Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330919.pdf: 4438577 bytes, checksum: 6248b7dd51131ac7a20534d616d61b1c (MD5) Previous issue date: 2014 / Capacidade de refrigeração é um parâmetro altamente representativo da qualidade do compressor hermético e da sua adequação a um sistema de refrigeração. Atualmente, a medição desse parâmetro é realizada através de ensaio laboratorial com duração média de 4,5 horas e incerteza de medição de aproximadamente ±3%. Devido ao tempo e custos envolvidos no ensaio, quando um lote de compressores é produzido, esse parâmetro é avaliado através de uma amostra muito pequena. Para contornar esse problema, a proposta apresentada nesta tese se afasta do conceito tradicional de medição da capacidade de refrigeração. A ideia central do método proposto é a utilização da correlação existente entre a capacidade de refrigeração e a capacidade do compressor em elevar a pressão de ar num volume fixo. Através de compressores ensaiados tanto na linha de produção (medição da taxa de elevação da pressão) quanto em laboratório (medição da capacidade de refrigeração) foi possível avaliar a viabilidade de uso de tal correlação. Um conjunto de ensaios foi utilizado para treinamento de modelos neurais artificiais, os quais foram empregados para realizar inferências sobre o valor da capacidade de refrigeração através da capacidade de elevação da pressão. Através do estudo de caso, que faz parte deste documento, os compressores de um conjunto de teste apresentaram diferenças típicas de 1% entre os resultados obtidos no laboratório e na linha de produção. No entanto, mesmo o modelo neural apresentando bons resultados de inferência, um dos entraves mais significativos para o uso de redes neurais em atividades metrológicas é a inexistência de métodos de avaliação de incerteza condizentes com os preceitos metrológicos. Para contornar esse problema, uma nova técnica foi desenvolvida. Tal técnica utiliza uma combinação da reamostragem bootstrap, frequentemente utilizada para fornecer intervalos de confiança em redes neurais, e o método de Monte Carlo, frequentemente utilizado na avaliação da incerteza de medição. Assim, é possível obter uma incerteza da inferência que considere, além dos erros provenientes do processo de treinamento, as incertezas das medições durante o treinamento e uso das redes neurais. A integração desses métodos representa uma evolução no estado da arte no que concerne estimar a dúvida na saída de um modelo neural artificial. No estudo de caso, os compressores de teste apresentaram o valor típico de ±4,5% para a incerteza da inferência do modelo neural. O tempo médio para obtenção de um resultado na linha de produção ficou próximo a 7 segundos, o que significa que essa ocorrerá em tempo inferior a um milésimo do atualmente necessário para medição da capacidade de refrigeração em uma bancada no laboratório.<br> / Abstract: The refrigerating capacity is an important parameter for the quality of hermetic compressors and to make a proper assignment of them to a certain refrigeration system. Typical tests for measuring de refrigerating capacity are run in laboratory facilities and which last 4.5 hours, at average, and present measurement uncertainty of about ±3%. As a consequence related to typical tests duration and their associated costs, the evaluation of production lots are made by testing small samples. The purpose of this thesis is to present a method to overcome the small sample issue through the measurement of the refrigerating capacity using a strategy that avoids the typical tests approach. The main idea is the use of the existing correlation between the refrigerating capacity and the capacity of the compressor to increase the air pressure in a fixed volume vessel. The appropriateness on using this correlation was evaluated through test data obtained from production line tests (air pressure increase rate measurements) and from laboratory tests (refrigerating capacity measurements). The data was used for training neural networks models that were designed to infer the refrigerating capacity using air pressure increase rate. The evaluation presented in this thesis shown that the differences between production line inferences and laboratory results were about 1%. However, even with the good results obtained using neural networks, a lack of a proper way for evaluating the uncertainties related to the use of neural networks on metrological activities should be fulfilled. To overcome this problem a new technique was developed. It uses the bootstrap resampling method - usually applied for the determination of neural networks confidence intervals - and the Monte Carlo method - usually applied for measurement uncertainty evaluation. Therefore, it is possible to achieve an inference uncertainty that considers the errors from the neural networks training process as well as the measurement uncertainties related the inputs during the training and the using of the neural networks. The integration of these methods represents an evolution on the state of art related to the estimation of the doubt of an artificial neural network model.The results presented in this thesis shown typical uncertainties for the inferences of about ±4.5%. The average duration for the tests in the production line was about 7 seconds - less than a thousandth of the time required for the refrigerating capacity measurement in laboratory.