Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um método de análise de falhas, por meio de análise de vibrações, para a bancada de final de linha das transmissões dos tratores linha 5000 da John Deere Brasil, o qual tem como finalidade diferenciar transmissões aprovadas de transmissões com defeito em engrenagens na caixa de marchas, e também auxiliar na identificação da engrenagem com defeito. Para o desenvolvimento deste método foram utilizados equipamentos de medição e aquisição de dados disponíveis na John Deere Brasil. Os testes foram realizados na bancada de final da linha de transmissões, possibilitando a aplicação do método sem a necessidade de alteração na bancada de testes. Os sinais padrões da transmissão em cada uma das quatro marchas foram levantados através da medição de quatro transmissões boas. De posse destes padrões, (assinatura em cada marcha), partiu-se para a identificação de como estes são alterados por diferentes defeitos em diversas engrenagens da caixa de marchas, sendo para isto induzidos defeitos em diferentes engrenagens da caixa de marchas de transmissões boas. Os sinais em todas as marchas nestas transmissões com defeito induzido foram medidos e analisado as alterações em relação aos padrões, resultando a conclusão de que a aplicação do método de análise de vibrações no final de linha de transmissões da John Deere Brasil é possível, tanto para a diferenciação entre transmissões boas e transmissões com defeito em engrenagens da caixa de marchas, quanto como auxiliar na identificação de qual engrenagem da caixa de marchas está com defeito.

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um método de análise de falhas, por meio de análise de vibrações, para a bancada de final de linha das transmissões dos tratores linha 5000 da John Deere Brasil, o qual tem como finalidade diferenciar transmissões aprovadas de transmissões com defeito em engrenagens na caixa de marchas, e também auxiliar na identificação da engrenagem com defeito. Para o desenvolvimento deste método foram utilizados equipamentos de medição e aquisição de dados disponíveis na John Deere Brasil. Os testes foram realizados na bancada de final da linha de transmissões, possibilitando a aplicação do método sem a necessidade de alteração na bancada de testes. Os sinais padrões da transmissão em cada uma das quatro marchas foram levantados através da medição de quatro transmissões boas. De posse destes padrões, (assinatura em cada marcha), partiu-se para a identificação de como estes são alterados por diferentes defeitos em diversas engrenagens da caixa de marchas, sendo para isto induzidos defeitos em diferentes engrenagens da caixa de marchas de transmissões boas. Os sinais em todas as marchas nestas transmissões com defeito induzido foram medidos e analisado as alterações em relação aos padrões, resultando a conclusão de que a aplicação do método de análise de vibrações no final de linha de transmissões da John Deere Brasil é possível, tanto para a diferenciação entre transmissões boas e transmissões com defeito em engrenagens da caixa de marchas, quanto como auxiliar na identificação de qual engrenagem da caixa de marchas está com defeito.

