Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_LucianodeJesus_M.pdf: 3153404 bytes, checksum: 2d45745d89221fa761d7b0111aaf819a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A evolução dos sistemas CAD/CAM, das máquinas-ferramenta CNC e das geometrias e materiais das ferramentas de corte tem tornado possível desenvolver processos de fabricação de moldes e matrizes mais eficazes. Normalmente, a quantidade de horas necessárias para a usinagem dos componentes dessas ferramentas é elevada e, mesmo assim, muitos dos perfis complexos não são possíveis de serem usinados por completo em centro de usinagem 3 eixos, necessitando a utilização de outras máquinas e processos, como a eletro-erosão (EDM), retificadoras e polimento manual. A utilização do fresamento com máquinas de usinagem 5 eixos tem sido um dos caminhos para a usinagem dos componentes complexos de moldes e matrizes, de modo a minimizar o uso de máquinas e processos adicionais. Com a finalidade de contribuir para melhorar a eficiência da fabricação de moldes e matrizes, este trabalho tem como objetivo estudar as condições dimensionais e as forças geradas no fresamento do Aço AISI D6 endurecido a 58HRC, usinado em um centro de usinagem 5 eixos com fresa de topo esférica. A condição dimensional estudada está relacionada com o perfil geométrico do corpo de prova, composto por raio e superfície plana. O estudo foi realizado utilizando 10 estratégias de usinagem, variando-se o ponto de contato da ferramenta com o corpo de prova, o sentido de usinagem e a velocidade de corte. As análises práticas realizadas mostraram que existe relação entre a tolerância geométrica, o desgaste da ferramenta e as estratégias de corte adotadas. Além disso, as condições, máquinas e equipamentos utilizados nos ensaios de usinagens descendentes 3 eixos obtiveram melhores resultados de tempo de vida da ferramenta e condição dimensional do corpo de prova / Abstract: The development of CAD / CAM systems, CNC machine tools and materials and geometries of cutting tools has become possible to develop more efficient manufacturing processes of molds and dies. Usually the amount of hours required for machining of the components of these tools is high. Also, many of the complex profiles are not possible to be completely machined in 3-axis machine center, requiring the use of other machines and processes, such as electro-erosion (EDM), grinding and hand polishing. The use of milling machines with 5-axis machining has been one of the paths for machining complex components from molds and dies, so as to minimize the use of additional machines and processes. In order to contribute to improve the efficiency of manufacturing molds and dies, this work aims to study the dimensional requirements and the forces generated when milling Steel AISI D6 hardened to 58HRC, machined in a machining center with 5-axis milling spherical top. The dimensional condition studied is related to the geometric profile of the specimen, consisting of ray and flat surface. The study was conducted using 10 machining strategies, varying the tool point of contact with the specimen, the machining direction and the cutting speed. The practical analyzes showed that there is a relationship between the geometric tolerance, tool wear and cutting strategies adopted. In addition, the conditions, machinery and equipment used in the machining tests descendants 3 axes obtained better lifetime results tool and dimensional condition of the specimen / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-12T17:33:48Z No. of bitstreams: 1 PAULO VICTOR DA SILVA OLINDA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 4406932 bytes, checksum: 3015875e87b33898358c6dc22f3c9e3a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T17:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULO VICTOR DA SILVA OLINDA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 4406932 bytes, checksum: 3015875e87b33898358c6dc22f3c9e3a (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 / Capes / O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo termográfico visando constatar falha de montagem por desalinhamento em acoplamento flexível do tipo garra, modelo GR 50. A metodologia da pesquisa pode ser caracterizada como do tipo aplicada, quantitativa, explicativa, bibliográfica e experimental. Para tanto, montou-se uma bancada experimental contendo um motor trifásico, eixos, rolamentos e o acoplamento flexível, sem a presença de cargas, destinado a solidarizar dois eixos contendo desalinhamentos entre eles de 0,5; 0,74 e 1,18 mm. Como resultado dos testes efetuados, foi possível perceber que a temperatura do acoplamento aumenta à mesma proporção dos desalinhamentos inseridos, ou seja, quanto maior o desalinhamento, maior a temperatura registrada. Este fato é melhor observado nos primeiros 20 minutos dos testes. Diante destes resultados é possível afirmar que a Termografia pode ser utilizada como técnica de detecção de falhas de montagem por desalinhamento