Projecto Maglev

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Projecto Maglev

Mensagempor fred em Quinta Out 08, 2009 6:49 pm

Olá a todos, eu e um colega meu estamos a pensar em realizar um modelo do Maglev.

Estamos super entusiasmados com este projecto, já encontrámos muita informação pela internet, mas tenho algumas dúvidas.

1º Questão - Eu gostaria imenso de adaptar um comboio da LEGO como Maglev, mas acho que será um pouco difícil devido ao seu peso, o que acham ?
Já procurei pela net e o que encontrei foi isto :



Foto de um Maglev adaptado a LEGO :

Imagem

2º Questão - O Maglev pode funcionar através de 3 tecnologias: Ímans supercondutores (suspensão eletrodinâmica), outra baseada na reação controlada de eletroímãs, (suspensão eletromagnética) e Ímãs permanentes (Indutrack), a minha questão é:

Adaptando umas das tecnologias referidas a um modelo do Maglev qual será a mais rentável e eficaz ?

3º Questão: Em relação aos ímanes, terei que encomendá-los apartir do site supermagnete.de/por ou existe alguma possibilidade de fornecer-nos alguns ?

4º Questão: Eu sei que é mais difícil, mas eu gostaria de fazer uma pista fechada para o Maglev, algo que tivesse curvas, para tornar o projecto mais difícil e interessante, será muito dificil ?


Obrigado
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor jap em Quinta Out 08, 2009 8:00 pm

Fred,

Fazer um Maglev é um projecto bastante giro. Como bem dizes, há essas três hipóteses de suspensão magnética. A mais impressionante e a que funciona melhor é a baseada em supercondutores, mas também será a mais difícil de realizar na prática. A que se baseia exclusivamente em magnetes, tal como no vídeo, é a mais simples.

É preciso comprar magnetes de boa qualidade, em ambos os casos e há empresas na internet onde estes magnetes podem ser adquiridos.

Se estiverem interessados numa parceria com o DF da UC, nós poderemos ajudar nesse projecto. Não poderemos fornecer material (ou seja, neste caso os Lego ou os magnetes) mas talvez possamos fazer em conjunto um protótipo aqui na UC com material adquirido por nós (esse Maglev teria de ficar no Departamento, embora pudesse ser emprestado temporariamente à escola) ou por vocês (aí o equipamento seria vosso, obviamente). Ou seja, não poderemos fornecer-vos material, mas podemos adquirir material em conjunto, ou adquirir material para trabalharem em pareceria com um Prof. daqui, mas o equipamento resultante adquirido pela UC será propriedade da UC. Penso que são estas as regras que estão em vigor.

Se vocês e a vossa escola estiverem interessados nesta parceria, digam alguma coisa. :roll:

Quanto à trajectória curva é mais difícil, mas não impossível. Já brinquei com um maglev supercondutor que dtinha uma pista curva fechada e funcionava magnificamente! :D
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor fred em Quinta Out 08, 2009 9:28 pm

Olá,

Muito obrigado pela sua ajuda.

Infelizmente, é-nos complicado ir a Coimbra, pois vivemos em Torres Vedras, Lisboa.

Já temos umas ideias dos materiais, mas gostaria de ouvir uma opinião mais experiente.

Que tipo de materiais usar na pista ? modelo do Maglev ?

Que tipo de ímans recomenda ? http://www.supermagnete.de/por/magnets. ... ocks_small

Obrigado pela ajuda ! :)
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor Tharis em Quinta Out 08, 2009 9:33 pm

Ó Fred, eu vivo mais abaixo que tu e ir a Coimbra é tudo menos um problema, aliás, quando lá vou, normalmente é para ter um fim-de-semana, (how sould I say this?) AWESOMEEEEEEE! :D

Arranjem patrocínios ou façam rifas, esse tipo de coisas, para conseguirem pagar as viagens Torres <-> Coimbra, porque os professores todos, sem excepção, são espectaculares para os alunos e ajudam em tudo o que puderem! ;)
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor Tyalis em Quinta Out 08, 2009 9:49 pm

Olá,

o meu grupo de área de projecto também está a planear fazer um projecto de electromagnetismo e estamos a pensar construir também um modelo do Maglev.
Podíamos aqui fazer troca de informação, assim era mais facil obter informação e sempre contamos com a opinião de outro grupo que está a fazer o mesmo projecto.

