MIGUEL FIGUEIRA DA SILVA NETO

ESTUDO DE CASO: APROVEITAMENTO DO MAGNETISMO DO IMÃ DE

CLASSE NEODÍMIO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA.

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO II

MANAUS

2015

MIGUEL FIGUEIRA DA SILVA NETO

ESTUDO DE CASO: APROVEITAMENTO DO MAGNETISMO DO IMÃ DE

CLASSE NEODÍMIO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA.

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica ao Centro Universitário Luterano de Manaus da Universidade Luterana do Brasil.

Orientador: Prof. João Cláudio Ferreira Soares

MANAUS

2015

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Neto, Miguel Figueira da Silva.

O aproveitamento do magnetismo do imã de classe neodímio para geração de energia mecânica. 61. f.

Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Centro Universitário Luterano de Manaus CEULM/ULBRA, Manaus, 2015.

Orientador Prof. João Cláudio Ferreira Soares.

Biblioteca Martinho Lutero / Setor de Processamento Técnico / Manaus – AM Bibliotecária Moara Costa CRB11 - 875

Autor: Miguel Figueira da Silva Neto

Título: ESTUDO DE CASO: APROVEITAMENTO DO MAGNETISMO DO IMÃ DE

CLASSE NEODÍMIO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA.

Natureza: Trabalho de Conclusão de Curso em Bacharel em Engenharia Mecânica.

Instituição: Centro Universitário Luterano de Manaus, Universidade Luterana do

Brasil.

Aprovado em: _______/______/______.

BANCA EXAMINADORA

_______________________________________ Prof.. Msc. João Cláudio Ferreira Soares (Orientador)

CEULM / ULBRA

_______________________________________ Prof. Saulo Maia Marques.

CEULM / ULBRA

_______________________________________ Prof. Msc. Frederico Cesarino

CEULM / ULBRA

Esse exemplar corresponde à versão final da monografia aprovada.

“Mantenha-se faminto por coisas novas, mantenha-se certo de sua ignorância. Continue ávido por aprender, continue ingênuo e humilde para procurar. Tenha fome de vida, sede de descobrir. stay hungry, stay fooolish "continue faminto” "continue tolo”!

(Steve Jobs)

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus, pois sem ele еυ não teria forças pаrа essa longa jornada.

Inicialmente agradeço a meu orientador: Prof. Msc. João Claudio Ferreira

Soares, pela confiança na condição de pesquisador em mim depositada e

principalmente pela ótima orientação, proporcionando uma fundamental contribuição

à realização deste trabalho.

Agradeço aos professores do curso de Engenharia Mecânica da Ulbra

Manaus, que com presteza e dedicação fizeram de suas aulas uma verdadeira

forma de incentivo as pesquisas, com o intuito de formar profissionais de grande

capacidade.

Dedico especialmente um agradecimento a minha esposa Joana Cristine

seixas, pela paciência e compreensão que teve nas horas que dela precisei, e aos

meus filhos Micaela Figueira e Davi Joaquim fontes da minha perseverança em

nunca desistir perante aos obstáculos.

Com grande admiração, devo agradecer aos meus pais, sempre persistindo

no caminho de uma elevação em minha formação acadêmica e pessoal,

exemplificado pelas suas atitudes de comportamento, encaminhando para melhor

condição de vida futura.

A jornada é longa, mas caminhando com fé e perseverança é possível

alcançar nossos sonhos.

A todos, muito obrigado!

NETO, Miguel Figueira da Silva. O aproveitamento do magnetismo do imã de classe neodímio para geração de energia mecânica. 2015. Centro Universitário Luterano de Manaus, Universidade Luterana do Brasil, Manaus, 2015.

RESUMO

Este trabalho visa identificar aproveitamento do magnetismo do imã de classe neodímio para geração de energia mecânica em um dispositivo que possui um rotor magneto que foi cedido pelo Centro Universitário Luterano de Manaus Ulbra. Este rotor tem como princípio de ação motora, as forças de repulsão do campo magnético causadas pelo posicionamento dinâmico de imãs permanentes entre o impulsionador e o rotor. Para o desenvolvimento dos cálculos foram utilizadas formulas do momento torçor aplicadas no rotor, força peso, força tangencial, e distância entre os imãs, utilizando instrumentos de medição para comprovar na prática os resultados dos cálculos desenvolvidos. Tal pesquisa justifica-se reforçar a questão do estudo de alternativas de fontes de energia autônoma, em que se e capaz de gerar energia sem depender de fontes primárias convencionais, tendo seu maior emprego nas localidades mais afastadas dos centros urbanos. Para a composição de tal estudo tomou-se como metodologia o estudo bibliográfico a respeito do tema em questão, em fontes de autores da área da física, mecânica e engenharia e sites. Os resultados obtidos neste estudo comprovaram que a força magnética do imã selecionado e capaz de retirar o rotor do momento de inércia, porém foram identificados erros de construção do dispositivo, utilizando materiais inadequados para isolamento dos imãs no rotor e impulsionador, diferenças de medidas e ângulos entre os imãs no impulsionador, não sendo possível identificar o tempo de vida útil do campo magnético gerado pela passagem dos imãs na geração da força de repulsão visto que o mesmo sofre um desgaste magnético diminuindo a força do seu campo magnético com o passar do tempo, o que resultaria no estado de equilíbrio favorecendo a inércia do rotor. Com os resultados obtidos durante o desenvolvimento deste estudo, conclui- se que será inviável conseguir realizar movimento mecânico no dispositivo em estudo, sugere-se que sejam feitos outros estudos por meio de testes de novos formatos e outros tipos de materiais para que se possa alcançar os resultados desejados.

Palavras-chave: Energia limpa; Energia Mecânica; Magnetismo; imã.

NETO, Miguel Figueira da Silva. Of the use of magnetism neodymium class magnet for mechanical power generation. 2015. Lutheran University Center of Manaus, Lutheran University of Brazil, Manaus, 2015.

ABSTRACT

This work aims to identify use of magnetism neodymium class magnet for mechanical power generation on a device that has a magnet rotor which was donated by the Lutheran University Center of Manaus Ulbra. This rotor has as principle motor action, the repulsive forces of the magnetic field caused by the dynamic positioning permanent magnets between the driver and the rotor. For the development of calculation was the moment formulas used twist applied to the rotor, weight force, tangential force, and distance between the magnets using measuring instruments to demonstrate in practice the results of calculations developed. Such research is justified strengthen the question of the study of alternative autonomous power sources, which is capable of generating energy without relying on conventional primary sources, and its greater use in remote locations to urban centers. For the composition of such a study was taken as methodology the bibliographical study on the subject in question, in sources of authors from the field of physics, mechanics and engineering and websites. The results of this study showed that the magnetic force of the selected magnet and able to remove the rotor moment of inertia, however device construction errors were identified using inappropriate materials for isolating the magnets on the rotor and booster, differences in measurements and angles between the magnets in the booster, not being possible to identify the lifetime of the magnetic field generated by the passage of magnets to generate the visa repulsive force that it undergoes a magnetic wear decreasing the With the results obtained during the development of this study, it is concluded that it will be impossible to perform mechanical movement from the study suggests that further studies are done by testing new formats and other types of materials that can be achieved the desired results. Keywords: Clean Energy; Mechanical energy; Magnetism; magnet.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Linhas de força de campo magnético ao redor de uma barra magnética...19

Figura 2: Força elétrica entre duas cargas de sinais iguais.......................................22

Figura 3: Imãs de Neodímio.......................................................................................24

Figura 4: Funcionamento do Imã................................................................................28

Figura 5: Posição polos imã.......................................................................................29

Figura 6: Eixo de Torção............................................................................................30

Figura 7: Eixo de Rotação..........................................................................................31

Figura 8: Rotação diâmetro dentes............................................................................34

Figura 9: Transmissão por polias e correia................................................................35

Figura 10: Transmissão por engrenagem..................................................................35

Figura 11: Transmissão por Engrenagem intermediaria............................................36

Figura 12: Motor Perendev.........................................................................................41

Figura 13: Vista do Dispositivo...................................................................................41

Figura 14: Simulações com Imã Impulsionador.........................................................43

Figura 15: Instrumentos de medição utilizados..........................................................44

Figura 16: Rotor vista lateral......................................................................................45

Figura 17: Rotor vista superior...................................................................................45

Figura 18: Medição com transferidor..........................................................................47

Figura 19: Medição com escala milimétrica...............................................................47

Figura 20: Medição área do rotor...............................................................................49

Figura 21: Medição entre os imãs no rotor.................................................................50

Figura 22: Cálculo forças imãs no impulsionador.......................................................51

Figura 23: Distância angular entre os imãs no impulsionador....................................52

Figura 24: Pontos identificados espaçamento no impulsionador...............................54

Figura 25: Material isolante dos imãs no rotor...........................................................55 Figura 26: material isolante dos imãs no impulsionador............................................55

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Discos de Neodímio x Força Magnética x Campo Magnético...................26

Tabela 2 - Blocos de Neodímio x Força Magnética x Campo Magnético...................26

Tabela 3 - Anéis de Neodímio x Força Magnética x Campo Magnético....................27

Tabela 4 - Tipos de Transmissão x Rendimentos......................................................39

Tabela 5 – Peso do dispositivo e componentes.........................................................43

Tabela 6 - Listas de componentes.............................................................................45

Tabela 7 – Lista de instrumentos...............................................................................46

Tabela 8 – Ângulos e distância entre os imãs no impulsionador...............................48

Tabela 9 – Análise geométrica do rotor......................................................................53