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:41:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316655.pdf: 5472051 bytes, checksum: 374bcfda7278fd881203d87f0000aa2c (MD5) / Compressores lineares possuem em seu principio de funcionamento molas helicoidais as quais vibram com grandes amplitudes de movimento. O objetivo deste trabalho é modelar, simular e caracterizar o campo acústico gerado através da vibração de um componente de seção circular com grandes deslocamentos. A inclusão dos efeitos de grandes deslocamentos eleva a complexidade para solução analítica do problema. Neste trabalho foram inicialmente criados dois modelos numéricos para descrever o campo acústico gerado por estas fontes. A primeira abordagem consiste em um modelo acústico em Elementos Finitos que considera o meio fluido linear em combinação com a abordagem Euleriana-Lagrangeana Arbitrária para a malha móvel. O segundo modelo consiste em uma abordagem de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) para descrever o campo acústico gerado. Os efeitos de grandes deslocamentos da fonte também são considerados para este caso. A validação destes dois métodos foi realizada utilizando dados experimentais disponíveis na literatura. Por fim, um terceiro modelo foi desenvolvido através da implementação equação da onda não linear de acústica onde são mostradas as influências dos efeitos não lineares presentes no fluido. A comparação dos resultados obtidos mostra boa concordância entre o modelo acústico linear e o modelo CFD. Constata-se que para número de Mach pequeno a oscilação senoidal de uma fonte com grande amplitude de deslocamento gera um campo acústico contendo harmônicas da frequência fundamental de oscilação, as quais se devem às não linearidades geométricas.<br> / Abstract : Linear compressors operate with helical springs that vibrate with large amplitude of motion. The objective of this work is to model, simulate and characterize the sound field generated by vibration of a circular section component with large displacements. The inclusion of large displacement effects makes the analytical solution too complex. Two numerical models were developed to describe the sound pressure field generated by the source. The first approach consists of a Finite Element acoustic model which considers the linear description to the fluid medium and combines the Arbitrary Lagrangian-Eulerian approach to the moving mesh. The second model consists of a computational fluid dynamics approach (CFD) to describe the generated sound field. The effects of source´s large displacement are also considered. The validation of these two methods was performed using experimental results available in the literature. Finally, a third model was developed by implementing the nonlinear wave equation where are shown the influence of nonlinear effects present in the fluid. A comparison of results shows good agreement between the linear acoustic model and CFD model. Was observed that for small Mach numbers a sinusoidal oscillation from a source with large amplitude displacement generates an acoustic field containing harmonics of the fundamental frequency of oscillation, which is due to the geometrical non-linearities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:15:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317173.pdf: 1692213 bytes, checksum: ebb7ed4498afb18971b709e26b5a248a (MD5) / Ensaios de desempenho sao fundamentais nas etapas de desenvolvimento e de controle de produção de compressores de refrigeração. Tratam-se de ensaios demorados, grande parte devido ao tempo demandado para que o compressor atinja condições estáveis de operação, exigência de todas as normas e recomendações aplicáveis. O longo tempo despendido para a realização dos ensaios de desempenho e preponderantemente decorrente do aquecimento lento do compressor sob avaliação, o que reduz a capacidade produtiva das bancadas de ensaio. Trabalhos recentes desenvolvidos no programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica da UFSC comprovam que a superposição de uma componente contínua a alimentação alternada de um compressor acelera seu aquecimento. Tal fenômeno e aplicado na redução do tempo de ensaio de compressores herméticos por meio de sistema de aceleração de transitório, desenvolvido nesse contexto. Tal sistema opera com controle e supervisão local, demandando, em cada bancada de ensaio, placa de aquisição de sinais, computador e software proprietários. Remover