Muito se fala a respeito do torque e velocidade de um servo. É comum ouvir nas pistas que esse ou aquele servos têm velocidade X e torque Y.
Tão comum quanto esses comentários é o consenso que o torque seria a quantidade de quilos que um servo pode levantar. Esse conceito está errado e vou explicar agora o que essas duas unidades de medida querem dizer.
Unidades
Antes de entrarmos efetivamente na explicação do torque, precisaremos entender as unidades de medida utilizadas.
O Sistema Internacional expressa a grandeza do torque em N.M (Newton.Metro).
No exterior, é comum ver o torque expresso em Oz.In (Onça.Polegada). Aqui no Brasil, estamos acostumados ao Kg.Cm.
Mais pra frente vou mostrar como é feita a conversão de medidas e apresentar uma constante para prática transformação de unidades.
Para a velocidade, utiliza-se tanto no Brasil quanto no exterior a unidade segundo/60° (s/60°). Para nós ela é bastante conhecida.
Torque
O torque é a medida de o quanto uma força aplicada a um objeto em um ponto faz esse objeto girar.
O Torque (T) é dado pelo produto do Braço do Momento (r) pela Força (F) e para fins de simplificação, considerarei que essa força é sempre paralela ao Braço do Momento (r).
T = r X F
O Braço do Momento é a distância entre o Ponto Pivô e a posição onde é aplicada a Força (F).
O Ponto Pivô é o ponto sobre o qual o objeto será girado.
Tomemos como exemplo o servo Ino-Lab HG-760HB com as seguintes especificações:
- Tensão de operação: 4,8V ~ 6,0V
- [4,8V] 0,10s/60° - 94,43Oz.In
- [6,0V] 0,08s/60° - 106,93Oz.In
Quanto maior a tensão utilizada, maiores serão o Torque e a velocidade do servo.
Atenção! Os servos não têm obrigatoriamente as mesmas tensões de operação. Verifique no manual do seu a indicação do fabricante. Utilizar uma tensão diferente da que o seu servo foi especificado poderá danificá-lo.
Convertendo as Unidades
Utilezemos como exemplo a tensão de 6,0V para os cálculos. Você poderá reproduzir o processo para a tensão de 4,8V.
6,0V --- 106,93Oz.In
Utilizando uma regra de 3 simples, temos:
1Oz --- 0,0283495Kg
106,93Oz --- XKg
X = 3,0314120Kg.In
Como 1 polegada equivale a 2,54Cm temos que:
X = 3,0314120Kg.In X 2,54 = 7,69Kg.Cm
Uma forma prática para realizar os cálculos é multiplicar o valor do torque expresso em Oz.In por 0,07200773 para obter o resultado em Kg.Cm.
Essa constante é o resultado do produto 0,0283495Kg X 2,54Cm.
Calculando a Carga Suportada
Depois de converter as unidades, vamos calcular quantos quilos um servo com um torque de 7,7Kg.Cm pode levantar.
Temos que:
T = 7,7Kg.Cm
r = 2,5,Cm (distancia da centro da roseta até o ponto de fixação do ball link)
F = ?
T = r X F
7,7Kg.Cm = xKg X 2,5Cm
x = 7,7Kg.Cm / 2,5Cm
x = 3,08Kg
O resultado da fórmula mostra que um servo com um torque igual a 7,7Kg.Cm utilizando um braço de 2,5Cm vai levantar um peso de 3,08Kg.
Pela mesma fórmula é possível ver que quanto maior for o braço, menor será o peso que o servo será capaz de levantar e vice versa.
Velocidade
A velocidade, como disse anteriormente, é medida em segundo/60° , ou seja, ela é calculada em função do tempo que o Braço do Momento (r) leva para percorrer 60°.
Veja a figura abaixo.
Para um tempo constante, a velocidade aumenta a medida que o ball link é posicionado mais para a ponta da roseta.
Lembre-se disso: quanto maior o Braço do Momento, maior a velocidade de atuação do servo e menos peso ele levantará. O contrário também é verdadeiro.
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