Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T01:55:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KullNeto_Henrique_M.pdf: 6161142 bytes, checksum: 4f755b77cb291982660eff8091931b82 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O titânio e suas ligas são considerados materiais de baixa usinabilidade devido a diversas propriedades inerentes ao material. Dentre elas pode-se citar a alta resistência mecânica em altas temperaturas, a baixa condutividade térmica, a alta reatividade química com os materiais de ferramentas e o baixo módulo de elasticidade (que é um fator incentivador de vibrações). Devido à alta tendência à vibração que a usinagem (principalmente o fresamento) de titânio tem para se usinar da maneira mais produtiva possível ligas de titânio, há que se lidar com a vibração da ferramenta e/ou da peça. O presente trabalho busca aprofundar o estudo do fresamento frontal da liga Ti-6Al-4V, tendo como objetivos: encontrar material de haste da ferramenta que diminua a vibração no processo de usinagem, para com isso aumentar a vida da ferramenta de corte, e encontrar condições de usinagem (velocidade de corte e avanço por dente) que proporcionem maior vida da ferramenta. As hastes de aço furada e preenchida com poliuretano proporcionaram aumento da frequência natural do porta-ferramentas. Entretanto, foi verificada uma redução da rigidez do porta-ferramentas, que gerou grande variação dos esforços de corte e maior carregamento radial. Os resultados mostraram que quando se utiliza baixas rotações, portanto baixa frequência de entrada de dentes, a deflexão da ferramenta passa a ser o fator de maior contribuição para o fim de vida da ferramenta e, portanto, as hastes de aço furada e preenchida com poliuretano proporcionaram menores vidas da ferramenta que as hastes comerciais de aço maciça e de metal duro. O principal mecanismo de desgaste verificado em todos os testes foi o attrition, com microlascamento da aresta de corte. Quando se verificou a influência da velocidade de corte, do avanço por dente e do material da haste da fresa (aço ou metal duro) na vida da fresa medida em volume de cavaco removido por aresta, constatou-se que o único parâmetro que influenciou a vida da ferramenta foi à velocidade de corte / Abstract: Titanium and its alloys are known as difficult to machine materials because of their unique combination of properties, such as high strength at elevated temperatures, low thermal conductivity, high chemical reactivity with almost all tool materials and low modulus of elasticity (which favors vibration). Because of the high tendency of vibration in titanium milling, it is necessary to keep vibration under control in order to achieve high productivity. This work focused on the study of tool life, cutting forces and work piece roughness in the end milling of Ti-6Al-4V alloy. The main objectives were to find a tool holder material that provides reduction of vibration in the milling process, increasing tool life, and to find cutting parameters (cutting speed and feed per tooth) that provide longer tool lives. The bored tool holder and the tool holder filled with polyurethane exhibited higher natural frequency. However, it was noticed a decrease in the tool holder stiffness, which caused variation of cutting force and higher axial load. Results showed that at low cutting speeds (with low cutting frequency), tool holder deflection is the main factor affecting tool life and, therefore, the bored and the polyurethane filled tool holders generated shorter tool lives than the commercial tool holders of steel and cemented carbide. Attrition was the main wear mechanism in all tests. The influence of cutting speed, feed per tooth and tool holder material (steel and cemented carbide) on the tool life (measured in terms of volume of chip removed per cutting edge) was analyzed. It could be seen that the only parameter which had any influence on tool life was the cutting speed / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Luiza Maria Pereira de Oliveira (luiza.oliveira@ufpe.br) on 2017-07-14T14:18:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Heronilton Lira.pdf: 8484654 bytes, checksum: 5dca5cb2c7da509efe20982091cee6db (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-14T14:18:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Heronilton Lira.pdf: 8484654 bytes, checksum: 5dca5cb2c7da509efe20982091cee6db (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / O desenvolvimeto de compósitos a base da liga de alumínio AA 7075 com reforço nanoparticulado de 2% SiC, 2% TiN e 2% ZnO foi realizado através da moagem de alta energia em banho de álcool e extrusão a quente. Neste estudo, os pós recebidos e processados foram analisados por difração de raios X (DRX), difração de laser (DL), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria por energia dispersiva de raios X (EDS).Após a extrusão, as amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX),microscopia eletrônica por varredura (MEV), espectrometria por energia dispersiva de raios X (EDS), dureza vickers e pelo ensaio de desgaste por abrasão via pino sobre disco. Os pós compósitos produzidos apresentaram os reforços incorporados a matriz e sem alterar significativamente o tamanho do cristalito, distribuição ou morfologia das partículas. As extrusões apresentaram grãos heterogêneos achatados e deformados na direção do processo. Os principais fatores que influenciaram os resultados das amostras após extrusão foram o tamanho do cristalito e a microestrutura obtida devido a natureza do reforço usado. Materiais de menores tamanhos de cristalito e de estrutura mais homogênea resultaram em materiais mais resistentes a dureza e consequentemente ao desgaste. O melhor resultado foi encontrado para o compósito AA 7075-2% TiN. / The development of composites aluminum alloy AA 7075 reinforced with 2% SiC, 2% TiN and 2% ZnO nanoparticulates was performed by High Energy Ball Milling in a bath of alcohol and hot extrusion. In this work, the powders received and processed were analyzed by X ray diffraction (XRD), laser diffraction (LD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X rays spectrometry (EDS). After extrusion, the samples were characterized by X rays diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X rays spectrometry (EDS), vickers hardness and the test abrasive wear via pin on disc. The composites powders showed the reinforcements incorporated into the matrix and no change of crystallite size, particle size distribution or morphology. The extrusions presented heterogeneous grains deformed and flattened in the direction of process. The main factors that influenced the results of specimens after extrusion were the crystallite size and the microstructure obtained due to the nature of reinforcement used. Materials of smaller crystallite sizes and homogeneous structure resulted in stronger materials to the hardness and abrasive wear. The best result was found for the composite AA 7075-2%TiN.

O objetivo desse estudo é: (a) verificar o efeito do desgaste do calçado na Força de Reação do Solo (FRS) e na distribuição de pressão plantar e (b) verificar a influência do desgaste em calçados de diferentes destinações de uso. Três sujeitos participaram desse estudo, usando cada um quatro calçados de corrida, sendo dois de treinamento (T1 e T2) e dois de competição (C1 e C2). Os calçados foram submetidos ao uso correspondente a 300km. As coletas de dados foram feitas, com o calçado novo e após 100, 200 e 300km de uso, utilizando o sistema Gaitway e o sistema F-Scan. Nos calçados novos, na FRS, a Taxa de Crescimento1 (TC1) foi significativamente maior no calçado C2, do que nos calçados C1 e T2. Na distribuição de pressão plantar, pequena diferença foi observada na Área total (AT) e nos picos de pressão, entre os calçados. Na influência do desgaste nos resultados de grupo, na FRS, o TC1 apresentou valores semelhantes entre as condições Novo e 300km, portanto o choque mecânico não se alterou. Na fase ativa da FRS, oscilações pequenas foram observadas e atribuídas a possíveis variações naturais do movimento, conforme descrito por SERRÃO (1999) e WINTER (1991). Na distribuição de pressão, a AT apresentou um aumento significativo da condição Novo, para as demais condições de uso. O aumento da área foi atribuído à possível compactação do calçado, sendo que essa alteração justificaria a crença de que o calçado novo precise ser amaciado. Entre os picos de pressão analisados, apenas o Pico de Pressão do Antepé (PPA) apresentou diminuição significativa nos valores, da condição Novo para os 300km. Observou-se que após o desgaste imposto, o estresse mecânico se manteve ou se apresentou menor que nas condições iniciais. Na análise da influência do desgaste nos diferentes calçados, para TC1, as diferenças que inicialmente eram significativas tornaram-se não significativas, a partir dos 200km, entre os calçados C1, C2 e T2. Os parâmetros da fase ativa foram pouco influenciados, porém influenciados de forma distinta pelo desgaste, nos calçados analisados. Na distribuição de pressão plantar, a área de contato foi influenciada de forma distinta em cada calçado. Nos picos de pressão plantar, grandes variações foram observadas, porém não atribuíveis ao desgaste promovido no calçado. Conclui-se que o desgaste, correspondente a 300km, pouco alterou o choque mecânico e o estresse mecânico nos calçados analisados. Por meio da destinação de uso, não é possível prever a resposta de calçados de treinamento e de competição ao indivíduo, nem supor que a durabilidade do calçado de competição seja menor do que a do calçado de treinamento / The objective of this study is: (a) to verify the effect of footwear usage on the Ground Reaction Force (GRF) and on the Plantar Pressure Distribution and (b) to verify the