Cap 5 Rotacao Torque Potencia

7/21/2019 Cap 5 Rotacao Torque Potencia

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TM-117 - Sistemas demedio

Captulo 4 - Medio de rotao, torque epotncia

Captulo 5 - Medio derotao, torque e potncia


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5.1 - Medio de rotaos instrumentos usados para medir a !elocidade

an"ular de ei#os rotati!os so c$amados tac%metros.

istem 'asicamente trs tipos principais detac%metros(

)os mec*nicos)eletroma"n+ticos)pticos.

ma das principais dierenas entre estes + apotncia retirada do ei#o que "ira.


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/ !elocidade an"ular, + a ra0o entre odeslocamento an"ular e o tempo decorrido

no deslocamento(

2 3rads

rotao 3rads

requncia 360


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5.1.1 - Tac%metrosmec*nicos

/ "ura ilustra

uma das ormasutili0adas comotac%metro, uma !ersopara utili0ao com

ei#os !erticais.

/s duas massas8/ e 9: so li"adas a'raos articulados que"iram com o ei#o. s'raos sorem a aode uma ora, o peso docolar, que tende a

estira-los e os mant+m

Ponteiro

PivO colar desliza para

cima e para baixo

no eixo

EixoApoio fixado

ao eixo

A B


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5.1.2 ; Tac%metrosel+tricos5.1.2.1 - Taco"erador

m permanente

Bobina rotativa

< essencialmente umpequeno "erador deeletricidade, quanto maisr=pido "ira a 'o'ina, maior a

em nela indu0ida

Se as cone#>es el+tricasorem eitas ? 'o'ina e a sada

le!ada a um !oltmetro, ento aleitura do !oltmetro estar=relacionada ? !elocidadean"ular da 'o'ina.

Os tacogeradores

podem ser utilizados paramedies diretas de rotaes

de eixos giratrios at cerca

de 6 000 rpm, com uma

preciso de, em geral, de 2%.


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5.1.2.2 - Tac%metro induti!o

ma roda com dentes +presa ao ei#o rotati!o. @uando osdentes da roda se mo!em ?rente do ma"neto + produ0idauma !ariao no Au#o ma"n+ticoatra!+s da 'o'ina, e isso resulta

na induo de uma em dentro da'o'ina.

Cada dente que passa narente do ma"neto resulta em um

pulso de !olta"em na 'o'ina. /reqncia desses pulsos ; isto +,o numero de pulsos produ0idospor se"undo ; est= relacionada ?!elocidade an"ular.


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5.1.2.D - Tac%metro otoel+tricom disco pulsador +

associado ao ei#o e, quando este

"ira, o ei#e de lu0 + EcortadoF.Gsso a0 a c+lula otoel+tricadetectar pulsos de lu0, estando areqncia na qual rece'e ospulsos relacionada ? !elocidadean"ular do ei#o.

sistema de medio temassim um sensor, conectadoatra!+s de um condicionador desinais, o ormador de pulsos, a

um mostrador di"ital.

Ho aplicam nen$umacar"a so're o ei#o 8e#ceto ain+rcia do disco: pois no $=

cone#o sica entre o sistema demedio e o ei#o.


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5.1.2.4 - Tac%metro eletromec*nico


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5.1.D ; Tac%metrospticos

5.1.D.1 - &stro'oscpio

estro'oscpio + uma lu0 intermitente, cuIareqncia + con$ecida.

Ho ei#o onde + reali0ada a medida de rotaoa0-se uma marca que de!e ser o'ser!ada pelaincidncia da lu0 intermitente. Se a reqncia da

emisso da lu0 or a mesma que a reqncia do ei#o,a marca parecer= estar estacion=ria porque o ei#o esua marcao somente sero iluminados quando amarca esti!er na mesma posio a cada rotao.


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@uando a marca parecer mo!er-se, ser= de!ido? reqncia do estro'oscpio ser dierente da

reqncia de rotao do ei#o. /ssim uma medio dereqncia da lu0 intermitente ornece uma medida dareqncia de rotao do ei#o.

/ marca no ei#o parecer= estacion=ria quando areqncia de rotao do ei#o or um mJltiplo inteiroda reqncia da lu0. Gsso + de!ido ao ato do ei#opoder a0er qualquer numero de rota>es entre oslampeIos, e a marca parecer= estar estacion=ria,desde que, no inter!alo entre os lampeIos, o ei#o aaum numero inteiro de rota>es completas.


