataré de ir por partes para responder a tus numerosas y apreciadas preguntas! Pero esas preguntas son expresión de la necesidad que la tarjeta experimental busca responder. La tarjeta experimental no es el único camino, también existen placas como las arduinos y similares, pero la placa experimental te lleva por la experiencia de montarla y hacerla funcionar a preguntar de forma diferente.

Empecemos por los servos. Hay 2 categorías de servo, donde confieso que solo conozco la de los servos, nombrémoslos análogos o normales y aquellos denominados como digitales. Con estos segundos no tengo conocimiento alguno pues ya hace mucho tiempo me decidí ir por una ruta diferente, para la cual la tarjeta experimental, en su versión original jugó un importante papel!

Si abres un servo veras que no contiene mas que un motor de escobillas DC normal, un engranaje y una plaquita con electrónica. La electrónica compara los valores análogos que resultan de la PWM del receptor con un valor análogo que resulta de la posición del servo. Si hay una diferencia, entonces la electrónica corrige la posición del servo hasta que el valor análogo que resulta de la señal proveniente del receptor vuelve a ser igual. Que resulta de esto?

Un servo puede estar activo por recibir tanto la PWM del receptor, como la tensión de alimentación. Al estar en esta condición el torque del motor DC mas la funcionalidad del engranaje se van a oponer con el torque resultante a cualquier solicitación externa, como será una fuerza física tratando de mover la posición del servo.

Si el servo está inactivo, mínimo no está recibiendo alimentación eléctrica, siendo irrelevante si aún continua recibiendo la PWM del receptor, condición que ocurre si la alimentación eléctrica del servo no es realizada a través del enchufe al canal del receptor. Así lo que escribes bajo punto uno es correcto, si estas consciente que un servo activo está en movimiento, aún cuando está manteniendo su posición! Si el servo está inactivo, según mi definición dada aquí, el mover la posición del servo requiere a un 90%, si no hasta mas, del engranaje oponiéndose a ser girado. Explico aquí que existen engranajes que bloquean la posición del motor y que solo pueden girar cuando la rotación viene del motor y no del otro lado!

Referente a tu punto 2, no se si he entendido correctamente lo que escribes. Trata de so analizar las 2 condiciones del servo como lo describo arriba. Según te entiendo crees que el servo estando activo pero en reposo, significa no girando, no está siendo alimentado, o sea que estaría en el estado inactivo según mi descripción! Esto no es correcto! Lo que ocurre es que el servo no moviéndose por tener los valores análogos resultantes de la PWM del receptor y la señal generada internamente a razón de la posición del servo son iguales. El servo sigue activo, pero como no debe generar trabajo el consumo de energía es mínimo. Si ahora una fuerza ejecutada sobre el brazo del servo trata de mover la posición del brazo, la electrónica en el servo notaría que el motor está girando a una posición donde la señal del receptor y de la posición del servo dejan de cuadrar y entonces el servo activará el motor para oponerse a esa fuerza.

Así referente a tu afirmación bajo el punto 3 es correcta, pero agrego. El servo tal cual describo en el punto anterior va a reaccionar a cualquier movimiento del brazo y mantener su posición. Ahora para entender esto a fondo hay que concientizarse que para la electrónica cualquier movimiento físico es como la velocidad de crecimiento de una planta es para nosotros. No vemos movimiento por ser el crecimiento muy lento. Así el servo y su electrónica son tanto más rápidos que el intento de mover el brazo del servo para la electrónica es como para nosotros la velocidad de crecimiento de nuestras uñas.

Referente a tu pregunta bajo el punto 4 asumo que es posible, sin ánimo de ofensa alguno, que te refieres a lo que se puede ver de 2 formas. Una es viendo como modificación hecha en el servo el haber quitado el bloqueo físico del servo. Es un "diente", un "tope" que bloquea el movimiento posible al servo. La otra forma de ver es, que el motorcito DC, de escobillas en el servo se esté usando como motorcito DC y aprovechando el engranaje para aumentar su torque!

Cuando se modifica un servo para hacerlo, por ejemplo, funcionar como un winche y seguir usando la electrónica del servo, entonces lo que se hace es reemplazar la resistencia variable en el servo. No recuerdo los valores de resistencia mínima y máxima de la resistencia variable en un servo no modificado, solo por describir su función en el servo asumamos que varié entre 1k Ohmio y 10 kOhmios. Es usual usar una "R" mayúscula en vez de la letra omega del alfabeto griego, así de 1kR a 10kR es la forma mas usual de expresarlo por escrito. La resistencia variable cambia su valor entre el mínimo y máximo digamos girando solo 1 vuelta. Así para usar el servo como winche digamos que usemos una resistencia variable que cambia su valor de un extremo a otro dando 10 vueltas. Entonces el servo con esa nueva resistencia variable puede girar hasta 10 vueltas de 360° entre los 2 posiciones extremas y entonces tratará de mantener su posición o de girar, igual como lo estamos acostumbrados de un servo normal Para poder no solo girar 1 vuelta máximo es que hay que quitarle el tope. Claro que el tope también tiene la ventaja de impedir que el servo pueda girar por encima del límite dado por el tope!