esses dispositivos do sistema e permitir a supervisão de um grupo de bancadas a partir de computador remoto, foram desafios que motivaram a execução desta dissertação. Foram analisadas diversas plataformas de hardware embarcado, passíveis de aplicação. Foi desenvolvido um protótipo capaz de operar integrado ao sistema de aceleração de transitório, com controle e supervisão remota, via rede Ethernet. A arquitetura de hardware resultante e responsável por adquirir grandezas elétricas e a partir delas calcular a frequência rotacional de motores de indução associados aos compressores herméticos, assim como a resistência de enrolamento dos mesmos, sem interrupção da corrente de carga, dados necessários para controle da injeção de corrente contínua. Adicionalmente, desenvolveu-se software para integração com módulo de aquisição de temperatura do corpo do compressor, permitindo comunicar tal valor diretamente ao Labview. A integração da aplicação embarcada com o programa Labview via rede Ethernet, possibilita que mulltiplas bancadas de ensaio possam ser supervisionadas a partir de um único computador, reduzindo desse modo o investimento em hardware e a necessidade de aquisição de licenças de softwares adicionais. Foi realizada uma análise operacional e metrológica que comprovou a adequação do sistema desenvolvido.<br> / Abstract : Performance tests are fundamental in the development and control stages of refrigeration compressors production. Such tests take a long time to be performed mainly due the stabilization time demanded to reach the operation conditions, which are required by any relevant standard. This waste happens mainly due the slow warming of the compressor under evaluation - reducing the productive capability of the test benches. Recent work developed on the Mechanical Engineering Post-graduate program at UFSC proves that a direct current component, superimposed on the compressor's alternating current supply, increases its warming speed. Such a phenomenon is applied on the tests time reduction of hermetic compressors via the transitory acceleration system, developed on this context. Such a system operates with local supervision and control, demanding, for each test bench, an acquisition board, a computer and a proprietary software. Removing these devices and allowing the supervision of a whole group of test benches from a remote computer were challenges which motivated to the execution of this work. Several embedded platforms, susceptible of application, were analyzed. A prototype capable of operating in integration to the transitory acceleration system, controlled and monitored remotely via Ethernet by a computer running Labview, has been developed. The resulting architecture was responsible for acquiring electric signals, which are then used for calculating the rotational frequency of the induction motor associated with the hermetic compressors, as well as its winding resistance. These measurements should not interrupt the supply current and are necessary to control the direct current level into the compressor. Additionally, a software has been developed to integrate via local network the temperature acquisition module with the Labview. The distributed concept used in this work, integrating the embedded application with the Labview software via Ethernet, will allow the supervision and control of several test benches by a single software license, in addition with the reduction of hardware costs. An operational and meteorological analysis has been carried out, which proved the developed system adequacy.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318579.pdf: 2684043 bytes, checksum: ead45ce72d9d2a3c6762b40cc67dc232 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um Sistema Especialista para diagnóstico das causas fundamentais dos problemas de baixo desempenho em compressores herméticos para refrigeração doméstica. O sistema foi desenvolvido para ser usado como ferramenta de suporte nas fases finais de implantação dos novos projetos de compressores. Foram implementados diagnósticos para os principais atributos de desempenho do compressor, a saber: capacidade de refrigeração, consumo de potência, mínima tensão de partida e ruído. Primeiramente, são revisados os conceitos fundamentais relativos a compressores herméticos e seus componentes, assim como para seus principais atributos de desempenho e problemas associados. Também são apresentados os fundamentos de Sistemas Especialistas e sua aplicação no desenvolvimento do Sistema Especialista. A seguir, é exposto o desenvolvimento do Sistema Especialista e seus processos de aquisição e representação do conhecimento, implementação do código computacional, verificação e validação do sistema. As conclusões mostram que a metodologia de Sistema Especialista foi aplicada com resultados satisfatórios no desenvolvimento do sistema para diagnósticos de problemas de baixo desempenho de compressores herméticos e