Projeto, construção e verificação de um dinamômetro para o grupo motopropulsor de aeronaves do aerodesign
Resumen
Este trabalho objetivou no projeto, construção e verificação de uma bancada dinamômetro, denominada dinamômetro TracTor, que coleta dados de torque e tração do conjunto motopropulsor de aeronaves do Aerodesign, em função da velocidade do vento. O conjunto motopropulsor usado na validação se constituiu de uma hélice APC 12,25?? x 3,75?? e um motor O.S 55FX. Para o seu desenvolvimento, se utilizou instrumentos de medição, tais como: duas células de carga com capacidade de 100 N, um tacômetro digital da Hobbico, um tubo de pitot MS4525 da Measurement Specialties e o túnel de vento da UCS. As células de carga foram calibradas por meio de massas padrão. A velocidade do vento medida pelo tubo de pitot MS4525 foi comparada com valores do tubo de pitot MP120 da Kimo. Realizaram-se três testes experimentais, cada um em 5 diferentes níveis de velocidades do vento relativo. Para cada velocidade do vento foram processados, por uma plataforma arduino mega 2560, 100 valores de torque, tração e velocidade do vento que posteriormente foram salvos em uma planilha Excel. O processo de verificação do torque e da tração se deu pela comparação dos resultados obtidos nos testes experimentais, considerando um intervalo de 95,45% de confiabilidade, em relação aos mesmos dados teóricos disponibilizados pelo fabricante da hélice, a APC Propellers. Contudo, verificou-se que os resultados medidos do torque se apresentaram até seis vezes mais elevados que os teóricos. Essa diferença pode estar relacionada às vibrações geradas pelo motor que resultaram em cargas pulsantes na célula de carga. Tal efeito é confirmado pelos elevados valores de incerteza padrão obtidos nas medições de torque. Enquanto isso, a verificação da tração apresentou uma diferença média de 25,56% entre os valores experimentais e teóricos. O comportamento parabólico da curva experimental de força de tração se mostrou compatível com as curvas teóricas disponíveis na literatura. Além disso, os baixos valores de incerteza padrão da força de tração indicaram que a vibração do motor não influenciou nos resultados. As diferenças constatadas em relação aos valores teóricos do fabricante podem estar relacionadas com a real forma geométrica da hélice ensaiada que pode diferir da forma teórica. Outra fonte de erro pode estar relacionada com a medição da velocidade de rotação da hélice. Por fim, o dinamômetro Tractor mostrou-se adequado, especialmente para fazer as leituras de tração estática e dinâmica do grupo motopropulsor de aeronaves do Aerodesign (sic).