Transferência de torque através de acoplamento magnético por imãs permanentes

Abstract

A ideia de buscar um sistema de acoplamento magnético de forma a ser uma solução inteligente, prática e viável, em relação a mecanismo de acoplamentos convencionais, sejam eles, rígidos ou flexíveis. Sempre foram os guias do desenvolvimento, sempre houve a necessidade de se utilizar de mecanismos eletromecânicos para movimentar equipamentos que facilitassem nas atividades humanas. Contudo, em sistemas de acoplamentos rígidos convencionais, há parâmetros importantes a serem seguidos, como: alinhamento entre eixo, nivelamento para que não haja vibrações que prejudiquem o processo de transferência, tais parâmetros podem gerar grandes problemas se não executados de maneira correta. Assim, o que não ocorreria em um sistema de acoplamento magnético, trazendo grandes benefícios e melhorias em relação a outros tipos de acoplamentos. Uma forma inteligente de se gerar movimento foi o emprego da energia elétrica aplicada a motores para gerar trabalho e será abordado nesse trabalho.O objetivo desse trabalho foi de maneira simples e econômica, de replicar um protótipo de um acoplamento magnético já existente no mercado, de modo a transferir o torque do motor sem o contato como ocorreria em um sistema convencional de acoplamento mecânico. Como já é sabido, podem surgir alguns problemas ligados a transferência de trabalho. Hoje, muito aplicado a indústria, são os acoplamentos mecânicos, ou junções entre vários componentes com fixadores metálicos, exemplificando: “parafusos, arruelas, porcas, flanges, etc.” Para o emprego destas unidades, há uma grande necessidade de se observar alguns parâmetros de montagem, para o seu perfeito funcionamento. E em caso de falha mecânica de algum equipamento movido, acarretaria consequentemente o prejuízo no equipo motor. Uma forma de solucionar esse problema foi o acoplamento magnético, de forma a usar a força magnética de imãs permanentes, para transferir o torque entre mecanismo motor para mecanismo movido. Com uma ideia geral definida, houve o empenho em buscar uma solução prática e viável deste problema. Assim, com pesquisas bibliográficas e em meios digitais, possibilitou a descoberta de uma empresa que fabricava tal equipamento, nos norteando no projeto. Grande parte deste trabalho baseou-se em ensaios práticos sobre o acoplamento magnético, trazendo aprendizado e informações valiosas sobre o tema. De forma a concluir, através dos ensaios foram descobertos problemas com a força magnética, onde o imã utilizado não tem a força necessária para transferir o torque do motor. De maneira que, seria de suma importância a substituição dos imãs ou novos estudos baseados em magnetismo para atingir tal resultado

The idea of finding a magnetic coupling system that would be an intelligent, practical and viable solution, in relation to conventional coupling mechanisms, whether rigid or flexible. They have always been the guides for development, there has always been a need to use electromechanical mechanisms to move equipment that facilitate human activities. However, in conventional rigid coupling systems, there are important parameters to be followed, such as: alignment between shafts, leveling so that there are no vibrations that harm the transfer process, such parameters can generate major problems if not executed correctly. Thus, what would not occur in a magnetic coupling system, bringing great benefits and improvements in relation to other types of couplings. An intelligent way to generate movement was the use of electrical energy applied to motors to generate work and will be addressed in this work. The objective of this work was to replicate a prototype of a magnetic coupling already on the market in a simple and economical way, in order to transfer the torque of the motor without contact as would occur in a conventional mechanical coupling system. As is well known, some problems related to the transfer of work can arise. Today, mechanical couplings, or joints between various components with metal fasteners, are widely used in industry, for example: “bolts, washers, nuts, flanges, etc.” To use these units, it is essential to observe certain assembly parameters for their perfect operation. And in the event of mechanical failure of any driven equipment, this would consequently result in damage to the motor equipment. One way to solve this problem was magnetic coupling, in order to use the magnetic force of permanent magnets to transfer torque from the motor mechanism to the driven mechanism. With a general idea defined, we set out to find a practical and viable solution to this problem. Thus, with bibliographical and digital research, we were able to find a company that manufactured such equipment, guiding us in the project. Much of this work was based on practical tests on magnetic coupling, providing valuable learning and information on the subject. In conclusion, the tests revealed problems with the magnetic force, where the magnet used does not have the strength necessary to transfer the motor torque. Therefore, it would be extremely important to replace the magnets or carry out new studies based on magnetism to achieve this result.