nos primeiros minutos de funcionamento do sistema. / The aim of this work is to perform a thermographic study aiming to verify assembly failure by mounting in flexible claw type coupling, model GR 50. A research methodology can be characterized as applied, quantitative, explanatory, bibliographic and experimental type. For this, an experimental bench was built, containing a three-phase motor, shafts, bearings and the flexible coupling, without a load presence, to join two shafts with misalignments between them; 0.5, 0.74 and 1.18 mm. As a result of the tests performed, it was possible to notice that the temperature of the coupling increases the same proportion of the misalignments inserted, that is, the greater the misalignment, the higher the temperature recorded. This fact is best observed in the first 20 minutes of the tests. In view of these results, it is possible to affirm that the thermography can be used as a technique for detecting mounting faults by misalignment in the first minutes of the system operation.

A evolução dos sistemas de transporte no modal rodoviário tem criado novas demandas operacionais devido à crescente concorrência e aumento da pressão para a redução de custos. Em face dessas novas demandas, muitas delas advindas da globalização, geraram uma mudança no perfil da frota de veículos comerciais pesados no mercado brasileiro. Frotas que anteriormente eram compostas por veículos comerciais pesados 4x2 (4 pontos de apoio no solo com tração em 2 pontos) operando com carretas de três eixos com capacidade de transporte de 45 toneladas, passaram a ser gradativamente substituídas por aquelas compostas por veículos comerciais pesados 6x2 (6 pontos de apoio no solo com tração em 2 pontos) com carretas do tipo bi-trem e rodo-trem com capacidade de transporte de 57 e 74 toneladas respectivamente. Esta mudança foi acompanhada pelo aumento da pressão do custo de aquisição dos veículos comerciais pesados, com isso, verificou-se que os principais frotistas brasileiros passaram a adaptar eixos de apoio nos veículos 4x2, aumentando assim as solicitações mecânicas impostas ao sistema de embreagem. Neste trabalho desenvolve-se, portanto, um estudo sobre as falhas ocorridas no sistema de acionamento de embreagem por cilindro escravo concêntrico no mercado brasileiro, avaliando-se a seleção de materiais empregados na construção do sistema através de ensaios químico-laboratoriais e testes de funcionalidade através de ensaios em condições reais de operação com veículos comerciais pesados devidamente instrumentados, mantendo o foco nos novos parâmetros operacionais impostos pelo novo perfil da composição tratora. Como resultado, apontam-se duas alternativas para a solução das falhas encontradas no mercado brasileiro: 1. Proposição de nova solução técnica construtiva para o sistema de acionamento da embreagem a fim de aumentar a robustez do componente de maior suscetibilidade às falhas. 2. Proposição de um modelo matemático para a predição do intervalo mínimo de manutenção para o sistema de acionamento da embreagem por cilindro escravo concêntrico. / The evolution of highway transportation of goods in the brazilian market has created new operation requirements due to the increased competition allied to the cost reduction demands. This new demands, most of them coming from globalization, have generated a significant change on the profile of heavy commercial vehicles. Fleets that were mainly composed of 4x2 tractors coupled to three wheeled semi-trailers with towing capacity of 45 tons, were in small steps exchanged by new compositions of tractors 6x2 coupled to bi-trains and road-trains with total towing capacity of 57 and 74 tons, respectively. This change have been followed by the new purchasing demands from fleet owners by lowering acquisition costs of new heavy commercial vehicles, as a consequence, most of 4x2 trucks have been adapted with tag-axles in order to increase towing capacity, which means increasing the stresses over the clutch system. On this research, a case study is developed about failures on clutch systems actuators by the concentric slave cylinder concept in the brazilian market. The research is developed by the evaluation of types of materials selected to the system components through chemical test and functionality tests carried on actual operation conditions on instrumented vehicles, keeping always the focus on the new operational demands imposed by the new profile of vehicle compositions (bi-trains and road-trains). As a final result, two alternatives are appointed to solve the failures in the brazilian market: 1. By the determination of the most failure susceptible component, it is possible to propose a mathematical and theoretical model to determine the minimum maintenance interval to the clutch actuation system by concentric slave cylinder concept. 2. Proposition of a new technical construction to the system in order to increase the robustness of the component most susceptible to the failures.