Tabela 10 – Análise geométrica do impulsionador.....................................................53

Tabela 11 – Resultados dos cálculos no rotor e impulsionador.................................53

Tabela 12 – Falhas identificadas no dispositivo.........................................................55

Tabela 13 – Problemas e soluções............................................................................56

Tabela 14 – Problemas de construção identificados no dispositivo...........................58

LISTA DE EQUAÇÃO

Equação 1: Energia mecânica ...............................................20

Equação 2: Energia potencial gravitacional (EPG) ...................................21

Equação 3: Energia potencial gravitacional (EPG) ...............................21

Equação 4: Energia potencial elástica(EPE) ...............................22

Equação 5: Energia cinética (EC) .................................................22

Equação 6: Força elétrica (Lei de Coulomb) ...............................23

Equação 7: Torque Q = F.r.....................................................................................29

Equação 8: Grandeza do torque [Q] = [F1] . [r] [Q] = MLT-2 . L [Q] = ML2T-2..........30

Equação 9: Velocidade angular .......................................32

Equação 10: Período ....................................................................................32

Equação 11: Frequência .........................................................................32

Equação 12: Velocidade periférica v / ω = r, portanto v = ω x r.................................33

Equação 13: Velocidade periférica [m/s] ....................................33

v = . D. n m

min

v = . D. n m

60 s

Equação 14: Cálculo das transmissões .....................................35

Equação 15: Cálculo das transmissões ..........................................35

Equação 16: Cálculo das transmissões ...........................................36

Equação 17: Relação de transmissão n1 = x conduzidas......................................36

n2 x condutoras

Equação 18: Relação de transmissão .......37

Equação 19: Relação de transmissão 1750 = 350 x 200 x 40 x 40 35 = 3,5 x 2x 2 x 2,5 35 = 5....37

50 100 x 100 x 20 x 16

Equação 20: Cálculo de transmissão simples

........37

Equação 21: Cálculo de transmissão composta a) imult = d (conduzida) onde D>d;...............37

D (condutora) b) imult = Z2(conduzida) onde Z1>Z2; Z1 (condutora)

Equação 21: Calculo de potência N = trabalho kgf . m ...........................................38

Tempo s

Equação 22: Equação geral da potência N = Força . distância N = F . d ........38 Equação 23: Unidades de potência N = Mt . n ..........................................................38

9,5493

Equação 24: Calculo de unidade de potência N = Mt.n .........................................39

Equação 25: Cálculo de unidade de potência N = Mt.n ..............39

v1 =v2

. d. n1 = . D. n2

n1 = D

n2 d

n1 = dp1 = m . Z2

n2 dp2 m . Z1

n1 = Z2

n2 Z1

n1 = Z2 . Z3 Z1 . Z2

n1 = Z3

n2 Z1

x conduzidas = itotal

x condutoras

N = Mt.n

716,2

n1 = itotal

n2

itotal = i1 x i2 x 13 x 14 ……in

N = Mt.n

716,2

Equação 26: O rendimento total de uma transmissão total= 1.2.3......n ....40

Equação 27: Potência Útil (Nu) ....................................40

Equação 28: Cálculo perímetro do rotor C=2*∏*r ................................................45

Equação 29: Cálculo da distância entre os imãs no rotor Dist = P / QT IMÂ .......46 Equação 30: Clculo ângulo de espaçamento entre os imãs SEN ϴ° = CAT OP / HIP .....46

Equação 31: Momento torço Mt = F x r ...............................................................48

Equação 32: Força tangencial Ft = Mt / R ...........................................................48

Equação 33: Calculo dos ângulos impulsionadores Dist = P / QT .....................49

Nu = Nm . total

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO........................................................................................................14 2 REFERENCIAL TEÓRICO......................................................................................16 2.1. ENERGIA LIMPA................................................................................................16 2.2. ENERGIA ATRAVÉS DO PETRÓLEO...............................................................17 2.3. ENERGIA MAGNÉTICA.....................................................................................18 2.4. ENERGIA MECÂNICA........................................................................................20 2.5. FORÇAS DE REPULSÃO..................................................................................22 2.6. MATERIAL DO IMÃ DE NEODÍMIO...................................................................23 2.6.1. Funcionamento do imã..................................................................................28 2.7. TORQUE.............................................................................................................29 2.8. VELOCIDADE ANGULAR..................................................................................30 2.9. PERÍODO............................................................................................................32 2.10. VELOCIDADE PERIFÉRICA............................................................................32 2.11. TRANSMISSÃO................................................................................................33 2.11.1.Transmissões Mecânicas....................................................................33 2.11.2. Cálculo das transmissões.................................................................34 2.11.3. Relação de transmissão...................................................................36 2.12. POTÊNCIA........................................................................................................37 2.12.1. Equação geral da Potência..........................................................................38 2.12.2. Unidades de Potência..................................................................................38 2.12.3. Rendimento...................................................................................................39 2.12.4. Rendimento dos diferentes tipos de transmissão....................................39 2.12.5. Potência Útil (Nu).........................................................................................40 2.13 MOTOR PERENDEV.........................................................................................41 3 METODOLOGIA (ANÁLISE DO DISPOSITIVO)....................................................42 3.1. AÇÃO MANUAL PARA MOVIMENTAR O ROTOR...........................................43 3.2. PESO DO DISPOSITIVO E SEUS COMPONENTES.........................................43 3.3. ANÁLISE GEOMÉTRICA DO ROTOR...............................................................44 3.3.1 Medições de espaçamento entre os imãs no rotor......................................47 3.3.2 Medições dos ângulos e distância entre os imãs no impulsionador.........48 3.4. CÁLCULO DAS FORÇAS ATUANTES NO ROTOR..........................................48 3.4.1 Cálculo perímetro do rotor.............................................................................48 3.4.2 Cálculo da distância entre os imãs no rotor.................................................49 3.5. CÁLCULO DAS FORÇAS ATUANTES NO IMPULSIONADOR........................51 3.5.1 Cálculo dos ângulos e distância entre os imãs no impulsionador............52 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES...........................................................................53 4.1. ANÁLISE CRÍTICA DAS FALHAS.....................................................................56 4.2 CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................................57 CONCLUSÃO............................................................................................................58 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................59

14

1. INTRODUÇÃO

O presente estudo tem por escopo, investigar se é possível a geração de

energia mecânica pelo dispositivo que é acionado por imãs de neodímio.

As atuais fontes de obtenção de energia são principalmente de combustíveis

fósseis queimados em motores de combustão interna e usinas termoelétricas e de

usinas hidrelétricas. O fato é que a queima desses combustíveis libera gases tóxicos

que causam o efeito estufa, sendo considerada uma fonte de energia ultrapassada e

que esta se esgotando (SIMIONI, 2006).

Deste modo, diante deste cenário, tal pesquisa justifica-se reforçar a questão

do estudo de alternativas de fontes de energia autônoma, em que se e capaz de

gerar energia sem depender de fontes primarias convencionais, tendo seu maior

emprego nas localidades mais afastadas dos centros urbanos (TURRINI, 1993).

Como problemática tomou-se a seguinte questão: Como gerar energia mecânica

através do aproveitamento do magnetismo do imã de classe neodímio. Tendo como

Objetivo Geral realizar estudo de caso do aproveitamento do magnetismo do imã de

classe neodímio para geração de energia mecânica, os objetivos específicos serão

de pesquisar, analisar as forças atuantes para evidenciar ha produção de energia

mecânica no dispositivo que funciona utilizando o magnetismo de imãs de neodímio.

No Brasil, há uma grande produção de energia elétrica através de usinas

hidrelétricas, que também causam vários prejuízos aos ecossistemas, prejudicando

tanto o meio ambiente como a população local, com a forma de grandes

reservatórios capazes de alterar o microclima. O campo de pesquisa em energias

renováveis amplia-se no mundo todo e a geração por via de atuação por campo

magnético tem sido objeto de inúmeras discussões, apresentando-se tecnicamente

viável para alguns físicos, engenheiros, inventores e curiosos, mais inviáveis para

outros. O campo magnético, cada vez mais utilizado nas novas tecnologias, tem

muito a ser estudado e desenvolvido em pesquisas, tanto nas suas aplicações

diretas como também na composição de outros materiais magnéticos (ALÉCIO,

2011).

Os fenômenos magnéticos, fontes de diversos estudos para aplicações

praticas no cotidiano, apresentam grande capacidade potencial de utilização em

diversas áreas e ramos da tecnologia moderna, sendo atualmente empregados em

alguns ramos como: motores elétricos, televisores, eletrodomésticos em geral. A

15

geração de energia mecânica através de motores não convencionais tem como

destaque nesse trabalho para o estudo sobre motores acionados com imãs

permanentes, que tem gerado grandes discussões técnicas, evidenciadas por

diversas patentes depositadas em órgãos oficiais, fóruns, de discussões na internet,

blogs, e vários vídeos envolvendo engenheiros, físicos, inventores, e até mesmo

curiosos.

Várias formas e modelos de motores apresentados em documentos de

patentes oficiais e outros trabalhos experimentais que utilizam o campo magnético

como único meio gerador de força para produzir energia mecânica. Para a

composição de tal projeto tomou-se como metodologia o estudo de caso a respeito

do tema em questão.

A análise dos dados deste estudo será feita de forma experimental, pois será

estudado um protótipo do que se propõe. E como objetivos específicos, este

trabalho visa planejar e executar um processo de medição das forças atuantes entre

os imãs, escolhidos para possibilitar a análise mecânica das forças envolvidas em

um determinado arranjo de disposição de imãs no rotor e impulsionador (imã

externo); realizar testes para avaliação do funcionamento, elaborando analise

mecânica.

