Calculadora de rendimento mecânico e perda de potência

O que é rendimento mecânico?

Nenhuma máquina converte toda a potência recebida em trabalho útil. Parte é perdida por atrito, agitação do lubrificante e calor. O rendimento é a razão entre potência de saída e potência de entrada: η = P_out / P_in. É sempre menor que 1, ou seja, menor que 100 %.

A diferença é a perda de potência, convertida em calor: P_loss = P_in − P_out = P_in × (1 − η).

Potência de entrada necessária

Se a potência de saída desejada for conhecida, a entrada é P_in = P_out / η. Um erro comum é multiplicar pelo rendimento. Para obter 7,5 kW na saída com rendimento de 90 %, a entrada deve ser 7,5 / 0,9 = 8,33 kW. O cálculo 7,5 × 1,1 = 8,25 kW não fornece o valor correto.

Etapas em série

Quando a potência passa por vários elementos, o rendimento global é o produto dos rendimentos individuais: η_total = η₁ × η₂ × η₃. Um motor de 95 %, um redutor de 90 % e uma transmissão por correia de 98 % em série fornecem 0,95 × 0,90 × 0,98 = 0,838, ou 83,8 %. O elemento de menor rendimento é o que mais afeta a cadeia.

Exemplo

Um acionamento que recebe 10 kW e entrega 8,5 kW tem rendimento de 85 % e perda de 1,5 kW. Esses 1,5 kW são convertidos continuamente em calor e precisam ser dissipados se a carcaça for fechada.

Limites

O rendimento varia com a carga e a rotação. Os valores de catálogo normalmente correspondem à carga nominal. Com carga baixa, o rendimento pode cair de forma significativa. Para estimar custos de energia, use o ponto de operação real e as horas de funcionamento.

Perguntas frequentes

Como calcular o rendimento mecânico?

Por exemplo, com potência de entrada de 10 kW e potência de saída de 8,5 kW, a divisão da saída pela entrada fornece rendimento mecânico de 85 %. As duas potências devem corresponder ao mesmo ponto de operação. O rendimento varia com a carga e a rotação, portanto esse valor isolado não determina o consumo anual de energia.

Calcular com estes valores