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um método de análise de falhas, por meio de análise de vibrações, para a bancada de final de linha das transmissões dos tratores linha 5000 da John Deere Brasil, o qual tem como finalidade diferenciar transmissões aprovadas de transmissões com defeito em engrenagens na caixa de marchas, e também auxiliar na identificação da engrenagem com defeito. Para o desenvolvimento deste método foram utilizados equipamentos de medição e aquisição de dados disponíveis na John Deere Brasil. Os testes foram realizados na bancada de final da linha de transmissões, possibilitando a aplicação do método sem a necessidade de alteração na bancada de testes. Os sinais padrões da transmissão em cada uma das quatro marchas foram levantados através da medição de quatro transmissões boas. De posse destes padrões, (assinatura em cada marcha), partiu-se para a identificação de como estes são alterados por diferentes defeitos em diversas engrenagens da caixa de marchas, sendo para isto induzidos defeitos em diferentes engrenagens da caixa de marchas de transmissões boas. Os sinais em todas as marchas nestas transmissões com defeito induzido foram medidos e analisado as alterações em relação aos padrões, resultando a conclusão de que a aplicação do método de análise de vibrações no final de linha de transmissões da John Deere Brasil é possível, tanto para a diferenciação entre transmissões boas e transmissões com defeito em engrenagens da caixa de marchas, quanto como auxiliar na identificação de qual engrenagem da caixa de marchas está com defeito.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO André Luis Didier.pdf: 2994400 bytes, checksum: 1f1900b560b2718e135b5c6a0bd6f0b8 (MD5) Previous issue date: 2017-03-08 / Fault modelling is essential to anticipate failures in critical systems. Traditionally, Static Fault Trees are employed to this end, but Temporal and Dynamic Fault Trees have gained evidence due to their enriched power to model and detect intricate propagation of faults that lead to a failure. In a previous work, we showed a strategy based on the process algebra CSP and Simulink models to obtain fault traces that lead to a failure. From the fault traces we discarded the ordering information to obtain structure expressions for Static Fault Trees. Instead of discarding such an ordering information, it could be used to obtain structure expressions of Temporal or Dynamic Fault Trees. In this work we present: (i) an algebra of temporal faults (with a notion of fault propagation) to analyse systems’ failures, and prove that it is indeed a Boolean algebra, and (ii) a parametrized activation logic to express nominal and erroneous behaviours, including fault modelling, provided an algebra and a set of operational modes. The algebra allows us to inherit Boolean algebra’s properties, laws and existing reduction techniques, which are very beneficial for fault modelling and analysis. With expressions in the algebra of temporal faults we allow the verification of safety properties based on Static, Temporal or Dynamic Fault Trees. The logic created in this work can be combined with other algebras beyond those shown here. Being used with the algebra of temporal faults it is intended to help analysts to consider all possible situations in complex expressions with order-related operators, avoiding missing subtle (but relevant) faults combinations. Furthermore, our algebra of temporal faults tackles the NOT operator which has been left out in other works. We illustrate our work on simple but real case studies, some supplied by our industrial partner EMBRAER. Isabelle/HOL was used to mechanize the theorems proofs of the algebra of temporal faults. / A modelagem de falhas é essencial na antecipação de defeitos em sistemas críticos. Tradicionalmente, Árvores de Falhas Estáticas são empregadas para este fim, mas Árvores de Falhas Temporais e Dinâmicas têm ganhado evidência devido ao seu maior poder para modelar e detectar propagações complexas de falhas que levam a um defeito. Em um trabalho anterior, mostramos uma estratégia baseada na álgebra de processos CSP e modelos Simulink para obter rastros (sequências) de falhas que levam a um defeito. A partir dos rastros de falhas nós descartamos a informação de ordenamento para obter expressões de estrutura para Ávores de Falhas Estáticas. Ao contrário de descartar tal informação de ordenamento, poderíamos usá-la para obter expressões de estrutura para Árvores de Falhas Temporais ou Dinâmicas. No presente trabalho apresentamos: (i) uma álgebra temporal de falhas (com noção de propagação de falhas) para analisar defeitos em sistemas e provamos que ela é de fato uma álgebra Booleana, e (ii) uma lógica de ativação parametrizada para expressar comportamentos nominais e de falha, incluindo a modelagem de falhas a partir de uma álgebra e um conjunto de modos de operação. A álgebra permite herdar as propriedades de álgebras Booleanas, leis e técnicas de redução existentes, as quais são muito benéficas para a modelagem e análise de falhas. Com expressões na álgebra temporal de falhas nós permitimos a verificação de propriedades de segurança (safety) baseadas em Árvores de Falhas Estáticas, Temporais ou Dinâmicas. A lógica criada neste trabalho pode ser usada com outras álgebras além das apresentadas. Sendo usada em conjunto com a álgebra temporal de falhas, tem a intenção de ajudar os analistas a considerar todas as possíveis situações em expressões complexas com operadores relacionados ao ordenamento das falhas, evitando esquecer combinações de falhas sutis (porém relevantes). Além disso, nossa álgebra temporal de falhas trata operadores NOT, que têm sido deixados de fora em outros trabalhos. Nós ilustramos nosso trabalho com alguns estudos de caso simples, mas reais, fornecidos pelo nosso parceiro industrial, a EMBRAER. Isabelle/HOL foi utilizado para a mecanização das provas dos teoremas da álgebra temporal de falhas.

