Os motores rotativos: design em movimento
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especial máquinas-ferramentas
Os recentes desenvolvimentos em eletromobilidade, máquinas-ferramenta e tomografia computorizada demonstram como as exigências dos setores industriais têm influência no design dos motores rotativos. Neste contexto é sempre necessário resolver os conflitos de interesses.
robótica
Figura 1. Situação típica de montagem de motores rotativos numa máquina- ferramenta.
Desde a sua fundação, que a filial da Schaeffler, INA – Drives & Mechatronics (Idam) de Suhl (Alemanha) se especializou no fornecimento de um elevado grau de flexibilidade e transparência no desenvolvimento de motores rotativos. Até cerca de 2012 a empresa foi pioneira neste segmento de mercado e praticamente o único fornecedor de um desenvolvimento de motores adaptados às especificações dos clientes, mas o mercado mudou muito nos últimos anos. Porque em setores industriais como, por exemplo, a produção ou máquinas-ferramentas, os fabricantes de máquinas que lideram a concorrência a nível internacional só permanecerão competitivos se conseguirem aproximar-se dos limites técnicos. Outros fornecedores de motores seguiram esta tendência de desenvolvimento de acionamento direto altamente especializado. A variedade de motores rotativos de alta qualidade aumentou nos últimos anos. Atualmente, é importante que o fabricante de máquinas encontre
um parceiro de desenvolvimento que domine as tipologias do motor rotativo e as adapte, de forma otimizada, aos respetivos tipos de máquinas e condições estruturais indo até aos limites técnicos. Conseguir atingir limites técnicos usando recursos razoáveis não é apenas uma exigência dos nossos clientes, mas também um argumento com o qual os fabricantes de máquinas procuram diferenciar-se no mercado, definindo prioridades diferentes de acordo com o fabricante e o tipo de máquina. No que diz respeito à Schaeffler, um forte elemento diferenciador é a crescente integração de funções, assim como a rede de sistemas mecatrónicos. A 1 de janeiro de 2018 a Schaeffler estabeleceu a área de negócio estratégica da "Indústria 4.0", de que também faz parte a IDAM, com as suas tecnologias de acionamento direto adaptadas às especificações do cliente para uma ampla variedade de máquinas de produção. Os exemplos seguintes mostram as importantes consequências que os requisitos
dos produtos têm no desenvolvimento dos motores rotativos, bem como as medidas que a Schaeffler adota para os implementar no design dos motores.
A ELETROMOBILIDADE: IMPULSIONADORA DA PRODUÇÃO DE ENGRENAGENS DE ALTA PRECISÃO Os condutores de veículos elétricos e híbridos desfrutam de uma condução isenta de emissões e também praticamente silenciosa. Em condições idóneas, apenas o ruído do vento e da rodagem serão percebidos. No entanto, com este baixo nível de ruído, é possível que no interior dos veículos seja audível o ruído do funcionamento das rodas dentadas da transmissão e do diferencial. Por este motivo, nos veículos elétricos e híbridos, a qualidade do dentado das engrenagens de transmissão deve cumprir requisitos especialmente elevados. A prática demonstrou que as diferenças mínimas de um só dígito na faixa dos micrómetros durante a retificação de engrenagens podem provocar ruídos, que podem ser sentidos no interior do veículo.
RETIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS: PRECISÃO MÁXIMA DO SISTEMA, ALTAS VELOCIDADES Para produzir engrenagens extremamente precisas e de baixo ruído, é necessário não apenas um apoio de alta qualidade
Figura 2. Nas mesas rotativas acionadas, as interações térmicas e mecânicas entre o motor rotativo e o rolamento são especialmente pronunciadas. Por isso é essencial proceder ao design e à simulação como um sistema.