Um vibrador mecânico é um dispositivo projetado para gerar oscilações rápidas usando um rotor excêntrico. Eles são usados para uma ampla variedade de finalidades e podem ser tanto máquinas de grande porte (como tremonhas usadas no manuseio de agregados ou vibradores usados para consolidar concreto recém-derramado), quanto pequenos componentes de outros dispositivos (como aqueles usados em smartphones, pagers ou controles de videogame para produzir um zumbido). A vibração é geralmente gerada por um motor elétrico no qual uma massa é colocada fora do centro em relação ao seu eixo de rotação.
Vibradores como componentes
Quando smartphones e pagers vibram, o alerta é gerado por um pequeno componente embutido neles. Muitas campainhas e campainhas não eletrônicas mais antigas contêm um componente que vibra para produzir um som. As máquinas de tatuagem e alguns tipos de ferramentas elétricas de gravação contêm um mecanismo que faz vibrar uma agulha ou ferramenta de corte. Os stick shakers da aeronave usam um mecanismo de vibração conectado aos controles de controle dos pilotos para fornecer um aviso tátil de uma perda aerodinâmica iminente de sustentação. Os vibradores de massa rotativa excêntrica (ERM) funcionam girando um peso deliberadamente fora do centro.[1] Os atuadores ressonantes lineares (LRA) funcionam movendo repetidamente um peso de um lado do atuador para o outro, usando uma bobina que atua como um eletroímã.[2] Os pequenos motores de vibração usados em muitos dispositivos eletrônicos têm o formato de uma moeda e geralmente são do tipo ERM.[3][4].
Vibradores industriais
Os vibradores são usados em diversas aplicações industriais e podem atuar como componentes de outras máquinas ou como máquinas próprias.
Funis de alimentação vibratórios são amplamente utilizados nas indústrias alimentícia, farmacêutica e química para mover e colocar em posições predeterminadas materiais a granel ou pequenos componentes. A aplicação da vibração em conjunto com a força da gravidade permite que os materiais sejam movidos de forma mais eficaz do que outros métodos em determinados processos industriais. A vibração também é utilizada para posicionar pequenos componentes para que possam ser fixados mecanicamente por equipamentos automatizados, fazendo parte de sistemas de montagem realizados por máquinas complexas.
Vibradores industriais
Introdução
Em geral
Um vibrador mecânico é um dispositivo projetado para gerar oscilações rápidas usando um rotor excêntrico. Eles são usados para uma ampla variedade de finalidades e podem ser tanto máquinas de grande porte (como tremonhas usadas no manuseio de agregados ou vibradores usados para consolidar concreto recém-derramado), quanto pequenos componentes de outros dispositivos (como aqueles usados em smartphones, pagers ou controles de videogame para produzir um zumbido). A vibração é geralmente gerada por um motor elétrico no qual uma massa é colocada fora do centro em relação ao seu eixo de rotação.
Vibradores como componentes
Quando smartphones e pagers vibram, o alerta é gerado por um pequeno componente embutido neles. Muitas campainhas e campainhas não eletrônicas mais antigas contêm um componente que vibra para produzir um som. As máquinas de tatuagem e alguns tipos de ferramentas elétricas de gravação contêm um mecanismo que faz vibrar uma agulha ou ferramenta de corte. Os stick shakers da aeronave usam um mecanismo de vibração conectado aos controles de controle dos pilotos para fornecer um aviso tátil de uma perda aerodinâmica iminente de sustentação. Os vibradores de massa rotativa excêntrica (ERM) funcionam girando um peso deliberadamente fora do centro.[1] Os atuadores ressonantes lineares (LRA) funcionam movendo repetidamente um peso de um lado do atuador para o outro, usando uma bobina que atua como um eletroímã.[2] Os pequenos motores de vibração usados em muitos dispositivos eletrônicos têm o formato de uma moeda e geralmente são do tipo ERM.[3][4].
Vibradores industriais
Os vibradores são usados em diversas aplicações industriais e podem atuar como componentes de outras máquinas ou como máquinas próprias.
Funis de alimentação vibratórios são amplamente utilizados nas indústrias alimentícia, farmacêutica e química para mover e colocar em posições predeterminadas materiais a granel ou pequenos componentes. A aplicação da vibração em conjunto com a força da gravidade permite que os materiais sejam movidos de forma mais eficaz do que outros métodos em determinados processos industriais. A vibração também é utilizada para posicionar pequenos componentes para que possam ser fixados mecanicamente por equipamentos automatizados, fazendo parte de sistemas de montagem realizados por máquinas complexas.
Peneiras vibratórias são usadas para separar materiais a granel misturados em partículas de diferentes tamanhos. Por exemplo, areia, cascalho, pedras de rio e brita e outros materiais de construção granulares são frequentemente separados por tamanho usando peneiras vibratórias.
Os compactadores vibratórios são utilizados para compactação de solos, especialmente em fundações rodoviárias, ferroviárias e de edifícios.
Os vibradores de concreto consolidam o material recém-derramado para que o ar preso e o excesso de água sejam liberados, garantindo que ele fique firme e sem folgas no interior da fôrma. A consolidação inadequada do concreto pode causar defeitos no produto, comprometer a resistência do concreto e produzir imperfeições superficiais, como buracos e favo de mel. Um vibrador de concreto é um cilindro de aço do tamanho do cabo de um taco de beisebol, com uma mangueira ou cabo elétrico preso em uma das extremidades. A cabeça do vibrador está imersa no concreto úmido.[5].