Ojalá he podido hacerme entender con mi respuesta!

 

[Pere Palma]

http://www.mini-sail.de/mb/mb-02-12/mb-02-12.htm" onclick="window.open(this.href);return false; (Schotwege nach Maß mit der Zauberbüchse)

"Zwei unterschiedlich große Seilspulen sind auf der selben Achse fest miteinander verbundenen. Wird das eine Seil von der ersten Spule durch Zug abgerollt, dreht sich die zweite Spulen mit und wickelt gleichzeitig das andere Seil auf.
Dieser Vorgang funktioniert in beiden Richtungen. Der Unterschied der Spulendurchmesser bestimmt dabei das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis. Dieses Verhältnis soll nun als nächstes berechnet werden. Zuerst wählen wir den Durchmesser der größeren Spule, welcher sich nach dem Platzangebot im Modellrumpf richtet."

Efectivamente, aunque el sistema es más complejo del que tengo ideado, la finalidad no es exactamente la misma y está diseñado para ir bajo cubierta, el principio es el mismo. Además el enlace me sirve perfectamente para mejorar ideas o/y alimentar nuevas.

Aunque no lo mencioné, cuando hablaba de "tambores de diámetro determinado" me refería precisamente a que, con 2 cabos de longitudes diferentes (1 para el arriado y 1 para el izado, enrollándose uno y desenrollándose el otro al mismo tiempo)(ver siguientes posts) necesito tambores de diámetros diferentes para compensar la diferencia de longitudes.
Por ejemplo:
Un tambor de 10mm de diámetro, el perímetro va a ser P=2TTr (TT-->Pi)
P = 2*3'14*5 P = 31'4mm (esta va a ser la cantidad de cabo enrollada/desenrollada en el tambor por cada vuelta completa).
Otro tambor, girando coordinado al primero en el mismo eje, con un D=16mm
P = 2*3'14*8 P = 50'24mm (esta va a ser la cantidad de cabo enrollada/desenrollada en el 2º tambor por cada vuelta completa).
Así tenemos 2 tambores que, girando al mismo tiempo y a la misma velocidad (simplificando), en cada vuelta completa uno enrolla/desenrolla 31'4mm al tiempo que el otro enrolla/desenrolla 50'24mm.
En un caso práctico lo que conoceremos será la longitud de los tramos de cabo a maniobrar, por ejemplo, un tramo de 800mm y otro de 1700mm. Primero necesitamos decidir de manera un tanto aleatoria el diámetro del primer tambor para calcular el otro (aquí debemos jugar con los cálculos hasta conseguir aquel que se adapte mejor a nuestro requerimiento). Pongamos que para el tramo de 1700mm usamos un tambor de D=30mm
P=2TTr P = 2*3'14*15 P = 94'2mm de perímetro (esta es la cantidad de cabo que va a enrollar/desenrollar un tambor de D=30mm en cada giro completo).
Si dividimos el el total del tramo por lo que "come" cada giro completo tenemos
1700 : 94'2 = 18'05 Estas son el número de vueltas completas necesarias en un tambor D=30mm para enrollar/desenrollar los 1700mm del tramo. Esto significa que el otro tambor debe hacer el mismo número de de giros para enrollar/desenrollar 800mm. Si dividimos el total del tramo por el número de giros tenemos
800 : 18'05 = 44'32 Este es el perímetro del 2º tambor (la cantidad de tramo que va a "comer" en cada giro completo).
Ahora tenemos
P=2TTr --> r=P:2TT r = 44'32 : 2TT r = 7'06mm Así que el diámetro del 2º tambor deberá ser de algo más de 14'1mm
Así tenemos que 2 tambores coordinados en el mismo eje girando al unísono, uno con un diámetro de 30mm y el otro con un diámetro de 14'1, van a maniobrar 1700mm de cabo el 1r tambor y 800mm de cabo el 2º tambor a un tiempo.
Esto nos puede servir para coordinar la caza de escotas de foques/botavaras con diferente longitud de cabo haciendo que los 2 tambores enrollen o desenrollen a un tiempo (siempre que no necesitemos un control preciso por separado), o nos puede servir para izar/arriar una vela con los cabos de izado y arriado de diferente longitud, con un tambor enrollando (recogiendo) cabo al tiempo que el otro tambor lo desenrolla (suelta).