Por fim, este estudo vem a alinhar teoria e prática do que se foi estudado no

decorrer dos anos de estudos acadêmicos na área da engenharia mecânica. E vem

ainda propor melhorias no que se refere ao fornecimento de energia a sociedade.

16

2. REFERENCIAL TEÓRICO

No desenvolvimento da fundamentação teórica, que será produzida através de

revisão bibliográfica de autores da área, serão abordados os seguintes temas:

Energia Limpa, de Petróleo, Magnética, Mecânica e sobre as Forças de Repulsão e

Análise de vetores e Ângulo dos imãs.

2.1. ENERGIA LIMPA

A energia limpa é aquela que não libera, durante seu processo de produção ou

consumo, resíduos ou gases poluentes geradores do efeito estufa e do aquecimento

global. As fontes de energia que liberam quantidades muito baixas destes gases ou

resíduos também são consideradas fontes de energia limpa (CUNHA, 2006).

Entre as formas de energia limpa estão (INFO ESCOLA, 2013):

Solar: A energia solar é gerada a partir dos raios solares. Assim, toda essa

energia pode ser aproveitada por meio de painéis com células fotovoltaicas. Essa

energia térmica captada pode ser usada de modo direto em residências, como para

aquecer a água do chuveiro ou aquecer ambientes, e pode também ser usada

indiretamente para a geração de energia elétrica (INFO ESCOLA, 2013);

Geotérmica: A energia geotérmica baseia-se na captação do vapor gerado

nesses reservatórios por meio de tubos e canos apropriados. Esse vapor faz lâminas

de uma turbina girar, e um gerador transforma a energia mecânica em elétrica;

Maremotriz: Esse tipo de energia é produzido por meio da instalação de

turbinas perto dos mares, em que se produzirá energia elétrica por meio da energia

potencial das ondas do mar. Porém, o seu rendimento é baixo e o fornecimento de

energia não é contínuo (INFO ESCOLA, 2013);

Hidráulica: Esse tipo de energia é bem conhecido, sendo que ela é

proveniente do movimento das águas. O seu rendimento é muito superior aos que

foram mencionados até aqui. Porém, os seus impactos ambientais são imensos,

incluindo destruição de ecossistemas, alteração de paisagens, alagamentos,

bloqueio nos rios e deslocamento da população que morava no local onde a usina

foi construída (INFO ESCOLA, 2013);

Nuclear: Apesar desse tipo de energia envolver altos riscos de

contaminação, isso só acontece se houver acidentes ou se o lixo atômico não tiver

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um tratamento e destino corretos. Mas se tudo transcorrer bem, a energia nuclear é

considerada limpa, pois não causa poluição pela emissão de substâncias (INFO

ESCOLA, 2013);

Biomassa: Inclui o uso de matéria orgânica, tais como restos de madeira,

colheita, plantas, alimentos, animais e algas. A biomassa é constituída

principalmente por elementos como carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio,

estando o enxofre em menores proporções. Esse material orgânico pode ser

transformado em combustíveis sólidos, líquidos e gasosos (INFO ESCOLA, 2013).

De acordo com Cunha (2006), é de grande importância que seja produzido e

consumido energia através de fontes limpas, não só a conservação do meio

ambiente como para a melhor qualidade de vida do ser humano. A energia limpa

não produz gases do efeito estufa (ou geram muito pouco), sendo assim, não

beneficiam o aquecimento global da Terra. E, como não há queima de combustíveis

fósseis, também não há produção de gases poluentes, nem de resíduos sólidos que

podem vir a prejudicar a saúde do ser humano.

2.2. ENERGIA ATRAVÉS DO PETRÓLEO

Conforme Fogaça (2014) nos dias atuais os meios de geração de energia mais

utilizados são os combustíveis. Os quais incluem o petróleo e seus derivados

(gasolina, óleo diesel etc.), o xisto, o carvão mineral e o gás natural. Esses

combustíveis foram gerados há milhões de anos atrás pela decomposição de seres

vivos, animais e/ou vegetais. São usados pelas em usinas termelétricas, em que a

combustão desses combustíveis libera calor que esquenta a água, vindo a gerar o

vapor, que movimenta uma turbina, gerando energia elétrica. Também são utilizados

também nos automóveis movidos a motor de combustão (FOGAÇA, 2014).

A geração de energia elétrica a partir de derivados de petróleo acontece

através da queima de combustíveis em caldeiras, turbinas e motores de combustão

interna. O uso de caldeiras e turbinas é parecido aos demais processos térmicos de

geração e se sobrepõe ao atendimento de cargas de ponta e/ou aproveitamento de

resíduos do refino de petróleo. Sendo importante ressaltar que os grupos geradores

a diesel são mais apropriados ao suprimento de comunidades de difícil acesso e de

sistemas isolados da rede concessionária de energia elétrica (ANEEL, 2013).

18

Todavia, esses combustíveis têm trazido muitos problemas ambientais por

conta dos gases poluentes que eles lançam na atmosfera no momento de sua

combustão. Na sua combustão completa, eles produzem o dióxido de carbono (CO2)

que intensifica o efeito estufa e agrava o problema do aquecimento global. Pode

ainda, reagir com a água da chuva, tornando-a ácida. Na queima incompleta, é

produzido o monóxido de carbono (CO), que também é um gás-estufa. Além do

mais, diversas impurezas são disseminadas na atmosfera, como os óxidos de

enxofre que produzem uma chuva ácida extremamente forte, pois quando entra em

contato com a água, forma-se o ácido sulfúrico (H2SO4) (FOGAÇA, 2014).

2.3. ENERGIA MAGNÉTICA

O magnetismo é conhecido pelo homem há milhares de ano, todavia o estudo

dos seus princípios e mecanismos e ainda recente. O primeiro contato do homem

com o magnetismo com certeza envolveu a magnetita, que vem a ser o único

material que acontece naturalmente no estado magnético. Após, com a diminuição

de minérios de ferro e a aquisição de ferro metálico, pode-se verificar que a

magnetita pode atrair e repelir o ferro (PADILHA, 2007).

Todavia, mesmo que o eletromagnetismo clássico seja uma ciência

praticamente “completa”, o desenvolvimento de materiais magnéticos, com

características cada vez mais aprimoradas, ainda continua atualmente (PADILHA,

2007).

Conforme Piqueira e Andrade (2002), a expressão ‘magnetismo’ provém do

francês magnétisme. É a energia gerada através de imãs. A Física investiga, neste

campo, as substâncias portadoras de carga elétrica que têm o poder de atrair ou

rejeitar outros materiais igualmente constituídos de eletricidade.

No final de século XIX, o físico inglês James Clerk Maxwell descobriu que as

das principais formas de energia conhecidas como eletricidade e magnetismo não

são muitas diferentes uma das outras, e na verdade estão intimamente associadas

uma às outras. Ou seja, um campo magnético é associado a uma corrente elétrica e

cada campo magnético variável cria sua própria corrente elétrica (FRAGMAQ, 2014).

O campo magnético é uma região do espaço envolvente de um imã, onde se

manifesta o magnetismo, através das ações magnéticas. Estas ações verificam-se à

distância e algumas substâncias são influenciadas pelo campo magnético. Todos os

19

materiais apresentam algum efeito magnético. Em alguns materiais esses efeitos

são muito fracos e são chamados de materiais não magnéticos (GONÇALVES,

2006).

Figura 1: Linhas de força de campo magnético ao redor de uma barra magnética

Fonte: Materials’ Science and Engineering. Callister. 2007.

O vácuo e o único meio realmente não magnético, que tem fixado sua

permeabilidade magnética relativa igual a um. Os materiais são classificados de

acordo com o comportamento diante do campo magnético em diamagnéticos,

paramagnéticos e ferromagnéticos. Todas as substancias em maior ou menor

intensidade tem o seu magnetismo (GONÇALVES, 2006).

A energia magnética é bastante utilizada no setor da industrial, porém não é

divulgada. Antes de tudo, é relevante ressaltar, que cada imã contém duas regiões

distintas, onde uma é conhecida pelo polo norte e outro pelo polo sul. Assim como

acontece com as cargas elétricas, polos opostos se atraem e polos iguais se

repelem (FRAGMAQ, 2014).

Nos dias atuais, o magnetismo encontra-se em todas as tecnologias criadas

pelo ser humano, tais como motores, transformadores, bobinas, aparelhos elétricos,

e trens, onde são instalados imãs neles e nos trilhos, gerando uma corrente

magnética, fazendo com que o trem se movimente a uma velocidade de até 300

quilômetros por hora. Sendo ultimamente definidas como fruto da interação entre os

elétrons, partículas subatômicas de carga negativa. A quantidade destes

corpúsculos e a forma como eles estão configurados no interior dos átomos que

20

compõem as mais variadas substâncias, determinam o desempenho destes

materiais quando eles estão sob o influxo do magnetismo de outro corpo. Há, assim,

uma fórmula eficaz para saber se um elemento é ou não de origem magnética; basta

dispô-la à influência de um campo magnético (FRAGMAQ, 2014).

2.4. ENERGIA MÊCANICA

De acordo com Resnick (2011), a energia mecânica é, resumidamente, a

capacidade de um corpo produzir trabalho. É a energia que pode ser transferida por

meio de força. Ou seja, são todas as formas de energia relacionadas com o

movimento de corpos ou com a capacidade de colocá-los em movimento ou

deformá-los.

