Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The nickel-based superalloys have a high mechanical strength which remains at elevated temperature, high creep and fatigue resistances and excellent oxidation resistance. This makes these alloys highly recommended for use in high temperature working environments such as mechanical components for the aerospace industry. However, these characteristics are major problems when machining them, as it promotes high heat generation in the flow zone, resulting in the development of high wear rates on the cutting tools. In order to reduce the problems caused by the high temperatures generated, the application of a cutting fluid, when possible, is essential to reduce friction at the chip-tool-workpiece interfaces and lower the temperatures in the cutting zone. Seeking to further increase in the efficiency of cutting fluids during machining of nickel alloys, this work presents a study of the influence of solid lubricants, graphite and molybdenum disulphide (MoS2) mixed to a vegetal based cutting fluid, applied by conventional method (flooding) and minimal quantity of fluid - MQF in turning of Inconel 718 with carbide and ceramic (mixed, whisker and SiAlON) tools. When turning with cemented carbide tools the addition of graphite to the cutting fluid provided the best results, while with ceramic tools MoS2 presented the best performance. The life of the carbide tool had an average increase above 200% in conventional flooding application of cutting fluid when compared to MQF, regardless the addition of solid lubricant. The addition of solid lubricants promoted an increase in the life of whisker and SiAlON tools. The flank wear was dominant for cemented carbide tools and SiAlON ceramics, while for whisker and mixed ceramics the notch wear was predominant. Attrition and diffusion wear mechanism were observed in all evaluated conditions. The addition of solid lubricant to the cutting fluid provided significant improvements in the surface roughness values for most of the evaluated conditions. However, there were no significant changes in the machining forces and cutting temperature. The residual stress was tensile and compression, depending on the fluid application method. Overall, the addition of solid lubricant showed no significant differences. / As superligas à base de níquel apresentam alta resistência mecânica que se mantém em elevadas temperaturas, altas resistência à fluência e à fadiga e excelente resistência a oxidação. Isso torna estas ligas altamente recomendadas para utilização em ambientes que trabalham a altas temperaturas, como por exemplo na fabricação de componentes mecânicos para a indústria aeroespacial. Entretanto, esta característica representa um grande problema quando elas são usinadas, pois promove elevada geração de calor na zona de fluxo, implicando no desenvolvimento de altas taxas de desgaste da ferramenta de corte. A fim de reduzir os problemas causados pelas altas temperaturas geradas, a aplicação de um fluido de corte, quando possível, é essencial, proporcionando redução do atrito na interface cavaco-ferramenta-peça e menores temperaturas na zona de corte. Na busca de aumentar ainda mais a eficiência dos fluidos de corte na complexa usinagem das ligas de níquel, este trabalho apresenta um estudo da influência dos lubrificantes sólidos grafite e bissulfeto de molibdênio (MoS2) misturado a um fluido de corte de base vegetal, aplicados pelo método convencional (jorro) e mínima quantidade de fluído MQF, no torneamento do Inconel 718, com ferramentas de metal duro e cerâmicas (mista, whisker e SiAlON). No torneamento com ferramentas de metal duro a adição de grafite ao fluido de corte proporcionou os melhores resultados, enquanto que no torneamento com ferramentas cerâmicas, foi o MoS2 que apresentou melhor desempenho. A vida da ferramenta de metal duro teve um incremento acima de 200% na usinagem convencional (jorro) quando comparado com a usinagem por MQF, sem considerar a adição do lubrificante sólido. A adição de lubrificantes sólidos promoveu um incremento na vida das ferramentas whisker e SiAlON. O desgaste de flanco foi predominante para as ferramentas de metal duro e cerâmica SiAlON, enquanto que nas cerâmicas whisker e mista o desgaste de entalhe foi predominante. Os mecanismo de desgaste de attrition e difusão foram observados em todas as condições avaliadas. A adição de lubrificante sólido ao fluido de corte proporcionou melhorias significativas nos valores da rugosidade para a maioria das condições avaliadas. No entanto, não se observou mudanças significativas nas forças e temperatura de usinagem. As