Medidor de Fadiga - HANGAR MMA

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O medidor de fadiga é um dispositivo composto por um acelerômetro e registrador de dados, projetado para monitorar as acelerações verticais experimentadas por uma aeronave durante o voo. Esse equipamento é instalado próximo ao centro de gravidade (CG) da aeronave e tem a função específica de registrar a quantidade de vezes que determinadas faixas de aceleração são excedidas, abrangendo valores entre -2,5g e +8,0g.

Para garantir que apenas as acelerações em voo sejam registradas, a alimentação elétrica do sistema é controlada por um microinterruptor, que pode ser acionado pelo trem de pouso ou pelo velocímetro da aeronave. O sistema conta com oito contadores eletromagnéticos, cada um configurado para registrar uma faixa de aceleração específica.

O funcionamento do medidor é baseado em dois estados operacionais: travado e destravado. Quando o valor de aceleração atinge uma faixa limite pré-determinada, o contador é travado; ele é destravado ao retornar próximo ao valor de 1g, completando a contagem. Essa diferença de aceleração é chamada de faixa limite, e o projeto do sistema visa a registrar apenas variações lentas do fator de carga, excluindo aquelas causadas por vibrações de alta frequência, que geralmente não resultam em fadiga significativa.

O acelerômetro possui um sistema mecânico que controla a resposta de frequência, composto por molas principais e secundárias, massas e um amortecedor proporcional à velocidade, garantindo alta precisão na detecção de acelerações relevantes. Esse projeto também aumenta a durabilidade e a confiabilidade do sistema ao reduzir o fator de carga sobre o amortecimento.

Adicionalmente, o medidor de fadiga é equipado com um mecanismo de trava de segurança para proteger o acelerômetro contra danos durante o transporte e manuseio, imobilizando o sistema antes de sua instalação na aeronave.

Significado Alternativo:

Medidor de Fadiga

Medidor de Fadiga

O circuito elétrico do medidor de fadiga é alimentado por 28 VCC e contém um microinterruptor que ativa o medidor somente durante o voo. O sistema inclui indutores e capacitores (L1, L2, C1 e C2) que funcionam como filtros de supressão de interferência de rádio.

A operação ocorre com base na detecção de uma aceleração específica, como +4,5G. A massa sensora controla a escova móvel, que ao atingir um segmento do comutador correspondente à aceleração, coloca uma massa no ponto "T" do contador eletromagnético. Com isso, a bobina iniciadora é energizada, acionando o relé. Este relé alimenta a bobina contadora, limitando a corrente através do resistor R2, e registra a contagem. Em seguida, a bobina mantenedora mantém o relé energizado por meio de 28 VCC e do resistor R1, mesmo após a escova sair do segmento do comutador.

O relé permanece ativado até que uma massa no ponto "S" do contador desenergize a bobina mantenedora, interrompendo o circuito. O diodo D1 protege o sistema contra centelhamento ao suprimir picos de tensão. O sistema registra as acelerações sofridas pela aeronave transformando o movimento da massa sensora em movimento rotativo da escova, que registra o valor proporcional no contador.
Medidor de Fadiga

Medidor de Fadiga

O sistema descrito opera utilizando a interação de aceleração com componentes mecânicos e magnéticos. Quando uma aceleração positiva é aplicada ao instrumento, a massa sensora montada sobre uma mola principal desloca-se para baixo em relação à caixa do dispositivo. Esse movimento é transmitido ao tambor da corrente, através de molas secundárias e de uma corrente de ligação. Assim, o ressalto acoplado ao tambor gira sobre a face do comutador, promovendo a indicação do valor medido.

O amortecimento é realizado por uma unidade que usa correntes parasitas. Essa unidade contém um cilindro que gira ao redor de um núcleo metálico, ambos localizados em um campo magnético permanente. A engrenagem acoplada ao sistema contribui para a ação da massa secundária, garantindo que as oscilações sejam suavizadas.

Este mecanismo garante a precisão do medidor de fadiga ao controlar as flutuações causadas por variações bruscas na aceleração, sendo um exemplo de aplicação de princípios físicos em sistemas de medição de desempenho estrutural.
Medidor de fadiga

Medidor de fadiga

A aeronave durante o voo está sujeita a diferentes acelerações que geram esforços estruturais acumulativos, provocando o fenômeno de fadiga estrutural. A fadiga de uma estrutura é definida por testes realizados sob condições operacionais que determinam o número limite de ciclos de carga suportados antes que a falha ocorra.

Para monitorar esse comportamento, utiliza-se um acelerômetro instalado próximo ao centro de gravidade (CG) da aeronave. Este dispositivo registra as acelerações verticais ocorridas durante o voo e contabiliza o número de ciclos que excedem um valor pré-determinado de aceleração. Os dados coletados pelo acelerômetro, quando analisados em conjunto com informações adicionais, permitem uma estimativa precisa da vida útil residual da estrutura da aeronave. Assim, é possível prever e planejar a manutenção preventiva, evitando falhas críticas devido ao excesso de fadiga acumulada.