Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um procedimento para a implementação de um protótipo de um torno CNC utilizando realidade virtual. Enfocando principalmente, seu sistema de intertravamento (funcionalidade) e seu modelo geométrico (design físico). Este trabalho se inicia com uma revisão sobre o emprego da realidade virtual em várias áreas inclusive na indústria, e posteriormente discorre sucintamente sobre a estrutura de programação e a justificativa da utilização da ferramenta de construção de ambientes virtuais utilizada no projeto. Em seguida enfoca as especificações do torno CNC virtual e do intertravamento proposto, inclusive com explicações dos passos utilizados para a obtenção da lógica funcional do torno. Adiante é exposto o procedimento adotado para a implementação do protótipo do torno virtual e quais foram os passos utilizados para o desenvolvimento do modelo gráfico incluindo as soluções encontradas para implementação das características deste modelo interativo. Por fim o trabalho apresenta um breve relato sobre a possibilidade do projeto ser empregado nas áreas de prototipação virtual, treinamento e markenting de produtos, e também sugere um roteiro para desenvolvimento de uma máquina-ferramenta utilizando a prototipação virtual. / The aim of this work is the developing of a procedure for the implementation of a CNC lathe prototype using virtual reality, focusing mainly in its interlocking system (functionality) and its geometrical model (physical design). This work starts with a revision about the using of VR in many areas including industry, and afterwards refers briefly on the programming structure and the justificative for the use of the virtual-environment-building tool used in this project. Thereafter it focus the virtual CNC lathing machine’s specifications and the proposed interlocking, with explanations for the steps used in the obtaining of the machine’s functional logic. Later on, are exposed the chosen procedure for the implementation of the virtual machine prototype and which were the steps used for the developing of the graphical model including the found solutions for the implementation of this interactive model. Finally, the work presents a brief report about the possibility of using this project in the virtual prototyping, training and product marketing areas, and also suggests a procedure for the development of a machine tool using virtual prototyping.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um procedimento para a implementação de um protótipo de um torno CNC utilizando realidade virtual. Enfocando principalmente, seu sistema de intertravamento (funcionalidade) e seu modelo geométrico (design físico). Este trabalho se inicia com uma revisão sobre o emprego da realidade virtual em várias áreas inclusive na indústria, e posteriormente discorre sucintamente sobre a estrutura de programação e a justificativa da utilização da ferramenta de construção de ambientes virtuais utilizada no projeto. Em seguida enfoca as especificações do torno CNC virtual e do intertravamento proposto, inclusive com explicações dos passos utilizados para a obtenção da lógica funcional do torno. Adiante é exposto o procedimento adotado para a implementação do protótipo do torno virtual e quais foram os passos utilizados para o desenvolvimento do modelo gráfico incluindo as soluções encontradas para implementação das características deste modelo interativo. Por fim o trabalho apresenta um breve relato sobre a possibilidade do projeto ser empregado nas áreas de prototipação virtual, treinamento e markenting de produtos, e também sugere um roteiro para desenvolvimento de uma máquina-ferramenta utilizando a prototipação virtual. / The aim of this work is the developing of a procedure for the implementation of a CNC lathe prototype using virtual reality, focusing mainly in its interlocking system (functionality) and its geometrical model (physical design). This work starts with a revision about the using of VR in many areas including industry, and afterwards refers briefly on the programming structure and the justificative for the use of the virtual-environment-building tool used in this project. Thereafter it focus the virtual CNC lathing machine’s specifications and the proposed interlocking, with explanations for the steps used in the obtaining of the machine’s functional logic. Later on, are exposed the chosen procedure for the implementation of the virtual machine prototype and which were the steps used for the developing of the graphical model including the found solutions for the implementation of this interactive model. Finally, the work presents a brief report about the possibility of using this project in the virtual prototyping, training and product marketing areas, and also suggests a procedure for the development of a machine tool using virtual prototyping.

