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Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T01:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_ValdecirJosedos_M.pdf: 11167855 bytes, checksum: 4602f2d43f51266597072a259e482e7f (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T10:30:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_AliandroHenriqueCosta_M.pdf: 10616712 bytes, checksum: 57733fcc9ba5b442556901d87af2a403 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os freios utilizados para veículos são normalmente por atrito. A tendência internacional é no sentido de utilizar somente freios por atrito à disco, eliminando os atuais tambores empregados em rodas traseiras para automóveis de passageiros. O aumento do desempenho de veículos automotivos e a conseqüente alteração em suas características dinâmicas tem levado a criação de sistemas de freio mais eficientes. A expansão do mercado para pastilhas e a necessidade de redução de custos tem levado ao surgimento de materiais sem a qualidade necessária para o desempenho da frenagem. Os procedimentos de ensaio existentes hoje e que permitem avaliar a qualidade do material de atrito são complexos e normalmente fazem uso de dinamômetros com inércia, de custo muito elevado e não disponíveis nos centros e instituições de pesquisa brasileiras. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o desempenho de materiais de atrito para pastilhas de freio através da criação de um procedimento de ensaio que englobe as principais variáveis que influenciam o processo de frenagem. Foi utilizado o Dispositivo de Ensaio de Amostras, dinamômetro de baixo custo disponível no Departamento de Projeto Mecânico da FEM-Unicamp. Um planejamento experimental ortogonal L9 permitiu o estudo da influência de variáveis envolvidas no processo de utilização de pastilhas, que são a marca, o fornecedor, a pressão específica, a velocidade e a temperatura, em dois níveis de desgaste. Os resultados mostram que o procedimento proposto pode ser utilizado na avaliação da qualidade do material de atrito de pastilhas, de forma rápida, eficiente e com baixo custo / Abstract: Automotive brake systems are mainly friction based. The world tendency is toward using disc brakes instead of drum brakes, which are usually installed in the rear wheels. The increase in the performance of automotive vehicles and the changes in the dynamic characteristics have conducted to more efficient brake systems. The expansion of the brake pads market has impacted the quality of the products. Low quality products have been found, specially were no control exists. The actual test procedures to evaluate the quality of rnction materials are compIex and most of them require a fuII scale inertial dynamometer. Those machines are very expensive and most of the Brazilian research and quality centers do not have them. This work aimed to deveIop a procedure to characterize the performance of brake pads and analyzing the main factors of influence. A Iow cost non-inertial dynamometer, called D.E.A. - Fixture to text sampIes of friction material, was used. It is instalIed in the Department of Mechanical Design - FEM of the State University of Campinas, in Brazil. An experimental orthogonal design L9 was used to take the factor of influences in account. They are identified and the main factors are: contact pressure, disc speed, temperature and pad manufacturer. The influences were evaluated in two leveI of pad wearing. The results show that the procedure can be used to evaluate the quality of the rnction material for brake pads, in a fast and not expensive way / Mestrado / Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T12:33:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:39:32Z : No. of bitstreams: 1 177398.pdf: 34637820 bytes, checksum: 4e25312e15db1f6c90d46c1335c83cd1 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo principal avaliar as características relevantes de uma pastilha de freio, no que tange à geração de ruído. Para isso, um sistema de freio a disco de um veículo de passeio foi escolhido. Testes experimentais, incluindo testes com o veículo e testes em dinamômetro inercial, e procedimentos teóricos, como modelo analítico e modelo de elementos finitos, foram utilizados para predizer as condições e as características principais do ruído e seu mecanismo de geração. Para prover os valores das variáveis do modelo analítico diversos testes experimentais foram desenvolvidos, tais como: determinação de momentos de inércia, valores de rigidez e amortecimento de componentes . Uma rotina de solução para o modelo analítico foi implementada usando o software MatLab. Com base nas tendências apresentadas pela solução do modelo analítico, foi possível quantificar o nível de alteração necessário a cada propriedade relevante da pastilha com relação à geração do ruído. A partir da qualificação e quantificação dos mecanismos de geração de ruído, através dos diversos testes propostos, novas pastilhas de freio foram desenvolvidas com a função de minimizar a ocorrência do ruído durante a frenagem. Basicamente, dois procedimentos foram utilizados para a obtenção das novas pastilhas de freio : mudança na pressão específica de compactação e mudanças de composição. Ambas as mudanças causaram alterações significativas no amortecimento e na rigidez das pastilhas de freio. Estas foram comparadas à geração do ruído do sistema real, confirmando as tendências apresentadas pelo modelo matemático.

