Cálculos/Peso especifico do braço

Método por cálculo

Este é um assunto de alguma complexidade e nem sempre bem entendido por nós que vou tentar (dentro do pouco que sei) esclarecer.

Começo por explicar alguns pormenores em relação a este assunto. Como sabem, os fabricantes de braços fazem sempre (ou quase sempre) questão de anunciar a massa especifica do braço. Este valor não tem rigorosamente nada a ver com o peso do braço em si. Se pesarmos um qualquer braço, (headschell, tubo e contra peso) veremos que é bem mais pesado do que o valor de massa especifica anunciado. Então que raio de valor é este da massa especifica, como se calcula, e para que serve. (que grande alhada em que me estou a meter)

O valor determina o "momento de inercia" e portanto, o "peso" final dinâmico que vai afectar a suspensão da agulha e finalmente a agulha propriamente dita. Se colocarem um peso em cima de uma mola em que ambos fiquem em equilíbrio, reparamos que há uma condição de repouso em que as forças se anulam. Mas se colocarmos o mesmo em movimento, iremos reparar que o movimento de inercia irá movimentar o conjunto mola/peso várias vezes até à imobilização.

E qual a razão de o peso estático do braço não ser o mesmo daquele que nos interessa? (peso dinâmico)
A razão é simples. Porque existe o efeito de báscula. Não se esqueçam que o braço está apoiado num determinado ponto, e dependendo do sitio de apoio, e dos pesos e distancias em questão assim vai ser o peso especifico que nos interessa saber. (o tá da inercia)

E para que serve este peso especifico? Para podermos determinar o que será um bom casamento entre o braço e a célula. Não nos podemos esquecer de que os estiletes (cantilever) onde está colado o diamante, está ele mesmo suportado por uma suspensão que varia no seu grau de amortecimento de célula para célula. Não vamos querer colocar um Mercedes clase S em cima das molas de um Fiat Uno. (o exemplo não é totalmente correcto, mas serve para exemplificar)

E como é que se fazem os cálculos? Isso agora é que são elas.....


Estes cálculos fazem muito jeito, especialmente para quem tem braços DIY, mas mesmo para quem quiser comprovar o peso especifico de um braço desconhecido ou um para o qual não encontra os dado do fabricante.
Então vamos lá tentar por as calculadoras a trabalhar. (não nos podemos esquecer que este "peso" é totalmente matemático)

Para os cálculos necessitamos:

1º - Determinar o ponto de equilíbrio do braço e medir a distancia do ponto de equilíbrio ao ponto de rotação do braço. (sem contrapeso)

2º - Comprimento efectivo do braço. (distancia ponto de rotação, ponta da agulha. Este dado é normalmente fornecido pelo fabricante)

Vamos supor que o braço (tubo com headshell) pesa 36 gramas e que o ponto de equilibro se encontra a 130mm do ponto de rotação do braço e um comprimento especifico de 210mm, temos os seguinte cálculo.

36g X (130X130) a dividir por (210x210) igual a 13.8g

Como vemos, o peso especifico deste "tubo e headshell" são 13.8 gramas.

A seguir iremos descontar o efeito do contrapeso que é outra história interessante e iremos ver que aumentando o peso do contrapeso, diminuímos a massa especifica do braço, o que demonstra mais uma vez, que o peso total do braço nada tem a ver com o peso especifico do mesmo.

Bom Dia ,
Isto é que é, é só aprender
O AAP vai parecendo ou ficando uma Bíblia. A nossa Biblia Analógica.
Obrigado, AJS
SA
Filipe

Continuando as nossas contas de ontem, o segundo passo será pesar o contra-peso, aferira a distância ao eixo, e fazer os mesmos cálculos. O resultado é subtraído do peso do braço.

Este método não é totalmente certo. Par ser certo requeria uns cálculos bem mais complexos em que se teria que cortar o braço em pequenos segmentos, pesar a sua massa individual e distancia ao eixo, etc.
Mas dá para ter uma ideia mais ou menos eficaz.

