Orientador: Mauro Hugo Mathias / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Francisco Carlos Parquet Bizarria / Resumo: Na indústria moderna o monitoramento da condição de operação de máquinas rotativas é essencial para se determinar o surgimento de falhas em mancais de rolamentos. Este trabalho apresenta uma técnica de análise adotada para a identificação de falhas em mancais de rolamento em seus estágios iniciais, utilizando procedimentos de análise de sinais no domínio do tempo e da freqüência, com especial atenção para a técnica do HFRT (High Frequency Resonance Technique), também conhecida como Técnica do Envelope. Este método de análise de sinais foi escolhido em razão de ser uma ferramenta apropriada para identificar falhas em mancais de rolamentos na sua fase inicial. A teoria das técnicas foi discutida e os passos para a implementação computacional foram apresentados. As rotinas foram implementadas através da linguagem de programação MATLAB e um sinal simulado representativo de um sinal coletado de um mancal de rolamento com defeito pontual na pista externa foi desenvolvido para verificar a eficácia dos métodos implementados. Os experimentos foram desenvolvidos utilizando-se uma bancada de testes aplicada para testar mancais de rolamento com defeitos pontuais produzidos em laboratório. A aquisição dos dados foi desenvolvida com instrumentação comercial. Os resultados obtidos mostraram ser efetivos para identificar falhas em rolamentos para os dados simulados e dados experimentais. / Abstract: In the modern industries, the condition monitoring of the rotational machinery operation is important to evidence the beginning of the fails in bearings. This work presents a technique of analysis applied to identify fails in bearing during the initial phases, using techniques of signal analysis in time and frequency domain with special attention for the High Frequency Resonance Technique, also called envelope technique. This method for signal analysis was chosen because is an appropriated tool to identify fails in bearings during initial phases. The theory for the techniques was discussed and the steps for the computational implementation were showed. The routines were implemented through MATLAB programming language and it was prepared a representative signal of a bearing with a single point defect in the outer race in order to verify the capability of the method implemented in the routine. The experiments were performed using a experimental test rig applied to test bearings with single point defects performed in laboratory. The data acquisition were performed with commercial instrumentation. The results obtained shown to be effective to identify fails in bearings for both numerically simulated data and experimental data. / Mestre

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Victor Orlando Gamarra Rosado / Banca: Gustavo Aristides Santana Martínez / Resumo: Bronzinas são componentes essenciais em motores automotivos, pois são muito importantes sempre que houver peças em movimento relativo, já que sua utilização visa minimizar os danos das peças móveis mais caras e de difícil substituição. Um dos mais comuns tipos de falhas evidenciados em bronzinas é a fadiga superficial, que geralmente aparece na forma de trincas superficiais. Tensões reversas na camada do mancal podem causar fadiga superficial. Estas falhas por fadiga podem ser induzidas na superfície do mancal devido às tensões flutuantes diretas, ou na superfície de união devido às tensões flutuantes de cisalhamento. Muitas são as fontes de tensões em mancais, tais como: gradiente de pressão, flexibilidade de materiais de encosto e alojamento, presença de ranhuras de óleo, não uniformidade do apoio do alojamento, rugosidade superficial, espessura das camadas de encosto e de revestimento, problemas de montagem, entre outros. Este projeto visa determinar o campo de tensões a partir das deformações de encosto e alojamento, utilizando o método dos elementos finitos, e relacionar este campo de tensões com falhas por fadiga. Para isto, é utilizado o software comercial ANSYS® versão 7.0 no qual a bronzina é modelada. / Abstract: Journal bearings are essentials components in automotive engines, because they are very important when exist parts in relative movement, since its use aims at to minimize the damages of the more expensive and difficult substitution mobile parts. One of the most common types of evidenced failures is the surface fatigue, which it appears in the form of surface cracks. Reverse stresses in the bearing layer can cause surface fatigue. These failures can be induced in the surface due to the direct floating stresses or in the bond surface due to the shear floating stresses. There are many stress sources in bearings, such as, pressure gradient, flexibilities of backing and housing materials, presence of oil grooves, non-uniform housing supports, surface roughness, backing and covering layer thickness, assembly problems, among others. This work aims at to determine the stresses field from the backing and housing strain, using the finite elements method, and to relate this stresses field fatigue failures. For this, it is used the commercial software ANSYS® version 7.0 in which the bearing is modeled. / Mestre