Este trabalho propõe uma metodologia simplificada de análise de freios de correntes parasitas usando uma abordagem mista que integra cálculo analítico e simulações usando o Método dos Elementos Finitos (MEF). O cálculo analítico é desenvolvido a partir dos trabalhos de Davies [3, 4] e fornece as expressões gerais para o fluxo por pólo e para a reação de armadura, em função de parâmetros geométricos, velocidade de rotação e torque desenvolvido. Também é implementada a análise do freio usando o MEF visando dois objetivos: * estudo e entendimento da indução de correntes em meios maciços ferromagnéticos que ocorre no freio, o que é facilitado pela visualização de linhas de campo e mapas de cores das grandezas de interesse; * obtenção de subsídios necessários para simplificar a aplicação das equações analíticas. Com as equações e os resultados das simulações obteve-se um método que permite calcular as curvas de torque do freio com precisão comparável à do MEF e com vantagens no que tange à rapidez de solução e flexibilidade de utilização.

Embreagens de prensas mecânicas, principalmente as de forja a quente se caracterizam por um intenso regime de trabalho com espaços muito curtos entre acionamentos. Muitas das embreagens apresentam desgaste acentuado obrigando a paradas frequentes para manutenção. Neste trabalho são discutidos os princípios de funcionamento de prensas excêntricas e os parâmetros de projeto de embreagens e freios. Pontos importantes são: o balanço entre torque de operação, número de inserções por minuto e a dissipação de calor. É feita uma breve revisão da literatura sobre compósitos, lonas e seu comportamento. Discute-se a diferença das premissas de projeto de uma lona automotiva e a lona para uso industrial com alto número de aplicações por minuto. Apresenta-se um pressuposto quanto ao processo de transmissão de calor na embreagem e o que influência no desgaste da mesma, relacionando-o com a pressão de contato. Nas manutenções se verificam resíduos (debris) diferentes sugerindo regimes diferentes de desgaste. Há um resíduo preto que caracteriza um regime severo de desgaste. Pode-se associar esse resíduo ao fenômeno da degradação da base polimérica que compõe a lona. A degradação da base polimérica é causada pela alta temperatura de operação dessas embreagens. Em ensaios simples de pino e disco consegue-se reproduzir desgaste das lonas, que comprova o observado na prática e as condições que isso ocorre. Finalmente são apresentadas sugestões para o dimensionamento das embreagens e cuidados necessários no projeto de freios e embreagens. / Mechanical press clutches, especially clutches for hot forging presses have a hard working cycle with a little time between engagements. Many of those clutches present a severe lining wear, needing frequent maintenance stops. This work is discusse, the basics of eccentric presses and the clutch design parameters. Important points are: the balance between operation torque, engagements per minute and heat dissipation. This also presents a short literature review regarding composites and linings. It is discussed the design baselines differences between automotive linings and this specific case. It is presented a hypothesis about the heat transfer process in the clutch and how its related with wear, associating it with the contact pressure. In maintenance it is found different kinds of wear debris, suggesting more than one wear regime. The black debris indicates a severe wear regime. This debris can be associated to the lining polymeric matrix degradation. The polymeric matrix degradation is caused by the high op eration temperatures in these clutches. Based on simple pin-on-disc tests can be obtained results that show what is practical observed and the conditions this occurs, proving the hypothesis. Finally are presented suggestions for clutch dimensioning and necessary project cares.