Método Físico/Mecânico

Este é de longe o método mais usado e com resultados mais precisos, e é executado da seguinte maneira.

Necessitamos de uma mola longa e macia, que está segura a um peso. Esse peso mais a mola é colocado em cima do armeboard. (ou melhor dito, ao lado se possível)Prende-se a mola à headshell (sem célula) mantendo o contra-peso no sitio (mais ou menos) em que estaria para uma determinada célula.
Feito isto, é por o braço em movimento.
Agora o que é pretendido é saber a frequência com que o braço oscila. Uma frequência/tempo. É cronometrar o tempo que o braço leva a ir abaixo e voltar ao seu lugar. (Já iremos ver para que serve)
Como o tempo de um ciclo é de difícil medição, (demasiado rápido) poderemos usar 5 ou mais vezes.
Agora é repetir o processo algumas vezes para se obter um valor estável.

Chegando ao tempo/5 frequências (como exemplo) retiramos o braço da mola, e vamos colocar peso. Anilhas são um bom método. Agora é por experimentação. Vai-se adicionando ou retirando peso até se chegar ao mesmo tempo/5 frequências que o braço apresentou. Quando o resultado corresponder, retiram-se as anilhas de cima da mola e pesa-se o resultado. Esse peso corresponde ao valor de inercia e portanto é essa a massa especifica do braço.

Fica aqui um exemplo de um famoso construtor de braços alemão. (MiWi)



Espero que tenham gostado de mais este serviço publico do AAP.

Caro AJS / AAP
Muito bem.
Uns " filmezitos " mais era bom. ´


É sempre aprender
Cumps.
SA

Luis Filipe Goios escreveu:

Caro AJS / AAP
Muito bem.
Uns " filmezitos " mais era bom.

De que género? Romance, ficção, comédia, xxx.....

António José da Silva escreveu:

Luis Filipe Goios escreveu:

Caro AJS / AAP
Muito bem.
Uns " filmezitos " mais era bom.

De que género? Romance, ficção, comédia, xxx.....

Não se pode pedir nada, descamba tudo, cá por mim pode ser xxx

Vamos lá por os braços ( e não só ) a nú

SA

Luis Filipe Goios escreveu:

Não se pode pedir nada, descamba tudo, cá por mim pode ser xxx

Vamos lá por os braços ( e não só ) a nú

Eu ouvi dizer que a partir dos 50 é preciso um motor de arranque.

Reparem bem o que estão a fazer ao tópico. Mesmo como eu gosto.

António José da Silva escreveu:

Luis Filipe Goios escreveu:

Não se pode pedir nada, descamba tudo, cá por mim pode ser xxx

Vamos lá por os braços ( e não só ) a nú

Eu ouvi dizer que a partir dos 50 é preciso um motor de arranque.

Reparem bem o que estão a fazer ao tópico. Mesmo como eu gosto.

Então se gostas deste tipo de conversa que tal este meu pensamento,
»Mais vale precisar de um motor de arranque a partir dos 50 do que pegar de empurrão, deixa-me lá ir ver, ora cá está, aos 44«

SA,

MJC

MJC escreveu:

»Mais vale precisar de um motor de arranque a partir dos 50 do que pegar de empurrão, deixa-me lá ir ver, ora cá está, aos 44«

Olha que isso não era para ser tornado publico.

Mas o motor de arranque só dá entre os 50 e os 59. Depois já nem isso nos vale.

MJC escreveu:

António José da Silva escreveu:

Luis Filipe Goios escreveu:

Não se pode pedir nada, descamba tudo, cá por mim pode ser xxx

Vamos lá por os braços ( e não só ) a nú

Eu ouvi dizer que a partir dos 50 é preciso um motor de arranque.

Reparem bem o que estão a fazer ao tópico. Mesmo como eu gosto.