influence of usage in footwear of different destinations of use. Three subjects had participated of this study, each one received four running shoes, two of them are designated for training regimen (T1 and T2) and two of them for competition (C1 and C2). The footwears were used for 300km. The data collections were made in four different moments, with new footwear and after 100, 200 and 300km of use, using the Gaitway system and the F-Scan system. When footwear was new, the Loading Rate1 (LR1) was significantly higher in footwear C2, than in the footwears C1 and T2. Analyzing plantar pressure distribution, small differences were observed in the Total Contact Area (TCA) and in the peak of pressure, between the footwears. In the analysis of the different usage stages, the LR1 presented similar values between the conditions New and 300km, therefore the mechanical shock did not enhanced. In the active phase of the GRF, small oscillations were observed and attributed to the possible natural variations of the movement itself, as described before by SERRÃO (1999) and WINTER (1991). In pressure distribution, the TCA showed a significant increase from the New condition, for the other conditions of use. The increase of contact area was attributed to the possible compactation of the footwear?s material, if so this would justify the belief that the new footwear needs to be softened. Considering all peak pressure variables, only Forefoot Peak Pressure (FPP) presented significant reduction in its values, from the New condition for 300km. Therefore it could be assumed that after corresponding usage of 300km, the mechanical stress remained the same or decreased compared with the earlier conditions of use. The shoes of different destinations when analyzed through the conditions, showed that the differences for LR1 that initially were significant had become not significant, from 200km, between the footwear C1, C2 and T2. In the pressure peaks plantar, great variations had been observed, however not attributable to the usage. The conclusion is that usage, correspondent 300km, has little effect on mechanical shock and on mechanical stress on the footwear analyzed in this study. By means of the use destination, it is not possible to foresee the answer of footwear to the individual, nor to assume that the durability of the footwear are worse in competition shoes than in training shoes

O presente trabalho apresenta a análise da resistência ao desgaste abrasivo de um revestimento duro e do aço SAE 5160. O revestimento foi obtido pela deposição de uma liga ferrosa através de processo de soldagem \"TIG\" sobre um aço ABNT 1020. Aliga foi desenvolvida com a utilização de CR e Nb como elementos formadores de carbonetos, proporcionando uma microestrutura constituída, no estado bruto de fusão, de uma rede de carbonetos (Cr, Fe)7C3 interdendríticos e NbC dispersos em uma matriz austenítica. Corpos de prova revestidos foram submetidos a tratamentos térmicos de normalização, têmpera, sub-zero e revenido, visando a obtenção de diferentes microestruturas na matriz, enquanto que o aço SAE 5160 foi temperado e revenido de acordo com o procedimento utilizado na confecção de ferramentas agrícolas com este material. A resistência ao desgaste do revestimento foi superior à do aço SAE 5160 nos dois tipos de ensaios de abrasão realizados, sendo os melhores desempenhos apresentados pelo revestimento temperado no ensaio realizado com equipamento do tipo pino sobre lixa e pelo revestimento temperado e revenido no ensaio do tipo roda de borracha/areia seca. A identificação dos mecanismos de remoção de material predominantes nos ensaios abrasivos foi possibilitada pela observação das superfícies desgastadas dos corpos de prova através de microscopia eletrônica de varredura. / The present work presents an analysis of the abrasive wear resistance of a hardfacing and of the SAE 5160 steel. The hardfacing was obtained by the deposition of a iron based alloy through \"TIG\" welding on a ABNT 1020 steel. This alloy was developed with the use of Cr and Nb as carbide forming elements , resulting in a microstructure formed by a carbide net of M7C3 interdendritic in a austenitic matrix. The hardfacing samples suffered heat treatment of normalizing, hardening, tempering and subzero, viewing the achievement of differents microstructure, while the SAE 5160 steel suffered hardening and tempering according to the production process used in the agricutural tool manufacturing. The wear resistance of the hardfacing overcame the SAE 5160 steel in both types of abrasion wear tests, and the best performances were presented by hardening hardfacing in the pin wear test and by the tempering hardfacing in the rubber wheel/dry sand test. The identification of the material removal mechanisms in the abrasive tests was made by the observation of the worn surfaces of the samples through the scanning eletronic microscopy.