Una cuestión importante no mencionada antes es ...el ancho de cada tambor, relacionada con una inexactitud en los cálculos que seguro que hasta el menos avezado ya habrá visto. Considerando que el diámetro del cabo fuera de 1mm y que el ancho del tambor también fuera de 1mm, con cada giro completo del tambor aumentaríamos (o disminuiríamos) su diámetro ...en 2mm, con el error que eso conllevaría (lo que ya no he calculado es si el error de un tambor compensaría el error del otro). En cualquier caso es obvio que no se van a usar tambores de 1mm de ancho, "repartiendo" las vueltas del tramo de cabo en el ancho del tambor. En un caso "perfecto", con un cabo de D=1mm y un tambor con un ancho de 10mm, albergaría 10 vueltas (de las 18 del total anterior) para dar esa variación de +2mm con lo que se rebaja enormemente el porcentaje final de error. Jugando con todos estos parámetros ya sólo se me ocurre la idea de "ensayo y error" para llevarlo a la práctica... :wink:

 

[Pere Palma]

Gracias Hellmut, tus respuestas siempre son útiles.

He visto algunas páginas relacionadas con el arduino y la verdad es que me atrajo mucho su versatilidad pero como bien dices, no hay nada como la experiència de que algo "tuyo" funcione además de darle la(s) finalidad(es) que uno mismo requiera.

En mis preguntas había perdido de vista el monitoreo del PWM del receptor con la consecuente "corrección de posición", con lo que un servo conectado siempre está activo aunque no esté aparentemente en movimiento, así que siempre se va a oponer a cualquier tracción en el brazo, dentro de su rango de torque, rectificando su posición.

Con respecto a los servos modificados para rotación contínua lo que he visto en varias páginas es quitar el tope físico para que pueda girar más de 360 grados y substituir la resistencia variable por 2 resistencias conectadas en serie iguales, de valor igual a la mitat del valor de la RV, conectando entre las 2 resistencias lo que originalmente sería el cursor de la RV para mantener el punto "central".

Digamos por ejemplo que originalmente el servo rota 180 grados de extremo a extremo y la RV del servo es de 10k Ohm. En la posición 0 grados del servo la RV sería 0 Ohm., en la posición 180 grados del servo el valor de la RV sería 10K Ohm, en su punto "central" (90 grados) el valor de la RV sería de 5K Ohm. Así, con 2 resistencias de 5K Ohm. obtienes un "0" (parado) y una rotación contínua indefinida en ambos sentidos de giro.

Que al fin y al cabo es lo que yo necesito...

...pero con el servo modificado vuelve la duda:
Deduzco que, mientras no se actue sobre la emisora/receptor para accionar el servo, como la comparación segun el valor de la "resistencia" del servo con el PWM del receptor va a ser siempre "correcta" ya que el valor de la resistencia va a ser siempre el mismo, no va a haber "correción de posición" por parte del servo, así que, si hay una tracción con suficiente fuerza en el brazo como para moverlo no recuperará su posición original.

Digamos que uso ese servo de 6Kg*cm con la modificación anteriormente descrita para cazar la escota de una botavara (sería la raíz del punto 2 del otro post):
1- ""¿si lo tracciono desde el brazo necesito esos mismos más de 6kg para moverlo?"" ya que si no hay "corrección de posición" no le estoy dando la alimentación necesaria para que genere esa fuerza.
2- Siguiendo con el caso práctico de cazar escotas, ¿la fuerza del viento sería capaz de generar en el brazo del servo la tracción necesaria para moverlo? (la respuesta obvia es ...depende de la fuerza del viento, pero eso es una perogrullada), la pregunta es ¿lo movería con una fuerza de 6Kg en el brazo? ¿con 5Kg? ¿con 3Kg? ¿con 1Kg? ¿chasqueando los dedos? :roll:

No acabo de entender:
"el mover la posición del servo requiere a un 90%, si no hasta mas, del engranaje oponiéndose a ser girado."
¿90% del torque del servo?

Y...:
"existen engranajes que bloquean la posición del motor y que solo pueden girar cuando la rotación viene del motor y no del otro lado!"
¿es estándar en todos los servos? Si así fuera resolvería de un plumazo estos últimos dilemas.

Gracias. Un saludo
Pere

 

[Pere Palma]

Bueno, aquí teneis una idea bastante aproximada de lo que sería el izado de los velachos y los juanetes de un palo mayor con UN SOLO cabrestante de 2 tambores para cada par de velas.