tensões residuais foram de tração e compressão, dependendo do método de aplicação do fluido. No geral, a adição do lubrificante sólido não apresentou diferenças significativas. / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Elenice Deffune / Resumo: Introdução: A Síndrome do Olho Seco (SOS) é uma doença multifatorial das lágrimas e da superfície ocular que resulta em desconforto, distúrbios visuais e instabilidade do filme lacrimal e afeta principalmente adultos com mais de 50 anos e mulheres. É uma doença que pode ter grande impacto negativo na qualidade de vida dos pacientes. A abordagem terapêutica com soro autólogo tem sido preconizada desde 1986 com prós e contras na literatura. Esta pesquisa teve como objetivo realizar uma revisão sistemática e metanálise para analisar a efetiva contribuição do Soro Autólogo segundo os protocolos, ensaios terapêuticos publicados nos últimos 10 anos e o atendimento dos pacientes portadores de Síndrome do olho seco (SOS) no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu .Objetivos: 1) realizar revisão sistemática e metanálise para avaliar a eficácia do uso do soro autólogo em comparação com lágrimas artificiais comerciais no tratamento para adultos com olho seco. 2) realizar um trabalho retrospectivo da contribuição do soro autólogo de uso ocular no tratamento da SOS nos pacientes do ambulatório do Hospital das Clínicas de 2014-2018 comparando com o período anterior (2008-2013). Materiais e Métodos: Para a revisão sistemática e metanálise foi pesquisado na base de dados do Pubmed não usando restrições de língua, apenas trabalhos dos últimos 10 anos. Para os desfechos primários e secundários foi utilizado um intervalo de confiança de 95%. O levantamento de dados dos pacien... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Dry Eye Syndrome is a multifactorial disease of tears and ocular surface that results into discomfort, visual disturbances and tear film instability and affects mainly female adults, over 50 years. It is a disease which may cause a great negative impact on the patients’ quality of life. The therapeutic approach employing autologous serum has been advocated in 1986, with pros and cons in the literature. This study aimed to perform a systematic review and a meta-analysis to investigate the effective contribution of Autologus Serum according to the protocols and clinical trials published in the last 10 years, and the SOS patients care at Hospital das Clínicas, during two periods: 2008-2013 and 2014- 2018.Objectives: 1) to perform a systematic review and meta-analysis to evaluate the efficacy of the autologous serum, in comparison to commercial artificial tears for the treatment of dry eye in adults. 2) to carry out a retrospective study of the ocular autologous serum contribution for SOS out patients’ treatment, at Hospital das Clínicas (2014 to 2018), comparing with the previous period (2008-2013).Materials and Methods: For the systematic review and meta-analysis, searches were realized in Pubmed databases, with no language restrictions, for papers published in the last 10 years, with full text availability, for researches dated until 10/12/2018. For the primary and secondary outcomes, a 95% confidence interval was used. For the outpatients’ data collection, each ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Superfícies anisotrópicas lisas e rugosas foram usadas para avaliar o efeito da rugosidade e da direção de acabamento na formação de MoS2 a partir de MoDTC em ensaios tribologicos lubrificados com óleos de motor completamente formulados. Igualmente foi avaliada a resposta de atrito de lubrificantes de motor usados em carros de passageiros e em testes de dinamômetro abastecidos com etanol (E100) e gasolina (E22). Encontrou-se que tanto a direção de acabamento quanto a rugosidade foram fundamentais na reação MoDTC - MoS2. A direção de acabamento influenciou na medida que carregamentos tangenciais geram respostas diferentes nos ensaios quando são realizados paralelos e perpendiculares às linhas de acabamento, dado que para os últimos apresenta-se maior deformação plástica das asperezas, o qual favorece a obtenção de superfícies livres de óxidos, que tem sido indicada como uma condição necessário para que aconteça a reação MoDTC - MoS2. Por esta razão os valores de coeficiente de atrito próprios da formação de MoS2 foram obtidos somente nas superfícies rugosas ensaiadas perpendiculares às marcas de acabamento. Para superfícies com valores de índice de plasticidade superiores a 1 e nos quais não são formados filmes com boas capacidades redutoras de atrito, como é o caso de ensaios realizados com óleos