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Mancal Hidrodinâmico com Segmentos Ativos: Um Sistema Integrado de Autoidentificação e Controle para Máquinas Rotativas Mais Eficientes

Processo: 19/23220-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2020 - 30 de abril de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Projetos de Máquinas
Pesquisador responsável:Rodrigo Nicoletti
Beneficiário:Rodrigo Nicoletti
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Identificação  Sistemas de controle  Vibrações mecânicas  Dinâmica de rotores 

Resumo

Máquinas rotativas de grande porte são elementos de grande importância na cadeia de produção e podem eventualmente ter que operar em condições não previstas ou fora da norma, resultando em falhas e perdas econômicas significativas. Uma forma de se reduzir as consequências da operação fora da norma de máquinas deste tipo é através da alteração das características dos mancais que suportam o rotor. Entretanto, com mancais convencionais, isto só é possível através da parada completa da máquina, o que também resulta em perdas econômicas. A solução passa pelo desenvolvimento de mancais ativos, os quais permitem a modificação das características dinâmicas da máquina durante operação, sem necessidade de paradas. Neste sentido, o presente projeto visa o desenvolvimento de um mancal hidrodinâmico segmentado cujas sapatas móveis são controladas por atuadores eletromagnéticos (solução construtiva inovadora). A montagem de atuadores eletromagnéticos na carcaça do mancal, em região posterior às sapatas, permite exercer forças eletromagnéticas nas sapatas de forma que estas mudem sua posição angular em relação ao mancal. Com isto, pode-se modificar as características dinâmicas do sistema rotor-mancal para condições desejadas e mais apropriadas para uma determinada condição de operação, sem a necessidade de paradas e reduzindo as consequentes perdas econômicas. Para tanto, um protótipo será construído e testado experimentalmente. O sistema será testado em termos de capacidade de modificação das características dinâmicas (controle) e de capacidade de identificação das condições de operação do sistema (autoidentificação). (AU)