 

[Pere Palma]

Y esta es una idea bastante aproximada del sistema de arriado de velachos y juanetes con un solo cabrestante de 2 tambores para cada par de velas

 

[Pere Palma]

Otra versión de arriado

 

[Hellmut1956]

Permíteme solo responder ahora a las preguntas tuyas anteriores y no comentar los gráficos, pues el entenderlos me exige algún tiempo de estudio.

Preguntas sobre las "fuerzas" que el brazo del servo puede encarar sin perder su posición:

Creo que te será de alguna ayuda si piensas sobre estas cuestiones, pero usando los términos correctos! El "torque", sea el servo y su capacidad de ejercerlo a sean fuerzas tirando de la escota conectada al brazo del servo siempre se trata del momento angular si el programa de traducción me dio el término correcto.

El torque que una fuerza aplicada al brazo del servo el el resultado de multiplicar la fuerza en dirección tangencial ejercida sobre el brazo del servo y el radio que representa la distancia entre el centro de giro del eje del servo y el punto de ataque de la fuerza al brazo. La magnitud en física es "Nm" lo que refleja el producto de la fuerza en Newton y el radio en metros. Por eso en las especificaciones, adaptado a las dimensiones de un servo en el modelismo es de Ncm.

Eso significa que depende a que distancia del eje de rotación del brazo del servo conectas la escota al brazo del servo, cual es el torque de solicitación. Asumemos que conectas la escota a 2 cm y que la vela ejerce una fuerza de tiro de 1kg sobre el brazo que el servo será solicitado a 2kgcm. Si conectas bajo iguales condiciones la escota a solo 1cm, entonces tienes una solicitación de 1kgcm. Te dejo a tí la labor de encontrar la relación entre "N" y "kg"! je, je. pero creo que el mensaje es claro así.

La segunda pregunta a la que trataré de contestar se refiere a los engranajes autoblocantes. Investiga en el internet para buscar una explicación adecuada. pero trato de darte un ejemplo. Digamos que sobre el eje de un motor se encuentra un parte de un engranaja en forma de tornillo y que una rueda dentada gire cuando el motor hace su eje rotar. Esta rueda dentada entonces también gira y opone un mínimo de resistencia al giro cuando el eje en forma de tornillo es el actor.
Si ahora quieres hacer girar el eje del motor tratando de hacer girar el eje de la rueda dentada existen 2 formas que impactan la función y que se definen a razón del diseño del engranaje en forma de tornillo. El un diseño hace imposible que girando la vuelta dentada el eje del motor gire. O dicho de otra forma es imposible hacer girar la rueda dentada. Ese es un diseño autoblocante. Modificando las características del engranaje en forma de tornillo es posible que no bloqueé y un cierto porcentaje reducido logra hacer girar el eje.

No estoy seguro que he entendido lo que escribes sobre el PWM en este contexto. Sin entrar en detalles. La relación entre el tiempo de un ciclo del PWM tenga un valor "0" y aquel donde tiene el valor "1", se denomina "duty cycle" equivale a cierto valor. Digamos 100. Esto se determina a razón de la posición del control de la emisora.
La electrónica en el servo genera usando el valor actual de la resistencia variable, por ejemplo 5kR, y denomina que tal valor corresponda al valor 100 resultante del porcentaje del duty cycle. Asumamos que así el brazo del servo está en la posición central o que un servo que usa una resistencia variable que permita 12 giros completos en este momento esta en la posición central equivalente a 6 giros. Si ahora el PWM del receptor cambie resultando en un valor de 150, entonces la electrónica del servo hará girar al motor DC hasta que alcanze 9 giros de la resistencia variable, con lo cual el servo toma la posición correspondiente a 150. equivalentemente si la PWM del receptor es modificada dando un valor de 50 entonces la electrónica sel servo hará que el motor DC gire en dirección opuesta hasta alcanzar la posición de 3 giros.
Si ahora volvemos al punto de partida en la posición central, valor 100, giro 6 y una fuerza de tiro hace girar al brazo del servo a al tambor en dirección a una posición menor que "6" entonces la electrónica determina que el servo no tiene aún la posición "6" y activará el motor para que alcanze la posición "6". Algo equivalente ocurre cuando el operador mueve la posición del control en la emisora.

Para que un servo no digital, no conozco estos en detalle, lo llamamos servo análogo funcione como lo esperamos debe recibir información de la emisora esas 50 veces por segundo. Mi módulo de robbe expandía el número de canales poniendo 8 canales en uno de los canales distribuidos resultando que solo cada 8 ciclos un servo recibía la información sobre la posición deseada. El resultado es que la electrónica en el servo pierde velocidad, torque y exactitud pues los intervalos de tiempo son 8 veces mas largos. Considero esto al precio que robbe ofrecía esas componentes un robo!