A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia potencial com a

energia cinética. Se o sistema for conservativo, ou seja, apenas forças conservativas

atuam nele, a energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento.

A energia mecânica "E" que um corpo possui é a soma da sua energia cinética "c"

mais energia potencial "p" (RESNICK, 2011).

(Eq. 1)

De acordo com Corradi, et al. (2010), classifica-se uma força em conservativa,

quando um trabalho realizado por ela para movê-lo de um lugar a outro é

independente do percurso, ou seja, do caminho escolhido. A força gravitacional

também é um tipo de força conservativa.

Já a força de um atrito força de atrito que também é chamada força dissipativa,

não é conservativa. Existe uma lei fundamental da Física que é a da conservação da

energia mecânica de um corpo: E = K + U = constante, se um corpo está sob a

ação somente de forças conservativas. Isso equivale a dizer que se a energia

cinética de um corpo aumenta, a energia potencial deve diminuir e vice-versa de

modo a manter E constante (CORRADI, et al., 2010).

A energia mecânica divide-se em classes, as quais são (RESNICK, 2011):

21

1) Energia potencial: É a que tem um corpo que, em virtude de sua posição

ou estado, é capaz de realizar trabalho, e pode ser classificada em:

a) Energia Potencial Gravitacional (EPG): Está relacionada com a posição que

um corpo ocupa no campo gravitacional terrestre e sua capacidade de vir a realizar

trabalho mecânico.

(Eq. 2)

Ou, sabendo que P = m.g,

(Eq. 3)

b) Energia Potencial Elástica (EPE): É a energia armazenada em uma mola

comprimida ou distendida.

(Eq. 4)

2) Energia Cinética (EC): Todo corpo em movimento possui uma energia

associada a esse movimento que pode vir a realizar um trabalho (em uma colisão

por exemplo). A essa energia damos o nome de energia cinética.

22

(Eq. 5)

2.5. FORÇAS DE REPULSÃO

Conforme Vilate (2013), a 1ª Lei de Coulomb fala sobre a intensidade das

forças de atração e repulsão, que agem em duas cargas elétricas puntiformes,

também conhecidas cargas de dimensão desprezíveis, quando são colocadas na

presença uma da outra. Assim sendo, a força de Repulsão: faz com que as

moléculas se afastem umas das outras.

A Repulsão elétrica (somente repulsão, repulsão eletrônica ou ainda repulsão

eletromagnética) é o fenômeno do afastamento entre duas partículas que

possuem cargas. Para melhor entendimento, considere duas cargas elétricas

puntiformes, Q1 e Q2, separadas pela distância d. se os sinais dessas cargas forem

iguais, elas se repelem; se forem diferentes, se atraem. Ou seja, a força elétrica se

origina pela interação entre uma carga elétrica e outras cargas elétricas, que podem

ter sinal positivo ou negativo. Tal força pode ser de repulsão ou atração, conforme

os sinais das cargas; se de sinais contrários se atraem as de sinais iguais se

repelem (VILATE, 2013).

Figura 2: Força elétrica entre duas cargas de sinais iguais

Fonte: www.infoescola.com.br. 2012.

A Lei de Coulomb é de grande valia, pois é através da mesma que se pode

calcular valor das forças de atração ou repulsão ente duas cargas elétricas. A Lei é

representada matematicamente pela equação (ANJOS, 2012):

23

(Eq. 6)

Onde:

F = força elétrica

Ko = constante eletrostática (para cargas situadas no vácuo)

Q = carga elétrica

d = distância entre as cargas

Coulomb no enunciado desta formula diz que, “a força elétrica de atração ou

repulsão (interação) entre partículas eletrizadas é diretamente proporcional à carga

elétrica de cada partícula e inversamente proporcional ao quadrado da distância que

as separa” (ANJOS, 2012).

2.6. MATERIAL DO IMÃ DE NEODÍMIO

Os Imãs de Neodímio, também chamados de superímãs, ou ainda, menos

especificamente de ímãs de Terras Raras, ou menos especificamente de 'ímã de

neodímio-ferro-boro. É um poderoso imã feito a partir de uma combinação de

neodímio, ferro e boro - Nd2Fe14B. Esses imãs são muito poderosos em comparação

a sua massa, mas também são mecanicamente frágeis e perdem

seu magnetismo de modo irreversível em temperaturas acima de 120 °C. Devido ao

seu custo mais baixo, eles têm substituído os imãs de samário-cobalto na maioria

das aplicações, que são ligeiramente mais fracos e bem mais resistentes a

temperatura. Os Imãs de Neodímios são revestidos com uma camada protetora,

normalmente de níquel, mas também é possível utilizar outros materiais, como

cobre, zinco ou epóxi (VILATE, 2011) (SÓ FÍSICA, 2014).

24

Figura 3: Imãs de Neodímio

Fonte: http://macec.com.br/imas-neodimio/. 2015.

O Imã de Neodímio foi descoberto por Carl F. Auer von Welsbach, um químico

alemão, em 1885. Separou neodímio, bem como o elemento de praseodímio, a partir

de um material conhecido como didímio. Hoje, neodímio é obtido principalmente a

partir de através de um processo de troca de areia monazítica de íons ((Ce, La, Th,

Nd, Y) PO 4 ), um material rico em elementos de terras raras (SÓ FÍSICA, 2014).

Neodímio torna-se cerca de 18% de metal Misch, um material que é usado

para fazer pedras para isqueiros. Neodímio também é um componente do vidro

didímio, que é usado para fazer certos tipos de óculos de soprador de vidro de

soldador e. O neodímio é adicionado ao vidro para remover a cor verde causada

pelo ferro contaminantes. Também podem ser adicionados ao vidro para criar as

cores violeta, vermelho ou cinzentas. Alguns tipos de vidro contendo neodímio são

usados por astrônomos para calibrar dispositivos chamados espectrômetros e outros

tipos são usados para criar rubis artificiais para lasers. Alguns sais de neodímio são

usados para esmaltes de cores e esmaltes (VILATE, 2011).

Abundância crustal estimado: 4,15 × 10 1 miligramas por quilograma

Abundância Oceanic estimado: 2,8 × 10 -6 miligramas por litro

Número de Isótopos Estáveis: 5

Ionização Energia: 5,525 eV

Oxidação Unidos: 3

Electron Shell Configuração:

1s 2

2s 2 2p 6

25

3s 2 3p 6 3d 10

4s 2 4p 6 4d 10 4f 4

5s 2 5p 6

6s 2

Os Ímãs de Neodímio são classificados em grades, designadas por N35, N38,

N42, N38SH. A grade mais alta disponível hoje para os Ímãs de Neodímio é a N52.

Estas grades variam de acordo com a composição dos ímãs, todavia, quanto maior

o número da grade, mais forte é o ímã. Pra melhor entendimento, p comparando

dois ímãs de mesmas dimensões, porém de grades diferentes, o de grade mais alta

será sempre o mais forte. E se há alguma letra ao final da denominação da grade do

Ímã de Neodímio, por exemplo, N38SH, essas letras indicam que o Ímã possui uma

temperatura máxima de trabalho diferenciada. Quando não há letra alguma o ímã

suporta a temperatura máxima de trabalho de 80º C (SÓ FÍSICA, 2014).

O ímã estabelece no espaço ao seu redor um campo magnético, que

didaticamente representamos por linhas de indução como no campo elétrico. Assim

como o campo elétrico, o campo magnético é um vetor, ou seja, um ente matemático

que possui módulo, direção e sentido (VILATE, 2011). Os Ímãs de Neodímio são

muito usados em: microfones e alto-falantes; motores elétricos DC; discos rígidos de

computadores; servos motores; equipamentos magnéticos de separação (SÓ

FÍSICA, 2014).

Há vários atributos dos ímãs de neodímio que os diferenciam de outros ímãs

(SÓ FÍSICA, 2014):

.

Ímãs de neodímio são muito fortes ímãs permanentes. Na verdade, eles são

os mais fortes de todos os ímãs de terras raras e também os mais fortes ímãs

permanentes que existem hoje.

Ímãs de neodímio tem uma resistência muito alta à desmagnetização. Isto

torna-as muito úteis em muitos tipos diferentes de aplicações industriais.

Mesmo pequenos ímãs de neodímio porte têm uma energia muito alta. Isto

torna-os facilmente transportável de um lugar para outro.

Eles são bons em temperatura ambiente.

Outro atributo importante de ímãs de neodímio que contribuiu para sua

popularidade é o fator de acessibilidade. Ímãs de neodímio, ao contrário de

26

alta resistência anteriores ímãs como minúsculos ímãs de cobalto-samário,

estão com preços muito baixos e podem ser oferecidas por educadores e

pesquisadores em seus orçamentos limitados.

Ímãs de neodímio são muito corrosivo e, portanto, tem de ser manuseado

com cuidado. É melhor para revesti-los para a produção de energia máxima a

longo prazo e da utilização.

Ímãs de neodímio tem uma baixa temperatura de trabalho para aplicações de

calor e pode pegar fogo em altas temperaturas.

As tabelas abaixo mostram a força aproximada e o número de Gauss medido

na superfície de vários tipos de ímãs de neodímio (SÓ FÍSICA, 2014).

Tabela 1 - Discos de Neodímio x Força Magnética x Campo Magnético

Grau do Ímã

Diâmetro do Ímã

Altura do Ímã

Campo Magnético Aproximado no centro do Ímã

Força de Atração Aproximada do Ímã

- mm mm Gauss Kg

N35 5 1,5 3.100 1

N42 5 1,5 3.400 1,2

N35 12 2 2.000 1,4

N35 22 10 4.200 14

N35 60 10 2.000 38 Fonte: Só física. 2014.