Aqui o site onde tirámos a ideia do projecto:

http://amasci.com/maglev/maglev.html
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor fred em Sexta Out 09, 2009 1:45 pm

Tyalis Escreveu:Olá,

o meu grupo de área de projecto também está a planear fazer um projecto de electromagnetismo e estamos a pensar construir também um modelo do Maglev.
Podíamos aqui fazer troca de informação, assim era mais facil obter informação e sempre contamos com a opinião de outro grupo que está a fazer o mesmo projecto.

Aqui o site onde tirámos a ideia do projecto:

http://amasci.com/maglev/maglev.html


Olá, mas que boa ideia! :)

Seria proveitoso para ambos os grupos, tens PM :mock:
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor fred em Domingo Out 11, 2009 11:49 am

fred Escreveu:Olá,

Muito obrigado pela sua ajuda.

Infelizmente, é-nos complicado ir a Coimbra, pois vivemos em Torres Vedras, Lisboa.

Já temos umas ideias dos materiais, mas gostaria de ouvir uma opinião mais experiente.

Que tipo de materiais usar na pista ? modelo do Maglev ?

Que tipo de ímans recomenda ? http://www.supermagnete.de/por/magnets. ... ocks_small

Obrigado pela ajuda ! :)



Alguém me poderia responder ? Principalmente em relação aos ímans..
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor jap em Domingo Out 11, 2009 1:06 pm

Sugiro imanes potentes de neodímio (penso que os da página que indicas serão todos deste tipo). Já em relação à forma, ou tamanho, depende mais das dimensões da calha e do comboio...

Nos maglev que tenho visto têm sido usados ímanes de forma parelelipipedica...algo deste género:

http://www.supermagnete.de/por/Q-10-04-1.5-G

Mas terás de ver os que melhor se adaptam ao vosso projecto; por exemplo, ímanes um pouco mais pequenos poderão ser necessários para fazer as "curvas" da pista... :roll:
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor anne._28 em Domingo Out 11, 2009 8:34 pm

O meu projecto também se baseia no fenómeno da indução electromagnética, mas a ideia é tentar produzir electricidade tendo a água como força motriz capaz de girar as bobines, como se fosse uma barragem.
A ideia do Maglev também parece ser muito engraçada, deve dar um projecto "fisicamente" interessante :D
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor jcarlos em Segunda Nov 02, 2009 1:32 pm

Para os projectos relacionados com Maglev ou levitação magnética em geral, por favor entrar em contacto com a Prof. Helena Alberto (lena at fis.uc.pt).
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor lena em Quarta Nov 04, 2009 11:32 am

Olá,
Ontem respondi a um email que me enviaram sobre este tema mas aproveito para escrever aqui algumas considerações sobre o projecto maglev.

Se vão fazer um projecto sobre maglev suponho que gostariam de
1 – conhecer as diversas formas de conseguir levitação magnética.
2- conhecer em traços gerais o processo utilizado em combois reais.
3- construir um modelo de comboio que levita.

Há imensos sites onde podem encontrar informação sobre os pontos 1 e 2 mas poderemos voltar a esse assunto mais tarde.
Hoje vou referir-me só à construção do modelo.

A construção do modelo exige antes de mais decidir como fazer levitar um pequeno comboio ou uma pequena carruagem.
Há três opções possíveis:
A-usar só magnetes permanentes
B-usar um supercondutor arrefecido com azoto.
C- usar electromagnetes com campos variáveis e uma electrónica de controle.

A opção C é um projecto adequado para estudantes do ensino superior, não para o 12º ano, pelos conhecimentos e meios que são necessários.