Allí estuvo el punto de partida porque empecé a dedicarme a los microcontroladores en mi hobby. El controlador recibe la PWM del receptor cada octavo ciclo, pero genera el PWM para el servo las 7 veces adicionales para controlar de forma usual tal servo. Algo sencillísimo de hacer con un controlador!

 

[Pere Palma]

Bueno, tampoco es cuestión de iniciar un curso de física pero estoy de acuerdo en que es mejor hablar con propiedad, más que nada para no confundir.

Uso la expresión "Kg*cm" porque es la nomenclatura más corriente en las especificaciones de los servos. Aunque podría confundirse con un "Momento Lineal de Fuerza" cuando -efectivamente- se trata de un "Momento Angular" ...pero al fin y al cabo hablamos de servos y de rotaciones. :wink: El torque (o esfuerzo de torsión) precisamente se refiere a la tendencia de un cuerpo a realizar un movimiento de rotación sobre algun eje cuando le aplicamos una fuerza. La definición más clara que he encontrado dice: "se llama torque a la capacidad de una fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto, calculada en Nm (Newton-Metro)."

Cuando hablamos de Newtons interviene también la aceleración producida relacionada con la fuerza, pero la tendencia es identificar (erroneamente) "Kg*cm" con "Torque". Debe ser más fácil de "vender" (el servo ...y la moto)(sarcasmo MODE=ON) si hablan de "Kg*cm" y no de "Ncm"...

Conozco las variaciones en la fuerza dependiendo de la longitud del radio en el que se ejercen, simplemente cuando hablo de las fuerzas y para simplificar y facilitar la comprensión del texto doy por supuesto, aunque no lo mencione, que la distancia desde el centro del eje al extremo del brazo donde actuan esas fuerzas es 1cm.

Con respecto al PWM los dos venimos a decir lo mismo solo que tu especificas un poco más. Lo que venía a decir es que, al fin y al cabo, lo que hace el valor del PWM y el valor generado en el servo dependiendo de la posición (por tanto de su resistencia) de la RV es "compararse". Cuando el servo "detecta" una discrepancia empieza a rotar hasta corregir su posición e igualar su valor con el del PWM.

Había leido algo sobre módulos de expansión y encontré en una página un receptor de 16 canales que podría serme útil. También vi algo referido a la manera, segun su capacidad y características, de "multiplicar" las funciones de una emisora. No he profundizado demasiado en el tema hasta tener una idea más clara de cuantos canales podría necesitar. Me parece genial la idea del controlador para mantener un control preciso aunque, (y siempre que acabara usando módulos de expansión) excepto para el timón y quizás alguna escota de foque y/o botavara, de momento no lo considero necesario. Usando los servos para izado y arriado, una vez la vela está en posición (izada o arriada) no creo necesitar un control tan contínuo y preciso. En cualquier caso, aunque ya lo voy teniendo en cuenta, eso está unos 2 millones de pasos más adelante de donde estoy ahora... :roll:

Aun no me he puesto con los engranajes auto-blocantes pero entiendo el principio del tornillo sin fin para tal propósito.

Gracias Hellmut
Un saludo
Pere

 

[Pere Palma]

Googeleando un poco -y buscando otra cosa- he encontrado esta página donde describe la modificación de un servo para rotación contínua. Más que por la modificación en sí el detalle que ha atraido mi atención ha sido el hecho de usar una resistencia variable con tornillo multivuelta para sustituir el potenciómetro del servo en lugar de usar 2 resistencias del mismo valor. Con esto se soluciona algo que me tenía con la mosca tras la oreja y que no he comentado anteriormente. Aquellos que estais más acostumbrados al uso de componentes electrónicos no os sonará nada nuevo: la tolerancia de las resistencias. Esto significa que 2 resistencias de igual valor con una tolerancia de un +/-5% o un +/-10% (los valores más normales que vamos a encontrar en el mercado) ...pueden NO tener EXACTAMENTE el valor nominal ni la misma resistencia una que otra debido a esa tolerancia.

Cuando en la modificación de un servo hablamos de usar el contacto entre las 2 resistencias para establecer el "punto medio" o "parado" del servo, nos podríamos encontrar que en ese punto la lectura que hace la electrónica del servo de la resistencia no es exactamente la que necesita para establecer ese punto con lo que podría seguir rotando en uno u otro sentido. Desconozco el valor máximo y mínimo de resistencia entre los que el servo sí establecería el punto, pero de esta manera seguro que nos evitamos alguna sorpresa.