que os diagnósticos elaborados estão atualizados e alinhados com as recomendações dos especialistas. Este sistema contribui para melhoria na qualidade dos diagnósticos das falhas, reduzindo tempo e custo das análises, além de permitir o compartilhamento de conhecimento e informações dos especialistas mais experientes com os técnicos mais jovens. Dois resultados principais foram obtidos para a empresa-alvo: o sistema foi incorporado como parte do programa para treinar novos técnicos e especialistas de vários países solicitaram utilização do sistema <br> / Abstract: This work presents the development of an Expert System for diagnosis of low performance root causes in hermetic compressors for household appliances. The system was developed to be used as support tool along the final product implementation phases. It was implemented diagnoses for main compressor performance attributes as follows: cooling capacity, power consumption, minimum starting voltage and noise. Initially, fundamental concepts related to hermetic compressor and components are revised as well as for their main performance attributes and associated problems. Next, basics of Expert Systems are presented and its application in developing the prototype system. The Expert System development and its processes of knowledge aquisition, knowledge representation, computational code implementation, verification and system validation are presented. Finally, conclusions show that Expert System methodology was applied with satisfactory results in the development of prototype system for low performance root cause diagnoses of hermetic compressors. Moreover, the diagnoses elaborated by the Expert System are updated and aligned with the recommendations of experts. The Expert System contributes to improve fault diagnosis quality reducing time and cost of analysis. Also, it allows knowledge and technical information sharing between the most experienced experts and beginners. Two main outcomes were the system has been incorporated as part of TechSkill program, to train new product analysts, and experts from different countries have requested to use the system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319128.pdf: 2171067 bytes, checksum: 3453f655b7b17627deb7e3f18f8787f6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho visa o desenvolvimento e a sistematização de metodologia para a caracterização de componentes sinterizados submetidos a esforços de tração levando em consideração a distribuição heterogênea de poros residuais presentes nestes materiais decorrentes do seu processo de fabricação a partir de pós. Os métodos consolidados para determinação das propriedades mecânicas usam corpos de prova (CP) padrão que não relevam a distribuição de porosidade ao longo da peça. A caracterização obtida a partir destes corpos, quando carregadas em softwares comerciais de simulação numérica, geram uma não representatividade dos resultados quando comparados ao comportamento do mesmo componente em campo. Os componentes aqui estudados são bielas sinterizadas de compressores herméticos usados em refrigeração. A dissertação é fundamentada na análise comparativa de resultados numéricos e experimentais. Sucintamente, estudou-se duas possíveis maneiras de análise experimental as quais fornecem dados de entrada para o software comercial ANSYS. Posteriormente, os resultados gerados pelo simulador seriam confrontados com ensaios de tração feitos com a biela física e as respostas obtidas usadas para a factibilidade e validação das metodologias aplicadas. A duas linhas de desenvolvimento experimental analisadas foram: caracterização ótica da distribuição de poros através da análise metalográfica dos planos do corpo da biela (região retangular central) com auxilio de um microscópio ótico ZEISS conectado a um software comercial de contagem dos poros e determinação de fases do materiais, e seccionamento da biela em 16 CPs cuja área do plano de tração tem valor igual a 1,22mm2 (menor área igual que se conseguia obter). Desta maneira, com áreas tão reduzidas, minimiza-se a variação de densidade fazendo com que os corpos ensaiados tenham maior proximidade a materiais homogêneos. No caso da análise ótica, o dado de entrada diferencial usado no Ansys são as densidades locais. E na situação da análise experimental, os dados de entrada são as propriedades mecânicas de cada uma das 16 zonas.<br>