Desgaste é um dos três principais problemas industriais comumente encontrados, que levam à substituição de componentes e equipamentos em engenharia. A possibilidade de se recuperar esses componentes, ou prepará-Ios para suportar melhor as condições de trabalho, é constantemente estudada e novas técnicas são propostas, sempre no sentido de aumentar a vida útil e reduzir custos operacionais. Esta é a razão para o aumento da importância dos sistemas de revestimentos. O cromo duro eletrolftico tem sido muito utilizado para conferir resistência ao desgaste elou à corrosão, porém as características do processo de deposição eletrolítica do mesmo, com a presença do cromo hexavalente, altamente cancerígeno, têm resultado numa limitação crescente ao seu uso. Devido a isso se tomou necessário o desenvolvimento de novos revestimentos alternativos menos agressivos. Os substitutos mais promissores são os \"cermets\" depositados pelo processo HVOF, que foram produzidos no presente trabalho e comparados com o cromo duro eletrolítico quanto à resistência ao desgaste. Os revestimentos obtidos foram caracterizados por meio de ensaios micrográficos óticos, eletrônicos, raios-x, densidade e ensaios de desgaste dos seguintes tipos: roda de borracha e areia a seco, ensaio abrasivo para carbonetos e micro-abrasivo. O revestimento Cr3 Cr2-NiCr apresentou desempenho geral inferior ao do cromo duro. Entretanto no caso do desgaste micro-abrasivo, onde o mecanismo de desgaste apresentado no mesmo foi misto adesivo-abrasivo, ao contrário dos demais que tiveram características abrasivas, sua resistência ao desgaste foi superior a dos demais. O revestimento constituído de WC-CoCr apresentou o melhor desempenho entre todos os avaliados, o que o indica como um candidato altamente promissor à substituição do cromo / Wear is one of the three main industrial problems, that causes the substitution of components and equipments in engineering. The possibility to recover those components or to prepare them to better support the work conditions is constantly studied and new techniques are proposed, a/ways seeking to increase the life span and to reduce operational eosts. This is the reason why the coating systems are important. The hard ehrome coatings has been traditionally used to improve wear resistance and/or eorrosion resistance. However the eharacteristics of the electroplated deposition proeess, with the presence of the hexavalente ehrome, highly cancerous, result in a growing limitation to its use. Due to that it beeome necessary the development of new less aggressive alternative eoatings. The most promising substitutes are the \"cermets\" deposited by the HVOF process that were produced in the present work and compared with electroplated hard ehrome coatings for wear resistance. The obtained coatings were characterized through optical and electronic mierographics analysis , x-ray, density and submitted to the following types of wear tests: Dry Sand I rubber wheel, Wear test for cemented carbides and mieroabrasive wear test. The coating Cr3Cr2-NiCr presented smaller general performance in comparison with the hard ehrome. However, in the case of the miero-abrasive wear, where the wear mechanism presented was mixed adhesive-abrasive, unlike the others that had only abrasive eharacteristics, the resistance to the wear was superior. The WC-CoCr coating presented the best performance overall, what indicates it as a candidate to the hard ehrome substitution

Visando-se a avaliação do desempenho de um sistema de nitretação por plasma que se construiu bem como a determinação da influência das variáveis do processo sobre o desempenho das camadas nitretadas ionicamente, foram nitretadas amostras do aço \"maraging\" com a seguinte composição: Fe - 18Ni - 4.2Mo - 12.3Co - 1.7Ti - 0.15Al - 0.03C. Foram variadas as seguintes condições de processo: tempo, temperatura, freqüência do pulso e condição de tratamento térmico prévio. Foram realizadas análises metalográficas, difração de raios-X, microdureza e ensaios de abrasão do tipo \"pino-sobre-disco\" para caracterização das camadas obtidas. O equipamento de nitretação apresentou excelente desempenho no tratamento das amostras utilizadas e o aço \"maraging\", excelente resposta ao tratamento de nitretação. O tempo de tratamento de 3 horas produziu as camadas mais resistentes à abrasão. Os tratamentos com corrente contínua produziram resistências à abrasão superiores às obtidas com corrente pulsada. As amostras nitretadas após o envelhecimento apresentaram resistências superiores às envelhecidas simultaneamente com a nitretação. / Pursuing the evaluation and performance of a nitration system via plasma for us constructed, as well as the determination of the influence of variables of the process on the performance of ionically nitrated layers, it was nitrated maraging steel samples with the next compositions: Fe -18Ni - 4,2Mo - 12,3Co - 1,7Ti - 0,15AI- 0,03C. The following processing conditions were modified: time, temperature, pulse frequency end previous thermal treatment condition. Metallografic analyses, X-ray diffraction, microhardness and pin-on-dick type abrasion test were practised on samples for characterization of their layers. The nitration equipment had excellent performance in the treatment of samples used while the \"maraging\" steel showed excellent answer to the nitration treatment. A treatment time of three hours produced the more resistant layers to abrasion. The treatments with continuous current produced abrasion resistance higher than in treatment with pulsed current post-aged nitrated samples showed higher resistances than those aged during the nitration.