O objetivo deste trabalho é estudar a influencia de rigidez de dentes em contato de um par de engrenagens na resposta dinâmica do sistema. Este contato chama-se contato de Hertz e ocorre no contato de dois sólidos um deles com superfície curva de contato, por exemplo, duas esferas ou dois cilindros, ou pode ser a combinação de uma superfície plana com uma superfície esférica ou cilíndrica. No caso do contato de dois dentes, as superfícies são cilíndricas, o raio de curvatura de cada dente não é permanente e sofre alteração em cada ponto do perfil, e está descrito pela função de uma curva evolvente. Para dedução da curva de torque aplicado versus deslocamento angular q foi utilizado software de análise de Elementos Finitos "FEMAP 8.3". O modelo mecânico está representado por dois eixos flexíveis acoplados por um par de engrenagens. Cada eixo tem dois apoios. Para resolver o problema dinâmico dos eixos acoplados por engrenagens, foi utilizado também o Método de Elementos Finitos. Cada eixo foi dividido em cinco elementos unidimensionais. Os elementos finitos utilizados possuem dois nós com cinco graus de liberdade por nó. As equações de movimento foram obtidas a partir das Equações de Lagrange, e descrevem o movimento em dois planos ortogonais e rotação ao longo dos eixos de engrenagens. As matrizes de massa e de rigidez, cálculos, a aplicação do método de Newmark para solução das equações diferencias, e, simulação da resposta do eixo, foram obtidos com utilização do software "Mathematica 5.1".

A simulação numérica de turbinas a gás é importante tanto na fase de projeto quanto na de desenvolvimento do motor. Na fase de projeto podem-se prever, antecipadamente, problemas de funcionamento que poderão ocorrer em pontos específicos do envelope de operação prescrito. Na fase de desenvolvimento podem-se reduzir prazos e custos pelo melhor planejamento dos ensaios. O ITA tem investido bastante na área de simulação, com o objetivo de desenvolver uma plataforma computacional de simulação numérica de turbinas a gás de alto desempenho. Um módulo adicional de simulação do desempenho em regime transitório foi desenvolvido e incorporado à plataforma existente, dando-lhe a capacidade de simular numericamente os transitórios de eixo e volume em turbinas a gás de alto desempenho. Em especial, contemplam-se as turbinas a gás que equipam as aeronaves mais modernas, bem como as industriais utilizadas, por exemplo, nas usinas termoelétricas modernas. O modelo desenvolvido, que é capaz de captar os transitórios de eixo e volume, foi testado para diversos tipos de motores (turbojato, turboeixo e turbofan) com várias configurações e número de eixos, e foi validado a partir de resultados da literatura. Os resultados são apresentados e analisados.

Este trabalho analisa as possíveis causas de quebras de eixos de motores para sistemas de arrefecimento (eletro ventiladores) devido à fadiga. Para isso, define o fenômeno de fadiga e modos de como evitá-lo. Introduz o conceito de vibrações lineares, apresenta os tipos de ensaios de vibração, mostra as alterações do comportamento mecânico do material de um eixo em função do processo de fabricação empregado em sua manufatura e de seu projeto. Define o que é um sistema de arrefecimento e, por último, em um estudo de caso, faz a análise completa do eixo de um determinado eletro ventilador comercial demonstrando situações onde ocorreram quebras por fadiga. / This work has as objetive to analyze fracture possible reasons of a cooling systems fan shaft. For this, it defines fatigue and how to avoid it. It introduces the concept of linear vibration, it presents the types of vibration tests, it shows changes in the mechanical behavior of the shaft material depending on the manufacturing process and design, it defines which is a system of cooling. Finally, in a case study, it analyzes the shaft fatigue fracture of a particular commercial electric fan.