Con la RV con tornillo multivuelta lo que conseguimos es un "ajuste fino" de ese valor de la resistencia. 10 sobre 10.

Además me ha aclarado algo que no sabía. Un servo modificado mantiene el control de velocidad. Yo creía que no.

http://www.x-robotics.com/montaje.htm" onclick="window.open(this.href);return false;

NOTA: Debido al ingente número de páginas que describen la modificación con 2 resistencias ...se ve que el sistema funciona. Pero bueno, ahí está el enlace.

Un saludo
Pere

 

[Hellmut1956]

Perdón si te di la impresión que no sabes lo del torque y el radio. Pero me he acostumbrado tratar de expresarme preciso pues en muchos hilos a mi opinión puede comprobar que por inexactitudes de términos las reflexiones de algunos van por mal camino por aplicar un concepto inexacto o erróneo.

Ya sabes que soy aficionado a la electrónica y a ir por nuevos caminos. Pero también escucho de aquellos expertos modelistas que en soluciones mecánicas es preferible elegir una solución sencilla para reducir al máximo posibles causas de problemas. Sin embargo me atrevo a mencionar que una solución a base de un controlador y un poquito de programación de este te resultaría mucho mas sencillo y adaptable to objetivo del control de escotas para tus velas.

No mas te cuento que hoy finalmente me decidí por poner la orden por un kit nuevo de evaluación den un controlador de motores de paso y un kit con el sensor magnético angular de Austria Microsystems. Si te miras mi tutorial sobre motores para el que tuve la audacia de llamarlo adelantado, los experimentos son algo que puede ser sumamente entretenido. la placa que he utilizado en ese tutorial, la llamada "stepRocker" solo era capaz de aceptar una tensión de alimentación de un motor de paso hasta 24 a 25 VDC. Esta placa de evaluación nueva me permite alimentar el controlador de paso hasta 46 VDC.

Mi fresadora de torre se desajustó, por lo que no puedo usarla actualmente para no dañarla mas. Pero como estoy también progresando con mis trabajos en las mejoras de mi taller si pienso que hacia primavera me será posible ponerme a repararla. me he puesto el objetivo que recién me dedicaré a arreglarla cuando mis mesas de trabajo del taller finalmente queden vacias y libradas del chaos en proceso de disminución! Orden en el taller es prerequisito para ponerme a arreglar la fresadora, cosa que tiene que ser hecho con muchísima precisión.

Pues anímate, por ejemplo comprándote una placa RaspBerry Pi 2 B, que en ese caso podrás beneficiarte de mis trabajos actuales y aprender jugando lo de la programación en sistemas embebidos. Navidad se aproxima, una buena ocasión !

 

[Pere Palma]

No, no, qué va, tranquilo, prefiero un lenguaje preciso que términos inexactos, lo que pasa es que yo también doy muchas cosas por supuestas y a veces "embull massa sa troca" (lío mucho la cosa) y a veces mi lógica se da de ostias con mi (des)conocimiento mientras "mi manera de ver las cosas" espera turno... Además, el hecho de que ya conozca un concepto no tiene importancia, siempre habrá algun detalle que desconozca y así amplío conocimientos y, quizás más importante, siempre habrá alguien que vaya siguiendo el hilo al que le vendran de perlas tus comentarios, conocimientos y saber hacer

Siento lo de tu fresadora, pero estoy contento de saber que sigues abriendo camino con nuevos dispositivos.

No había visto tu tutorial sobre motores de paso, lo acabo de buscar, a ver si mañana le echo un buen vistazo.

Por cierto ...como veo que no has corregido mucho mis razonamientos, supongo que ya voy aprendiendo alguna cosa... :wink:

Ahora mismo mi presupuesto no es que sea bajo, es que es ...nulo Quizás por eso estoy más tiempo con la planificación y el lápiz que con la lima, el pegamento ...y el soldador

Gracias Hellmut
Un saludo
Pere

 

[Pere Palma]

Bueno, esto es lo que se me ha ocurrido con un tornillo sin fin.
El servo se podría montar en casi cualquier posición, lo que es ideal para adaptar el sistema al espacio disponible bajo cubierta.

http://www.mecapedia.uji.es/engranaje_de_tornillo_sinfin.htm" onclick="window.open(this.href);return false;

 

[Hellmut1956]

Gracias por tu amable respuesta. Me he vuelto cauteloso porque me han contado por allí que hay personas que riegan el chisme que me siento superior a otros modelistas y nada es mas ajeno a esto. Es mas, yo creo que las habilidades de modelista , demostrado continuamente por las ingeniosas y geniales soluciones que presentan, por ejemplo aquí en el foro, se beneficiarían mucho si logran sobreponerse a una barrera que solo considero existe en las mentes de las personas y no es existente realmente referente a todo lo que es electrónica. Yo personalmente considero que la electrónica es básicamente algo sumamente sencillo si se dejan a un lado la intimidaciones. Si veo tus reflexiones de como realizar tu manejo de las escotas de forma mecánica y pongo esto contra el esfuerzo que requiere usar métodos de la electrónica y programación, creo que tu solución sería mucha mas sencilla, estable y adaptable que los caminos mecánicos que presentas.

