Avaliação de anéis e escovas para uso em instrumentação : aplicação em transdutores de torque para sistemas girantes

Abstract

Neste trabalho primeiramente nos preocupamos em conduzir um estudo a respeito da transmissão de energia e sinal elétricos, através de contatos do tipo anéis e escovas, utilizados em instrumentação apl!cada à dispositivos girantes. Projetou-se uma bancada de ensaio construída em aço, para efetuar testes. Construímos várias escovas de estrutura, configuração e constituintes diversos e, utilizando um torquímetro teste (protótipo) especialmente projetado para analisar dez escovas por vez, através de condições fisicas diferentes, comparamos estes valores obtidos com os valores fornecidos por um torquímetro padrão, posto em série e com características conhecidas. Assim tivemos condições de escolher a escova mais adequada para ser utilizada em instrumentação. Finalmente projetamos e construímos um encaixe de porta-escovas para que fosse utilizado diretamente na ponta de eixo, previamente instrumentada, de um veículo automotor. Desta fonna tivemos condições de registrar o torque real a que este eixo estava submetido, em diferentes condições de contorno, à cada marcha, aceleração ou desaceleração produzida. As medidas assim obtidas foram comparadas com dados de projeto do veículo e adequadamente validadas. Desta fonna obteve-se um dispositivo de fácil adaptação prática, de baixo custo que pode ser utilizado para testes em condições reais de operação de veículos automotores, constituindo-se em alternativa para os caríssimos "dinamômetros" utilizados pelas indústrias fabricantes de motores e veículos.

Our first concem in this work was a study about the electric transmission of energy and signals which occurs through contacts like rings devices. After we was building a steel testing bench to test torquemeters of different kinds, geometrical shapes and conceptions. We have built severa! structural brushes, with different appearance and constituents, and we bave used a testing torquemeter which was specially designed to analyze ten brushes at a time in different physical conditions, and we bave compared the values obtained with the ones that were furnished by a standard torquemeter which was set in a series with know characteristics. By this way we choose the best brush for the use in instrumentation. At last we have designed and built a brush-box to be directly used at the point of the axis, with values that had been previously instrumented for a motor vehicle. In this way, we have been able to record the real torque to which the axis had been submitted to in different control conditions under various speeds, accelerations and disaccelerations. The measures so obtained have been compared with data from the vehicle project and then properly valued. In this way we gota low-cost device of easy, practical adaptation to be used for real condition operational tests in motor vehicles, as ao altemative for the very expensive dynamometers that are now a days used by motor vehicle industries.