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337535.pdf: 2290815 bytes, checksum: 5f0711a4527804e5557470b9126f8220 (MD5) Previous issue date: 2015 / Dois mecanismos importantes para controle da qualidade de produção de compressores herméticos para refrigeração são os ensaios de desempenho e de mínima tensão de partida. Por demandarem muito tempo, ambos são restritos a laboratórios, não sendo viável aplicação direta em linhas de produção. Ensaios de desempenho requerem mais de 4 horas para serem realizados e de partida necessitam de tempos médios de 50 minutos. Devido ao tempo e custos envolvidos, a avaliação de todo um lote produzido é tipicamente realizada por meio dos ensaios de uma pequena amostra, em condições laboratoriais. O controle da qualidade de cada peça é restrito aos testes compatíveis com o tempo de ciclo da linha de produção. A empresa líder mundial na produção de compressores avalia a capacidade de cada unidade produzida em elevar a pressão de ar interna de um volume de valor conhecido, em testes que demandam menos de 7 s. Em estudo de caso,constatou-se a hipótese que desses testes de linha resultam parâmetros correlacionados aos obtidos nos ensaios de desempenho e de partida. Os níveis de correlação permitiram a realização de inferência dos parâmetros de laboratório a partir dos dados de linha de produção, o que se conseguiu com uso de ferramentas baseadas em redes neurais artificiais. Parcela significativa dos resultados das inferências distou menos de 1% dos valores fornecidos pelos ensaios de laboratório. A garantia da confiabilidade é um dos entraves mais expressivos para o emprego de redes neurais em atividades metrológicas. A avaliação de incerteza calcada nos preceitos metrológicos vigentes deve levar em conta as contribuições das incertezas de medição das variáveis de entrada e das incertezas do processo de treinamento. Com esse intuito, aperfeiçoou-se técnica disponibilizada em publicações recentes, que combina a reamostragem bootstrap, tipicamente utilizada para fornecer intervalos de confiança em redes neurais, com o método de Monte Carlo, frequentemente empregado na avaliação da incerteza de medição. A integração desses métodos representa evolução no estado da arte, por consubstanciar-se em abordagem adequada à avaliação da incerteza da saída de ferramentas baseada em redes neurais, conferindo confiabilidade às inferências obtidas em estudo de caso. Os níveis de incerteza estimados resultaram compatíveis com a incerteza de medição das grandezas envolvidas, em todas as frentes investigadas. As ferramentas propostas se mostraram adequáveis à rotina da linha de produção. O tempo médio para obtenção de cada resultado ficou próximo a 7 s, possibilitando que parâmetros típicos de ensaios de desempenho e de mínima tensão de partida possam ser obtidos para 100% dos compressores produzidos. <br> / Abstract : Two important ways to control the production quality of hermetic refrigeration compressors are the performance test and the minimum starting voltage test. Both tests demand too much time, and, the refore, they are restricted to laboratories and not feasible to be applied directly on production lines. Performance tests require longer than four hours to becarried out and starting voltage tests require an average of fifty minutes. Due to the time and cost involved in the evaluation of a whole production batch, typically, a small sample of the production batch is tested underlaboratory conditions. The quality control of each piece is restricted to tests which durations are suitable to the production line time cycle. The hermeticcompressor world leader company evaluates the capacity of each unit toincrease the air pressure in a fixed volume vessel, these tests demand lessthan seven seconds. Study cases generated the hypothesis that productionline tests have parameters that are correlated with those obtained in laboratory performance and minimum starting voltage tests. The correlation levels allowed the inference of laboratory parameters using data from the production line, what has been achieved with tools based on artificial neural networks. A significant portion of the inferences presented errors of lessthan 1% when compared with laboratory tests. The reliability assurance isone of the most significant barriers when artificial neural networks are usedin metrological activities. The uncertainty evaluation based on the current metrological precepts should consider the contributions of the measure mentuncertainties related to input variables and to the training process. Therefore, a technique presented in recent publications was improved; suchtechnique combined the bootstrap resampling approach, typically used toprovide confidence intervals on neural networks, with the Monte Carlo method, often used in the evaluation of measurement uncertainty. The proposed improvement represents the state of the art since it consolidated the uncertainty evaluation of artificial neural network results obtained on the study cases, ensuring reliability to the inferences. The estimated uncertainty levels shown compatible results compared with the measurement uncertainty related to all investigated quantities. The proposed tools proved to be suitable for the production line. The average time toobtain each result was about seven seconds, allowing the performance test parameters and minimum starting voltage to be obtained for all the produced compressors.