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Cálculo do peso x força magnética – Levantador Magnético

Os levantadores magnéticos são equipamentos de elevação e transporte de objetos ferrosos com capacidade de serem atraídos magneticamente (ferromagnetismo). Desta forma são bastante interessantes em segmentos industriais que trabalham com a manipulação de chapas metálicas, barras, tubos, estampos, entre outros objetos ferromagnéticos.

Estes equipamentos trabalham com imãs permanentes extremamente potentes, os Imãs de Terras Raras ou imãs eletromagnéticos. Porém, industrialmente falando, os imãs permanentes são mais interessantes economicamente pois não consomem energia elétrica e oferecem custo de operação praticamente nulo. Os levantadores magnéticos exercem uma força magnética de atração sobre o objeto levantado que envolvem duas leis: o eletromagnetismo e a Terceira Lei de Newton.

O eletromagnetismo explica o campo magnético dos imãs naturais ou elétricos possuem, e atraem os objetos ferromagnéticos. Essa atração ocorre porque os elétrons contidos nos objetos estão em movimento e esse movimento criam pequenas forças magnéticas, só que nos metais e outros objetos, esses elétrons giram de maneira desordenada. Quando o metal possui elétrons girando na mesma direção, essas pequenas forças magnéticas se somam resultando em forças magnéticas maiores, capazes de atraírem outros objetos metálicos com elétrons livres. Essa força eletromagnética pode ser induzida através da corrente elétrica, por exemplo, quando pegamos um objeto metálico cilíndrico e criamos uma espira com fio de cobre ao redor dele e, através de uma fonte de energia elétrica, passamos uma corrente elétrica, este objeto passa a produzir um campo eletromagnético, também capaz de atrair outros objetos ferromagnéticos.

Desta forma, os levantadores magnéticos exercem uma força magnética sobre objetos que deve ser maior que a força de atração gravitacional, que a Terra exerce sobre os corpos, expressando esta informação na forma de fórmula física, ficaria assim:

 

Ou seja, a Força Magnética deve ser maior que o Peso (que é a massa do corpo multiplicada pela aceleração da gravidade da Terra, P = m.g). Mas seria muito grosseiro da parte do projetista não considerar alguns fatores ao dimensionar um levantador magnético, que influenciam a atração deste sobre o objeto. A rugosidade, a composição do metal, a espessura, a aceleração com que o objeto é levantado, trepidações, etc. Todos estes fatores influenciam na capacidade de carga do levantador magnético e que de maneira simplificada, o projetista cria um fator de segurança, tornando este equipamento superdimensionado, mas seguro para a atividade e capacidade que foi designada em seu manual de instrução e operação. Este fator de segurança para os levantadores magnéticos pode ser 3:1 ou 3,5:1, variando de acordo com o fabricante ou de acordo com a aplicação do equipamento.

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25 de abril de 2017
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