Este trabalho aborda os conceitos necessários para o estudo de tolerâncias dimensionais de um conjunto mecânico e propõe um método eficaz para a especificação de tolerâncias na fase de detalhamento do projeto de um produto, através de um algoritmo de otimização baseado em custos de produção. Conceitos do custo da perda de qualidade desenvolvidos por Genichi Taguchi são também aplicados para a especificação de restrições funcionais, que visam garantir um determinado nível de qualidade em função de valores especificados para critérios funcionais. Comentários e comparações com outros trabalhos de otimização de tolerâncias dimensionais são também realizados, através dos quais podem ser observadas características específicas no método proposto. Um exemplo de aplicação é apresentado através do estudo de caso baseado em um projeto de sistema de transmissão de potência por correias a equipamentos periféricos de um motor de combustão interna. Os resultados da aplicação do algoritmo de otimização são comparados aos de métodos convencionais de síntese de tolerâncias, mostrando sua eficácia. / This work approaches the concepts needed to the study of dimensional tolerances of a mechanical assembly and proposes an effective method for specifying tolerances in the detailing phase of product design, by means of an optimization algorithm based on manufacturing costs. Concepts of quality loss developed by Genichi Taguchi are also applied for specifying functional constraints, which aim to assure an adequate quality level regarding specified values of functional criteria. Comments and comparisons with other dimensional tolerances optimization works are also made, through which specific features of the proposed method can be observed. An application example of the method is presented through a case study based on a belt power transmission system to ancillary equipment of an internal combustion engine. Results of application of the optimization algorithm are compared with the ones of conventional tolerance synthesis methods, showing their effectiveness.

A madeira é um material de origem biológica, renovável, com papel importante no ciclo do carbono, que contribui para o desenvolvimento sustentável. As madeiras tropicais brasileiras são apreciadas na indústria da construção civil em peças estruturais, componentes de edificação e mobiliário. A melhor utilização da matéria-prima nos diversos processos depende do conhecimento das suas propriedades, e nesse aspecto, os estudos sobre estabilidade dimensional são escassos, em sua maioria, desenvolvidos para coníferas do hemisfério Norte. Este trabalho tem como objetivo geral aprofundar o estudo da estabilidade dimensional, trabalhando com propriedades físicas de madeiras tropicais brasileiras, com ênfase nas densidades, ponto de saturação das fibras, retratibilidade e inchamento. Utilizando madeira de quinze espécies tropicais brasileiras, foram realizados ensaios, de acordo com a NBR 7190/97 para determinar: densidade aparente 0% e 12% de umidade, densidade básica, ponto de saturação das fibras, retração, inchamento, coeficiente de anisotropia, coeficiente de retratibilidade volumétrica e coeficiente de inchamento volumétrico. Investigaram-se as relações entre as propriedades determinadas de modo a poder inferir sobre: a estabilidade dimensional baseando-se nas densidades; as precisões de relações desenvolvidas em pesquisas correlatas. Além disso, foi desenvolvida (e investigada sua precisão, ao nível de significância 5%) uma relação entre densidade básica e densidade aparente via retratibilidade/inchamento. De acordo com os resultados, o melhor coeficiente de determinação ajustado atingido na tentativa de relacionar densidades com os parâmetros da estabilidade dimensional foi 19,58% indicando que a densidade não é um bom estimador da estabilidade dimensional da madeira. Algumas das relações desenvolvidas em pesquisas correlatas não foram consideradas válidas, de acordo com a análise estatística. Para a relação desenvolvida no presente trabalho, embora a mesma apresente média e coeficiente de variação próximos aos dos resultados experimentais, a análise de representatividade não confirmou sua significância. / Wood is an organic and renewable material, with important role in carbon cycle, which contributes to sustainable development. Brazilian tropical woods are considered in building industry in structural ant other components and in furniture. The better use of raw materials in different processes depends on knowledge of their properties and, in this respect, studies of dimensional stability are scarce, mostly developed for Northern Hemisphere conifers. This work aims to extend the study of dimensional stability, now working with physical properties of Brazilian tropical woods, emphasizing densities, fiber saturation point; shrinkage and swelling. Using wood of fifteen Brazilian tropical species, tests were carried out, according to NBR 7190/97 to determine: density (0% and 12% moisture content); basic density; fiber saturation point; shrinkage; swelling; anisotropy coefficient; volumetric shrinkage coefficient; and volumetric swelling coefficient. Correlations between certain properties were investigated in order to be able to infer: dimensional stability based on densities; precision of relationships developed in related research. Furthermore, it was developed (and investigated their accuracy, 5% significance level) a relationship between specific gravity and bulk density via shrinkage/ swelling. According to results, the best determination coefficient, obtained in attempt to correlate density with parameters of dimensional stability, was 19.58%. This indicates that density is not a good estimator of dimensional stability for tropical wood. Based on statistical analysis, some of the relationships developed in related researches were not considered valid. For the relationship developed in this research, although it presents average and coefficient of variation close to experimental results, analysis of accuracy did not confirm its significance.

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