Então se gostas deste tipo de conversa que tal este meu pensamento,
»Mais vale precisar de um motor de arranque a partir dos 50 do que pegar de empurrão, deixa-me lá ir ver, ora cá está, aos 44

SA,

MJC

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António José da Silva escreveu:

MJC escreveu:

»Mais vale precisar de um motor de arranque a partir dos 50 do que pegar de empurrão, deixa-me lá ir ver, ora cá está, aos 44«

Olha que isso não era para ser tornado publico.

Mas o motor de arranque só dá entre os 50 e os 59. Depois já nem isso nos vale.

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Voltando ao tópico, gostaria de fazer as seguintes considerações.

Tudo o que se diz e sabe em relação ás relações braço/célula têm a sua lógica e razões mecânicas de ser.
Já tinha feito o paralelo do carro demasiado pesado para a suspensão, ou demasiadamente leva para um conjunto mola/amortecedor demasiado rijo. Nenhum destes paralelos está completamente certo, mas dá uma ideia para se imaginar aquilo que está em causa.
Uma DL 103 tem uma suspensão bastante "dura" e é sabido que necessita de um braço de peso médio/pesado. Assim como todos sabemos que uma Shure V15 se dava bem em braços mai para o "leve".

Mas como em muitas coisas no nosso hobby, também aqui a experimentação vai mais longe que o saber. Há combinações de que se gosta que "tecnicamente" não estariam dentro dos padrões.
A regra do que é ideal (8 Hz - 12Hz) nem sempre é a bitola certa para a felicidade. A regra seve para evitar à nascença, erros demasiado grandes que possam incompatibilizar o conjunto.

Mas tentar não custa nada....

Aqui o amigo António é um exemplo de generosidade! Um bem-haja, para ele!

António José da Silva escreveu:

Voltando ao tópico, gostaria de fazer as seguintes considerações.

Tudo o que se diz e sabe em relação ás relações braço/célula têm a sua lógica e razões mecânicas de ser.
Já tinha feito o paralelo do carro demasiado pesado para a suspensão, ou demasiadamente leva para um conjunto mola/amortecedor demasiado rijo. Nenhum destes paralelos está completamente certo, mas dá uma ideia para se imaginar aquilo que está em causa.
Uma DL 103 tem uma suspensão bastante "dura" e é sabido que necessita de um braço de peso médio/pesado. Assim como todos sabemos que uma Shure V15 se dava bem em braços mai para o "leve".

Mas como em muitas coisas no nosso hobby, também aqui a experimentação vai mais longe que o saber. Há combinações de que se gosta que "tecnicamente" não estariam dentro dos padrões.
A regra do que é ideal (8 Hz - 12Hz) nem sempre é a bitola certa para a felicidade. A regra seve para evitar à nascença, erros demasiado grandes que possam incompatibilizar o conjunto.

Mas tentar não custa nada....

Troca lá isso por miúdos. Quando falas de suspensão estás a falar do efeito que esta produz na elasticidade (compliance) da célula?

MJC escreveu:

Troca lá isso por miúdos. Quando falas de suspensão estás a falar do efeito que esta produz na elasticidade (compliance) da célula?

Sim, é compliance que me estou a referir.

Sim senhor, António. Estou sempre a aprender (...ou, pelo menos, tento acompanhar...)

zaratustra escreveu:

Sim senhor, António. Estou sempre a aprender (...ou, pelo menos, tento acompanhar...)

Aprendemos todos uns com os outros e apesar de haverem medições técnicas que possam ajudar no nosso hobby, não são sinónimo de certezas.
O AAP vai-se esforçar por lançar mais material técnico ou esclarecedor para ajudar novos e velhos no hobby- (tipo farinha 33, que servia para o avô e para o neto)

[
O AAP vai-se esforçar por lançar mais material técnico ou esclarecedor para ajudar novos e velhos no hobby- (tipo farinha 33, que servia para o avô e para o neto) [/quote]

Então vamos lá ao esforço, mas cuidado com a farinha, faz espirrar.
É sempre bom saber.