base (livres de aditivos), o coeficiente de atrito não depende da rugosidade e da direção de acabamento. Nos ensaios lubrificados com óleos usado, encontraram-se valores de coeficiente de atrito similares aos obtidos nas condições de lubrificação com óleo livres de aditivos, devido provavelmente à redução do MoDTC no lubrificante como tem sido identificado por diferentes autores. Quando foram comparados os óleos usados contaminados com etanol com os óleos usados contaminados com gasolina, encontrou-se maior oxidação nestes últimos. Mesmo que estas diferenças de oxidação dos óleos não significaram diferenças em termos de atrito, estas podem ser importantes na medida em que óleos mais oxidados podem favorecer o desgaste oxidativo. / Smooth and rough anisotropic surfaces were used to evaluate the influence of surface roughnesss and lay direction on the in-situ formation of MoS2 from MoDTC in tribological tests. Also, this work evaluated the friction response of engine lubricants which were used in passenger cars and dynamometer tests fueled both with ethanol (E100) and gasoline (E22). It was found that both the lay direction as the surface roughness were critical for the MoDTC -MoS2 reaction. The lay direction influence due to tangential loads generate different responses when tests were conducted along and across the lay, since the latter showed higher asperities plastic deformation , which favors free oxides surfaces, which has been indicated as a condition for the sequence by MoDTC formed MoS2. For this reason the friction coefficient values related to MoS2 were obtained only for tests conducted on rough surfaces and across the lay. For surfaces with plasticity index values greater than 1 and which are not formed films with good friction-reducing capabilities, such as the tests lubricated with base oil (free aditives), the friction coefficient does not depends on the surface roughness and lay direction. For the tests conducted with used engine oils, the friction coefficient values were similar to those obtained on tests lubricated with free additives oils, this could be related by MoDTC depletion in the lubricants as have been identified by different authors. Comparing the used oils contaminated with ethanol with the used oils contaminated with gasoline, higher oxidation was founded in the latter. Even if these differences in oil oxidation not meant differences friction, these may be important as more oxidesed oils can promote oxidative wear.

Este trabalho objetiva prover subsídios para análise de estabilidade de sistemas eixo-mancal de deslizamento carregados dinamicamente, sob lubrificação hidrodinâmica por filme fluido. A equação da pressão na qual se baseia todo o desenvolvimento apresentado neste trabalho foi concebida por Sommerfeld. Sendo esta fundamentada na teoria de mancais infinitamente longos, assume-se que o mancal de deslizamento considerado insere-se neste contexto. As expressões para as componentes de força radial e tangencial do sistema eixo-mancal em questão podem ser obtidas para as conhecidas soluções de Half Sommerfeld e Full Sommerfeld, integrando a equação da pressão de Sommerfeld. A resolução dessa integração foi obtida através da utilização de fórmulas recursivas tabeladas por Booker, para integrais que apresentam uma mesma forma característica, denominadas Integrais de Booker, e nas quais resulta o desmembramento da integral principal. Linearizando as forças por expansão de Taylor de primeira ordem, geram-se os coeficientes das matrizes características do sistema. A implementação numérica foi feita sobre as forças e matrizes obtidas para Half Sommerfeld utilizando o Método de Newmark, e abrangendo dois casos, ordem zero e primeira ordem. Ambos são analisados e confrontados no que concerne os resultados de convergência e divergência numéricas, e efeito half-speed whirl. Conclusões e considerações finais são tecidas com respeito às características, vantagens e desvantagens, e relevância para aplicação prática. Sobre estes propósitos, observa-se que a formulação em primeira ordem mostra-se mais vantajosa por permitir utilização de intervalos de tempo maiores para descrever a trajetória assumida pelo centro do eixo. Outra contribuição deste trabalho, e não menos importante, é a obtenção de uma formulação geral para as expressões das componentes de força, bem como das matrizes de rigidez e amortecimento. Além de se poder obter as mesmas expressões resultado geradas pelas soluções de Half e Full Sommerfeld, os limites de integração são livres para assumir quaisquer valores de posicionamento angular, e não restringem o intervalo de integração a ? ou a 2?.