Este estudo teve como objetivo avaliar e comparar desgaste dentário e perda dentária de pacientes eutróficos, obesos mórbidos pré cirúrgico, operados com até 24 meses e operados com mais de 36 meses de cirurgia bariátrica. O estudo foi do tipo observacional transversal e analítico com pareamento de sexo e idade. A amostra foi composta por 240 pacientes, (GC) - pacientes eutróficos (N=60), (GO) - pacientes obesos mórbidos (N=60), (G24) - pacientes operados com menos de 24 meses (N=60) e (G36) - pacientes operados com mais de 36 meses (N=60). As variáveis que foram analisadas: sexo, raça, escolaridade, classe econômica, hipertensão, diabetes, triglicerídeos, colesterol, tabagismo, etilismo, idade, IMC, % de perda de peso, perda dentária, desgaste dentário e relação cintura-quadril. Foi aplicada a análise estatística descritiva para obter as frequências absolutas e relativas. Para verificar a associação entre obesidade e os desfechos bucais (desgaste dentário e perda dentária) foi usado o modelo de regressão linear multivariada, Odds ratio (OR) e o intervalo de confiança (IC) de 95%. Não houve diferenças estatisticamente significativas entre os grupos considerando etnia (p=0,135), escolaridade (p=0,108), triglicerídeos (p=0,078), tabagismo (p=0,568) etilismo (p=0,712), dentes perdidos (p=0,686) e o desgaste dentário tanto por sextantes, quanto total (p=0,448). Porém houve desgaste maior entre os sextantes II e V. O GO apresentou menor classe econômica (p=0,012), maior proporção de hipertensão (p<0,001), diabetes (p<0,001), colesterol (p=0,001), IMC (p<0,001) e relação cintura-quadril (p<0,001), % de perda de peso foi maior no G24 comparado ao G36 (p<0,001). Pode-se concluir que indivíduos submetidos à cirurgia Bypass Gástrico em Y de Roux, independente do período de cirurgia, apresentaram mais desgaste dentário nas superfícies incisais/oclusais, sendo que os dentes anteriores foram os mais afetados. O desgaste dentário esteve associado à idade e ao número de dentes perdidos. / The aim of this study was to evaluate and compare dental wear and tooth loss of eutrophic, preoperative, morbidly obese patients operated on for up to 24 months and operated with more than 36 months of bariatric surgery. The study was crosssectional and analytical with gender and age matching. The sample consisted of 240 patients (GC) - Eutrophic patients (N = 60), (GO) - morbidly obese patients (N = 60), (G24) - patients operated on less than 24 months (G36) - patients operated on for more than 36 months (N = 60). The variables that were analyzed were sex, race, schooling, economic class, hypertension, diabetes, triglycerides, cholesterol, smoking, alcoholism, age, BMI, weight loss, dental loss, dental wear and waist-to-hip ratio. The descriptive statistical analysis was applied to obtain the absolute and relative frequencies. The multivariate linear regression model, odds ratio (OR) and 95% confidence interval (CI) were used to verify the association between obesity and oral outcomes (dental wear and tooth loss). There were no statistically significant differences between groups (p=0,135), schooling (p=0.108), triglycerides (p=0.078), smoking (p=0.568) and dental wear by both sextants and total (p=0.448). However, there was greater wear among the II and V sextants. The GO presented lower economic class (p=0.012), higher proportion of hypertension (p<0.001), diabetes (p<0.001), cholesterol (p=0.001), BMI (p<0.001) and waist-hip ratio (p<0.001), % weight loss was higher in G24 compared to G36 (p<0.001). It can be concluded that individuals submitted to the Roux-en-Y obesity surgery, regardless of the surgery period, presented more tooth wear on the incisal / occlusal surfaces, and the anterior teeth were the most affected. Dental wear was more related to age and tooth loss.