Por se encontrar com dificuldades de postar textos maiores (deve estar a utilizar a trampa do telefone para aceder ao AAP), pediu-me o Sr. Adm. AJS, que postasse o seguinte texto de sua autoria,

Para um desempenho optimizado, o braço e a célula devem ser casados da forma a que se possa obter a melhor harmonia conjugal. Como nas relações dos casais, nem todas as células funcionam com qualquer braço, e vice-versa. Para que um bom casamento seja assegurado, devemos ter conhecimento das especificações mecânicas, tanto do braço como da célula. Para percebermos o modo como estas características interagem e determinam a respectiva compatibilidade, devemos, em primeiro lugar, compreender as dinâmicas desta relação.
Qualquer combinação braço/célula exibe uma ressonância a uma determinada frequência(s). Esta ressonância é devida à interacção da célula (actuando como uma mola), e o peso do braço (actuando como massa). O efeito de mola da célula é descrito como compliance (elasticidade). Como exemplo, um elevado peso numa mola suave, iria obviamente esticar em demasiada a mola.

Na frequência de ressonância, a combinação braço /célula produz uma um aumento dramático na saída. Valores de 3 a 6dB, ou mais, são normais. Este enorme aumento pode causar severos problemas se ocorrer na região da música gravada (que estabelecemos ser acima dos 20Hz). Ou numa área onde os empenos dos discos e o »rumble podem são problemáticos (abaixo dos 5Hz). Uma combinação braço/célula cuja ressonância ocorra na região acima dos 20Hz pode ser influenciada pela música reproduzida no disco. Nesta frequência, um salto significativo no valor da saída terá os seus efeitos alterando o som que terá uma característica borrada»» ou de tubo«««. Em casos extremos, a agulha poderá eventualmente saltar da espira. Do mesmo modo, a combinação célula/braço que exiba uma ressonância abaixo da gama desejada, terá tendência a exagerar os efeitos dos empenos dos discos ou do ««rumble produzido pelo gira-discos.
O objectivo de casar uma célula específica com um determinado braço, será pois o da obtenção de uma ressonância na região dos 10 a 14Hz. Há quem defenda que o intervalo destes valores deverá ser mais apertado, entre os 9Hz e os 11Hz.

Empregando a fórmula de cálculo para a ressonância
Frequência de Ressonância = 1000/(6,28 x RQ (M x C)

M • Massa do braço
C • Elasticidade da célula

Por exemplo,
Se tivermos uma combinação célula/braço com a massa combinada de 14g e uma célula com uma elasticidade de 20, a frequência de ressonância será 9,535.
Esta equação simples não tem em conta todos os factores como por exemplo, factor de amortecimento do braço, factor de amortecimento interno da célula, mas serve perfeitamente para termos uma ideia geral da compatibilidade.

Há alguns anos, as células de elevada elasticidade estavam na moda e necessitavam de casar com braços de massa bastante baixa. Mais recentemente, as células mais pesadas e com elasticidade baixa (especialmente as células de bobine móvel, MCs)
requerem braços de massa média-alta a alta. Não esquecer que algumas das MCs disponíveis no mercado devolvem para o braço uma quantidade substancial de energia. Esta energia reflectida, adopta a forma de ondas estacionárias, as quais viajam para cima e para baixo através do braço, dando origem a potenciais erros de leitura. Um braço bem desenhado dissipará esta energia em vez de a devolver à célula. A facilidade com a qual o braço lidará com este problema estará dependente do modo como rolamentos, amortecimento interno e rigidez, tiverem sido projectados.

Numa situação na qual uma célula com alta elasticidade esteja montada num braço com alta massa, os efeitos prejudiciais deste casamento, poderão ser mitigados se o braço possuir alguma forma de amortecimento por fluido.