Habiendo escrito esto quiero indicarte un posible problema que te puede resultar siguiendo el camino que presentas en tu gráfico. Un servo fue diseñado para resistir las solicitaciones posibles en su uso. Lo que un servo definitivamente no ha sido diseñado es que el eje del brazo del servo reciba un tornillo sin fin! Mira lo que ocurre! La rueda dentada que conforma el engranaje junto con el tornillo sin fin resulta en una fuerza que trata de mover el tornillo sinfín en dirección ortogonal, en dirección del radio de la rueda dentada al punto de contacto con el tornillo sinfín. Esa solicitación no prevista de la mecánica del servo puede resultar dañando el servo. Un tornillo sinfín tendría que reposar a ambos lados del punto de contacto con la rueda dentada para que el tornillo sinfín no pase ese "torque" a la mecánica del servo. Son tales detallitos, como por ejemplo la diferencia de movimiento del lado de la escota que tira al lado suelto para los cuales defines una relación definitiva determinando los diámetros de los tambores. Si solucionas este labor con electrónica cualquier adaptación no es mas que un cambio de parámetros en un programa. En el caso de mi diseño de un sistema de control de escotas un sensor angular magnético monitorea el angulo entre el eje central del casco y el palo de la vela y usando una tabla grabada en la memoria flash asigna para cada ángulo una posición propia para el tambor de la escota que es activado usando el motor de paso. El sensor angular me da 512 posiciones angulares posibles sobre el ángulo de 90°, el palo de la vela o en línea con el eje central del casco hasta una posición ortogonal, 90°. El motor de paso da 21 vueltas de 360° cada una para cambiar el largo de la escota, cada vuelta de 360° consiste de 200 pasos completos y cada uno de los pasos completos está subdividido en 256 micropasos. de allí resultan varios millones de posiciones posibles del motor de paso. Cada posición la defino con un dato de 32 bits, así la tabla solo requiere de 512 * 4 bytes = 2048 bytes. Imagínate, que ninguna solución mecánica puede permitir tal resolución, pero usando una placa LPCXpresso1769 que no cuesta mas que unos 20,- Euros y un controlador para motores de paso tiene un precio de quizá 10,- Euros si hago la placa yo mismo!
Para experimentar la solución que tengo en mente usaré los 2 kits de evaluación que me compré y que me dan un entorno de super lujo para estudiar esto.

 

[Pere Palma]

Disculpame Hellmut por no haber respondido antes.

Respecto al tornillo sin fin, si el problema es que el eje del servo no reciba directamente una fuerza a través del tornillo sin fin quizás la solución sería acoplar el sin fin a un engranaje y que sea éste el que esté en contacto con el eje del servo.

En cuanto a los tambores, la razón de optar por una solución mecánica con tambores de diferente -y determinado- diámetro y anchura es el hecho de necesitar 2 tambores por vela y poder maniobrar 2 (o más velas) con un mismo cabrestante -ergo, con un mismo servo- como ya dejo entrever en los esquemas de izado y arriado. Estoy hablando de un aparejo de fragata con 26 velas, más su orientación al viento, más el timón, así que forzosamente necesito conjuntar velas en un mismo mecanismo para ahorrar servos, canales en el emisor/receptor (también para ahorrar volumen y peso que eleven demasiado el centro de gravedad y alteren una estabilidad ya de por sí crítica con tanto trapo) y, por supuesto, coste económico.

Sé que es un proyecto muy ambicioso, quizás demasiado, y quizás nunca lo llegue a construir. En mi cabeza lo veo navegar y ya daba por supuesto que la electrónica va a ser una ayuda fundamental, pero antes de empezar nada necesito conocer que el concepto general, el barco en conjunto, es factible y para eso necesito tener un cierto grado de certeza de que esa "parte mecánica" va a funcionar. Con esa idea abrí este hilo.

(hoy no tengo el día... )
Un saludo
Pere

 

[Hellmut1956]

No te preocupes. Tu proyecto es un buen objetivo, pues te obliga a pensar lo que los gringos llaman "out-of-the-box-thinking", pensar siguiendo nuevos senderos. El reflexionar sobre el como hacerlo, el idearse un sistema y después analizarlo, todo de forma virtual, mental, es algo en lo que mas del 90% del tiempo hago. Si tu hubieras visto mi primer "solución" para metas mucho menos demandantes fue una catástrofe, pero fue un ejercicio muy valioso. Así que sigue reflexionando e ideándote soluciones.