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Comparao entre os tipos)Taco"erador( pouca car"a imposta

ao ei#oK ai#a de at+ L rpmKornece e#posio ? distanciaKpreciso similar ao tac%metro decorrente parasitaK relati!amente'arata.)Tac%metro de captao de sinaldi"ital( pouca car"a imposta ao ei#oKai#as de at+ 1. rpmK ornecee#posio ? distanciaK pode serprecisoK no + 'arato.

)&stro'oscpio( nen$uma car"aimposta ao ei#oK ai#a "eralmente deat+ 1N. rpmK o ei#o tem que sero'ser!adoK muito preciso.


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5.2 - Medio de torque


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5.2.1 - Oreio PronQ

m !olante #o ao ei#o circundado por

sapatas, conectadas a um 'rao cuIa e#tremidadese apia so're um medidor de ora.

!olante,acionado pelo motor,tem o seu mo!imentorestrin"ido pelo atritoaplicado pelas sapatas,

que transmite o esoroao 'rao apoiado so'reo medidor.


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/ partir das leituras de ora, calcula-se otorque despendido pelo motor.

reio de PronQ apresenta !=riosincon!enientes operacionais, destacando-se o atode manter a car"a constante independente darotao empre"ada.


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5.2.2 - Oreio $idr=ulico

reio $idr=ulico possui um rotor aletado que"ira no interior de uma carcaa com estatores tam'+maletados.

/ ="ua entra nac*mara do rotor

a#ialmente, ao centro.

Pela aocentru"a, a ="ua +

acelerada e lanadapara a sada, ormandoum anel no interior dac*mara do rotor.


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/ ener"ia mec*nica ornecida pelo motor emensaio + a'sor!ida e con!ertida em calor no

escoamento da ="ua entre as aletas do rotor e dosestatores.

torque resultante aplica uma resistncia aomo!imento de rotao do rotor e tende a "irar acarcaa no mesmo sentido da m=quina em teste.

&ste esoro + transmitido, por meio de um'rao, a um medidor de ora instalado a uma

dist*ncia #a da lin$a de centro do reio.


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5.2.D ; Transdutores detorque

s transdutores de torque permitem a

medio direta de torque em um ei#o, sendoestes medidores instalados entre a car"amec*nica e o motor 8elemento prim=rio depotncia:, conorme ilustra a "ura.


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Re!ido a esta caractersticas de monta"em, ostransdutores so 'asicamente utili0ados nodesen!ol!imento de m=quinas rotati!as emla'oratrios, tais como, !entiladores, 'om'as,tur'inas e etc.

istem 'asicamente dois tipos detransdutores de torque, os que utili0am strains"a"es e os que utili0am sensores de deslocamentoinduti!os.

Re maneira semel$ante aos transdutores de


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Re maneira semel$ante aos transdutores deora 8c+lulas de car"a:, os transdutores de torquepodem utili0am as !=rias con"ura>es poss!eisde monta"em de strain-"a"es #os ao ei#o onde se

est= medindo o torque.

Hormalmente, so utili0ados quatro strain-"a"es dispostos em 45 , como mostra a "ura

a'ai#o.


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5.D - Medio de potnciamec*nica

/ "rande0a potncia mec*nica + uma"rande0a deri!ada de das "rande0as torque erotao, que podem ser medidas diretamente(

P T. 33H.m.3rds

Di l i


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Dinammetro eltrico

Rinam%metro el+trico + um "erador el+trico decorrente contnua, que acionado pela m=quina emteste 8motor de com'usto, tur'ina $idr=ulica, e etc.:produ0 ener"ia el+trica, a qual ser= consumida poruma car"a !ari=!el 8cu'a eletroltica ou resistores:, ede!ido a construo em 'alano da sua carcaa

permite, ao mesmo tempo, a medio de torqueatra!+s de contra-pesos ou c+lulas de car"a.

Tem a !anta"em de poder ser utili0ado como

motor el+trico para medio de potncia de atrito dam=quina em pro!a. Tem custo ele!ado e suautili0ao s se Iustica em casos especiais.


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