Estrutura de sustentação em perfil de alumínio¶
Sobre a estrutura¶
A estrutura em perfil de alumínio foi escolhida por oferecer uma possibilidade bastante resistente e modular. A compra da quantidade necessária de perfil de alumínio fica, de acordo com a pesquisa que fizemos em 2016, em torno de R$ 85,00.
| Perfil de Alumínio | |
| Variedades disponíveis | Existem muitos modelos de perfil de alumínio, quadrados, redondos, e tem um conhecido como: perfil de alumínio estrutural, este último é o mais utilizado para montagem de estruturas mecânicas. No geral são com bases retangulares, porem a base pode ser encontrada de formas diferentes; as laterais possuem vincos ao longo do comprimento que permitem interligar com outros perfis de alumínio. |
| Acessibilidade | Os perfis de alumínio são mais facilmente encontrados em grandes cidades, ou em regiões com comércio industrial desenvolvido. Além disso, é facilmente encontrado em sites de compra como mercado live. |
| Faixa de Preços | Os valores vão depender das dimensões solicitadas, podendo variar de 14 reais o metro(valor encontrado de um modelo 15x15) e podendo ultrapassar os 300 reais por metro (valor encontrado de um modelo 50x100). |
| Compatibilidade com Abraçadeiras | Pela facilidade de trabalhar com alumínio estrutural, pode ser de fácil combinação dos dois; outros tubos ou formas podem ser facilmente presas ao Alumínio Estrutural por parafusos. Na maioria dos casos, sequer necessitará de abraçadeiras. |
| Fixação | Podem ser feitos tripés com Alumínio Estrutural. Além disso, pode-se enterrar o alumínio em um bloco de concreto. |
| Galhos/Braços | O Alumínio Estrutural possui vincos ao longo de todo o seu comprimento, permitindo que com poucos parafusos sejam instalados braços em diversos ângulos. |
| Resistência à oxidação | Peças em alumínio sofrem oxidação, porém forma-se uma pequena película de óxido de alumínio sobre o material que impede que o material continue se deteriorando. Está camada é extremamente fina e não é percebida a olho nu, chamada camada passivadora. Significa que o material exposto ao tempo não ira deteriorar-se. |
| Resistência Mecânica | A resistência da estrutura depende do modelo de Alumínio Estrutural escolhido. Em geral são bem resistentes. São utilizados em maquinas CNC. Utilizamos dois "troncos" na estrutura pois com apenas um a estrutura ficou instável, balançando para os lados. |
| Modularidade | De fácil modularidade e montagem. |
Materiais usados¶
Partes disponíveis em lojas especializadas:| Peça | Quantidade |
| Parafuso M3 10mm | 59 |
| Roscas para parafuso M3 | 59 |
| Esticador de cabo de Aço | 3 |
| Grampo para cabo de aço | 6 |
| Cabo de Aço | ~3 metros |
| Perfil Estrutural de Alumínio | ~6 metros |
| Peça | Quantidade |
| Encaixe para esticador de cabo de aço (três furos para parafuso) | 3 |
| Peças de Fixação dos braços e pés (seis furos) | 6 |
| Peças para Fixação dos dois troncos centrais com 4 furos | 2 |
| Peças para Fixação dos dois troncos centrais com 2 furos | 3 |
Conheça os materiais:¶
Parafuso M3 de 10mm - Abaixo vemos um parafuso preto semelhante ao M3 testado, mas indicamos os bicromatados que resistem à oxidação.
(Fonte, Wikimedia Commons, por Macyber.)
Roscas para parafuso M3 - comumente chamadas de porcas. Abaixo vemos um exemplo de rosca.
(Fonte, Wikimedia Commons, por Tropican.)
Esticador de cabo de aço - utilizado para tensionar o cabo, dando firmeza à estrutura.
Grampo para cabo de aço - serve para prender o cabo nas pontas, quando queremos que ele enlace, prendendo-se na extremidade.