Tese de mestrado. Engenharia de Manutenção Industrial. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Bioengenharia (Engenharia Biomédica). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

A possibilidade da utilização de sistemas eficientes para inspeção tem despertado o interesse da indústria. Isto porque descontinuidades com diferentes geometrias e orientações podem surgir em um componente durante sua fabricação ou durante seu funcionamento, podendo ocasionar uma falha catastrófica no material, gerando prejuízos à empresa. Métodos tradicionais como o ensaio radiográfico e o ensaio manual por ultra-som não garantem uma inspeção totalmente confiável, devido a suas limitações, principalmente, na monitoração e no dimensionamento destes defeitos. Assim, este trabalho apresenta a técnica TOFD como uma ferramenta eficiente na determinação da profundidade de refletores artificiais usinados em blocos de aço SAE 1022. Visando o desenvolvimento de metodologias que facilitem a compreensão da técnica, este trabalho serve de referência para aplicações mais avançadas, como por exemplo, o monitoramento do crescimento de trincas em serviço e a inspeção de materiais soldados. Quatro corpos de provas com espessuras de, aproximadamente, 25mm, apresentando diferentes geometrias e profundidades de entalhes, foram confeccionados. Fatores como o ângulo da sapata, freqüência e separação dos cabeçotes são determinantes para se alcançar a variação ideal para cada tipo de defeito. Os resultados mostram que tanto para defeitos aflorando na superfície de varredura quanto para defeitos aflorando na superfície oposta, o dimensionamento pode ser bem preciso, se a variação adequada para cada caso for selecionada. Além disso, para a análise de defeitos esféricos internos, é possível obter um erro experimental dentro do tolerável para todas as profundidades dimensionadas. / The possibility of the use of efficient systems for inspection has attracted the interest of industry. This is because discontinuities with different geometries and orientations may arise in a component during its manufacture or in service and may cause a catastrophic failure in the material, generating damage to the company. Traditionals methods as radiographic test and ultrasound manual test does not guarantee an inspection totally reliable, because of theirs limitations, mainly, in the monitoring and in the sizing of this defects. Then, this work to present TOFD technique as an efficient tool to determine the height of artificials reflectors machined in samples of SAE 1022 steel. To develop methodologies to facilitate the understanding of the technique, this work serves as a reference for more advanced applications, for example, the monitoring of cracks growth in service and the inspection of welded materials. Four samples with thickness around 25mm, having different notches geometries and heights were made. Factors as shoe angle, frequency and probe separation are determinants to reach ideal variation for each defect type. Results show that as for notches breaking in the surface inspected as for notches breaking in the inside surface, opposite the scanned surface, sizing can be precise, if the correct variation was chosen. Besides, for spherical defects inside the material it is possible to obtain an experimental error tolerable for all heights sized.

A possibilidade da utilização de sistemas eficientes para inspeção tem despertado o interesse da indústria. Isto porque descontinuidades com diferentes geometrias e orientações podem surgir em um componente durante sua fabricação ou durante seu funcionamento, podendo ocasionar uma falha catastrófica no material, gerando prejuízos à empresa. Métodos tradicionais como o ensaio radiográfico e o ensaio manual por ultra-som não garantem uma inspeção totalmente confiável, devido a suas limitações, principalmente, na monitoração e no dimensionamento destes defeitos. Assim, este trabalho apresenta a técnica TOFD como uma ferramenta eficiente na determinação da profundidade de refletores artificiais usinados em blocos de aço SAE 1022. Visando o desenvolvimento de metodologias que facilitem a compreensão da técnica, este trabalho serve de referência para aplicações mais avançadas, como por exemplo, o monitoramento do crescimento de trincas em serviço e a inspeção de materiais soldados. Quatro corpos de provas com espessuras de, aproximadamente, 25mm, apresentando diferentes geometrias e profundidades de entalhes, foram confeccionados. Fatores como o ângulo da sapata, freqüência e separação dos cabeçotes são determinantes para se alcançar a variação ideal para cada tipo de defeito. Os resultados mostram que tanto para defeitos aflorando na superfície de varredura quanto para defeitos aflorando na superfície oposta, o dimensionamento pode ser bem preciso, se a variação adequada para cada caso for selecionada. Além disso, para a análise de defeitos esféricos internos, é possível obter um erro experimental dentro do tolerável para todas as profundidades dimensionadas. / The possibility of the use of efficient systems for inspection has attracted the interest of industry. This is because discontinuities with different geometries and orientations may arise in a component during its manufacture or in service and may cause a catastrophic failure in the material, generating damage to the company. Traditionals methods as radiographic test and ultrasound manual test does not guarantee an inspection totally reliable, because of theirs limitations, mainly, in the monitoring and in the sizing of this defects. Then, this work to present TOFD technique as an efficient tool to determine the height of artificials reflectors machined in samples of SAE 1022 steel. To develop methodologies to facilitate the understanding of the technique, this work serves as a reference for more advanced applications, for example, the monitoring of cracks growth in service and the inspection of welded materials. Four samples with thickness around 25mm, having different notches geometries and heights were made. Factors as shoe angle, frequency and probe separation are determinants to reach ideal variation for each defect type. Results show that as for notches breaking in the surface inspected as for notches breaking in the inside surface, opposite the scanned surface, sizing can be precise, if the correct variation was chosen. Besides, for spherical defects inside the material it is possible to obtain an experimental error tolerable for all heights sized.