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As ferramentas numéricas vêm conquistando espaço no desenvolvimento e na melhoria de produtos devido à sua versatilidade e baixo custo em relação aos protótipos físicos. O Método de Elementos Finitos (MEF) tem mostrado ser uma dessas ferramentas com grande potencial para o estudo vibroacústico. Porém os resultados dos modelos de estruturas complexas geralmente apresentam discrepâncias quando comparados com dados experimentais dotados como referência. Nesse contexto, o presente trabalho busca gerar e validar um modelo vibroacústico melhorado do conjunto de componentes de um compressor simplificado utilizando o MEF e interagindo resultados numéricos com dados experimentais. Inicialmente, diversos aspectos de modelagem foram avaliados, visando definir modelos com grande potencial de representatividade do comportamento dinâmico dos componentes individuais de um compressor na faixa de frequência de 0 a 10 kHz. Em seguida, as geometrias, as propriedades de materiais e as tensões residuais de alguns componentes foram investigadas para avaliar suas respectivas influências no comportamento dinâmico dos modelos. Só então as diferenças entre os resultados numéricos e os dados experimentais foram quantificadas por meio de técnicas específicas de correlações. Essas diferenças, na maioria das vezes significativas, foram minimizadas através de métodos iterativos de ajuste de modelos realizados a partir da atualização das propriedades físicas, ou dos coeficientes de parametrização do modelo. Por fim, os modelos dos componentes ajustados individualmente foram conectados por juntas rígidas ou flexíveis, cujas propriedades de rigidez foram analisadas e identificadas tendo como referências os dados experimentais. Melhorias substanciais na representatividade do comportamento dinâmico do modelo de conjunto foram obtidas em toda a faixa de frequência pretendida, o que significa resultados encorajadores para o desenvolvimento de protótipos virtuais para predição e análise vibroacústica de compressores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319283.pdf: 1737159 bytes, checksum: a8035ed3d32a8f2b3ebce4b0269c68c7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho tem como objetivo a análise do fluxo de energia vibratória através de um tubo de polímero para uma carcaça típica de compressor hermético. Um material polimérico resistente à temperatura e à pressão de trabalho foi caracterizado, obtendo-se as propriedades mecânicas em função da frequência e da temperatura. Um modelo analítico de viga Timoshenko foi considerado na representação das vibrações em um tubo reto submetido a uma força axial, proporcionada pela pressão interna. Um modelo numérico em Elementos Finitos foi também desenvolvido para a análise dos efeitos da pressão interna e de curvaturas. Por fim, um comparativo foi realizado, referente ao fluxo de energia, com um tubo metálico convencional usado em compressores herméticos. <br> / Abstract : This work's objective is to analyze the vibratory power flow through a polymer tube to a typical compressor housing. Working temperature and pressure resistant polymer material was characterized, obtaining its mechanical properties with respect to temperature and frequency variation. Analytical Timoshenko?s beam model was considered in the representation of a straight tube submitted to an axial force, provided by internal pressure. It was also developed a numerical finite elements model to the internal pressure and curvature effects analisys. Lastly, one comparative power flow analysis between a conventional metallic tube and a polymer tube was performed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this work is to evaluate the geometrical and dimensional quality of block cylinders used in hermetic compressors machined by conventional and flexible honing. The conventional honing was done by EMBRACO, while the flexible honing was conducted at Federal University of Uberlândia using a CNC mill and a flexible honing which consists of a metal rod and nylon bristles with abrasive lobes at the ends. The evaluation of geometrical and dimensional quality was done by the measurement of: i) the cylinder diameter using a three coordinates measuring machine and a micrometer, ii) the circularity and cylindricity deviations using a shape deviation measuring machine and iii) the roughness (Ra, Rq, Rt, Rsk, Rku, Rk, Rpk e Rvk) using a electromechanical rugosimeter and a interferometer. For each measurand, it was estimated the related measurement uncertainty using the GUM methodology except for the roughness, where the Monte Carlo method was applied. The results showed that the flexible burnishing provides a significant improvement of the values of roughness parameters and the circularity deviation, while diameter values remained nearly constant. The flexible burnishing reduces the peak heights and eliminates the isolated occurrence of those without modify the valley depths, so providing improvements