Atualmente a maioria dos veículos de passeio, pequenos e médios, são equipados com eixo traseiro do tipo interdependente. Seu baixo custo de fabricação e instalação fácil faz dele o preferido pela indústria automotiva. Normalmente, o eixo traseiro interdependente é um conjunto soldado e sua fabricação requer um controle do processo e qualidade das juntas soldadas de alto nível, devido a uma característica típica de projeto: eixos traseiros interdependentes possuem tensões críticas nos seus cordões de solda. Neste estudo, foi avaliado o quanto alterações nos parâmetros de soldagem afetam a geometria da solda e esta, por sua vez, compromete a vida à fadiga de um eixo interdependente. Através da variação dos parâmetros primários de soldagem (corrente, tensão e velocidade de soldagem), foi criado duas classes de eixos: classe A - 22V; 235A; 9mm/seg e classe B - 29V, 302A; 15mm/seg. Estes eixos foram submetidos a um ensaio de torção com carga em amplitude constante e seus desempenhos foram medidos através da curva de vida à fadiga. A variação dos parâmetros de soldagem afetou a geometria do cordão de solda, provocando nos eixos da classe B o surgimento de defeitos como baixa penetração da solda e mordedura. O resultado da análise metalográfica indica que estes defeitos influenciaram na resistência à fadiga dos eixos. A fractografia das fraturas confirmou que as falhas ocorreram por fadiga. / Nowadays most of the light, small and medium vehicles are equipped with a twist beam rear axle. Its low-cost production and easy assembly makes it the favorite axle type for the automotive industries and suspension developers. Usually the twist beam rear axle is a welded assembly and its production request a process control and high-level quality of the welded joint, due to a typical project characteristic: twist beam rear axle have critical tensions in their welds beads. It was evaluated in this study, how much the alterations in the welding parameters affects the weld bead geometry and this, for its time, affects the fatigue life of the twist beam rear axle. Through the variation of the welding primary parameters (welding current, arc voltage and welding speed), it was manufactured two classes of the axles: class \"A\" - 22V; 235A; 9mm/seg and class \"B\" - 29V, 302A; 15mm/seg. These axles were submitted the constant amplitude fatigue torsion testing and your performance were measured through the fatigue life curve. The variation of the welding parameters affected the weld bead geometry, inducing on the class \"B\" axle, the appearance of defects as low weld penetration and undercut. The metalography investigation indicates that these defects influenced in the fatigue life resistance. The fractures fractography confirmed that the flaws happened for fatigue.