O desgaste é responsável por um grande número de falhas em materiais, provocando a sua substituição antecipada e consequentemente diminuindo a sua vida útil. Por isso, estudos são realizados para caracterizar os limites de utilização desses materiais, evitando assim situações catastróficas. A partir das variáveis e parâmetros envolvidos no ensaio de desgaste, é possível construir mapas que tem como finalidade direcionar para uma correta escolha do material, de acordo com a aplicação desejada, além de identificar o seu comportamento frente à determinadas condições de uso. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo conhecer o comportamento de desgaste de nanocompósitos de alumina contendo 5% de inclusões nanométricas de zircônia, visando construir um diagrama de transição de desgaste entre os limites de combinação de velocidade de deslizamento e carga aplicada. Para isso, corpos de prova conformados na forma de pinos com uma das extremidades semiesféricas foram caracterizados quanto a dureza e tenacidade à fratura, submetidos ao ensaio de desgaste do tipo pino-no-disco com temperaturas e umidades ambientes, variando os parâmetros de velocidade e carga. As velocidades de deslizamento variaram de 1,2 m/s à 0,1 m/s e as cargas variaram de 2 N à 100 N. Os valores de dureza e tenacidade a fratura obtidos foram de 14,08 &plusmn; 1,22 GPa e 3,99 &plusmn; 0,14 MPa.m1/2, respectivamente. Os resultados de desgaste mostraram que a partir da caracterização e construção do diagrama de transição de regime de desgaste, com combinações de parâmetros extrínsecos de carga e velocidade de deslizamento, foi possível definir e atingir as condições limites entre o regime de desgaste moderado e a transição para o regime severo. Esse diagrama auxilia na seleção e comparação da transição entre os limites de desgaste do material estudado com outros tipos usados na engenharia. / Wear is responsible for a large number of material failures, causing them to be replaced early and consequently shortening their life-time. Therefore, studies are conducted to characterize the limits of use of these materials, thus avoiding catastrophic situations. From the variables and parameters involved in the wear test, it is possible to construct maps that aim to direct the correct choice of material according to the desired application, as well as to identify its behavior against certain conditions of use. In this context, the objective of this work was to know the wear behavior of alumina nanocomposites containing 5% nanometric zirconia inclusions in order to construct a simplified wear transition diagram between the sliding speed and applied load combination limits. For this, test pieces shaped like pins with semi-spherical tips were characterized in terms of hardness and fracture toughness, took to the wear test of the pin-on-disk with ambient temperatures and humidity, varying the speed and load parameters. Slip velocities ranged from 1.2 m/s to 0.1 m/s and loads ranged from 2 N to 100 N. The values of hardness and fracture toughness obtained were 14.08 &plusmn; 1.22 GPa and 3.99 &plusmn; 0.14 MPa.m1/2, respectively. The results of wear showed that from the characterization and construction of the wear regime transition diagram, with combinations of extrinsic load parameters and slip speed, it was possible to define and reach the boundary conditions between the moderate wear regime and the transition for the severe regime. This diagram helps in the selection and comparison of the transition between the wear limits of the studied material with other types used in engineering.

