Este trabalho propõe um modelo inédito para a gestão do desenvolvimento de pneus. Adicionalmente apresenta uma extensa revisão bibliográfica sobre os modelos convencionais de desenvolvimento de produto e sobre a qualidade das peças utilizadas na indústria automobilística. As principais características científicas e o desempenho de qualidade desses modelos são examinados. Existe pouca literatura disponível sobre a gestão de desenvolvimento de produto para empresas fornecedoras de pneus. Muito se deve ao fato do tema ser tratado sigilosamente pelas mesmas e por desempenhar papel decisivo na sua competição no mercado automotivo. A análise criteriosa de tais modelos demonstra a urgente necessidade de melhorias e atualizações. O resultado financeiro global de praticamente todas as montadoras é fortemente abalado pelo alto custo: das campanhas de serviço (recall), dos atrasos em lançamentos, dos impedimentos de embarque, dos reparos durante o período de garantia e dos retrabalhos não previstos além da decorrente deterioração da imagem da empresa frente aos consumidores. O impacto da má qualidade de peças na gestão financeira do negócio automotivo é a força motriz da criação e proposta de um novo modelo de gestão. Seu objetivo primário é justamente melhorar a qualidade e a confiabilidade dos pneus fornecidos para indústria automotiva. A eficiência desse modelo inovador, implementado globalmente em 2005 em uma montadora, é então comprovada quando seus resultados (O trabalho não contém nenhum dado ou informação confidencial à empresa) são apresentados e comparados com desempenho histórico. / This scientific investigation introduces an innovative product Research and Development model to tires and presents a literature review on the quality of the parts supplied to the automotive industry. There is few literature available about how to manage product development in the tire manufacturing industry. The main reason is because the subject is addressed with high confidentiality once it plays a decisive roll in the performance and in the success of the business. A deep literature revision is presented about the product development management models used by the automotive parts manufacturers. Their main scientific and qualitative performance are investigated. The critical analysis of the mentioned managing models shows that there is an urgent need of improvements and updates. The global financial result of all Original Equipment Manufacturers (OEM) is strongly influenced by the high cost of: field actions-recall, launching delays, stop shipments, warranty, unforeseen reworks and the company image damage. The bad quality impact in the financial results of the automotive business is the driving force to the creation and proposal of this new management model. Its primary objective is to increase the quality and reliability of the tires developed and supplied to the OEMs. The efficiency of this new model implemented globally in 2005 within an OEM is shown when its results (This work does not have any OEM confidential or proprietary information) are presented and compared against historical data.

Este trabalho apresenta uma comparação de propriedades entre o cimento asfáltico de petróleo (CAP-20) e o mesmo CAP-20 modificado pela utilização de diferentes tipos de borrachas, visando avaliar uma alternativa para minimizar os problemas ambientais causados pela disposição de pneus usados. Foram preparadas misturas contendo 4, 8 e 12% em massa de SBS (estireno-butadieno-estireno) e Borracha Moída de Pneus (BMP) em duas granulometrias diferentes. Os comportamentos dessas misturas foram avaliados pelos ensaios de: penetração, ponto de amolecimento, separação de fase, resistência à tração, alongamento, flexibilidade, deformação permanente e recuperação elástica. Os resultados mostraram que é possível dispersar borracha de pneu em asfalto, embora os valores obtidos para as propriedades medidas não sejam tão favoráveis quanto às obtidas com SBS. / This work presents a comparison of properties between a CAP-20 asphalt and the same CAP modified using different kinds of rubbers, as a way to evaluate an alternative to minimize the environmental problems related to the disposal of used tires. Mixtures with 4, 8 and 12 wt% of SBS and two different particle size of scraped tire were prepared. The behaviors of these mixtures were evaluated by penetration, softening point, phase separation, tensile strength, elongation, flexibility, permanent deformation and elastic recovery tests. The results showed that it is possible to disperse tire rubber in asphalt, although the values obtained for some of the measured properties are not as good as the ones obtained with SBS.