A possibilidade da utilização de sistemas eficientes para inspeção tem despertado o interesse da indústria. Isto porque descontinuidades com diferentes geometrias e orientações podem surgir em um componente durante sua fabricação ou durante seu funcionamento, podendo ocasionar uma falha catastrófica no material, gerando prejuízos à empresa. Métodos tradicionais como o ensaio radiográfico e o ensaio manual por ultra-som não garantem uma inspeção totalmente confiável, devido a suas limitações, principalmente, na monitoração e no dimensionamento destes defeitos. Assim, este trabalho apresenta a técnica TOFD como uma ferramenta eficiente na determinação da profundidade de refletores artificiais usinados em blocos de aço SAE 1022. Visando o desenvolvimento de metodologias que facilitem a compreensão da técnica, este trabalho serve de referência para aplicações mais avançadas, como por exemplo, o monitoramento do crescimento de trincas em serviço e a inspeção de materiais soldados. Quatro corpos de provas com espessuras de, aproximadamente, 25mm, apresentando diferentes geometrias e profundidades de entalhes, foram confeccionados. Fatores como o ângulo da sapata, freqüência e separação dos cabeçotes são determinantes para se alcançar a variação ideal para cada tipo de defeito. Os resultados mostram que tanto para defeitos aflorando na superfície de varredura quanto para defeitos aflorando na superfície oposta, o dimensionamento pode ser bem preciso, se a variação adequada para cada caso for selecionada. Além disso, para a análise de defeitos esféricos internos, é possível obter um erro experimental dentro do tolerável para todas as profundidades dimensionadas. / The possibility of the use of efficient systems for inspection has attracted the interest of industry. This is because discontinuities with different geometries and orientations may arise in a component during its manufacture or in service and may cause a catastrophic failure in the material, generating damage to the company. Traditionals methods as radiographic test and ultrasound manual test does not guarantee an inspection totally reliable, because of theirs limitations, mainly, in the monitoring and in the sizing of this defects. Then, this work to present TOFD technique as an efficient tool to determine the height of artificials reflectors machined in samples of SAE 1022 steel. To develop methodologies to facilitate the understanding of the technique, this work serves as a reference for more advanced applications, for example, the monitoring of cracks growth in service and the inspection of welded materials. Four samples with thickness around 25mm, having different notches geometries and heights were made. Factors as shoe angle, frequency and probe separation are determinants to reach ideal variation for each defect type. Results show that as for notches breaking in the surface inspected as for notches breaking in the inside surface, opposite the scanned surface, sizing can be precise, if the correct variation was chosen. Besides, for spherical defects inside the material it is possible to obtain an experimental error tolerable for all heights sized.

O trabalho examinou a viabilidade de um ambiente utilizando enfoque GLR para diagnóstico de falha e controladores escalonados na implementação de um sistema de controle reconfigurável para acomodação de falhas. O problema de não-distinguibilidade entre falhas-de-estados e de sensores via enfoque GLR utilizando a abordagem direta foi estudado. Sugeriu-se, então, uma solução inspirada nos esquemas para detecção de falhas em sensores utilizando estimadores-de-estado. A lógica e a estrutura sugeridas merecem estudos futuros para o seu aperfeiçoamento ou aproveitamento com outras finalidades. Derivou-se de forma direta uma metodologia para a compensação do sistema em caso de existência de falhas. Estudou-se o problema da acomodação de falhas tipo degrau-em-estados. Foi verificada a impossibilidade de acomodar toadas as falhas de forma direta. Considerando tal fata, propuseram-se controladores escalonados para acomodação de vários 'tipos' de falhas degrau-em-estados. No trabalho verificou-se, também, algumas conclusões qualitativas simples mas importantes a serem considerados em futuras pesquisas envolvendo diagnóstico e acomodação de falhas em geral. Os resultados obtidos simulando o ambiente proposto se mostraram promissores. A implementação proposta precisa ser melhorada em alguns pontos. Entretanto, os resultados mostraram que algumas das sugestões formuladas para a composição do ambiente podem ser aproveitadas para solucionar problemas similares em detecção e acomodação de falhas.