in proprieties such as surface softening, lubricant retention, mechanical strength and capacity to withstand loads in contact operations, meeting the desired tolerances. / O objetivo deste trabalho é avaliar a qualidade dimensional e geométrica de cilindros de blocos de compressores herméticos usinados pelo brunimento convencional e flexível. O brunimento convencional foi realizado pela EMBRACO, enquanto o brunimento flexível foi realizado na Universidade Federal de Uberlândia utilizando uma fresadora CNC e um brunidor flexível que é composto por uma haste metálica e cerdas de nylon com lóbulos abrasivos nas pontas. A avaliação da qualidade dimensional e geométrica foi efetuada por meio da medição do diâmetro do cilindro utilizando uma máquina de medir a três coordenadas e um micrômetro, dos desvios de cilindricidade e de circularidade por meio de uma máquina de medir desvios de forma e da rugosidade (Ra, Rq, Rt, Rsk, Rku, Rk, Rpk e Rvk), utilizando um rugosímetro eletromecânico e um interferômetro. Para cada mensurando foi estimada sua respectiva incerteza de medição, aplicando a metodologia proposta no GUM, exceto para a rugosidade, que foi utilizado o Método de Monte Carlo. Os resultados indicaram que o processo de brunimento flexível proporciona uma melhoria significativa dos valores dos parâmetros de rugosidade e do desvio de circularidade, enquanto que os valores de diâmetro permaneceram praticamente constantes. O brunimento flexível reduz a altura dos picos e elimina a presença isolada destes sem alterar a profundidade dos vales, proporcionando melhorias nas propriedades de amaciamento da superfície, retenção de lubrificante, na resistência mecânica e na capacidade de suportar cargas em operações de contato, atendendo as tolerâncias desejadas. / Mestre em Engenharia Mecânica

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Compressores herméticos alternativos são objetos de estudos de vários pesquisadores na busca do entendimento e redução do ruído. A análise de componentes independentes apresenta-se como uma atrativa ferramenta na identificação das fontes, com pouca ou nenhuma informação sobre as fontes e como são misturadas. Inicia-se o estudo e compreensão da ferramenta, e utilizam-se sinais conhecidos para reconhecer o processo e suas características. Dentre as técnicas analisadas observa-se que sinais de característica impulsiva são melhores recuperados com técnicas no domínio do tempo, enquanto sinais com característica harmônica apresentam melhor identificação no domínio da frequência, ainda alguns algoritmos destacam-se frente a outros e a adição da fonte de ruído melhora o índice de performance. Ao aplicar a técnica nos compressores verifica-se limitação às baixas frequências, região onde a diferença de fase entre os sinais é mínima e há correlação na sincronização dos sinais. Constatam-se duas componentes identificadas: desbalanceamento na frequência de 60 Hz e pulsação do gás nas regiões próximas a 500 Hz, para as três pressões de alimentação analisadas, vazio, 20 e 60 psi, relata-se que a pulsação do gás é melhor identifica para a pressão mais alta, enquanto na menor pressão há dificuldades em relacionar as componentes recuperadas com a fonte. Por fim, aliado ao método de elementos finitos estimam-se as contribuições das fontes recuperadas no nível de potência sonora do compressor. / Reciprocating hermetic compressors have been studied in several research programs aiming to noise reduction and understanding. The analysis of independent components is an important tool to allow identification of noise sources even without better information about their origin or how they had been mixed. The first stage of the present study is the tool understanding using known signal in order to figure out how the process is performed and its characteristics. Among the analyzed techniques, it was possible to observe that impulsive signals had been better recovered by time-domain techniques, while the harmonic signals had been better recovered by frequency-domain techniques. In addition, some algorithm stood out than other ones and extra noise source have improved performance results. When applying those mentioned techniques on the compressors, a limitation has been noticed in lower frequencies, because there is no phase difference between the analyzed signals and there is some correlation in signals syncing. Two components can be clearly identified, which are unbalanced forces at 60 Hz and gas pulsation for frequencies close to 500 Hz. The system has been tested on three different pressure levels: without any charge, 20 psi, and 60 psi. It has been found out that the gas pulsation can be better identified for the highest pressure level , while there is less correlation between the component and the signal for the lowest pressure level. Finally, the power pressure level contributions of recovered sources are estimated by a finite element method. / Tese (Doutorado)