Escorregar

Escorregamento (de "escorregamento") geralmente se refere ao desvio das velocidades de elementos mecânicos ou fluidos em contato friccional uns com os outros sob carga tangencial .

Correias de transmissão

Duas polias conectadas por uma correia de transmissão ( correia redonda ou correia plana ) devem girar na mesma velocidade periférica, ou seja, a velocidade da correia. No entanto, se a força é transmitida, a parte da correia que corre em direção à polia motriz (cabo de carga ) é esticada em comparação com a parte que retorna com menos força de tração ( cabo de folga ) e, portanto, corre em maior velocidade. Essas duas velocidades são aproximadamente as velocidades periféricas dos discos. Este denominado deslizamento de alongamento é proporcional ao alongamento e, portanto, quase proporcional à força transmitida.

A mudança no alongamento ocorre sob o atrito deslizante nas polias quando a correia escorre e em uma área na frente dela, cuja extensão depende da tensão da correia.

Além do deslizamento de expansão, o deslizamento também pode ocorrer no acionamento por correia, principalmente por um curto período de tempo na partida, mas também em toda a superfície de contato em caso de sobrecarga. Em seguida, o cinto se desgasta rapidamente. O escorregamento pode ocorrer na engrenagem motriz ou acionada - normalmente na roda com o envoltório menor. Em casos extremos, a força descendente para.

O deslizamento deslizante pode ser reduzido estruturalmente aumentando o ângulo do envoltório, usando correias em cunha (nervuradas) e usando um material de correia com um coeficiente de atrito mais alto. Além disso, os acionamentos por correia geralmente possuem um dispositivo de tensionamento que retarda a ocorrência de deslizamento. Na maioria das vezes, um acionamento por correia só precisa ser tensionado para voltar de uma escorregadela para a outra. O retensionamento é necessário quando o deslizamento é evidente devido ao rangido da correia.

Para evitar o deslizamento total, são utilizadas correias dentadas ou correntes . A outra alternativa basicamente são as engrenagens e (para a função de transmissão espacial de potência) eixos rotativos .

Embreagem hidráulica

O deslizamento também ocorre em embreagens hidráulicas. A transmissão de força é obtida por meio da viscosidade do fluido da embreagem. Se a viscosidade cair drasticamente devido ao aquecimento devido à sobrecarga, o deslizamento viscoso também se transforma em um deslizamento residual que não é mais tecnicamente utilizável. Uma transição abrupta não linear da função adequada para a função defeituosa não ocorre como resultado da transição do atrito estático para o atrito dinâmico, mas sim quando uma temperatura limite é excedida ou após o fluido da embreagem ter envelhecido.

Máquina assíncrona trifásica

O escorregamento é a diferença de velocidade entre o campo rotativo do estator (estator) e o rotor (rotor), geralmente dado como um valor percentual baseado na velocidade do campo rotativo.

Se o rotor girasse na mesma velocidade do campo de rotação do estator, nenhuma mudança no fluxo magnético seria possível no rotor e o rotor não geraria nenhum torque. A velocidade do rotor é, portanto, sempre menor do que a velocidade do campo rotativo na operação do motor . Exemplo: Em uma máquina assíncrona trifásica com uma bobina de estator para cada uma das três fases, o campo magnético giratório gira a uma frequência de rede de 50 Hz a 3.000 rotações por minuto. De acordo com a placa de identificação, a velocidade da armadura é de apenas 2700 rpm. O escorregamento de 300 rpm depende da carga e é quase proporcional à eficiência do rotor. Na potência nominal do motor, está entre 1,2% e 10% da velocidade do campo giratório, dependendo do tamanho do motor. Motores trifásicos menores têm eficiências mais pobres e, consequentemente, também os maiores valores de escorregamento:

${\ displaystyle s = {\ frac {n _ {\ mathrm {D}} -n_ {2}} {n _ {\ mathrm {D}}}},}$

com = velocidade de campo rotativo e = velocidade do rotor ${\ displaystyle n _ {\ mathrm {D}}}$${\ displaystyle n_ {2}}$

hélice

Tecnicamente conhecido como "escorregamento", o escorregamento da hélice de um navio é a diferença entre a distância teoricamente percorrida e a real percorrida, em relação à distância teórica percorrida.

O valor técnico de uma hélice é determinado pelo passo . Uma hélice com passo de, e. B. 4,80 me 120  rotações por minuto, teoricamente cobre uma distância de:

${\ displaystyle 4 {,} 80 \, \ mathrm {m} \ times 120 / \ mathrm {min} \ times 60 \, \ mathrm {min} = 34 {,} 56 \, \ mathrm {km}}$

Em milhas náuticas :${\ displaystyle {\ frac {34 {,} 56 \, \ mathrm {km}} {1852 \, \ mathrm {m / sm}}} \ approx 18 {,} 66 \, \ mathrm {sm}}$

Em 24 horas: aprox. ${\ displaystyle 447 {,} 9 \, \ mathrm {sm}.}$

A hélice pode, teoricamente, cobrir cerca de 447,9 nm em 24 horas. Esse valor geralmente é maior do que a distância realmente percorrida, que foi calculada pelo comando do navio náutico . Isso resulta em um valor de “deslizamento” positivo. Em contraste, se a distância realmente percorrida for maior, o resultado é um valor negativo para o "escorregamento". O último caso no exemplo: É a distância "verdadeira" calculada nauticamente coberta, por exemplo, B. 470 nm, isso resulta em um deslizamento de:

${\ displaystyle {\ frac {447 {,} 90-470} {447 {,} 90}} \ aprox -4 {,} 9 \, \%.}$

Este valor diz muito sobre a condição do casco subaquático. O fluxo de água e as condições do vento não influenciam ao usar um registro que mede o deslocamento na água (FdW).