Tabela 2 - Blocos de Neodímio x Força Magnética x Campo Magnético

Grau do Ímã

Comprimento do Ímã

Largura do Ímã

Altura do Ímã

Campo Magnético

Aproximado no centro do Ímã

Força de Atração Aproximada do Ímã

- mm mm mm Gauss Kg

N35 20 4 2 3.100 1,1

N35 40 20 10 3.500 21

N35 50 50 12,7 2.600 50

N35 50 50 25 4.200 103 Fonte: Só Física. 2014.

27

Tabela 3 - Anéis de Neodímio x Força Magnética x Campo Magnético

Grau do Ímã

Diâmetro Externo do Ímã

Diâmetro Interno do Ímã

Altura do Ímã

Força de Atração Aproximada do Ímã

- mm mm mm Kg

N35 12 6 2 1,3

N35 15 4 3 2,9

N35 72 42 15 61 Fonte: Só Física. 2014.

Neodímio-ferro-boro ímãs contêm 60-75% de ferro (quantidade depende de

grau) e, portanto, são susceptíveis à corrosão. Revestimentos protetores são

aplicados a ímãs Neo eo mais comum é o chapeamento de níquel químico (Ni-Cu-

Ni; efetivamente um revestimento triplo). A atual gama de revestimentos disponíveis

são as seguintes: – Níquel-cobre-níquel (Ni-Cu-Ni) [padrão], Níquel (Ni), Epoxy,

zinco (Zn), ouro (Au), prata (Ag), estanho (Sn), titânio (Ti), nitreto de titânio (TIN),

Parylene C, Everlube, Chrome, PTFE (“Teflon”, branco, preto, cinza, prateado), Ni-

Cu-Ni mais Epoxy, Ni-Cu-Ni, mais borracha, Zn, mais borracha, Ni-Cu- Ni mais

Parylene C, Ni-Cu-Ni mais PTFE, Estanho (Sn), mais Parylene C, zinco cromato,

Fosfato Passivation e não revestidos (ou seja, nua – não é recomendado, mas às

vezes é exigido pelo cliente). Outros revestimentos podem ser possíveis – por favor,

deixe-nos saber suas necessidades (SÓ FÍSICA, 2014).

Além de oferecer mais de 1100 combinações de NdFeB qualidade e

acabamento, também são fabricados tamanhos NdFeB sob medida, mediante

solicitação para as indústrias. Os ímãs de NdFeB pode variar de D1mm x 1mm A

discos até, por exemplo, 200 milímetros x 130 milímetros x blocos

25mmA. Tolerâncias NdFeB padrão são + /-0,1 milímetros. Tolerâncias de + /-0,05

milímetros também estão disponíveis para estes neodímios ferro boro ímãs. Podem

ser produzir mais pequenos ímãs de neodímio para baixo para tolerâncias + /-0,005

milímetro, como parte de uma gama de precisão NdFeB bespoke (que deve

especificar a tolerância que poderia ser alcançado para cada forma (SÓ FÍSICA,

2014).

28

2.6.1. Funcionamento do imã Os imãs são corpos de materiais ferromagnéticos que tem a capacidade de

atrair outros materiais Ferromagnéticos e com menos intensidade chamado

materiais paramagnéticos, como: Platina, potássio, paládio, sódio, lítio, alumínio,

cromo e algumas ligas de ferro (INFOESCOLA, 2013).

Figura 4: Funcionamento do Imã

Fonte: Infoescola. 2013.

Os ímãs são dipolos, ou seja, tem dois polos. Quando um ímã é suspenso

por um barbante verificamos que ele se direciona na direção norte-sul terrestre,

aproximadamente. Assim suas extremidades passam a ser chamadas de polo norte

e polo sul. O polo norte do ímã se alinha em direção ao polo norte geográfico e o

polo sul do ímã se alinha com o polo sul geográfico, devido o campo magnético da

Terra ser o contrário (INFOESCOLA, 2013).

Os polos iguais se repelem e os polos diferentes se atraem.

Figura 5: Posição polos imã

Fonte: Infoescola. 2015.

29

Imãs de neodímio são feitos de uma liga que contém, entre outros, os

elementos de neodímio, ferro e boro (ndfeb). Os ímãs de ndfeb é o tipo mais forte de

ímã disponível no mercado e são fabricados em uma ampla variedade de formas,

tamanhos e qualidades (INFOESCOLA, 2013).

2.7. TORQUE

O torque é um momento, um conjudado ou um binário que, através de uma

força, tende a produzir ou produz rotação num corpo. V. Ou seja, torque é um

momento de força que tende a produzir ou que produz rotação. É o produto de uma

força por um raio (MELCONIAN, 2003).

Um elemento de máquina, um eixo, por exemplo, está sob a ação de um

esforço de torção quando se aplica um torque em uma extremidade e um

contratorque (ou torque de resistência) na outra extremidade. Em geral, em se

tratando de eixos, o contratorque é a resistência do sistema que se deseja

movimentar (MELCONIAN, 2003).

Q = F.r

(Eq. 7)

Onde: Q = torque ou momento torço.

F1 = força tangencial ao sentido de rotação da chave

Ft = F cos

F = força total aplicada na chave

= ângulo entre a força total e a tangencial r = raio de giro da chave. Pressão,

torque, potência e Força Ce.

Da equação anterior, tem-se a grandeza do torque:

[Q] = [F1] . [r] [Q] = MLT-2 . L [Q] = ML2T-2

(Eq. 8)

30

Observe a figura abaixo:

Figura 6: Eixo de Torção

r

F

Fonte: Melconian. 2003.

Como vimos, (F.r) e (Q.R) são momentos de torção em relação ao centro do

eixo. Nos dois casos, M=F.r e Mr=Q.R o momento de torção (M e Mr) é o produto de

uma força ( F e Q) por uma distância (r e R). Portanto, as unidades de Momento de

Torção podem ser: kg.m; N.m; lb.pol, etc.

2.8. VELOCIDADE ANGULAR

A velocidade angular de uma partícula ou de um corpo rígido descreve a taxa

com que a sua orientação muda. Ela é análoga à velocidade translatorial, e é

definida nos termos da derivação da orientação com respeito ao tempo, assim como

a velocidade translato rial é a derivação da posição em função do tempo. Mais

precisamente, se é a transformação ortogonal linear especial que descreve a

orientação, a velocidade angular é definida como . Disso segue que

a velocidade angular é uma transformação skew-adjoint linear. É útil restringir a

atenção a duas ou três dimensões e representar a álgebra de Lie tridimensional das

transformações lineares skew-adjoint para V (R) por R³. O comutador, que é o

r R

Q

Visto de frente, o eixo ao lado está solicitado por

um momento provocado pela força F, de modo

que: M=F.r.

A carga Q provoca um momento de resistência

Mr=Q.R.

Se o sistema está parado (ou em equilíbrio

estático), podemos escrever:

M = Mr

F.r = Q.R

31

produto da álgebra de Lie, é representado pelo produto vetorial em R³. O resto deste

artigo possui sua discussão utilizando este estilo (MELCONIAN, 2003).

A velocidade angular descreve a velocidade de uma rotação. A direção do

vector velocidade angular será ao redor do eixo de rotação neste caso, em sentido

anti-horário. Como se vê na figura abaixo:

Figura 7: Eixo de Rotação

Fonte: Melconian. 2003.

Para qualquer partícula de um corpo em movimento ou rotação temos:

(Eq. 9)

Onde:

é a velocidade total da partícula

é a velocidade translacional

é a posição da partícula

é a posição do centro do corpo.

32

2.9. PERÍODO

Na área de física, é chamado de período o tempo necessário para que

um movimento realizado por um corpo volte a se repetir. O período é usualmente

representado pela letra T. O inverso do período é chamado de frequência (SÓ

FÍSICA, 2014).

(Eq. 10)

Ou seja:

Onde:

T = período

f = frequência

1 = tempo necessário para se completar uma oscilação.

A frequência é uma grandeza física ondulatória que indica o número de

ocorrências de um evento (ciclos, voltas, oscilações, etc.) em um determinado

intervalo de tempo. A unidade tradicional de medida utilizada com dispositivos

mecânicos de rotação é rotações por minuto, RPM abreviado. 60 RPM equivalem a

um hertz. O período, normalmente indicado por T, é o período de tempo

correspondente a um ciclo, e é o recíproco da frequência f (HALLIDAY, WALKER,

RESNICK, 2003):

(Eq. 11)

A unidade no SI para o período é o segundo.

2.10. VELOCIDADE PERIFÉRICA

A velocidade periférica ou tangencial exerce influência fundamental no

rendimento do produto. Como medida de segurança os rebolos de liga vitrificada não

devem ultrapassar de 35 m/seg e para um bom rendimento, sua velocidade mínima

não deverá ser inferior a 22 m/seg. Já os rebolos de liga resinóide sem reforço,

devem operar de 40 a 60 m/seg e os com reforço (Disco de Corte e Depressão

Central) devem operar de 60 a 80 m/seg (MELCONIAN, 2003).

v / ω = r, portanto v = ω x r

33

(Eq. 12)

Em que: v = velocidade periférica [m/s]

π = constante trigonométrica 3,1415...

n = rotação [rpm]

r = raio [m]

ω = velocidade angular [rad/s]

Suponha um disco rígido (indeformável) rolando sobre uma superfície plana:

0 D 2D Velocidade (v) = espaço tempo

v = D. nº de voltas tempo

v = D. rotações 1 minuto

(Eq. 13)

2.11. TRANSMISSÃO

2.11.1. Transmissões mecânicas

Com elementos de máquinas como: correias, correntes, engrenagens, rodas de

atrito, cabos de aço, cames, etc, são montados sistemas de transmissão que

transferem potência e movimento a outro sistema variando ou não as rotações entre

dois eixos (MELCONIAN, 2003).