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Na primeira década deste século os equipamentos de proteção com tecnologia digital sinalizaram um novo paradigma para a composição dos sistemas de proteção. É fato também que essa tecnologia convive com suas antecessoras, que por força de sua longa predominância ainda exercem alguma influência sobre o pensamento, concepção e operação dos sistemas de proteção. Esses novos equipamentos multifunções, em geral, estão subutilizados, sendo o seu potencial ainda não empregado ou explorado em profundidade. Os relés digitais possuem grande capacidade para resolver alguns dos problemas intrínsecos aos sistemas elétricos de potência, seja do ponto de vista das funções de medição, supervisão, controle, análise de eventos (registros seqüenciais e oscilografias), proteção e comunicação. Como fato, tem-se que uma das vantagens associadas à utilização da capacidade de controle e automação dos relés digitais está em seu potencial de simplificar a concepção dos painéis que compõem as instalações de potência. Isso diminui os tempos de construção, comissionamento e manutenção, além de agregar maior confiabilidade e flexibilidade ao controle. Como proposta fundamental deste trabalho, pretende-se investigar como utilizar adequadamente as capacidades de programação de usuário dos relés digitais de proteção para compor soluções de controle, supervisão e intertravamento para alguns elementos constituintes dos sistemas elétricos de potência. Um conjunto de situações reais foi utilizado como base de estudo para concepção de soluções baseadas nos dispositivos mencionados. Após o desenvolvimento, implementação e ensaio das soluções desenvolvidas, pode-se dizer que tais equipamentos, como um todo, são adequados e convenientes para compor soluções de controle e supervisão em Bays de subestação, sejam eles de concessionárias de energia ou de indústrias em geral. Por fim, o protocolo IEC 61850 foi avaliado de forma qualitativa para confecção das soluções em estudo, apresentando-se como uma alternativa atraente para sua composição, pois modifica significativamente o circuito funcional de uma subestação, tornando-o singelo e com maior confiabilidade, uma vez que o número de conexões elétricas envolvidas é diminuído drasticamente. / In the first decade of this century, a new paradigm for protection systems has been indicated considering the protection equipment with digital technology. A relation between the current and the former technology was proved as well as its influence on the thought, conception and operation of protection systems. In general, this new multifunction equipment is underused, and its potential needs to be more profoundly explored. The electrical power systems have some intrinsic problems which are solved using the vast capacity of digital relays, such as: measurement, supervision and control capabilities, analysis of events (sequential registers and oscillography), protection and communication skills. The capacity to simplify panels, as part of the electrical substations, certainly is one of the advantages associated with digital relays in their capacity of automation. Thus, the time spent in construction, commissioning and maintenance is reduced, adding reliability and flexibility to the control of substations. The development of appropriate programming capabilities to final users of digital relays is the main proposal of this work, considering requirements for control solutions, supervision and interlocking of some components of the electrical power system. A set of real situations, supported by the respective equipment, were used as a background to the conception of solutions. Considering the development and implementation based on practical solutions, this equipment is capable to indicate control solutions and supervision in substation Bays, used at electrical utilities as well as at industries in general. At last, the IEC 61850 protocol was quantitatively analyzed, appearing as a very good alternative to modify the functional substation circuit. As a result, the number of electrical connections has been drastically reduced, improving the reliability of the proposed functional circuit.

Na primeira década deste século os equipamentos de proteção com tecnologia digital sinalizaram um novo paradigma para a composição dos sistemas de proteção. É fato também que essa tecnologia convive com suas antecessoras, que por força de sua longa predominância ainda exercem alguma influência sobre o pensamento, concepção e operação dos sistemas de proteção. Esses novos equipamentos multifunções, em geral, estão subutilizados, sendo o seu potencial ainda não empregado ou explorado em profundidade. Os relés digitais possuem grande capacidade para resolver alguns dos problemas intrínsecos aos sistemas elétricos de potência, seja do ponto de vista das funções de medição, supervisão, controle, análise de eventos (registros seqüenciais e oscilografias), proteção e comunicação. Como fato, tem-se que uma das vantagens associadas à utilização da capacidade de controle e automação dos relés digitais está em seu potencial de simplificar a concepção dos painéis que compõem as instalações de potência. Isso diminui os tempos de construção, comissionamento e manutenção, além de agregar maior confiabilidade e flexibilidade ao controle. Como proposta fundamental deste trabalho, pretende-se investigar como utilizar adequadamente as capacidades de programação de usuário dos relés digitais de proteção para compor soluções de controle, supervisão e intertravamento para alguns elementos constituintes dos sistemas elétricos de potência. Um conjunto de situações reais foi utilizado como base de estudo para concepção de soluções baseadas nos dispositivos mencionados. Após o desenvolvimento, implementação e ensaio das soluções