Embreagens de prensas mecânicas, principalmente as de forja a quente se caracterizam por um intenso regime de trabalho com espaços muito curtos entre acionamentos. Muitas das embreagens apresentam desgaste acentuado obrigando a paradas frequentes para manutenção. Neste trabalho são discutidos os princípios de funcionamento de prensas excêntricas e os parâmetros de projeto de embreagens e freios. Pontos importantes são: o balanço entre torque de operação, número de inserções por minuto e a dissipação de calor. É feita uma breve revisão da literatura sobre compósitos, lonas e seu comportamento. Discute-se a diferença das premissas de projeto de uma lona automotiva e a lona para uso industrial com alto número de aplicações por minuto. Apresenta-se um pressuposto quanto ao processo de transmissão de calor na embreagem e o que influência no desgaste da mesma, relacionando-o com a pressão de contato. Nas manutenções se verificam resíduos (debris) diferentes sugerindo regimes diferentes de desgaste. Há um resíduo preto que caracteriza um regime severo de desgaste. Pode-se associar esse resíduo ao fenômeno da degradação da base polimérica que compõe a lona. A degradação da base polimérica é causada pela alta temperatura de operação dessas embreagens. Em ensaios simples de pino e disco consegue-se reproduzir desgaste das lonas, que comprova o observado na prática e as condições que isso ocorre. Finalmente são apresentadas sugestões para o dimensionamento das embreagens e cuidados necessários no projeto de freios e embreagens. / Mechanical press clutches, especially clutches for hot forging presses have a hard working cycle with a little time between engagements. Many of those clutches present a severe lining wear, needing frequent maintenance stops. This work is discusse, the basics of eccentric presses and the clutch design parameters. Important points are: the balance between operation torque, engagements per minute and heat dissipation. This also presents a short literature review regarding composites and linings. It is discussed the design baselines differences between automotive linings and this specific case. It is presented a hypothesis about the heat transfer process in the clutch and how its related with wear, associating it with the contact pressure. In maintenance it is found different kinds of wear debris, suggesting more than one wear regime. The black debris indicates a severe wear regime. This debris can be associated to the lining polymeric matrix degradation. The polymeric matrix degradation is caused by the high op eration temperatures in these clutches. Based on simple pin-on-disc tests can be obtained results that show what is practical observed and the conditions this occurs, proving the hypothesis. Finally are presented suggestions for clutch dimensioning and necessary project cares.

Orientador: Sérgio Tosi Rodrigues / Banca: Luis Carlos Paschoarelli / Banca: Renato de Moraes / Resumo: O relógio inteligente é um novo tipo de eletrônico para o punho com funcionalidades idênticas as de um celular, que também é utilizado por motoristas durante a tarefa de condução do veículo, representando uma nova forma de distração do motorista, e risco aumentado de acidentes no trânsito; uma demanda da ergonomia cognitiva. O objetivo do presente estudo foi determinar o efeito do uso de relógio inteligente sobre motoristas experientes e novatos durante a condução simulada de automóvel, na tarefa de seguir o automóvel à frente, através da análise de movimento dos olhos, da cabeça e do desempenho na condução. Vinte motoristas experientes (EXP) e vinte motoristas novatos (NOV) realizaram a tarefa de seguir um carro à frente por um percurso de 2 km em quatro condições: somente seguir o carro (CAR), seguir o carro e receber uma notificação de texto no relógio inteligente (NOT), seguir o carro que freará de modo inesperado e brusco (FRE) e seguir o carro que freará de modo inesperado e brusco e, adicionalmente, receber uma notificação de texto (FNOT). Os dados do olhar, da cabeça e do desempenho na condução do automóvel foram submetidos à análise de variância de grupo (EXP, NOV) por condição de freada (CAR, FRE) por condição de notificação (NOT, FNOT) por tentativa (1, 2, 3). O desempenho da condução de veículo foi afetado pela freada do carro à frente e pelo uso do relógio inteligente ao receber notificação. Ao receber uma notificação no relógio, mudava-se o foco atencional do tr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Smartwatch is a new kind of electronic to be worn on the wrist with features similar to those of mobile phones, they are also being used by drivers during their driving task, representing a new form of distraction for drivers and increasing chances of traffic accidents. The goal of this project is to determine the use effect of smartwatches on experienced and novice drivers while driving on a simulated driving task following a vehicle ahead, through the analysis of eye and head