D

v = . D. n m

min

v = . D. n m

60 s

34

Figura 8: Rotação diâmetro dentes

Fonte: Cunha. 2005.

As transmissões mecânicas são mecanismos manuais ou automáticos que tem

a função de transmitir movimentos e potências através de elementos puramente

mecânicos. Quando a transmissão é feita através de óleo hidráulico, são chamadas

hidráulica e hidromecânica (MELCONIAN, 2003). As transmissões mecânicas, como

já referido anteriormente, transferem potência e ajustam velocidades para eixos e

elementos de máquinas do sistema .

2.11.2. Cálculo das transmissões

Numa transmissão simples ou composta, a rotação de ENTRADA está para a

rotação de SAÍDA assim como o produto das CONDUZIDAS está para o produto das

CONDUTORAS (MELCONIAN, 2003).

Exemplos:

Figura 9: Transmissão por polias e correia

a) d v1 v2 n1 n2

d

D

v1 =v2

. d. n1 = . D. n2

n1 = D

n2 d

35

(Eq. 14)

Fonte: Melconian. 2003.

Figura 10: Transmissão por engrenagem b) Z2 n2 Z1 n1 (Eq. 15)

Fonte: Melconian. 2003.

Observação:

Engrenagens intermediárias não produzem nenhuma alteração no cálculo das

transmissões. Elas se destinam a vencer distâncias entre centros e inverter rotações

quando necessário.

Figura 11: Transmissão por Engrenagem intermediaria b) Z3 n2 Z2 Z1 n1

d=160

(Eq. 16)

Fonte: Melconian. 2003.

n1 = dp1 = m . Z2

n2 dp2 m . Z1

n1 = Z2

n2 Z1

n1 = Z2 . Z3

Z1 . Z2

n1 = Z3

n2 Z1

36

2.11.3. Relação de transmissão Pela equação (MELCONIAN, 2003).

n1 = x conduzidas

n2 x condutoras

(Eq. 17)

Vemos que o 1º membro mostra a relação de transmissão total do sistema

(itotal).

O 2º membro mostra exatamente a mesma coisa, ou seja, dividindo o produto

dos elementos conduzidos do sistema de transmissão pelo produto dos elementos

condutores obtemos, da mesma forma, a relação de transmissão total do sistema

(itotal).

Então:

e (Eq. 18)

Exemplo:

Seja a montagem:

1750 = 350 x 200 x 40 x 40 35 = 3,5 x 2x 2 x 2,5 35 = 35

50 100 x 100 x 20 x 16 (Eq. 19)

De uma forma geral podemos escrever:

(Eq. 20)

x conduzidas = itotal

x condutoras

n1 = itotal

n2

itotal = i1 x i2 x 13 x 14 ……in

37

A expressão acima pode ser utilizada na transmissão simples, como a relação

entre os diâmetros das polia conduzida e da motora; entre o nº de dentes de

engrenagem conduzida e motora. Na transmissão composta pela relação entre os

produtos das conduzidas e o produto das condutoras (MELCONIAN, 2003).

As relações de transmissão são calculadas para que a transferência de

velocidades entre a máquina acionadora e a máquina acionada se dê conforme as

necessidades de projeto da transmissão. O sistema de transmissão pode

MULTIPLICAR ou REDUZIR estas velocidades (MELCONIAN, 2003).

No primeiro caso, menos comum que o segundo, temos um sistema de

transmissão MULTIPLICADOR. Isso acontece quando uma polia de maior diâmetro

aciona outra de menor diâmetro ou uma engrenagem condutora com um nº de

dentes maior que o nº de dentes do seu par conduzido.

Exemplo:

a) imult = d (conduzida) onde D>d;

D (condutora) b) imult = Z2(conduzida) onde Z1>Z2; Z1 (condutora) (Eq. 21)

No segundo caso, bem mais comum nas máquinas em geral, temos um

sistema REDUTOR. No eixo da máquina acionadora, de velocidade (rotação) mais

elevada, temos um elemento de transmissão de dimensões menores (diâmetro ou nº

de dentes) que aciona outro de maior dimensão no eixo da máquina acionada. Com

este arranjo, a rotação é reduzida para valores previamente calculados

(MELCONIAN, 2003).

2.12. POTÊNCIA

Potência é a capacidade de realizar trabalho num dado tempo:

N = trabalho kgf . m

Tempo s

(Eq. 22)

38

2.12.1. Equação geral da potência

N = Força . distância N = F . d como a velocidade v = d, teremos:

tempo s t

I) N = F. v

II) v = .d.n

60

(Eq. 23)

2.12.2. Unidades de potência

a) Watt:

“01 Watt é a potência necessária para mover 01 Newton à distância de 01

metro em 01 segundo". Então:

N = Mt . n onde: Mt = momento de torção em Newton .m;

9,5493 n = rotações por minuto [rpm];

9,5493 = constante;

N= potência em Watt

(Eq. 24)

b) Cavalo vapor (cv):

“01 cavalo-vapor (cv) é a potência necessária para mover 75 kg a uma

distância de 01 metro em 01 segundo”. Logo:

N = Mt.n onde:

75 x 9,5493

(Eq. 25)

N = potência [cv];

Mt = momento de torção [kg.m];

n = rotações por minuto [rpm];

716,2 = constante [adimensional].

N = F.r. n. 2

60

N = Mt. n.

kg.m

9,5493 s

N = Mt.n

716,2

39

2.12.3. Rendimento

Em qualquer tipo de transmissão existem perdas de potência devido à

aquecimento, deslizamento, resistência ao giro imposto pelo lubrificante, etc. Na

verdade não é toda a potência de entrada que é transmitida e, sim, esta potência de

entrada descontadas todas as perdas (MELCONIAN, 2003).

Observe o esquema:

Potência Total Potência Útil

Potência dissipada

2.12.4. Rendimento dos diferentes tipos de transmissão

Tabela 4 - Tipos de Transmissão x Rendimentos

Tipo de

Transmissão

Rendimento

()

Acoplamentos 0,96 a 0,98

Correias 0,96 a 0,98

Correntes 0,97 a 0,98

Rodas de Atrito 0,95 a 0,98

Engrenagens 0,96 a 0,99

Mancal único 0,97 a 0,99

Mancais (par) 0,96 a 0,99

Parafuso

sem-fim

e

Coroa

Zsf

01 0,60 a 0,80

02 0,70 a 0,85

03 0,77 a 0,87

40

04 0,80 a 0,90

Fonte: Melconian. 2003.

O rendimento total de uma transmissão (total) é:

total= 1.2.3.........n (Eq. 26)

2.12.5. Potência útil (Nu)

(Eq. 27)

Onde:

Nu = Potência útil;

Nm = Potência motora; total = rendimento total do sistema

Nu = Nm . total

41

2.13. MOTOR PERENDEV

Motor de Perendev é basicamente um motor movido a ímãs (PERWISK, 2006).

Para o Motor Perendev funcionar Corretamente e Necessário blindar em volta do

Imã (ENERGIA LIVRE, 2013).

Os imãs são arranjados no perímetro do rotor com um espaçamento angular de

20° graus, dispostos com a mesma polaridade, em ângulos de 27° graus em relação

ao raio do rotor (segundo perendev este ângulo poderia ser entre 20° e 40° graus)

(ENERGIA LIVRE, 2013).

Figura 12: Motor Perendev

Fonte: http//peswik.com/energy/OS:Calloway Magnet_Motor. 2015.

A perendev Power Holding AG é uma empresa localizada na Alemanha que

fabrica equipamentos de ampla gama de soluções de energia alternativas.

42

3 METODOLOGIA (ANÁLISE DO DISPOSITIVO)

Análise do dispositivo deu-se de forma a primeiramente verificar se existia

movimento da forma como estava construído, e até que ponto esse movimento

continuava, no intuito de iniciar a análise seguindo uma sequência de medições

manuais com instrumentos de baixa resolução metrológica (transferidor de ângulo e

escala milimétrica) e outros com media resolução metrológica (paquímetro) e alguns

cálculos com base o referencial teórico para verificar as forças atuantes no

dispositivo, tentando atingir o objetivo deste trabalho.

Figura 13: Vista do Dispositivo

Fonte: Ulbra. 2015

O dispositivo consiste em um rotor apoiado por rolamentos de esfera em um

eixo que está interligado a base. Na base há rebaixos acompanhando a

circunferência do rotor para regular a posição dos imâs que estão fixados na

estruturas dos impulsionadores. No rotor a doze imãs com seus fixados a estrutura

por buchas de metal, igualmente espaçados em uma distancia de 30° na periferia do

rotor. Na estrutura dos impulsionadores estão fixados com buchas de metal nove

imãs no total.