Uma vez que a velocidade do motor de um navio nunca permanece constante no mar, o contador de tempos (contador de rotações) é inserido no registro do motor todos os dias às 12:00. A partir disso, você pode calcular facilmente a velocidade total das últimas 24 horas. Se você seguir os valores exemplares, isso resultará em um total de 172.800 rotações em 24 horas.

Essa velocidade total, multiplicada pelo gradiente e dividida por 1852 m / nm, resultaria em uma distância de aproximadamente 447,9 milhas náuticas.

Um escorregamento negativo pode ocorrer em ventos fortes de popa e correntes fortes .

roda

O deslizamento é a razão entre a velocidade de rotação de uma roda accionada para que de um (hipotético) não-orientada e, assim, uma roda intermediária com bloqueio de forma : . ${\ displaystyle \ omega}$${\ displaystyle \ omega _ {0}}$${\ displaystyle S = {\ frac {\ omega - \ omega _ {0}} {\ omega _ {0}}}}$

Assim que as forças de tração ou de frenagem são transmitidas à roda, ocorre um baixo valor de escorregamento diferente de zero. Se a roda for acionada ou freada com mais força do que o limite da conexão de atrito permite, o escorregamento aumenta até que pode levar a uma rotação descontrolada ( derrapagem ) ou escorregamento / travamento (deslizamento) das rodas (terminologia ferroviária entre parênteses). O valor do deslizamento é então  0 ou  0; De acordo com esta definição, se há escorregamento de tração ou freio pode ser reconhecido pelo sinal do escorregamento. A relação entre a força relacionada a uma carga de roda constante e o escorregamento é chamada de curva μ-escorregamento. ${\ displaystyle S}$${\ displaystyle \ gg}$${\ displaystyle \ ll}$

Transmite uma roda além das forças de curva , então uma força total resultante igual ao limite de adesão leva a um deslizamento correspondentemente alto na direção da força total, causando uma curva reduzida (ver círculo de forças ): Portanto, uma tração dianteira veículo motorizado tende durante a aceleração em curvas para subvirar , uma tração traseira para sobrevirar . Para veículos ferroviários, ocorre em tal situação um movimento lateral do conjunto de rodas e, possivelmente, um início dos flanges para fora da cabeça curva do trilho .

Além disso, existe uma definição desatualizada e, do ponto de vista físico, menos consistente que difere para os estados de "direção" e "frenagem":

Deslizamento da direção ou da unidade: e deslizamento do freio:${\ displaystyle S_ {T} = {\ frac {\ omega - \ omega _ {0}} {\ omega}}}$${\ displaystyle S_ {B} = {\ frac {\ omega _ {0} - \ omega} {\ omega _ {0}}}.}$

O uso desta definição resulta em diferentes rigidez de escorregamento para os estados de direção e frenagem, mas estes apresentam vantagens no cálculo com o escorregamento: por um lado, é sempre positivo e por outro lado, evitam-se singularidades na solução que ocorrem na divisão por zero surgem. Por exemplo, a definição de deslizamento de tração aplicada a uma roda de travamento não forneceria uma solução sensata durante o processo de frenagem.

O mecanismo de geração de força pode ser explicado com o modelo da escova. Entre a carcaça e a estrada está a banda de rodagem elástica, cujas partículas sofrem tensão. As partículas do perfil correm sem estresse em Latsch e são cada vez mais distorcidas pela diferença de velocidade entre a carcaça e a estrada.

Parafusos

Em conexões aparafusadas, o chamado “deslizamento” ou “folga do furo” é a distância que teria que ser superada antes que uma transmissão de força (normalmente indesejável) ocorresse entre o eixo do parafuso e a parede do furo; o diâmetro do eixo do parafuso (para parafusos St) e o diâmetro do orifício de perfuração não são iguais. Normalmente, esse deslizamento não ocorre, pois as forças a serem transmitidas são evitadas pela pressão do (s) parafuso (s) entre os componentes e o atrito associado - este é o objetivo do projeto de uma conexão roscada.

literatura

• Günter Springer: Experiência em engenharia elétrica. 18ª edição, Verlag - Europa-Lehrmittel, 1989, ISBN 3-8085-3018-9 .
• Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 25ª edição, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-528-23876-3 .
• H. Yamazaki, M. Nagai, T. Kamada: Um estudo do modelo de força de adesão para o controle de prevenção de derrapagem . In: Jornal jsme Internacional Série C . fita 47 , no. 2 , 2004, p. 496–501 , doi : 10.1299 / jsmec.47.496 (modelo e experimento no contato roda-carril). 

Links da web

Evidência individual

1. ↑ http://www.fast.kit.edu/lff/1011_2261.php
2. ↑ Günter Leister: Pneus de veículos e desenvolvimento de chassis: estratégia, métodos, ferramentas . Vieweg + Teubner, 2009, ISBN 978-3-8348-0671-0 , p. 109 ( visualização limitada na pesquisa de livros do Google).