O objetivo principal desta proposta é a de analisar o uso do squeeze-films como um apoio flexível de um sistema eixo-mancal, com um enfoque computacional. As forças produzidas pela pressão dinâmica do lubrificante são obtidas pela solução da equação de Reynolds para o filme de fluido. Para tratar das equações que governam o movimento dos eixos rotores apoiados por squeeze-films, o método de Newmark foi empregado. Parâmetros associados à massa e velocidade do eixo e às características físicas e geométricas do mancal, tal como a viscosidade do fluido, a folga radial, comprimento e diâmetro do mancal, foram variados para permitir avaliações do comportamento orbital do eixo. Determinados grupos de parâmetros foram selecionados e, foi estudada a influência da força que produz o desequilíbrio do eixo. Resultados revelaram uma sensibilidade na estabilidade de movimento e o tamanho orbital para todos os parâmetros.

Resumo: No processo de retificação e utilização de fluidos de corte é uma maneira de implementar a qualidade final ao processo, pois os fluidos têm como finalidade a lubrificação na área de contato entre a peça e ferramenta e a refrigeração das superfícies, assim evitando danificações na superfície da peça. Com isso, a utilização de fluidos de corte tem sido constantemente estudada, visando diminuir a utilização deste, pois a utilização de fluidos de corte tem seus problemas. O custo do produto final aumenta consideravelmente com o uso de fluidos de corte no processo de retificação, além de que os fluidos de corte são substâncias tóxicas e nocivas tanto às pessoas quanto ao meio ambiente. Portanto indústrias, universidades e centro de pesquisas são levados a pesquisar métodos alternativos menos prejudiciais ao meio ambiente. Dentre as alternativas surge e técnica da mínima quantidade de lubrificante (MQL), que também tem suas desvantagens, como por exemplo, a formação de uma borra de óleo na superfície de corte do rebolo, o que gera uma rugosidade maior na peça. Porém, visando minimizar esse problema podem ser usados jatos de ar comprimido incidindo na superfície de corte do rebolo, com o objetivo de limpar a superfície de corte do rebolo, com o objetivo de limpar a superfície do rebolo. Dessa forma, avaliou-se a eficiência desse sistema de ar comprimido para a limpeza e pôde-se verificar que, a utilização da limpeza juntamente com a técnica do MQL, torna-se viável, pois de uma maneira geral a técnica do MQL com limpeza obteve melhores resultados na qualidade da peça e desgaste da ferramenta, em relação ao MQL sem limpeza. A limpeza com um ângulo tangente à superfície do rebolo foi a condição de limpeza que obteve melhores resultados para a limpeza o que comprova que a melhoria na técnica do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In grinding process the use of cutting fluids is a way to implement the final quality of the process because the fluids are intended for the lubrication in the contact area between the work piece, the tool and the cooling of the surfaces avoiding damages on the work piece surface. However, the use of cutting fluids has been constantly studied in order to reduce its use since this practice brings a lot of problems about. The final product cost increases considerably along with the use of cuting fluids in gringing process, besides those substances are toxic and harmful to people and to the environment as well. Therefore, industries, universities and research center have been taken as sites for investigating less harmfulll alternative methods to the environment. Among such alternatives comes up of minimum quantify of lubricant technique (MQL), which also has some disadvantages, such as the formation of oil sludge on the cut surface of the wheel, which creates a greater surface roughness on the work piece. However, in order to minimize this problem compressed air jets can be used focusing on the cut surface of the wheel, in order to clean it. Thus, we could evaluated the effectiveness of that compressed air system used for cleaning, and it was possible to observe that the use of cleaning with the MQL technique is feasible because from a general view the use of the MQL technique in the cleaning process showed better results in the quality of the work piece and wornout of the tool comparing to the to the MQL with no cleaning. The cleaning with a tangent angle to the surface of the wheel was the condition of cleanliness that showed better results for the cleanliness which proves that the improvements for the MQL techniques does not lead to significant results compared to the conventional technique. However, the MQL technique with cleanliness has its... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Coorientador: Anselmo Eduardo Diniz / Banca: Carlos Elias da Silva Junior / Banca: Celso Naves de Souza / Mestre

