Análisis de un diseño de amortiguador mecánico basado en los principios de frenos magnéticos

Abstract

El objetivo de este trabajo es el estudio de un amortiguador formado por un dipolo magnético unido al extremo de un resorte que se mueve por el interior de un tubo conductor y frente a dos superficies circulares conductoras situadas en los extremos del tubo. El movimiento del imán en las proximidades de las superficies induce corrientes de Foucault que permiten disipar la energía del dipolo, frenándolo. Las acciones del resorte junto a la fuerza magnética generada por las corrientes inducidas permiten desarrollar un sistema que actúa como un amortiguador. En este trabajo, se caracteriza la fuerza magnética desarrollada por el amortiguador y la respuesta del sistema. Además, se estudia la influencia de las dimensiones de los materiales conductores en la fuerza magnética. En un primer análisis, se aborda el estudio de un amortiguador formado por un imán moviéndose por el interior de un tubo conductor. Posteriormente, se caracteriza la fuerza magnética desarrollada por un amortiguador constituido por superficies planas conductoras y finalmente, se estudia un amortiguador que consta de un tubo y dos superficies circulares en sus extremos.

The aim of this project is the study of a damper formed by a magnetic dipole connected to the end of a spring that moves inside a conductive tube facing two conductive circular surfaces located at the ends of the tube. The movement of the magnet in the vicinity of the surfaces induces eddy currents that allow to dissipate the energy of the dipole, slowing it down. The joint action between the spring and the magnetic force generated by the induced currents allow to develop a system that acts as a current eddy damper. In this project, the magnetic force developed by the damper and the system response are characterized. In addition, the influence of the dimensions of conductive materials on magnetic force is studied. In a first analysis, the study of a damper formed by a magnet that moves inside a conductive tube is discussed. Subsequently, the magnetic force developed by the damper consisting of flat conductive surfaces is characterized and finally, a damper consisting of a tube and two circular surfaces located at the ends of the tube is studied.