Este dispositivo foi desenvolvido por seu idealizador para realizar movimento

rotativo no rotor a partir da repulsão entre dois imãs que estão com seus pólos em

aproximação. A partir da premissa que o movimento gerado da forma construtiva

que foi feito, não foi suficiente para gerar energia mecânica útil, iniciou-se uma

43

investigação para evidenciar as falhas construtivas com base em alguns dispositivos

semelhantes já desenvolvidos de acordo com o referencial teórico, conforme o

seguinte passo:

- Verificar manualmente a movimentação do rotor;

- Feito a pesagem do dispositivo e suas partes;

- Medir com os instrumentos de medições citados;

- Desenvolver os cálculos, mensurando a relação entre peso e movimento;

- Verificar os dados encontrados;

3.1. AÇÃO MANUAL PARA MOVIMENTAR O ROTOR

Com uma ação manual dos imãs forçante (impulsionador) ao rotor, Figura 14,

de modo síncrono, fazendo-se movimentos alternativos de aproximação e

afastamento de pequena amplitude, obteve-se a retirada do rotor da inércia.

Figura 14: Simulações com imã impulsionador.

Fonte: Ulbra. 2015.

44

3.2 PESO DO SISPOSITIVO E SEUS COMPONENTES Após desmontagem do dispositivo foram feitas as seguintes medições, conforme

a tabela abaixo:

Tabela 5: Peso do dispositivo e componente.

COMPONENTE PESO Kg

DISPOSITIVO COMPLETO 2,330 Kg

BASE DO ROTOR 1,010 Kg

ROTOR 0,770 Kg

IMPULSIONADOR 0,550 Kg

Fonte: Próprio autor, 2015

3.3. ANÁLISE GEOMÉTRICA DO ROTOR Na ilustração abaixo os instrumentos utilizados nas medições:

Figura 15: Instrumentos de medição utilizados

Fonte: Próprio autor, 2015

45

O modelo para teste inicial do comportamento da ação rotativa. O dispositivo

foi construído com um disco ou rotor de madeira de 118 mm de diâmetro e 29 mm

de espessura sendo montada em um eixo de sustentação, acoplado em uma base

vertical contendo dois rolamentos modelos 608DU e uma bucha guia. Foram

dispostos 12 imãs ao seu redor, de modo que, com sua aproximação manual do imã

externo impulsionador pudesse causar um movimento rotativo. Os imãs estão

igualmente espaçados em um setor angular de 30° graus, visando a uma distancia

entre eles de modo a permitir, com a aproximação manual do imã externo, um

movimento contínuo.

Figura 16: Rotor vista lateral

Fonte: Ulbra. 2015.

Utilizando o instrumento de medição paquímetro citado no item 3.3 figura 15,

foi possível realizar as medidas da espessura, diâmetro do rotor conforme as figuras

16 e 17.

Figura 17: Rotor vista superior

Fonte: Ulbra. 2015.

29 mm espessura

12 imãs Q Totais

ϴ 118 mm diâmetro

46

Após a desmontagem do dispositivo, feito medição dos seus componentes

utilizando os instrumentos citados no item 3 figura 15, indicando cada componente e

suas respectivas medidas, quantidade, gerando as tabelas abaixo:

Tabela 6: Listas de componentes

COMPONENTES QUANTIDADE DIMENSÃO

BASE 1 29 mm espessura x Ø 204 mm

ROTOR 1 COM 12 IMÃS Ø 118 mm x 29 mm

EIXO ACOPLAMENTO

1 Ø 40 mm cabeça x comprimento 79,6

mm x Ø 8 mm

IMPULSIONADOR 3 35,4 mm espessura x Ø 120 mm

PARASUFO DE FIXAÇÃO

6 Allen M5 x 60 mm

BUCHA 1 Ø 10 mm x 13 mm

ARRUELA LISA 6 17 mm x 3 mm x 5mm

ROLAMENTO MODEL 608 DDU

2 _

Fonte: O próprio autor, 2015

Tabela 7: Listras de Instrumentos

COMPONENTES QUANTIDADE PESO DIMENSÃO

IMÃ NEODÍMIO 12 + 9 0,005 kg Ø 10 mm x 2 mm

ESCALA 1 _ 150 mm

PAQUÍMETRO 1 _ 300 mm

TRANSFERIDOR DE ÂNGULO

1 _ 360 Graus

BALANÇA ELETRÔNICA

1 Resolução 0,05 g _

Fonte: O próprio autor, 2015

47

3.3.1. Medições de espaçamento entre os imãs no rotor

Utilizando como instrumentos o transferidor de ângulo e escala de 150 mm

foi possível comprovar que o espaçamento entre os 12 imãs estão dispostos 30°

graus um para o outro.

1⁰ Passo: Foi traçado uma linha de referencia no centro do rotor imã;

2º Passo: Foi fixado o transferidor de ângulo no rotor em cima da linha de

referencia a zero grau;

3⁰ Passo: Segurando a escala no centro do rotor, em cima da linha de

referencia, girando-a a cada centro de cada imã, foi executada a leitura de

angulação;

Figura 18: Medição com transferidor. Figura 19: Medição com escala.

Fonte: Ulbra. 2015.

48

3.3.2. Medições dos ângulos e distância entre os imãs no impulsionador.

Utilizando a metodologia do item 3.3.1 foi possível medir as demais posições

e ângulos de fixação dos imãs no impulsionador, gerando informações conforme a

tabela abaixo.

Tabela 8 – Ângulos e distância dos imãs no impulsionador.

POSIÇÃO ÂNGULO DISTÂNCIA L

1 ~ 2 46,6°graus 0,0486 M

2 ~ 3 47°graus 0,0400 M

3 ~ 4 67°graus 0,0730 M

5 ~ 6 48°graus 0,0510 M

6 ~ 7 47°graus 0,0450 M

7 ~ 8 64°graus 0,0770 M

8 ~ 9 46°graus 0,0450 M

9 ~ 1 67°graus 0,0680 M

Fonte: O próprio autor, 2015

Os resultados obtidos mostram que em nas posições citadas na tabela acima,

estão fora do recomendado pelo fabricante do motor perendev onde indica que os

ângulos posição dos imãs tem que estar entre 20° ~ 40°graus,ficando assim inviável

o seu funcionamento para conseguir movimento rotativo.

3.4. CÁLCULO DAS FORÇAS ATUANTES 3.4.1. Cálculo perímetro do rotor

Para determinar o comprimento de uma circunferência ou seu perímetro,

utilizamos a expressão:

C=2*∏*r (Eq. 28)

Onde:

C = Comprimento da circunferência ou perímetro.

21

49

∏ = 3,14 (aproximadamente).

R = Raio da circunferência (medida do centro ate a extremidade).

Sendo o rotor do dispositivo a ser estudado possuindo as medidas de 118 mm

de diâmetro e 29 mm de espessura, e fixados a sua estrutura 12 imãs de neodímio

com dimensões de 12 mm diâmetro e 2 mm de espessura.

Dados:

Diâmetro do rotor = 118 mm para achar o raio basta dividir 118 mm / 2 = 59

mm de raio. Transformando 59 mm em metros basta dividir 59 / 1000 = 0,059 Metros

Resolução:

P = 2 *∏* R

P = 2 * ∏ * 0,059

P = 0,370 M

Figura 20: Medição área do rotor

Fonte: Ulbra. 2015.

3.4.2. Cálculo da distância entre os imãs no rotor

Utilizando o resultado do item 3.3.1, onde temos resultado do perímetro que e

0,370m, e a quantidade de imãs que estão fixados no rotor no total de 12. Podemos

calcular a distância entre os imãs pela formula Dist= P/ QT Imã.

Resolução:

PERÍMETRO

50

Dist = P / QT IMÂ (Eq. 29)

Dist = 0,370 / 12 Dist = 0,030 M A necessidade de encontrar essa distancia se da para comprovar o ângulo de

30°, visto que o perímetro “P” foi encontrado através da equação P = 2 *∏* r, onde o

raio e 0,059 M, assim encontrar conforme a demonstração abaixo, o seno do ângulo

através do CAT OPOSTO / HIPOTENUSA, pois visualmente e através de medições

conforme o item 3.3.1 os ângulos são simétricos.

Utilizando o instrumento de medição escala milimétrica de 150 mm, foi

realizada medição manual do centro ate a extremidade do rotor, resultando na

medida de 0,059 M equivalente ao raio. Diante do resultado encontrado do valor de

0,030 M que equivale ao CAT. OPOSTO X, será possível calcular através da formula

trigonométrica o ângulo de espaçamento entre os imãs.

Resolução:

SEN ϴ° = CAT OP / HIP

SEN ϴ° = 0,030 M

0,059 M

SEN ϴ°= 0,5 M

ARC SEN 0,5 = 30°

Valor do angulo encontrado e de 30° (Eq. 30)

Figura 21: Medição entre os imãs no rotor

Fonte: Ulbra. 2015.

HIP = 0,059M

X = 0,030M

X

HP

51

3.5. CÁLCULO DAS FORÇAS ATUANTES NO IMPULSIONADOR.

Tomando como exemplo as posições enumeradas no dispositivo, temos a

ação de duas forças atuantes de repulsão.

Figura 22: Calculo forças Imã impulsionador.

Fonte: Ulbra. 2015.

Para calcular o momento torço utiliza-se a formula da equação do Momento

torço MT= F x r; sendo a Força do imã de 14N a força tangencial (informação

fornecida pela tabela 1) a força centrípeta para encontrar a resultante e a força do

imã 14N do impulsionador. Sabe-se que o valor do raio é 0,06m conforme descrito

anteriormente item 3 .Tabela 7.