Cabo de aço - pode ser bastante fino (em torno de 2mm) pois é muito resistente e a nossa estrutura é algo bastante leve.
Perfil Estrutural de Alumínio - Para deixá-lo pronto para a montagem deve-se procurar uma serralheria ou possuir acesso a uma serra circular. Existem diversos tipos de perfil de alumínio, adequados para diversas situações. Estamos utilizando o perfil quadrado tamanho 15x15 (mm), adequado para o parafuso M3.
Partes que realizamos corte a laser em chapa de acrílico de 6mm:¶
Arquivo que utilizamos no corte a laser para uma estação (obs: no arquivo estão 12 peças triangulares, caso deseje-se reforçar a estrutura prendendo as pernas e braços dos dois lados). - Chapa_para_1_EMM.svg
Encaixe para esticador de cabo de aço e peças de fixação dos braços e pés
Peças para fixação dos dois troncos centrais com 2 e 4 furos
Montagem¶
Os passos a seguir indicam como montar uma estrutura em perfil de alumínio como esta:
Observe que a altura exata das peças de fixação dos pés depende do comprimento dos pés, a altura do encaixe para esticador depende da altura de interesse para fixação de acordo com seu ambiente externo (recomendamos acima de 1m), assim como a altura dos braços. Por isso, recomendamos que durante a etapa de encaixe das peças deixem os parafusos pouco apertados, de forma que seja fácil realizar pequenos ajustes, para no fim apertar todos os parafusos de uma vez.
0. Obtenha o perfil de alumínio com as dimensões ilustradas a seguir (você pode cortar o perfil ou procurar uma serralheria):
1. Parafuse os encaixes para fixador de cabo de aço no tronco maior.
2. Parafuse no mesmo tronco o encaixe para uma perna maior e, perpendicularmente, para uma perna menor.
3. Faça o passo 2 para o tronco menor, seguindo a mesma orientação (isto é, se você olhar por cima e o encaixe para a perna maior estiver apontando para a direita e o da perna menor para baixo, o mesmo deve acontecer no tronco menor). Você terá os dois troncos semelhantes ao diagrama a seguir:
4. Nosso objetivo agora é unir os troncos usando as peças de fixação de dois e quatro furos. Queremos deixar as peças o mais igualmente espaçadas entre sí o possível, mas isso não é uma grande preocupação. Note que uma peça de fixação sempre fica perpendicular às peças adjacentes, ou seja, quando colocarmos uma peça em uma direção, a próxima deve formar um X com a anterior. Como na ilustração a seguir:
4.1. Insira parafusos e roscas em todas as peças de encaixe de dois e quatro furos de forma que eles fiquem com a cabeça apontando para lados diferentes.
4.2 Coloque no tronco menor, pela parte de baixo, primeiro uma peça de dois furos depois uma de quatro furos (as de 4 furos ficam nas extremidades). Use a imagem que mostra tudo montado como referência.
Agora temos ainda dois troncos separados, mas o tronco menor pode ser encaixado no maior.
5. Encaixe o tronco maior no menor usando as roscas e parafusos que ficaram soltas do passo anterior. Insira, agora por cima, as peças restantes de dois furos, colocando as roscas nos dois troncos ao mesmo tempo. Por fim, prenda a peça de quatro furos no fim do tronco menor, como na imagem:
Com os troncos fixados um ao outro, deverá se obter algo como a ilustração a seguir:
6. Parafuse as pernas no local apropriado, ajustando levemente a altura das pernas para que o tronco não fique enclinado.
7. Com os dois conectores de pernas e braços restantes, repita o processo feito para as pernas, porém na parte superior da estrutura.
Resultados obtidos¶
Obtivemos uma estrutura que se mostrou suficientemente firme e apta para suportar ventos intensos. Para a fixação dessa estrutura é necessária a instalação dos cabos de aço.
Ilustrações e diagramas podem ser obtidos e visualizados no Inkscape a partir deste arquivo: ilustracoes_estrutura_aluminio.svg
