Densidade de torque: entenda a importância desse conceito

Para o desempenho aprimorado de sistemas mecânicos, projetistas e fabricantes devem considerar vários parâmetros e cenários. A densidade de torque, por exemplo, pode ser usada para tomar decisões de projeto mais inteligentes.

Essa é uma excelente maneira de estabelecer a eficiência de um motor, além de suas medidas de desempenho, levando em consideração seu tamanho, peso e quantidade de torque que ele fornece.

Neste post, você vai aprender mais sobre esse conceito e suas diversas aplicações. Confira e tire suas dúvidas!

O que é densidade de torque?

A densidade de torque é uma medida da capacidade de um componente mecânico de transportar torque em relação ao seu peso e tamanho. É calculada como o torque de catálogo do componente dividido pelo seu peso.

Ela é importante porque ajuda a avaliar o desempenho de um sistema mecânico e a maximizar sua eficiência. A aplicação dessa medida pode resultar em sistemas mais eficientes, menor custo, projetos inovadores, maior vida útil e redução de ruído.

Nesse sentido, vale ressaltar que o torque é um conceito da física relacionado à força de rotação, que pode ou não resultar em um movimento. Alguém pode gerar torque sempre que utiliza uma alavanca e aplica força sobre ela, por exemplo. Trata-se de uma das propriedades mais importantes presentes em um sistema mecânico.

Qual sua importância?

Engenheiros e fabricantes consideram uma série de fatores para maximizar o desempenho de um sistema mecânico, mas calcular a densidade de torque para cada componente do sistema ainda não é uma etapa muito comum.

No entanto, a densidade de torque é importante porque, conforme seu resultado, o desempenho de um sistema mecânico pode ser avaliado. Ao usar a densidade de torque como um parâmetro-chave para avaliar o desempenho de um sistema, vários retornos podem ser alcançados como:

• operações mais eficientes com a economia de espaço;
• economia de custos devido à seleção ideal de componentes para o sistema;
• projetos inovadores e novos produtos;
• maior vida útil do equipamento devido aos componentes compatíveis;
• redução de ruído devido a motores menores.

Com a densidade de torque em primeiro plano, projetistas, fabricantes e usuários finais podem se beneficiar de projetos de máquinas mais inteligentes.

Logo, um sistema mecânico projetado com densidade de torque em mente terá um desempenho melhor, e por mais tempo, do que uma máquina projetada sem qualquer consideração dada à densidade de torque.

Como pode ser aplicada?

Considere uma caixa de engrenagens industrial usada para equipamentos de mineração. Se o tamanho da caixa de engrenagens for baseado nos requisitos de energia em um sistema eletromecânico, com o motor elétrico montado próximo à caixa de engrenagens, grandes contrapesos seriam necessários para fornecer equilíbrio à máquina.

Então, é possível fazer uso dela, reduzindo os requisitos de contrapesos adicionais e economizando peso e custo estruturais da máquina.

Como outro exemplo, considere uma escavadeira com uma garra. A garra faz uso de uma engrenagem helicoidal acionada por motor que fornece uma grande quantidade de torque em um espaço relativamente pequeno.

Se o projeto da escavadeira fosse baseado em considerações de potência ou velocidade, um mecanismo de acionamento direto provavelmente seria usado, exigindo espaço adicional. O design mais inteligente, equilibrando potência, torque e velocidade de rotação, permite que inovações como a escavadeira rotativa se tornem viáveis.

Ou seja, a densidade de torque também pode ser usada na avaliação de conceitos de projetos mecânicos para avaliar o sucesso potencial de cada um deles. Várias soluções de projeto podem estar disponíveis, mas quando o espaço é limitado, as densidades relativas de torque podem ajudar a determinar qual projeto é mais eficiente.

Densidade de torque e densidade de potência: qual a diferença?

O dois conceitos são semelhantes, mas são coisas diferentes. A densidade de potência é uma expressão às vezes usada para medir a quantidade de energia que pode ser gerada em um determinado espaço.

Além disso, a densidade de torque funciona praticamente da mesma maneira que a densidade de potência, embora, em vez de medir a potência, a densidade de torque meça a relação entre a capacidade de torque e o volume do sistema mecânico.

Como aumentar a densidade de torque?

Aumentar a densidade de torque de um redutor envolve realizar ajustes nas tensões que ocorrem nos elementos mecânicos, bem como no número de dentes presentes, no tamanho das engrenagens e na quantidade de correntes do motor.

Isso permite a distribuição de torque e o equilíbrio das cargas. Assim, os rolamentos e o engrenamento do sistema trabalham com as cargas próximas às cargas consideradas nos cálculos com antecedência.

Em suma, a densidade de torque é um parâmetro frequentemente negligenciado quando se trata de projetar sistemas mecânicos, mas entendê-la pode ajudar a construir máquinas mais eficientes. Ao usar esse parâmetro, você pode avaliar e projetar novos sistemas mecânicos.

Já conhecia esse conceito antes? Ficou com alguma dúvida sobre o assunto? Compartilhe sua experiência conosco deixando seu comentário!