[pt] Grande parte dos sistemas de bombeamento existentes em refinarias é do tipo centrífuga com rotor em balanço. Alguns desses sistemas, que foram fabricadas antes da década de 80, ainda estão sendo usadas em refinarias no Brasil. Tipicamente estes equipamentos possuem rotores muito flexíveis. Isto ocorre devido ao alto valor da razão entre a distância entre mancais e o diâmetro do eixo e também por causa da substituição de gaxetas, que oferecem rigidez, por selos mecânicos. Como consequência, a resposta dinâmica destes equipamentos é sensível à pequenas variações da folga entre os anéis de desgaste. O desgaste devido a erosão e ao contato entre as superfícies aumentam a folga, causando aumento da vibração e redução de eficiência, pois aumenta a vazão através dos anéis. Visando contribuir para a solução destes inconvenientes na operação de bombas centrífugas, o presente trabalho investigou a viabilidade de substituir o anel de desgaste estático por flutuante através de análise rotodinâmica com o auxílio dos softwares ROMAC e XLTRC2. A anel flutuante proporcionaria a redução da erosão e aumento da eficiência de bombeio, proporcionado pela montagem com folga reduzida. Outra vantagem é a redução da resposta ao desbalanceamento causado pelo aumento da rigidez e amortecimento. A desvantagem de usar anel flutuante é que este deve ser projetado para cada condição operacional. / [en] A major pumping systems used in refineries is overhung centrifugal pump. Some of them, which were manufactured before 80 s, are still being used in refineries in Brazil. Usually theses equipments have flexible rotors since the ratio L/D is high and the packing, that offers stiffness, was replaced by mechanical seals in order to get more safety. As consequence, the dynamic response of these pumps is very sensitive to any variation of the wear ring clearance.Weariness due to erosion and surfaces in contact increase the diametral clearance of the wear ring, that increases the vibration and reduces the efficiency of the pump since the flow through the seals rises. So, in order to solve these two concerns (vibration and efficiency) this study investigated the feasibility of replacing the static ring by the floating wear ring through rotordynamic analyses using the following software: ROMAC and XLTRC2. Floating wear ring reduces the erosion and increases the efficiency of the pump since it permits to minimize the radial clearance. The disadvantage of using floating wear ring is that each one has to be designed for a specific operation condition.

La erosión costera es uno de los problemas más importantes a escala mundial, alrededor del 70% de las playas arenosas del mundo están en proceso de erosión. La costa es el lugar elegido por un elevado porcentaje de la población para vivir, es por ello por lo que su conservación es esencial. Sin embargo, actualmente es generalizado el proceso de retroceso de la línea de costa que se está produciendo en todas las playas de arena. Este tipo de movimientos se relacionan con los procesos erosivos que produce el oleaje al mover los sedimentos. Sin embargo, puede haber factores, que aún desconocemos, que están produciendo actualmente un cambio importante en el proceso de regresión de una playa. La presente Tesis Doctoral se centra en el estudio del sedimento como parte esencial en la compresión del proceso erosivo de la línea de costa. Para ello, en primer lugar se realizó la obtención de un ensayo de desgaste del sedimento, con el que poder obtener una primera aproximación del proceso involucrado en el desgaste de las partículas de arena . Para poder verificar si el proceso de desgaste del sedimento, verificado en el ensayo, se produce en la playa, se realizó un estudio del cuarzo azul, mineral cuyos yacimientos son muy localizados, y al que se pudo hacer un seguimiento a lo largo de la costa. El siguiente paso, fue realizar un estudio de la influencia de la granulometría en el desgaste de dicho sedimento, estudiando nueve playas en las que se pudo comparar su comportamiento según cantidad de material empleado en el ensayo de desgaste acelerado, obteniendo así nuevos factores que influyen en el proceso de erosión. Por otro lado, no solo era necesario estudiar la granulometría del sedimento, ya que seguían sin ser respondidas numerosas cuestiones, para ello, se estudió́ la mineralogía, así como morfología de las partículas y ver su influencia en el proceso erosivo en la costa. Finalmente se realizó el estudio de dos casos prácticos. En el primer se analizó la evolución erosiva de tres playas que inicialmente eran de grava y que se convirtieron en arena, pudiendo estudiar así la influencia de la tipología de arena aportada en la regeneración, así como los cambios antrópicos que pudiesen influir en la erosión de la línea de costa . En el segundo se estudiaron dos playas con características similares en cuanto a tamaño medio del sedimento y energía entrante a la playa, pero comportamiento diferente en cuanto a evolución de la línea de costa. Del estudio realizado se ha dado un paso importante para conocer los factores involucrados en el proceso erosivo de las partículas que conforman la muestra arenosa y así poder proporcionar los argumentos necesarios a la hora de elegir una arena para una regeneración. Para ello, se ha inventado un nuevo ensayo “desgaste acelerado” con el que evaluar la durabilidad de la fracción arenosa. Así mismo, se ha comprobado que es necesario no solo tener en cuenta el tamaño medio de la arena, como se ha hecho de aquí atrás, sino hay que tener en cuenta factores como morfología, mineralogía y estratigrafía. De ello, dependerá entre otras cosas, la evolución de la línea de costa y una posible afección a los ecosistemas situados alrededor de la playa. En definitiva, el ingeniero costero deberá buscar un sedimento de calidad a la hora de realizar regeneraciones.