Me imagino que una cosa que podría ser un aspecto lateral de tu realización, pero que es necesario analizar, es el como instalar tu sistema para todas esas velas dentro del casco, pensar como sería la labor si te vas a algún lago y tienes que armar tu velero y que tiempo y esfuerzo eso tomaría, como arreglar algún desajuste que puede ocurrir. Piensa que una solución de muchos hilos requiere armarlo bajo las condiciones afuera, exige tener un acceso de mantenimiento si algo falla afuera, etcétera.

A mí me costó años de intentos de concebir una solución, rechazarla por alguna razón y definir un nuevo camino. Mirando hacia atrás en el tiempo creo que fuera de que a nuevos caminos se requiere aprender, aplicar y hacer un diseño para aplicar ese camino posible que se va formando en la mente. Creo que una barrera que vale la pena trabajar por sobreponerse a las limitaciones resultantes es el realmente abandonar viejos caminos. Te doy un ejemplo. Siempre en estos intercambios te refieres al uso de servos pero con la intención de usarlos de una forma no usual. Me atrevo decir que el uso de un servo basa en trochas acostumbradas de pensamiento! De lo que realmente estas escribiendo cuando te refieres a un servo es una componente que recibe la PWM del receptor R/C y lo transforma en un movimiento de giro. Pero eso realmente ya no es un servo! De lo que escribes es un motor DC que mueve un engranaje y como resultado ejerce una fuera de rotación. El comando para que hacer lo ejecuta una electrónica dentro del servo que haría su función igual o mucho superior es convertir una señal PWM en una posición! Para eso ni un Arduino es requerido! es como usar un porche para sacar y mover una cortadora de cesped! Muy grande, muy costosa y poco eficiente! Abre un servo que no te importe si se daña y mírate su electrónica. Es un chiste! Por fracción del costo puedes realizar to objetivo superior al servo. Una componente de la familia de controladores tinyAVR puede cumplir esto. Motores DC de algún electrodoméstico dañado puede ser la fuente gratis de un motor DC, impresoras dañadas una fuente de motores y de engranajes y sus respectivos ejes. Empieza en aprender electrónica por ejemplo haciendo, y mi apoyo está disponible aprendiendo el como hacer placas tu mismo y programarlas. Así no mas tienes todo un set de "piezas de lego", hardware y programas, que combinando adecuadamente y adaptando lo parámetros de los ejemplos de programas te dará la seguridad para partiendo de allí enriquecer tus reflexiones. hay aquí en el foro un amigo que hizo el curso y me impresiona la creatividad e ingenio que aplica en sus proyectos.

 

[Agripa]

Saludos Pere, aparte de decidir como vas a montar los winch para las escotas , intentarìa asegurarme de evitar que se enrolle el cable por falta de tensión , hay diversas maneras muy sencillas , pero necesitas espacio dentro del casco y asegurarte de que el cabo siempre va guiado .

 

[josechu]

Estimados compañeros de foro,
mis mas cordial saludos a todos, y lo primero pedir disculpas por no poder salir con mas asiduidad en este distinguido foro.

de igual forma, me gustaria aportar a este hilo una alternativa o solucion que pudiese ser tenida en cuenta en caso de ser de utilidad para a quien le pueda interesar.

se trata de un pequeño circuito electronico que hace funcionar a un motor para que gire a izquierdas o derechas a muy bajas revoluciones y con una fuerza de 3 a 4 kilos todo ello controlado desde nuestra emisora.

es decir moviendo el joystic hacia arriba gira el motor a derecha a unas 30 rpm y si movemos a hacia abajo gira a izquierdas a las mismas rpm.

estas rpm se puede modificar un poco a nuestro gusto ajustando un poteciometro que lleva la placa
es decir podemos aumentar a 30 y tantos o reducir a nuestra necesidad esas rpm.

funciona a 12 voltios

incorpora dos finales de carrera para situarlos a los topes de donde queramos poner el final de su recorrido.

el motor como podreis ver en la foto es de muy pequeñas dimensiones (mas pequeño que un servo) y lleva piñoneria metalica.

este diseño lo realice para subir o bajar anclas, para mover el brazo de la pluma de una grua, o para accionar las barreras del paso a nivel en modelismo ferroviario.

pero es apto para cualquier otra utilidad en la que se necesite hacer girar un mecanismo a izquierda o derecha a baja revolucion y con un gran par de fuerza.