Algumas regras simples que devemos ter em consideração,

• Um braço cuja massa efectiva seja de 10g ou menos, é considerado um braço de massa leve.
SME 3009, Grace 707, por exemplo
• Um braço cuja massa efectiva se situe entre os 11 e os 25 g,, será um braço de massa média.
SME IV, V, 309, Triplanar, Graham.
• Braços com massa superior a 25g são braços com massa alta.
Eminent Technology, Dynavector, Fidelity Research.

• Uma célula Phono cuja elasticidade seja 12 (12x106) ou inferior, será uma célula com baixa elasticidade.
• Uma célula com valores de elasticidade entre os 13 e 25, será considerada uma célula com elasticidade alta a muito alta.

• Braços de massa leve (baixa) casam bem com células de alta ou muito alta elasticidade.
• Braços de massa média casam bem com células de elasticidade média a baixa.
• Braços de massa alta casam bem com células de baixa elasticidade.

Aproveito o balanço do tópico e dou conta de alguns bons casamentos que tive o prazer de apadrinhar,

SME 3009 SII Improved • Shure V-15 V
Grace 707 MkII • Supex 900
Grace 707 MkII • Decca London Blue Garrott
Linn Ittok LVII • Kiseki Agate Ruby
Fidelity Research FR 64s • Denon DL-103
Fidelity Research FR 64s • Koetsu Rosewood
Fidelity Research FR 64s • Koetsu Onyx

SA,

MJC

Gostaria ainda de relembrar que uma das vantagens (não é a única) dos braços com headshell amovível, como acontece com muitos SME's, Jelcos, etc. é a possibilidade de aumentar/reduzir o peso especifico do braço. No exemplo do 3009, a headshell de origem é bastante leve, mas se se substitui (como é o meu caso) por uma Headshell da Jelco ou da Yamamoto ou ainda da Orsonic, (que não tenho por serem caras) pode-se aumentar substancialmente o peso de inercia do braço. Outra vantagem é o desacoplamento da célula do resto do braço.

Aqui fica uma bela Orsonic num 3009

Já tinha postado este link noutros tópicos, mas como este trata especificamente a massa do braço e sua relação com a célula, fica aqui um site onde qualquer um pode introduzir os dados para saber qual o casamento que certa célula faz com o braço.

http://www.mh-audio.nl/MySystem/RF.asp

Ah! Este braço!...
António, não me esqueci da coisa!

Os próximos braços ainda estão em estudo, pois acima de tudo queria proporcionar-lhes uma certa versatibilidade em termos de «compliance». Como tenho estado um tanto aborvido por outros projectos, como o Pre-pt, o RA1, o estudo e aquisição de materiais para os A5 e A30, entre outros, a coisa tem estado em stand-by... Mas logo que surja um tempinho volto ao ataque. Até porque isto dos projectos tambem tem que ganhar um rítmo menor, pois para o próximo ano tenho a intenção de voltar à escrita.

Entre 12 e 15 de Janeiro se estiveres por cá, podemos almoçar. Ou então, quando vieres dizes, a ver quando então chega a minha folga...

Agora, para o pessoal, já não há desculpa para não fazerem um bom casamento!

>>Agora, para o pessoal, já não há desculpa para não fazerem um bom casamento!<<

Bons, maus... Quem sabe no que vão dar!?...

Da mais que provável incompatibilidade e mau prognóstico do meu:


Dynavector, KARAT 17D2 num Magnepan UNITRAC-1

Resultou um improvável bom desempenho sónico, fundamentado num bom comportamento dinâmico.

reirato escreveu:

>>Agora, para o pessoal, já não há desculpa para não fazerem um bom casamento!<<

Bons, maus... Quem sabe no que vão dar!?...

Da mais que provável incompatibilidade e mau prognóstico do meu:


Dynavector, KARAT 17D2 num Magnepan UNITRAC-1

Resultou um improvável bom desempenho sónico, fundamentado num bom comportamento dinâmico.

Será amor?!

reirato escreveu:

Resultou um improvável bom desempenho sónico, fundamentado num bom comportamento dinâmico.

Há alguns casamentos improvareis que acabam em bodas de ouro. Nada como experimentar.