movement and driving performance in a driving simulator. Twenty experienced drivers (EXP) and twenty novice drivers (NOV) will follow a car ahead for 2 kilometers in four conditions: follow a car ahead (CAR), follow a car ahead and receive a text message notification on the smartwatch (NOT), follow a car ahead that brakes abruptly (FRE) and follow a car ahead and receive a text message notification on the smartwatch while the car ahead brakes abruptly (FNOT). The gaze, head movement and driving performance data will be subjected to group variance analysis (EXP, NOV), with or without braking (CAR, FRE), with or without smartwatch notification (NOT, FNOT) and by trial (1, 2, 3). The diver's performance showed to be affected by the car's ahead braking and by the use of smartwatch during reading tasks. Attentional focus was shifted away from the road to the smartwatch when drivers tried to perform the reading task, thus increasing the chances of an accident. Experienced and novice drivers used different st... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A demanda crescente por veículos mais confortáveis e mais seguros apresenta desafios à indústria. Os freios são um dos mais importantes sistemas de segurança dos veículos e também são frequentemente objeto de reclamações de consumidores por motivo de ruído. Os materiais de atrito empregados nos sistemas de freio devem apresentar desempenho satisfatório sob diferentes condições de temperatura e umidade, possuindo resistência à corrosão, longa vida útil, baixo custo e produzindo baixos níveis de ruído. Com o objetivo de caracterizar diferentes materiais quanto ao coeficiente de atrito e à produção de ruído, foram realizados ensaios de frenagem em diferentes condições utilizando um tribômetro. Esse equipamento possui sistemas de medição e controle capazes de registrar os coeficientes de atrito a cada frenagem simulada. O tribômetro também foi instrumentado com uma célula de carga capaz de medir variações da força de atrito. Os ensaios foram realizados em diferentes condições de temperatura e de intervalos de tempo entre as frenagens, alternando etapas quentes e frias. Durante o assentamento dos materiais, foram verificados diferentes comportamentos do coeficiente de atrito. Os materiais ensaiados apresentaram sensibilidade às variações de temperatura e de intervalos de tempo entre frenagens. Foi observada correlação entre as variações da força de atrito e o coeficiente de atrito. Também foram evidenciados os efeitos da velocidade de deslizamento sobre o espectro de frequências de variação da força de atrito. / The growing demand for more comfortable and safer vehicles comes up with new challenges to the industry. The brakes are one of the most important vehicle safety systems and are also often the subject of customer complaints about noise. The brake friction materials need to perform properly under different conditions of temperature and humidity, presenting resistance to corrosion, long life, low cost and producing low noise levels. In order to characterize the friction coefficient and noise generation of different friction materials, different conditions were tested using a tribometer. This equipment has measurement and control systems capable of record each brake stop friction coefficient. The tribometer was also instrumented with a load cell capable of measuring friction force variations. The tests were performed at different temperatures and time intervals between brake applications, alternating hot and cold stages. During the materials running-in, different behaviors of the friction coefficients were found. The friction materials tested showed sensitivity to temperature variations and time intervals between brake applications. There was a correlation between friction force variations and coefficient of friction. There were also effects of the slip speed on the frequency spectrum of the frictional force variations.

Este trabalho propõe uma metodologia simplificada de análise de freios de correntes parasitas usando uma abordagem mista que integra cálculo analítico e simulações usando o Método dos Elementos Finitos (MEF). O cálculo analítico é desenvolvido a partir dos trabalhos de Davies [3, 4] e fornece as expressões gerais para o fluxo por pólo e para a reação de armadura, em função de parâmetros geométricos, velocidade de rotação e torque desenvolvido. Também é implementada a análise do freio usando o MEF visando dois objetivos: * estudo e entendimento da indução de correntes em meios maciços ferromagnéticos que ocorre no freio, o que é facilitado pela visualização de linhas de campo e mapas de cores das grandezas de interesse; * obtenção de subsídios necessários para simplificar a aplicação das equações analíticas. Com as equações e os resultados das simulações obteve-se um método que permite calcular as curvas de torque do freio com precisão comparável à do MEF e com vantagens no que tange à rapidez de solução e flexibilidade de utilização.