A opção A é simples, acessível e não muito dispendiosa. É a solução adequada se não dispuserem de azoto líquido, nem se puderem deslocar ao Departamento de Física da UC. Significa arranjar uns carris de magnetes e uma carruagem leve com alguns magnetes incrustados. Tem uma desvantagem importante: a levitação com magnetes permanentes não é estável. Essa é uma questão que deverá ser analisada no ponto 1 (como conseguir levitação magnética) : não é possível obter um equilíbrio estável com campos estáticos (sejam magnetes permanentes ou electromagnetes com corrente contínua). Manter a carruagem sobre os carris exige por isso guias laterais, de preferência transparentes para se ver bem a levitação. O que significa que tem sempre um atrito considerável com as guias porque é o contacto com essas guias que impede o comboio de rodar. Neste modelo a parte mais cara são os magnetes de NdFeB (neodímio ferro boro) que podem ser comprados no site www.supermagnete.de/por. Um grupo que fez este modelo no ano passado construiu uma pista de um metro com dois carris usando magnetes Q-10-04-02-G, o que fica da ordem de 50 euros. Os magnetes Q-10-05-02-G também é uma boa opção. Se quiserem gastar menos, só têm de encurtar a pista. Também há a solução de monocarril que exige menos magnetes, mas é mais exigente na redução do atrito. Os magnetes do carril ou carris podem ser colados numa base (madeira, lego, plástico) mas os magnetes têm de ficar imobilizados enquanto a cola seca ( a supermagnete vende uma cola especial para este tipo de magnetes mas demora 12h a secar à temperatura de 20 oC). Depois de colados dificilmente poderão ser recuperados pois estes magnetes partem facilmente. Em particular, se se enganarem e colarem um magnete com a polaridade ao contrário é provável que parta ao arrancá-lo. Uma solução simples que evita a colagem de magnetes é usar umas calhas de plástico onde se enfiam os magnetes. Há calhas onde os magnetes que referi entram facilmente: têm metro de comprimento e dimensões internas 7x4 mm (encontram no AKI ou lojas similares). As calhas permitem que os enganos sejam facilmente corrigidos e que os magnetes possam ser reutilizados no futuro. A calhas podem ser fixas à base com fita cola de dupla face que também encontram no AKI ou similar. Depois de terem definido bem a posição dos carris, a dimensão da carruagem e das guias podem fazer uma colagem mais definitiva das calhas. O resto (base, carruagem, guias) pode ser o que quiserem, depende da imaginação e dinheiro. Covém que a carruagem seja feito num material o menos denso possível para maximizar o efeito de levitação. Esferovite é uma boa opção, mas há outras. O grupo que fez um maglev no ano passado usou uma carruagem grande (265mmx75mmx45mm) que ficava a levitar a uma distância de cerca de 1 cm dos carris, o que é bem visível, mesmo para alguém que esteja no fundo de uma sala. É desejável que as guias laterais sejam de um material transparente para que se veja bem a levitação. A pista tem de ser rectilínea e por isso os topos têm de ser fechados. Podem forçar o comboio a voltar para trás usando também repulsão magnética ou simplesmente uma mola.

A opção B consiste em fazer uma pequena carruagem que contém no seu interior um supercondutor. A carruagem levita sobre uma pista de magnetes. É uma solução mais cara mas com a grande vantagem de que a levitação é estável, o atrito com o ar é baixissimo, o que permite à carruagem descrever curvas sem problemas e circular repetidamente com
um pequeno impulso inicial. A grande desvantagem desta opção é que não há supercondutores à temperatura ambiente e é preciso dispor de azoto líquido para encher a carruagem e arrefecer o supercondutor.
Um modelo deste tipo pode ser construído em parceria com o Departamento de Física(DF) da UC, mas só é viável para escolas próximas de Coimbra porque exige deslocações ao DF. Nesse caso as despesas dos materiais poderiam
ser suportadas pelo DF com a condição de o modelo regressar ao DF no fim do projecto. Mas têm o problema do azoto: podem construir a pista e a carruagem mas teriam de vir a Coimbra para testarem ( e possivelmente filmarem) a levitação usando azoto líquido. Não podemos levar o azoto à escola porque não temos autorização para transporte de
azoto. Só poderiam demonstrar o maglev supercondutor na escola se conseguissem localmente quem fornecesse azoto líquido (não é preciso muito, o problema é mesmo o transporte).

Espero que estas considerações sejam úteis!


Helena Vieira Alberto
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor fred em Quinta Nov 05, 2009 6:51 pm

Olá, desde já o nosso agradecimento pela enorme informação fornecida.
Estamos muito gratos.

Mas prevalecem umas questões:

1- Será que dá para adicionar curvas numa pista de magnetes permanentes ?

2- Estamos a pensar em adquirir estes magnetes http://www.supermagnete.de/por/Q-20-10-02-N ? O que acha ?

