terça-feira, 11 de fevereiro de 2025

Desafio, construa sua rebobinadeira, Aula E01

A construção de uma máquina envolve muitas etapas: A ideia, o desenho dão origem ao projeto, a usinagem e montagem dão origem a estrutura da máquina e os motores e parte elétrica dão vida a ela no tocante aos movimentos que devem fazer, isso em uma visão bem simplista e resumida.
O motor é responsável por gerar o movimento da máquinas e pô-la em movimento, as polias transmitem o movimento rotativo do eixo do motor para os eixos da máquina e assim movimentam os rolos puxadores, rebobinadores e outros sistemas.
Para o motor da nossa rebobinadeira dimensionei ele para ser de 1CV (um cavalo-vapor), que em inglês seria 1HP (um horsepower) que corresponde a 735,5watts de potência.
Você pode optar por comprar dentre os dois tipos de motores que existem no mercado os abertos e os blindados.
motor aberto
Ambos são trifásicos e podem ser utilizados com inversores de frequência (o aparelho que vai garantir que consigamos variar a velocidade da máquina através de um potenciômetro), a grande diferença entre eles esta na carcaça e na sua proteção.
Os motores abertos possuem IP21 oferece uma excelente opção para aplicações em ambientes isentos de quaisquer tipos de impurezas como pó, poeira, fuligens, cavacos, respingos d’água e etc. Pois estes, danificam a parte interna do motor, podendo causando a queima do mesmo.
Já os motores blindados, possuem uma carcaça fechada que impedem a entrada de sujeira aumentando a vida útil destes.  Dependendo da marca e modelo do motor  o  grau de proteção pode ser IP44/IP55/IP56 que proporciona maior confiabilidade na vedação, assegurando resistência mecânica superior quando comparados aos IP21. Os motores blindados são mais pesados que os aberto por conta da carcaça.
motor blindado

Quanto ao preço: claro que só pela leitura das definições acima já deu para perceber que os motores blindados possuem um preço mais elevado que os abertos. Em geral esta diferença de preço é da ordem de uns 35% a 50%, dependendo da marca, modelo e fabricante.
Mas para uma rebobinadeira de baixo custo o motor aberto funcionaria muito bem sem muitos problemas justificando seu uso.
Se o seu "bolso" permitir a opção o uso de motor blindado pode ser considerada, mas como eu disse, o aberto funciona muito bem e pode ser utilizado neste projeto sem grandes prejuízos.
O motor seguido do inversor e do contador são os elementos mais caros de nosso projeto, além de serem de maior complexidade para instalar. Um erro na sua instalação e montagem pode danificá-los permanentemente. Por este motivo deve-se ter bastante atenção tanto na hora da compra quanto na instalação e montagem para não ter surpresa desagradável ou um custo extra desnecessário.

Quando for comprar o seu motor você deve optar pelas seguintes características:
  • motor trifásico 220/380V
  • 4 polos
  • rotação entre 1700 a 1900 RPM (rotações por minuto) que é considerado motor de baixa rotação
  • assíncrono
Nos motores assíncronos a velocidade é variável em dependência da variação da carga. Na etiqueta de identificação dos motores existem diversas informações como esquema de ligação (para a tensão Maior e Menor), número de polos, fabricante, amperagem (na tensão mínima e máxima), rotação e a potência mecânica na ponta do eixo.
Com o uso das polias e correias, inversor de frequência e outros elementos mecânicos vamos conseguir aumentar a força (torque) e variar a velocidade destes motores para o equipamento que estamos fabricando. 
Recordando das aulas de física e matemática onde estudamos no ensino médio o uso e aplicação de polias perceberemos que ao trabalhar com polias para aumentar o torque (força por assim dizer) será aumentado enquanto se diminui a velocidade e vice e versa.
Mas o que vem ser o torque?

Torque é uma medida da força que pode causar um objeto a girar em torno de um eixo. Em termos mais simples, é o que faz uma chave de fenda girar um parafuso. Na física, torque é o produto da força aplicada e a distância entre o ponto de aplicação da força e o ponto de rotação (também chamado de braço de alavanca).

A unidade padrão para torque no Sistema Internacional (SI) é o newton-métro (Nm).
Mas não se preocupe com estes cálculos, não será necessário você fazer eles neste momento (para este projeto já foi tudo calculado e esta dimensionado com uma boa folga). 
Porém, caso você pretenda projetar outro tipo de máquina ou alterar as dimensões e estrutura da máquina, incluindo por exemplo mais eixos, aumentando a largura da máquina ou o diâmetro da bobina de entrada e saída é bom saber como calcular o torque para dimensionar apropriadamente um novo motor, polias e correias.
Você pode aprender um pouco mais sobre motores e suas aplicações nos sites dos fabricantes:
Você também pode pesquisar na internet por mais fabricantes e fornecedores.
Posso comprar um motor "reformado" ou "recondicionado" para o projeto?
Nada impede de você utilizar e reciclar um motor que tenha ai encostado ou que compre de algum fornecedor que o recondicione ou reforme, mas este tem que lhe dar garantias do produto.
O que você tem que levar em conta é que o inversor de frequência deve ser compatível com a potência do motor e o rotação dele não pode ultrapassar os 2000RPM, caso isso ocorra alguns cálculos devem ser refeitos no dimensionamento de polias, eixos e roletes ok.
Outro detalhe, a compra de um motor mais potente de 3CV por exemplo, mesmo que mais barato por ser reformado pode trazer um gasto desnecessário no inversor de frequência que proporcionalmente é mais caro, assim como os disjuntores que terão que ter uma Amperagem maior além é claro do gasto desnecessário de energia (maior motor, mais energia ele consome).
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