Ornitóptero: robôs voadores com origens históricas

A história do ornitóptero é muito antiga. Há mais de 500 anos,Leonardo da Vinci começou a investigar o comportamento de voo das aves e desenhou o primeiro esboço sobrevivente de um ornitóptero. Desde então, numerosos pioneiros, como Gustave Trouvé, Alphonse Pénaud, Hureau de Villeneuve, Victor Tatin e Otto Lilienthal, impulsionaram o desenvolvimento destas fascinantes máquinas voadoras.

Atualmente, temos à nossa disposição uma tecnologia moderna que nos permite realizar o sonho de voar. Um exemplo notável é a águia voadora V3, um ornitóptero inovador concebido e construído pelo dedicado criador Thomas Sand. Este robô voador é tão realista que, à distância, quase não se distingue de uma águia verdadeira. Com uma envergadura de 190 cm e uma frequência de batimento de asas de cerca de 2 a 3 Hz, consegue um tempo de voo de até 26 minutos - um desempenho que nenhum concorrente consegue igualar. Para além da modelagem, o ornitóptero é também utilizado em aeródromos para afugentar aves naturais e evitar ataques de aves. A extremidade da haste igubal ® da igus® desempenha aqui um papel decisivo ao assegurar a fiabilidade e durabilidade da mecânica.

O que era necessário: Terminais de rótula leves e robustos, capazes de transmitir de forma fiável as elevadas forças de tração e compressão geradas pelo bater das asas.
Requisitos: Elevada capacidade de carga, baixo peso, isento de manutenção, resistente à sujidade, movimento livre da esfera esférica, tipo compacto, longa vida útil
Setor de atividade: Fabrico de modelos
Sucesso para o cliente: igubal ® terminal de rótula KBRM-03-MH
Estes terminais de rótula cumprem todos os requisitos e contribuem significativamente para a eficiência e fiabilidade dos ornitópteros. Consistem numa caixa de plástico robusta e numa esfera esférica de plástico com uma manga de metal integrada, que oferece um binário de aperto mais elevado e pode transmitir forças de tração e compressão elevadas sem prejudicar o movimento livre da esfera esférica. Os terminais de rótula oferecem um movimento de baixa fricção e não necessitam de lubrificação adicional, o que os torna particularmente resistentes à sujidade e ao pó. Muitos dos robôs voadores projectados já voaram centenas de horas sem terem de substituir uma extremidade de haste.

O robô voador tem como modelo uma águia.

Experimente o extraordinário desempenho de voo do flying eagle V3

Aqui está o link para o vídeo do YouTube.

Problema

O desenvolvimento de um ornitóptero realista e potente impõe grandes exigências aos materiais e componentes utilizados. Um problema central é o rolamento das asas, que deve resistir a elevadas forças de tração, compressão e torção. Ao aterrar na areia ou na relva, não deve ser permitida a penetração de corpos estranhos na chumaceira. As soluções anteriores, feitas de plástico ou alumínio disponíveis no mercado, falharam nestas condições: Não conseguiam suportar as forças de tração ou eram susceptíveis à sujidade, o que levava a um desgaste rápido e à perda de desempenho. Apenas os terminais de rótula em aço cumpriam quase todos os critérios, mas eram 5 vezes mais pesados do que o terminal de rótula igubal® e 4 vezes mais caros.

Solução

Após testes exaustivos e o nosso aconselhamento, o criador decidiu a favor do nosso terminal de rótula igubal® KBRM-03-MH. Estes terminais de rótula são feitos de um polímero especial que pode suportar elevadas forças de tração e compressão e é também muito leve. Uma manga de metal na calota de plástico assegura um binário de aperto mais elevado. Não necessitam de lubrificação adicional e são, por isso, insensíveis à sujidade e ao pó, o que constitui uma vantagem especial na aterragem em superfícies irregulares. Os terminais de rótula são compactos, robustos e permitem que a esfera se mova livremente no alojamento graças à manga metálica. Graças à sua longa vida útil e ao seu elevado rendimento, contribuem de forma decisiva para o desempenho dos ornitópteros. A águia voadora V3 atinge assim um tempo de voo notável de 26 minutos com um consumo mínimo de energia de apenas 40 watts para uma ave de 0,8 kg.

Produto utilizado

igubal® extremidade da haste

A versão com manga metálica integrada oferece um binário de aperto máx. O binário de aperto através da esfera esférica é de 4 Nm.

KBRM-03-MH

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Cooperação com a igus®

Nos últimos anos, houve uma série de questões técnicas sobre a extremidade da haste que foram respondidas pelos técnicos da igus® de uma forma competente e orientada para a solução. Este apoio contribuiu significativamente para ultrapassar os desafios técnicos no desenvolvimento dos ornitópteros. O terminal de haste igubal® provou ser a solução perfeita para os requisitos específicos do projeto e continua a ser utilizado com sucesso nos robôs voadores.

Close-up da extremidade da haste e do mecanismo da asa do ornitóptero. A robusta extremidade da haste igus® KBRM-03-MH assegura um movimento de baixa fricção e uma elevada estabilidade.

Vista pormenorizada do mecanismo de acionamento do ornitóptero. A engrenagem de dentes rectos de duas fases com uma relação de redução de 100:1 converte eficazmente o movimento do motor no bater das asas.

O design realista ajuda a enganar e a afugentar com êxito as aves naturais nos aeródromos.

Exemplo de candidatura apresentada por Thomas Sand ao concurso manus® 2021