desenvolvidas, pode-se dizer que tais equipamentos, como um todo, são adequados e convenientes para compor soluções de controle e supervisão em Bays de subestação, sejam eles de concessionárias de energia ou de indústrias em geral. Por fim, o protocolo IEC 61850 foi avaliado de forma qualitativa para confecção das soluções em estudo, apresentando-se como uma alternativa atraente para sua composição, pois modifica significativamente o circuito funcional de uma subestação, tornando-o singelo e com maior confiabilidade, uma vez que o número de conexões elétricas envolvidas é diminuído drasticamente. / In the first decade of this century, a new paradigm for protection systems has been indicated considering the protection equipment with digital technology. A relation between the current and the former technology was proved as well as its influence on the thought, conception and operation of protection systems. In general, this new multifunction equipment is underused, and its potential needs to be more profoundly explored. The electrical power systems have some intrinsic problems which are solved using the vast capacity of digital relays, such as: measurement, supervision and control capabilities, analysis of events (sequential registers and oscillography), protection and communication skills. The capacity to simplify panels, as part of the electrical substations, certainly is one of the advantages associated with digital relays in their capacity of automation. Thus, the time spent in construction, commissioning and maintenance is reduced, adding reliability and flexibility to the control of substations. The development of appropriate programming capabilities to final users of digital relays is the main proposal of this work, considering requirements for control solutions, supervision and interlocking of some components of the electrical power system. A set of real situations, supported by the respective equipment, were used as a background to the conception of solutions. Considering the development and implementation based on practical solutions, this equipment is capable to indicate control solutions and supervision in substation Bays, used at electrical utilities as well as at industries in general. At last, the IEC 61850 protocol was quantitatively analyzed, appearing as a very good alternative to modify the functional substation circuit. As a result, the number of electrical connections has been drastically reduced, improving the reliability of the proposed functional circuit.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / No meio rodoviÃrio brasileiro, que detÃm 96,2% da matriz de transporte de passageiros e 61,8% da matriz de cargas, à flagrante a deterioraÃÃo dos revestimentos asfÃlticos provocada pelo crescente aumento do volume e do peso das cargas transportadas. Tal configuraÃÃo contribui sobremaneira para o surgimento de defeitos, destacando-se as deformaÃÃes permanentes e o trincamento por fadiga. Por outro lado, o estado do Cearà revela uma carÃncia por rodovias pavimentadas, onde apenas 16,0% da malha possuem algum tipo de revestimento asfÃltico. A mistura asfÃltica Stone Matrix Asphalt (SMA) surgiu hà alguns anos como soluÃÃo para combater defeitos em rodovias com elevadas solicitaÃÃes de carga. Alguns estudos, contudo, mostram que SMAs com granulometrias de tamanho mÃximo nominal (TMN) menores que os tradicionalmente utilizados oferecem desempenhos semelhantes aos SMAs com TMN usuais. O objetivo desta pesquisa foi dosar misturas SMA com granulometrias distintas para estudar algumas caracterÃsticas desse tipo de mistura, investigando a influÃncia (i) do TMN, (ii) do percentual de agregado passante na peneira N 4 (4,75mm) para SMAs com TMN de 12,5mm e (iii) do tipo de compactaÃÃo (Marshall à Superpave) no comportamento mecÃnico das mesmas por meio dos ensaios de (i) mÃdulo de resiliÃncia (MR), (ii) resistÃncia à traÃÃo (RT), (iii) fadiga à tensÃo controlada, (iv) resistÃncia à traÃÃo retida (RTR) por umidade induzida e (v) desgaste CÃntabro. Os resultados reforÃam a noÃÃo de que SMAs com pequeno TMN apresentam desempenhos comparÃveis a SMAs tradicionais, sendo o SMA com TMN de 4,75 um atrativo como potencial soluÃÃo para a pavimentaÃÃo cearense, considerando as caracterÃsticas de trÃfego da malha do estado. / In Brazilian roadways, which concentrate 96.2% of the passengers and 61.8% of the cargo, it is clear the deterioration of asphalt pavements caused by an increasing volume and weight of the vehicle loadings. This configuration strongly contributes to pavement distresses, specially rutting and fatigue cracking. On another hand, the state of Cearà shows a lack of paved roadways, with only 16.0% of paved roads. The Stone Matrix Asphalt (SMA) mixture appeared a few years ago as a solution for minimizing distresses on roadways with high traffic levels. Some researches, however, demonstrate that SMA mixtures with small Nominal Maximum Aggregate Sizes (NMAS) offer similar performances to SMA mixtures with usual NMAS. The objective of the present research was to design SMA mixtures with different gradations in order to study some characteristics of this type of mixture, investigating the effect (i) of the NMAS, (ii) of the percentage of aggregate passing in sieve N. 4 (4.75mm) for 12.5mm NMAS SMA mixtures and (iii) of the compaction type (Marshall à Superpave) on the mechanical behavior of the mixtures. The mixtures were evaluated by (i) resilient modulus, (ii) indirect tensile strength, (iii) fatigue life (stress controlled), (iv) resistance to moisture damage and (v) Cantabro abrasion. The results support the idea that SMA mixtures with small NMAS behave similar to those with usual NMAS. Furthermore, the 4.75mm NMAS SMA appears to be a potential solution for roadways in CearÃ, considering the traffic configuration of this state.