Mt = F x r (Eq. 31).: Mt = 14 x 0,06 m.: Mt = 0,84 N;

A partir do resultado do momento torço encontra-se a força tangencial dada pela

equação abaixo:

Ft = Mt / R (Eq. 32).: Ft = 0,84 N.m / 0,06 m.: Ft = 14 N;

19

1 2 4

5

6 7

3

9

8

Ft Fc

52

Verificando a força resultante conforme os cálculos abaixo, como

componente das forças repulsivas dos imãs uma sendo a força tangencial,e a outra

como força centrípeta.

(FR)2=(FT)2+(FC)2.: (FR)2=(14)2+(14)2.: (FR)2=196+196.: (FR)2=392.: FR=√392.:

FR = 19,8 N;

3.5.1 Cálculo dos ângulos e distância entre os imãs no impulsionador.

Para calcular a distância entre os imãs do impulsionador. Foi necessário

fazer o alinhamento dos imãs do rotor com os do impulsionador conforme mostra a

Figura 23, e travamento do rotor para evitar o movimento do mesmo. Após o

procedimento, foi possível realizar as medições para coletar as informações

necessárias para realizar os cálculos. Temos como referência que um arco completo

de circunferência equivale a 360 graus, e a fórmula do perímetro e 2x ∏x r podemos

calcular a distância entre os imãs.

Dados: Perímetro = 2 x ∏ x 0,06 = 0,376 M.

Dist = P / QT IMÂ (Eq. 33)

Dist = 0,376 / 9 Dist = 0,041 M

Formula trigonometrica Sen ϴ = CAT OP / HIP Sen ϴ = 0,035 M 0,0486 M Sen ϴ = 0,072 M

Figura 23: Distância angular entre imãs impulsionadores.

Fonte: Ulbra. 2015.

1 2 3

4

5 7

8

9

HIP = 0,0486M

0,035 M 46,6°

ARC Sen 0,072 = 46,6° graus

53

4. RESULTADOS E DISCURSÕES DA PESQUISA

De acordo com as avaliações apresentadas pela metodologia, foram

encontrados os seguintes resultados de acordo com as tabelas abaixo:

A tabela 9 relaciona as variáveis das analise geométrica no componente rotor,

onde foram utilizadas para os cálculos das forças resultantes que atuam sobre o

rotor.

Tabela 9 – Análise geométrica do rotor.

COMPONENTE MEDIDAS (mm) MEDIDAS (M)

Espessura do Rotor 29 mm 0,029 M

Diâmetro do Rotor 118 mm 0,118 M

Quantidade de Imãs 12 _

Fonte: O próprio autor, 2015

Tomando como referência a mesma metodologia aplicada na Tabela 9, Foram

realizados os mesmos procedimentos de medição manual e visual no componente

impulsionador, onde foram utilizadas para os cálculos das forças atuantes sobre o

componente impulsionador.

Tabela 10 – Análise geométrica do impulsionador.

COMPONENTE MEDIDAS (mm) / QT MEDIDAS (M)

Espessura do Impulsionador

30 mm 0,030 M

Diâmetro do Impulsionador

120 mm 0,120 M

Quantidade de Imãs 9 _

Fonte: O próprio autor, 2015

Os resultados obtidos através da comprovação, foram feitos por medição

manual com os instrumentos utilizados conforme o item 3.3, e com os resultados dos

cálculos conforme os itens 3.5 e 3.5.1 no impulsionador, foram comprovados tanto

na teoria como na pratica, gerando resultados conforme a na tabela 11.

54

Tabela 11 – Resultado dos cálculos no rotor e impulsionador.

COMPONENTE MEDIDAS (mm) / Graus MEDIDAS N(M)

Perímetro do Rotor 370 mm 0,370 M

Distância angular entre Imãs no Rotor

30 mm 0,30 M

Cálculo do ângulo entre Imãs no Rotor

30° graus _

Momento torçor no Rotor

_ 0,826 N

Força tangencial no Rotor

_ 14 N

Momento Torçor no Impulsionador

_ 0,84 N

Força Tangencial no Impulsionador

_ 14 N

Perímetro no Impulsionador

376 mm 0,376 M

Distância angular entre os Imãs no

impulsionador

41 mm 0,041 M

Medição dos ângulos entre os

imãs no impulsionador

Tabela 8 – Ângulos e distância dos imãs no

impulsionador.

POSIÇÃO ÂNGULO DISTÂNCIA L

1 ~ 2 46,6°graus 0,0486 M

2 ~ 3 47°graus 0,0400 M

3 ~ 4 67°graus 0,0730 M

5 ~ 6 48°graus 0,0510 M

6 ~ 7 47°graus 0,0450 M

7 ~ 8 64°graus 0,0770 M

8 ~ 9 46°graus 0,0450 M

9 ~ 1 67°graus 0,0680 M

Fonte: O próprio autor, 2015

Os resultados obtidos mostram que os pontos que estão identificados, estão fora do recomendado pelo fabricante do motor perendev onde indica que os ângulos posição dos imãs tem que estar entre 20° ~ 40°graus, ficando assim inviável o seu funcionamento para conseguir movimento rotativo.

Fonte: O próprio autor, 2015

55

Os itens da tabela 12 mostram os pontos críticos, onde foram identificados

erros de construção no dispositivo, que estão impactando no seu funcionamento.

Tabela 12 – Falhas identificadas no dispositivo.

Fonte: O próprio autor, 2015

COMPONENTE PONTOS IDENTIFICADOS RESULTADOS

IMPULSIONADOR

Figura 24: Pontos anormais de espaçamento no impulsionador.

Fonte: O próprio autor, 2015

ENCONTRADAS MEDIDAS

ÂNGULARES DE ESPAÇAMENTO ENTRE OS IMÃS NOS

PONTOSIDENTIFICADOS FORA DO PADRÃO ESPECIFICADO

PELO FABRICANTE DO MOTOR PERENDEV CONFORME MOSTRA

A FIGURA DA TABELA 7

ROTOR

Figura 25: Material isolante dos imãs no rotor.

Fonte: O próprio autor, 2015

O MATERIAL DE FIXAÇÃO DOS IMÂS NO ROTOR NÃO E ISOLANTE, POIS POSSUE NA SUA COMPOSIÇÃO QUIMICA O ELEMENTO FERRO FAZENDO COM QUE A OUTRA POLARIDADE DO IMÃ ATUA-SE GERANDO FORÇAS DE ATRAÇÃO NA PASSAGEM DOS IMÃS

IMPULSIONADOR

Figura 26: Material isolante dos imãs no impulsionador.

Fonte: O próprio autor, 2015

O MATERIAL DE FIXAÇÃO

DOS IMÂS NO IMPULSIONADOR

NÃO E ISOLANTE, POIS POSSUE

NA SUA COMPOSIÇÃO QUIMICA O

ELEMENTO FERRO FAZENDO

COM QUE A OUTRA POLARIDADE

DO IMÃ ATUA-SE GERANDO

FORÇAS DE ATRAÇÃO NA

PASSAGEM DOS IMÃS

56

4.1. ANÁLISE CRÍTICA DAS FALHAS Após as analises do dispositivo onde foram constatados erros na construção

do dispositivo, e possíveis falhas, foram utilizadas para gerar a tabela 13 conforme

mostra a imagem abaixo.

Tabela 13 - Problemas e soluções

Fonte: O próprio autor, 2015

57

4.2 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O protótipo de rotor magneto selecionado para servir como base para os

estudos analíticos, baseou-se na concepção de rotor horizontal acionado por três

impulsionadores, prevendo graus de liberdade suficientes para permitir a maior

mobilidade possível. A maior dificuldade no protótipo e de encontrar o

posicionamento ideal entre o impulsionador e o rotor visto que o trabalho gerado da

impulsão entre os imãs seja de magnitude tal que no momento do distanciamento do

impulsionador, o imã do rotor passe na posição de máximo afastamento, de modo

que os efeitos das resistências mecânicas sejam menores possíveis.

Com a experiência e os resultados obtidos durante o desenvolvimento deste

estudo, pode-se apresentar como sugestões para futuros trabalhos.

Testar novos formatos, e o posicionamento dos imãs tanto no impulsionador

como no rotor;

Utilizar outros tipos de materiais para fixação dos imãs desde que sejam

resistentes e isolantes ao campo magnético dos imãs;

Validar as direções das forças motrizes identificadas no campo magnético

produzidos pelo impulsionador e o rotor;

58

CONCLUSÃO

De acordo com o referencial teórico, dedução dos cálculos realizados durante

o desenvolvimento deste trabalho avaliou que os objetivos da pesquisa foram

alcançados, sendo possível retirar o rotor da inércia, no dispositivo que foi submetido

a estudo, e que explora as forças de repulsão magnética dos imãs de neodímio,

porém fatores de construção, que no caso estão relacionados a dimensões no

espaçamento entre os imãs do impulsionador, ângulo dos imãs, elementos de

fixação dos imãs na estrutura tanto no rotor como no impulsionador não são

materiais isolantes das forças magnéticas dos pólos contrários dos imãs, causando

forças de atração em vez de repulsão, os itens citados estão impactando

diretamente para o não funcionamento do dispositivo. O Dispositivo analisado

verificou-se que não tem eficiência para geração de energia elétrica, pois para gerar

energia mecânica suficiente para mover um gerador de energia, e necessário ter

uma energia com proporções maiores e continua para poder ter um sistema

eficiente. Como sugestão para futuros trabalhos o dispositivo poderia ser

desenvolvido tendo a sua aplicabilidade em outros tipos de mecanismo que

ajudariam por exemplo na frenagem ou diminuição de velocidade em maquinas

conforme sua utilização.

59

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