| | B. Engenharias - 1. Engenharia - 14. Engenharia | | | INSTRUMENTAÇÃO DE UM BANCO DE HÉLICE | | | Rômulo Augusto da Costa Castro 1 (autor) romuloaccastro@ig.com.br | | José Eduardo Mautone Barros 2 (orientador) emautone@zaz.com.br |
| | 1. Depto. Acadêmico de Engenharia Elétrica, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais | | 2. Depto. Acadêmico de Disciplinas Básicas, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais |
| | INTRODUÇÃO:
O banco de hélice construído no laboratório de Energia Solar da Universidade Federal de Minas Gerais é uma estrutura que possui dois graus de liberdade, um correspondente à componente longitudinal e outro à componente radial. Projetado para medição, com uso de células de carga, de torque e empuxo em motores a pistão de uso aeronáutico, o banco de hélice possibilita realizar testes estáticos e dinâmicos em um conjunto motor-hélice.
O trabalho objetiva implementar um sistema de instrumentação no banco capaz de monitorar e coletar os dados de ensaio, permitindo verificar o desempenho, confiabilidade, robustez e resistência a longas cargas de trabalho de um conjunto propulsor. | | METODOLOGIA:
Desenvolvimento do projeto de instrumentação para o banco de hélice capaz de medir, além de torque e empuxo do conjunto propulsor, a rotação, temperatura nos cilindros, pressão de admissão, temperatura de exaustão dos gases e temperatura da água de arrefecimento do motor, temperatura, pressão e umidade ambientes e vazão de combustível. Os dados de cada medição são adquiridos através de um sistema de aquisição formado por uma placa conversora A/D, um computador e um programa de aquisição desenvolvido para monitoramento e coleta dos dados. O sistema prevê atuadores de segurança junto à linha de combustível e circuito de ignição do motor que podem ser acionados via software.
A metodologia adotada no projeto envolveu ainda a calibração cruzada do banco de hélice e calibração de cada sensor utilizado no sistema. | | RESULTADOS:
Foram realizados ensaios em degrau e ensaios dinâmicos em um motor Rotax 532 equipado com uma hélice CEA Bi-pá (1,397m x 0,736 m). O sistema de instrumentação e de aquisição de dados por computador possibilitaram coletar uma grande massa de dados dos ensaios, permitindo uma análise estatística mais representativa das grandezas medidas. | | CONCLUSÕES:
As primeiras análises indicam que o sistema de instrumentação adotado atende às necessidades do banco de hélice, pois o mesmo comportou-se conforme o previsto, permitindo o monitoramento e coleta de dados de todas as grandezas necessárias. Durante a calibração cruzada do banco de hélice percebeu-se interferência insignificante entre esforços a que foram submetidas as células de carga de torque e empuxo, comprovando a eficiência do banco quanto aos graus de liberdade. Também através da calibração das células de carga, podemos observar que os esforços a que o banco foi submetido foram transferidos com eficiência para as células conforme esperado. Os sensores de medição de temperatura dos cilindros e da água de arrefecimento apresentaram ruído acima do esperado e podem ser melhorados utilizando condicionadores de sinal mais eficientes. O programa de aquisição deve ter uma filtragem melhor dos dados exibidos na tela para facilitar a leitura instantânea pelo operador. Os ensaios demonstraram que o banco tem capacidade de medição dos parâmetros desejados, atendendo às especificações do projeto. | | | Instituição de fomento: FAPEMIG, PIBIC - CNPq | | | Trabalho de Iniciação Científica | | | Palavras-chave: banco de hélice; instrumentação; aviação geral. |
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Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004 |