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Made available in DSpace on 2015-09-21T17:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 12.pdf: 27064206 bytes, checksum: 1c1c026fdfb1fb76bcd2dde6a22a8708 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Fármacos/Farmanguinhos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Os fármacos raras vezes são administrados isoladamente. Normalmente fazem parte de uma formulação combinada com um ou mais agentes não medicinais (excipientes farmacêuticos) de onde resultam formas farmacêuticas de vários tipos. Ocupando a posição como a mais utilizada entre elas estão os comprimidos, por suas várias vantagens frente às demais. Os lubrificantes, antiaderentes e deslizantes fazem parte de uma das classes de excipientes utilizados para a formação de um comprimido. São insumos capazes de proporcionar fluidez, melhor escoamento e anti-aderência às misturas de materiais durante as fases de fabricação, principalmente na compressão. Para o controle desta fase há máquinas compressoras que dispõem de softwares capazes de monitorar todo o processo e gerar dados para auxiliar na sua melhoria. O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação dos lubrificantes farmacêuticos nas propriedades mecânicas de comprimidos utilizando-se compressora rotativa instrumentada (Fette 102i). Assim, foi feito um estudo para a avaliação dos lubrificantes utilizando duas formulações e diversos parâmetros previamente definidos. Em conjunto foi realizado um trabalho para o entendimento dos parâmetros utilizados pela Fette 102i e dos gráficos gerados através do Galenic Software. Com relação ao estudo dos lubrificantes, utilizando a metodologia proposta foi possível avaliá-los funcionalmente utilizando os dados gerados pela Fette 102i e pelos resultados obtidos por seus comprimidos e misturas. Notou-se uma grande diferença entre os lubrificantes. Entre os estearatos de magnésio analisados, o excipiente do fabricante 2 possui um poder de lubrificação maior do que os lotes do fabricante 1. Estes entre si possuem comportamentos muito próximos, diferenciando-se nos resultados de desintegração quando fabricados na base 07. O monoestearato de glicerila e o estearil fumarato de sódio apresentaram um poder de lubrificação inferior aos demais, com isso influenciaram minimamente na compressibilidade dos materiais. Entre os tipos de estearato, o de sódio foi o que se diferenciou dos estearatos de zinco e magnésio, sendo que esses dois últimos influenciaram mais negativamente na compressibilidade do que o primeiro. Notou-se também que ao utilizar o fosfato de cálcio diidratado a 30% na formulação a força de extração aumenta com o aumento da força de compressão pela formação de áreas não lubrificadas. Já a caracterização não foi conclusiva para os materiais analisados por conta da complexidade química dos mesmos. / The active pharmaceutical ingredients are rarely administered alone. Usually they are part of a formulation with one or more pharmacologically inactive substances (pharmaceutical excipients) which result in various dosage forms. The most commonly dosage forms are the tablets, because of their advantages over the others. Lubricants, antiadherents and glidants are one of the classes of excipients used for tablets. These materials are capable of providing flowability, improving flow and anti-adhesion of materials mixed during the manufacturing phases, mainly during compression. The tablet presses have adequate softwares to monitor and control the entire process and generate data to assist in their improvement. The aim of this study was an evaluation of lubricants on the mechanical properties of pharmaceutical tablets using an instrumented rotary tablet press (Fette 102i). Thus, a study was done to evaluate the pharmaceutical lubricants using the formulations and parameters previously defined. Together with this study it was conducted a work to understand the parameters used by Fette 102i and graphs generated by Galenic Software. Regarding the study of lubricants, the use of the proposed methodology can assess them functionally using the data generated by Fette 102i and the results obtained by their tablets and other products. A big difference between the lubricants was observed. Among the magnesium stearate samples analyzed, the excipient of manufacturer 2 has a higher lubricity than the first batch of the same manufacturer. The stearates of the manufacturer 1 have very similar profiles, but differing results in disintegration when manufactured in base 07. The glyceryl monostearate and sodium stearyl fumarate presented lubrication potential lower than the others, minimally affecting the compressibility of the material. Sodium stearate was different from zinc and magnesium ones, where the last two influenced more negatively the compressibility than the first one. It was also noted when using the calcium phosphate dihydrate 30% in the formulation, considering that the extraction force increased with increasing compression force for the formation of non-lubricated areas. The characterization performed was inconclusive for the materials analyzed because of the chemical complexity of these materials.