Eixo de acionamento
Um eixo de acionamento, eixo de acionamento, eixo propulsor, eixo propulsor ou eixo Cardan é uma parte de uma máquina que leva a potência do motor ou motor a um local onde se pode fazer um trabalho útil.
A maioria dos motores ou motores cria potência como torque ao fazer algo girar. Isto pode ser de um motor de combustão interna (como em um carro), água dirigindo uma roda d'água, ou gás ou água passando por uma turbina. Esta potência de rotação é chamada torque. A carga que é girada cria torção e tensão de cisalhamento. Os eixos de acionamento precisam ser suficientemente fortes para suportar esta tensão. Um eixo de acionamento leve moverá a potência para a carga de forma mais eficiente, portanto, é necessário haver um equilíbrio entre força e peso.
Eixo de acionamento cardan com juntas universais
Eixo de acionamento exposto em uma motocicleta BMW clássica
Automóveis
A maioria dos automóveis de hoje usa eixos de transmissão para fornecer energia do motor para as rodas. A maioria dos carros fabricados hoje são de tração dianteira (as rodas dianteiras têm a potência para mover o carro). Neste caso, os eixos de acionamento estão entre o transaxle e cada roda dianteira.
Nos carros com tração traseira, há eixos de tração entre o diferencial e cada roda traseira. Há também um eixo de acionamento no comprimento do carro, desde a transmissão à frente até o diferencial na traseira - em inglês britânico isto não é chamado de eixo de acionamento, mas de eixo propulsor, ou eixo de propulsão, e os eixos de acionamento podem ser chamados de semi-eixos (já que há dois que fazem um eixo).
Existem diferentes tipos de eixos de acionamento usados em automóveis:
- Eixo de acionamento de 1 peça
- Eixo de acionamento de 2 peças
- Eixo de acionamento do tubo
O eixo Slip in Tube Drive é o novo tipo que ajuda a absorver energia em um acidente, protegendo as pessoas no carro ou caminhão. Também é conhecido como um eixo de acionamento desmontável.
Um eixo duplo de hélice de caminhão
Eixos de acionamento de motocicletas
Os eixos de acionamento têm sido usados em motocicletas quase há tanto tempo quanto há motocicletas. Muitas motocicletas usam uma corrente ou correia de acionamento mais simples, mas os eixos de acionamento precisam de menos cuidados e têm uma longa vida útil. Um problema com o uso de eixos de acionamento em uma motocicleta é que a engrenagem é necessária para girar a potência 90° do eixo para a roda traseira, perdendo alguma potência no processo.
A 1913 FN (Fabrique Nationale), Bélgica, quatro cilindros e eixo de acionamento
Tratores
Os tratores agrícolas utilizam um tipo de eixo de acionamento chamado eixo de tomada de força, ou eixo PTO. Este é um eixo que sai pela parte de trás do trator. Ele pode ser conectado a qualquer equipamento agrícola que precise de energia do motor do trator, como um enfardador de feno ou um picador de milho. Isto permite que o trator seja usado para muitos usos diferentes, e o equipamento agrícola não precisa de seu próprio motor, economizando dinheiro.
O velho trator John Deere com TDF sob uma tampa protetora
Eixos de acionamento em Bicicletas
O eixo de acionamento também pode ser usado em uma bicicleta em vez de um acionamento por corrente. Eles têm sido utilizados no século passado, embora nunca tenham se tornado muito populares. Quando usado em uma bicicleta, um eixo de acionamento tem várias vantagens e desvantagens:
Vantagens
- É menos provável que o sistema de acionamento fique bloqueado ou quebrado, um problema comum com bicicletas acionadas por corrente
- Sem graxa no cavaleiro, e sem "mordida em cadeia" para agarrar a roupa
- É necessário menos cuidado do que em um sistema de corrente quando o eixo de acionamento é fechado em um tubo, a convenção comum
- Desempenho mais consistente. A Dynamic Bicycles afirma que uma bicicleta de eixo de acionamento proporciona 94% de eficiência de forma consistente, enquanto uma bicicleta acionada por corrente pode proporcionar entre 75-97% de eficiência com base nas condições.
- Mais espaço acima do solo (distância do solo) para colisões ou coisas no caminho
- Para empresas de aluguel de bicicletas, é menos provável que uma bicicleta com eixo de direção seja roubada, já que obviamente parece diferente. Este tipo de bicicleta está em uso em várias grandes cidades da Europa, onde tem havido grandes projetos de aluguel ou compartilhamento de bicicletas administradas por cidades.
Desvantagens
- Um sistema de eixo de acionamento pesa mais do que um sistema de corrente, geralmente 1 a 2 libras mais pesado
- Em seu melhor estado, uma cadeia proporciona maior eficiência
- Cobrir a corrente e as engrenagens com uma cobertura metálica ou plástica resolve alguns problemas com correntes
- O uso de engrenagens leves com um alto número de relações é impossível, embora as engrenagens do cubo possam ser usadas
- Tirar a roda pode ser difícil de fazer
Uma bicicleta acionada por eixo.
Perguntas e Respostas
P: O que é um eixo de transmissão?
R: Eixo de transmissão é a parte de uma máquina que transfere a potência de um motor para onde o trabalho útil pode ser feito.
P: Como a potência é criada em motores?
R: A potência em motores é criada como torque ao fazer algo girar.
P: Quais são alguns exemplos de fontes de potência rotativa?
R: Exemplos de fontes de potência rotativa incluem um motor de combustão interna (em um carro), água acionando uma roda d'água e gás ou água passando por uma turbina.
P: O que é torção e tensão de cisalhamento?
R: Torção e tensão de cisalhamento são tipos de tensão criados quando a carga girada pelo eixo de acionamento cria resistência à rotação.
P: Por que os eixos de transmissão precisam ser resistentes?
R: Os eixos de transmissão precisam ser fortes o suficiente para suportar o torque, a torção e a tensão de cisalhamento criados pela carga.
P: Qual é o equilíbrio que precisa ser alcançado no projeto de eixos de transmissão?
R: É preciso haver um equilíbrio entre resistência e peso ao projetar eixos de transmissão, de modo que o eixo de transmissão seja forte, mas não muito pesado.
P: Como um eixo de transmissão leve afeta a eficiência da transferência de potência?
R: Um eixo de acionamento leve transferirá a potência para a carga com mais eficiência porque tem menos massa para acelerar e desacelerar, resultando em menos desperdício de energia.