Esta pesquisa busca trazer um questionamento sobre a tentativa de diferentes setores da sociedade de tomar para si os cuidados da criança desautorizando as condições do núcleo social inicial, a família, de cuidar dos filhos. Para tanto, a questão de pesquisa que nos dá a direção é: Em que medida textos veiculados pela mídia sobre o TDAH (Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade), mais do que descrever um problema de saúde, delineiam produtos, oferecidos ao público apoiados em diferentes eixos argumentativos? Pretendemos tomar os enunciados básicos sobre o transtorno como objeto de estudos e, assim, os argumentos dos posicionamentos como corpus. Como pesquisa inicial, buscamos o que é oferecido como informação relativa ao transtorno nas publicações entre os anos 2000 e 2012 no banco de dados eletrônico da Editora Abril. Dentre as matérias que apareceram, selecionamos 15 para uma análise detalhada. Tais publicações apresentam características discursivas marcadas por elementos que contribuem para configurar posicionamentos em relação ao transtorno: defender a existência da doença, questionar a existência do transtorno como doença, propulsionar os perigos relativos à utilização do medicamento e caracterizar a sociedade atual para delinear uma forma de tratamento do Déficit de atenção. Após a análise pudemos compreender quais são os eixos argumentativos em torno do TDAH e os recursos utilizados pelos posicionamentos para argumentar a favor de seu ponto de vista. / This research seeks to bring a questioning about an attempt of different sectors of the society take to herself the care of the child, disallowing the initial core conditions, the family, of take care of the children. For this, the research question that gives us the direction is: To what extent the texts of the media about ADDH (Attention Deficit Disorder with Hiperactivity), more than describing a health problem, delineate products offered to the public supported by different argumentation axes? We intend to take basic statements about the disorder as an object of study, and thus the arguments of the positionings as corpus. As initial research, we seek what is offered as information about the disorder in publications between 2000 and 2012 in the Editora Abril electronic database. Among the texts that have appeared, we selected 15 for detailed analysis. These publications present discursive features marked by elements that contribute to configure positions in relation to the disorder: the defense of the disease existence, put in question the disorder existence as a disease, the power of the dangers relating to the use of the drug and characterize the current society to devise a way to treatment of attention Deficit. After the analysis we could understand what are the argumentative axes around ADDH and the resources used by each position to argue for their point of view.

O semieixo automotivo é um componente usualmente metálico pelo qual o torque é transmitido do diferencial para as rodas do veículo. Diferentemente dos semieixos convencionais, os fabricados em materiais compósitos possuem algumas variáveis de projeto que devem ser levadas em consideração, como a orientação das fibras, a sequência de empilhamento, a espessura e o número de camadas. Neste trabalho, cilindros compósitos para aplicação em semieixos de transmissão foram processados por enrolamento filamentar com o objetivo de substituir peças em aço convencional por compósito laminado em fibra de carbono com matriz epóxi. Para tal, os parâmetros da aplicação do semieixo em compósito, como frequência natural, torque critico de flambagem e capacidade de transmissão de torque foram considerados. Foi realizado um ensaio preliminar de torção e foram selecionados três laminados: [±22/±45], [±89/±45] e [±45]2. Cilindros de carbono/epóxi foram fabricados pelo processo de enrolamento filamentar e ensaios de compressão radial e longitudinal dos cilindros foram realizados. Análises mecânicas foram realizadas por meio de abordagens analíticas e numéricas, sendo que a última foi baseada no método dos elementos finitos. Os resultados analíticos foram comparados com os numéricos e experimentais, apresentando uma boa correlação entre eles. O cilindro com o laminado [±45]2 apresentou o melhor desempenho de resistência sob torção. Para torque critico de flambagem, assim como em compressão radial e longitudinal, o laminado [±45]2 apresentou um desempenho satisfatório para a aplicação, apesar de não ser o melhor desempenho dentre os laminados. Conclui-se que o laminado [±45]2 é o que apresenta melhor desempenho, em geral e que a redução de massa do semieixo desenvolvido em compósito utilizando este laminado, em relação ao de aço é de 47%. / The automotive half shaft is usually a metallic-based component in which the torque is transmitted from the differential to the wheels. Unlike conventional half shafts, in composite half shafts there are several parameters to be improved, namely fiber orientation, stacking sequence, thickness and number of layers. In this study, composite cylinders for application in half shafts have been processed by filament winding in order to replace conventional steel parts by laminated composites with carbon fiber reinforced epoxy composites. For that, it must satisfy several parameters of the composite half shaft, such as critical speed, critical buckling torque and load carrying ability. A preliminary torsional test has been performed and three laminates were selected: [±22/±45], [±89/±45] and [±45]2. Carbon/epoxy cylinders were manufactured by filament winding process and radial and longitudinal compression tests were performed. Mechanical analysis has been accomplished by using analytical and numerical approaches, since the last one is based on the finite element method. Analytical results were compared with the numerical and experimental ones, presenting a good correlation between them. The cylinder [±45]2 has the best performance under torsional loading. For critical buckling torque, as well as radial and longitudinal compression, the laminate [±45]2 presented a satisfactory performance for the application, but not the best performance within the laminates. The main conclusion is that the laminate [± 45]2 has the best performance and the weight reduction of the composite half shaft developed using this laminate is of 47%, when compared to a steel-based shaft.