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-05Bitstream added on 2014-06-13T18:31:06Z : No. of bitstreams: 1 malpica_lgt_me_ilha.pdf: 964002 bytes, checksum: 9482c67364eb81b4816fbb74b725bdb5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Em um motor de combustão interna todas as peças possuem uma vida útil prevista, sendo essa duração maior ou menor, de acordo com a função específica a elas atribuída. Cada uma das peças tem a sua vida pré-determinada que, em condições normais de funcionamento de todo o conjunto, atende as expectativas. Pela análise do óleo podem-se monitorar as condições destas peças. A técnica de análise de óleo é um tipo de manutenção preditiva. Ela pode ser feita coletando-se o óleo de um equipamento e analisando-o posteriormente ou analisando-o diretamente em sistemas “on line”. A análise dos óleos permite identificar os primeiros sintomas de desgaste de um componente. A identificação é feita a partir do estudo da quantidade de partículas, tamanho, forma e composição, que forneceram informações precisas sobre as condições das superfícies em movimento sem a necessidade de se desmontar o conjunto a qual estas partes pertencem. Tais partículas sólidas são geradas pelo atrito dinâmico entre peças em contato. De acordo com o estudo destas partículas pode-se relacionar as situações de desgastes do conjunto e atribuí-las a condições físicas e químicas. A análise dos óleos é feita por meio de técnicas laboratoriais que envolvem, reagentes, instrumentos e equipamentos. Assim, para se estudar a manutenção preditiva em motores de combustão interna, foi feito um estudo teórico sobre estes motores, sobre os lubrificantes, sobre os problemas e possíveis causas associados a falhas destes, sobre os tipos de manutenção preditivas aplicadas a estes e sobre trabalhos que tratam da manutenção preditiva em motores realizados por outros autores. Para auxiliar os estudos foi proposta a construção de duas bancadas de ensaios compostas de motores de quatro tempos, a gasolina, acoplados a um redutor de velocidades para fornecer carga aos mesmos... / In an internal combustion engine every pieces have a foreseen useful life. This duration is large or small according to the specific function to them attributed. Each piece has its own pre determined life that in normal operation conditions of the set attend to the expectations. By oil analysis one can monitor the pieces conditions. The oil analysis technique is a type of predictive maintenance. It can be done collecting the oil of an equipment and analyzing it latter on or analyzing it directly in systems “on line”. The oil analysis allows identifying the early symptoms of a component wear. The identification is done starting from the study of the particle quantity, size, forms and composition that supplies precise information about the moving superficial conditions without the need of disassembling the set which these parts belong to. Such solid particles are generated by dynamic friction among pieces in contact. According to the study of those particle one can relate the wear set situation and to attribute them to physical and chemical conditions. The oil analysis is done by means of laboratories techniques that involve reagent, instruments and equipments. So, to study the predictive maintenance in internal combustion engine it was done a theoretical study about those engine, about lubricants, about problems and possible causes related to fault of them, about the types of predictive maintenance associated to them and about papers that deal to predictive maintenance in internal combustion engine. To aid the studies it was proposed the construction of two test rig composed of gasoline four cycle internal combustion engine coupled to a reducer to supply load to them. In the first test rig it was used an internal combustion engine in advanced state of deterioration and on the second one it was used a new internal combustion engine. The results showed that even in advanced state ...(Complete abstract, click electronic access below)