Capítulo 7 - Resumo e Exercícios - ESCALONAMENTO DE VELOCIDADES EM MÁQUINAS OPERATRIZES gabarito

Prévia do material em texto

CAPÍTULO 7 – ESCALONAMENTO DE VELOCIDADES EM MÁQUINAS OPERATRIZES 
1) Variadores Contínuos de Velocidades 
 Elétricos 
 
 São os inversores de frequência ou variadores de frequência. 
 Podem ser micro processados (CNC da máquina) ou controlados diretamente em painel 
próprio. 
 São dispositivos eletro-eletrônicos que variam a velocidade de rotação de motores trifásicos 
de indução mediante a variação da freqüência da corrente alternada de alimentação do 
motor. 
 Em motores de indução de corrente alternada: 𝑛 =
120.𝑓
𝑝
 
Onde: n = velocidade de rotação do motor em rpm; 
f = freqüência da corrente alternada de alimentação; 
p = número de pólos magnéticos construtivos do motor. São comuns motores de 2, 4, 6 e 8 polos. 
 
Número de 
polos 
Velocidade nominal de rotação [rpm] 
motor alimentado com corrente alternada da 
rede elétrica - freqüência de 60 Hz 
2 3600 
4 1800 
6 1200 
8 900 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1) Variadores Contínuos de Velocidades 
 Hidráulicos 
 
 São os motores hidráulicos. 
 Variam suas velocidades de rotação mediante a variação da vazão de óleo pressurizado na 
entrada do motor. 
 São compactos e com grande capacidade de torque. 
 São raramente usados em máquinas operatrizes. 
 São muito usados em máquinas agrícolas e de terraplanagem 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1) Variadores Contínuos de Velocidades 
 Mecânicos 
 
 São os chamados CVT - Continuously Variable Transmission ou transmissão continuamente 
variável. 
 Variam suas velocidades de rotação mediante a variação contínua dos diâmetros de duas 
polias interligadas por uma correia. 
 São compactos e atualmente com grande capacidade de torque. 
 Vem sendo, a cada dia, mais usados em máquinas operatrizes, acionados por motor elétrico. 
 Poder ser combinados com um inversor de freqüência resultando em uma muito ampla faixa 
de velocidades (0 a 7000 rpm, por exemplo) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Variadores Escalonados de Velocidades 
 Por polias e correia – Cap. 8 
 Por engrenagens – Cap. 9 
 
 
3) Séries de Velocidades 
 As velocidades de rotação de máquinas operatrizes, comumente, seguem séries 
aritméticas ou geométricas. 
 SÉRIE ARITMÉTICA, sendo  a razão da série :  =
nm−n1
m−1
 
n2 = n1 +  
n3 = n2 +  = n1 + 2 
 São pouco usadas em máquinas operatrizes. 
 SÉRIE GEOMÉTRICA, sendo  a razão da série : φ = 
nm
n1
m−1
 
n2 = n1   
n3 = n2   = n1  
2 
 São muito usadas em máquinas operatrizes. 
 
 
 
 
 
4) Séries Padronizadas 
 
 As normas DIN 804 e ABNT NB 71 estabelecem as séries padronizadas para fins 
industriais. 
 
Série Cálculo da razão Valor de razão Valor aproximado Queda percentual (A%) 
R 40 4010 1,0593 1,06 5,65 
R 20 2010 1,1220 1,12 10,7 
R 10 1010 1,2589 1,25 20 
R 20/3 20/310 1,4125 1,41 29 
R 5 510 1,5849 1,60 37,5 
R 20/6 20/610 2 2 50 
 
 Algumas recomendações 
 Máquinas automáticas e semi-automáticas: R40, R20, R10, R20/3 
 Máquinas universais: R10, R20/3, R5 
 𝐴% =
𝑛2−𝑛1
𝑛2
. 100 =
𝜑−1
𝜑
. 100 
 
 
 
5) Diagrama Polar 
 
 y = a . x 
 V = n . D 
Vm = velocidade característica 
desejada para a máquina. 
 
𝑉𝑚 =
𝜋 .𝐷𝑚 á𝑥 . 𝑛𝑚 í𝑛
1000
 
 
 
𝑉𝑚
𝑉𝑜
= 𝜑 → 𝑉𝑜 =
𝑉𝑚
𝜑
 
 Exemplo de uso do diagrama: 
Para se usinar o diâmetro Da na velocidade Va aplica-se n2. 
𝑛2
𝑛1
= 𝜑 
 
𝑉𝑚 = 𝜋.𝑛1.𝐷1 = 𝜋.𝑛2.𝐷2 →
𝑛2
𝑛1
=
𝐷1
𝐷2
= 𝜑 
 
 
V 
D 
Vm 
Vo 
 D5 D4 Da D3 D2 D1 
 Do  Dmáx / 6 a 10 
n5 n4 n3 n2 n1 
Va