A evolução dos sistemas de transporte no modal rodoviário tem criado novas demandas operacionais devido à crescente concorrência e aumento da pressão para a redução de custos. Em face dessas novas demandas, muitas delas advindas da globalização, geraram uma mudança no perfil da frota de veículos comerciais pesados no mercado brasileiro. Frotas que anteriormente eram compostas por veículos comerciais pesados 4x2 (4 pontos de apoio no solo com tração em 2 pontos) operando com carretas de três eixos com capacidade de transporte de 45 toneladas, passaram a ser gradativamente substituídas por aquelas compostas por veículos comerciais pesados 6x2 (6 pontos de apoio no solo com tração em 2 pontos) com carretas do tipo bi-trem e rodo-trem com capacidade de transporte de 57 e 74 toneladas respectivamente. Esta mudança foi acompanhada pelo aumento da pressão do custo de aquisição dos veículos comerciais pesados, com isso, verificou-se que os principais frotistas brasileiros passaram a adaptar eixos de apoio nos veículos 4x2, aumentando assim as solicitações mecânicas impostas ao sistema de embreagem. Neste trabalho desenvolve-se, portanto, um estudo sobre as falhas ocorridas no sistema de acionamento de embreagem por cilindro escravo concêntrico no mercado brasileiro, avaliando-se a seleção de materiais empregados na construção do sistema através de ensaios químico-laboratoriais e testes de funcionalidade através de ensaios em condições reais de operação com veículos comerciais pesados devidamente instrumentados, mantendo o foco nos novos parâmetros operacionais impostos pelo novo perfil da composição tratora. Como resultado, apontam-se duas alternativas para a solução das falhas encontradas no mercado brasileiro: 1. Proposição de nova solução técnica construtiva para o sistema de acionamento da embreagem a fim de aumentar a robustez do componente de maior suscetibilidade às falhas. 2. Proposição de um modelo matemático para a predição do intervalo mínimo de manutenção para o sistema de acionamento da embreagem por cilindro escravo concêntrico. / The evolution of highway transportation of goods in the brazilian market has created new operation requirements due to the increased competition allied to the cost reduction demands. This new demands, most of them coming from globalization, have generated a significant change on the profile of heavy commercial vehicles. Fleets that were mainly composed of 4x2 tractors coupled to three wheeled semi-trailers with towing capacity of 45 tons, were in small steps exchanged by new compositions of tractors 6x2 coupled to bi-trains and road-trains with total towing capacity of 57 and 74 tons, respectively. This change have been followed by the new purchasing demands from fleet owners by lowering acquisition costs of new heavy commercial vehicles, as a consequence, most of 4x2 trucks have been adapted with tag-axles in order to increase towing capacity, which means increasing the stresses over the clutch system. On this research, a case study is developed about failures on clutch systems actuators by the concentric slave cylinder concept in the brazilian market. The research is developed by the evaluation of types of materials selected to the system components through chemical test and functionality tests carried on actual operation conditions on instrumented vehicles, keeping always the focus on the new operational demands imposed by the new profile of vehicle compositions (bi-trains and road-trains). As a final result, two alternatives are appointed to solve the failures in the brazilian market: 1. By the determination of the most failure susceptible component, it is possible to propose a mathematical and theoretical model to determine the minimum maintenance interval to the clutch actuation system by concentric slave cylinder concept. 2. Proposition of a new technical construction to the system in order to increase the robustness of the component most susceptible to the failures.