De momento, são as que gostaríamos de ver respondidas.
Mais uma vez, muito obrigado pela informação.
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor jcarlos em Sexta Nov 06, 2009 10:45 am

Com magnetes permanentes podem fazer curvas. Precisam é sempre de guias laterais, tanto na parte recta como curva, para que o comboio se mantenha nas calhas. A Prof. Helena conhece melhor do que eu quais os magnetes mais recomendáveis :wink:
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor lena em Sexta Nov 06, 2009 3:51 pm

Olá!

1. Curvas : Teoricamente é sempre possível acrescentar curvas numa pista de magnetes permanentes, mas tratando-se de um equilíbrio muito instável a dificuldade aumenta consideravelmente. A curva tem de ser suave, o que implica ter um perímetro da curva muito razoável (façam um esboço e uma estimativa dos custos e vejam se está dentro do vosso orçamento!) . Esta empresa não vende magnetes com curvatura, e por isso devem usar magnetes curtos (talvez ~1cm de comprimento) para construir a curva. Mesmo assim, o atrito com as guias e a dificuldade de manter a carruagem direita sem inclinar para nenhum dos lados é muito maior numa pista curva do que numa rectilínea. Só experimentando...

2. Tipo de magnetes: esses magnetes parecem muito bem para uma pista rectilínea, quer pela força magnética quer pelo custo por unidade. Para a curva parecem-me um pouco compridos demais, mas é só um palpite. Também não sei se pretendam usar a dimensão maior (2cm) para largura da pista. Seria óptimo, facilita a estabilidade, mas mais uma vez não se esqueçam de fazer uma estimativa dos custos... Se quiserem usar a solução da calha de plástico para enfiar os magnetes precisam primeiro de verificar se encontram uma calha com dimensões adequadas para esses magnetes; se tencionam acrescentar curvas têm de pensar também na dificuldade adicional de arranjar calhas curvas... é claro que podem simplesmente desistir de usar calhas de plástico e colar os magnetes à base. Aí há que pensar num aspecto muito importante que me esqueci de referir no post anterior: com estes magnetes as preocupações de segurança são essenciais!

3.cuidados a manipular os magnetes: estes magnetes são muito fortes mas muito frágeis. Quando se têm vários magnetes deste tipo em cima da mesa, facilmente nos distraimos e aproximamo-los mais do que o recomendável: e eis que um deles repentinamente voa como uma bala e bate violentamente noutro ou noutros! Além de os magnetes ficarem feitos em cacos, o risco de apanhar com um fragmento é considerável. Se por azar atinge um olho, é um acidente grave. Esse risco é tanto maior quanto maiores forem os magnetes. Essa é uma das razões para ter aconselhado a usar magnetes pequenos: o risco de acidentes é também pequeno (e o risco de se partirem também). Assim,
A-usar sempre uns óculos de protecção quando manipulam magnetes.
B- quando estão a manipular um magnete manter os outros a grande distância (mais de um metro).
Se vão colar os magnetes numa pista não se podem enganar na polaridade. Por isso é melhor começar por identificar os polos norte e sul e fazer uma marca na face que fica para baixo. Além disso lembrem-se que magnetes contíguos interagem muito fortemente. Imaginem que têm já um magnete colado à base. Ao aproximar o outro este terá uma tendência enorme para rodar e agarrar-se ao primeiro. Separá-los é desde logo um bom exercício...Depois, quando conseguirem forçar o segundo magnete a ficar onde deve, têm de arranjar uma maneira de o imobilizar durante as 12h que a cola demora a secar... Assim, têm de arranjar umas garras que imobilizem os magnetes enquanto a cola seca, mas sem danificar a superfície dos magnetes. Talvez agora compreendam porque as calhas facilitam tanto a construção da pista... Mas o projecto é para fazer ao longo de um ano – não têm que optar pela solução mais fácil. A necessidade aguça o engenho e se não houver desafios também não tem graça. Mas não descurem nunca questões de segurança!E talvez fosse sensato ao encomendar magnetes contar com mais uns quantos que se possam partir...


E já me alonguei demais novamente...
Bom trabalho!
Helena
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Re: Projecto Maglev

Mensagempor fred em Quarta Nov 11, 2009 6:58 pm

Olá, Obrigado por toda a informação fornecida estamos a analisar a hipótese das calhas que nos parece bastante interessante.

Em breve, voltaremos com mais questões :P

Deixo aqui o link do nosso primeiro protótipo em LEGO do Maglev, espero que gostem :D

http://www.youtube.com/watch?v=2IcgvNhulCA
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