Os vibradores externos de concreto são fixados, por meio de um sistema de suporte ou braçadeira, às formas de concreto. Há uma grande variedade de vibradores externos de concreto disponíveis e alguns fabricantes de vibradores possuem sistemas de suporte ou braçadeira projetados para se adequarem a todas as principais marcas de formas de concreto. Estão disponíveis com potência hidráulica, pneumática ou elétrica.
Às vezes, as mesas vibratórias são usadas para testar produtos para determinar ou demonstrar sua capacidade de suportar vibrações. Testes desse tipo são comumente realizados nas indústrias automotiva, aeroespacial e de defesa. Essas máquinas são capazes de produzir três tipos diferentes de vibração: varredura senoidal, vibração aleatória e choque "Choque (física)"). Nestas três aplicações, a peça sob teste normalmente será instrumentada com um ou mais acelerômetros para medir a resposta do componente ao efeito da vibração. Um perfil de vibração por varredura senoidal normalmente começa a vibrar em uma frequência baixa e aumenta a frequência em uma taxa definida (medida em Hertz). A amplitude vibracional medida em gs também pode aumentar ou diminuir. Uma varredura senoidal permite determinar as frequências de ressonância na peça em teste. Um perfil de vibração aleatório excitará diferentes frequências de um espectro em momentos diferentes.[6] Cálculos importantes são feitos para garantir que todas as frequências sejam excitadas dentro de uma faixa de tolerância aceitável. Uma série de testes de vibração aleatórios pode durar de 30 segundos a várias horas. Seu objetivo é sintetizar o efeito, por exemplo, de um carro circulando em terreno acidentado ou de um foguete decolando. Um pulso de choque sintetizado é uma vibração de alta potência e curta duração, calculada como a soma de muitas ondas semi-senoidais cobrindo uma faixa de frequências. Sua finalidade é simular os efeitos de um impacto ou explosão. Um teste de pulso de choque geralmente dura menos de um segundo. As mesas vibratórias também podem ser usadas no processo de embalagem nas indústrias de manuseio de materiais para agitar ou assentar um recipiente para que ele possa conter mais produto.
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Peneiras vibratórias são usadas para separar materiais a granel misturados em partículas de diferentes tamanhos. Por exemplo, areia, cascalho, pedras de rio e brita e outros materiais de construção granulares são frequentemente separados por tamanho usando peneiras vibratórias.
Os compactadores vibratórios são utilizados para compactação de solos, especialmente em fundações rodoviárias, ferroviárias e de edifícios.
Os vibradores de concreto consolidam o material recém-derramado para que o ar preso e o excesso de água sejam liberados, garantindo que ele fique firme e sem folgas no interior da fôrma. A consolidação inadequada do concreto pode causar defeitos no produto, comprometer a resistência do concreto e produzir imperfeições superficiais, como buracos e favo de mel. Um vibrador de concreto é um cilindro de aço do tamanho do cabo de um taco de beisebol, com uma mangueira ou cabo elétrico preso em uma das extremidades. A cabeça do vibrador está imersa no concreto úmido.[5].
Os vibradores externos de concreto são fixados, por meio de um sistema de suporte ou braçadeira, às formas de concreto. Há uma grande variedade de vibradores externos de concreto disponíveis e alguns fabricantes de vibradores possuem sistemas de suporte ou braçadeira projetados para se adequarem a todas as principais marcas de formas de concreto. Estão disponíveis com potência hidráulica, pneumática ou elétrica.
Às vezes, as mesas vibratórias são usadas para testar produtos para determinar ou demonstrar sua capacidade de suportar vibrações. Testes desse tipo são comumente realizados nas indústrias automotiva, aeroespacial e de defesa. Essas máquinas são capazes de produzir três tipos diferentes de vibração: varredura senoidal, vibração aleatória e choque "Choque (física)"). Nestas três aplicações, a peça sob teste normalmente será instrumentada com um ou mais acelerômetros para medir a resposta do componente ao efeito da vibração. Um perfil de vibração por varredura senoidal normalmente começa a vibrar em uma frequência baixa e aumenta a frequência em uma taxa definida (medida em Hertz). A amplitude vibracional medida em gs também pode aumentar ou diminuir. Uma varredura senoidal permite determinar as frequências de ressonância na peça em teste. Um perfil de vibração aleatório excitará diferentes frequências de um espectro em momentos diferentes.[6] Cálculos importantes são feitos para garantir que todas as frequências sejam excitadas dentro de uma faixa de tolerância aceitável. Uma série de testes de vibração aleatórios pode durar de 30 segundos a várias horas. Seu objetivo é sintetizar o efeito, por exemplo, de um carro circulando em terreno acidentado ou de um foguete decolando. Um pulso de choque sintetizado é uma vibração de alta potência e curta duração, calculada como a soma de muitas ondas semi-senoidais cobrindo uma faixa de frequências. Sua finalidade é simular os efeitos de um impacto ou explosão. Um teste de pulso de choque geralmente dura menos de um segundo. As mesas vibratórias também podem ser usadas no processo de embalagem nas indústrias de manuseio de materiais para agitar ou assentar um recipiente para que ele possa conter mais produto.
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