Orientador: Kleber Pereira Lanças / Banca: João Alberto Borges de Araujo / Banca: João Eduardo Guarnetti Santos / Banca: Arno Udo Dallmeyer / Banca: Ila Maria Correa / Resumo: As transmissões dos tratores agrícolas transferem energia do motor para as rodas motrizes, e o torque disponível nos rodados é convertido em tração bruta, que é responsável por vencer a resistência ao rolamento do trator e pela tração disponível (líquida) na barra de tração do trator. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema eletromecânico para determinação do torque no eixo das rodas motrizes de tratores agrícolas, denominado torsiômetro, e validá-lo através de ensaios de tração com auxílio de um carro dinamométrico equipado com instrumentação eletrônica para aquisição de dados. A pesquisa foi conduzida no Núcleo de Ensaios de Máquinas e Pneus Agroflorestais (NEMPA) da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP), Botucatu-SP. O protótipo foi concebido utilizando programas computacionais específicos para projeto mecânico, e construído para ser instalado no eixo traseiro de tratores agrícolas de até 90 kW. O torsiômetro foi confeccionado com estrutura metálica, apta a resistir a grandes demandas de torque, podendo ser adaptado a qualquer outro trator com características similares, de igual ou menor potência. O dispositivo baseia-se em um braço de alavanca (momento torsor), onde obtém-se os valores de força com uma célula de carga e os valores de torque por uma equação matemática. Após a conclusão do projeto e construção do protótipo, foram realizadas avaliações funcionais e de resistência, e em seguida realizaram-se ensaios de tração em pista, para sua validação. Nos ensaios em pista, foram realizadas as avaliações em duas superfícies (concreto e solo firme), três marchas, oito cargas na barra de tração e com a tração dianteira auxiliar (TDA) ligada e desligada. Os resultados obtidos para validar o equipamento foram analisados estatisticamente através de equações de regressão, com destaque ... / Abstract: The transmissions of agricultural tractors transfer the engine power to the drive wheels and the torque, available in the rotated, is converted into gross traction, which is responsible for overcoming the rolling resistance of the tractor and for the net traction on the drawbar. Based on these premises, this research aims to develop an electromechanical system, which we designate "torque meter" or "torque transducer", to determine the torque and power on the axle of the driving wheels in agricultural tractors, and validate it through traction tests, with the support of a dynamometer car, and electronic instrumentation for data acquisition. The work was conducted at the Agro Forestry Machine and Tire Testing Center (NEMPA) at the College of Agronomic Sciences, São Paulo State University (FCA/UNESP), Botucatu-SP, Brazil. The torque meter was developed using specific software for mechanical design, and was built to be installed on rear axle of tractors of up to 90kW. The equipment was made with robust metal structure, able to withstand high demands of torque, and possible to be adapted to any tractor with similar features with equal or less power, simply by meeting the dimensional peculiarities of each model. The torque meter is based on a lever arm (torsional moment) from which it is obtained the strength values with a load cell and the torque values using a mathematical equation. After completion of the development and construction of the prototype, the functional and resistance evaluations were conducted and followed by dynamic tests for the validation of the torque meter. During traction tests, it was performed evaluations on two surfaces (concrete and firm soil), three gears, up to eight drawbar pull and evaluations with the wheel assist drive on and off. The results for the validation of the equipment were statistically analyzed using regression equations, highlighting the linearity ... / Doutor

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kelly Cristina Castro.pdf: 7907485 bytes, checksum: d1994b876e16d9072883ffc1c83d2c64 (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The tires are polymeric materials that are difficult to reuse and recycling due to the presence of steel and molecular structure thereof. The increase in the national fleet of vehicles led to an increase in production and thus dispose of tires. When tires reach the end of life, they become unusable, being most often disposed of improperly. When this occurs there are problems related to public health and the environment. The general objective of this study was to facilitate the reuse of waste tire rubber by incorporating matrix in high density polyethylene (HDPE). In order to improve the interfacial adhesion and final properties sought to reconcile the mix with the addition of ethylene octene-1 (C2C8). The size and distribution of rubber particles from tires were evaluated by the technique of particle size distribution. The morphological characterizations were made in a Raman spectrometer coupled with optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The mechanical properties were studied by testing the tensile and impact strength, to evaluate them statistical tests were performed. The thermal characterizations were made by differential scanning calorimetry (DSC) and with the aid of thermo-optical analysis of Hot Stage. It was observed through the scanning electron micrographs of the processing performed on twin-screw extruder was effective, resulting in mixtures with good distribution and dispersion. The FT-Raman spectra showed that the compatibilizing agent has not acted on the interface of the mixture and that the powder particles of tire rubber were encapsulated by HDPE. The impact resistance of binary mixtures PEAD/C2C8 showed a significant increase in the mixtures and HDPE / PBP properties were maintained at levels up to 40% of powdered rubber tire (PBP). The blends also exhibited high values of elongation at break compared to the pure polymer, with the samples that showed high values of impact resistance also showed a high deformation. The C2C8 did not act as nucleating agent, and there was a lowering of the melting temperature and crystallization was influenced by cooling rates. A major benefit of this study was the possibility of adding a large quantity of tire rubber powder in the matrix retaining the properties of impact resistance. Accordingly, reduced material costs. / Os pneus são materiais poliméricos de difícil reaproveitamento e reciclagem, devido à presença do aço e estrutura molecular dos mesmos. A elevação na frota nacional de veículos provocou um aumento na produção e, consequentemente, descarte de pneus. Quando os pneus chegam ao final da vida útil, tornam-se inservíveis, sendo na maioria das vezes descartados de forma inadequada. Quando isso ocorre surgem problemas relacionados com a saúde pública e meio ambiente. O objetivo geral desse trabalho foi viabilizar o reaproveitamento de resíduos de borracha de pneu através da incorporação em matriz de polietileno de alta densidade (PEAD). Com intuito de melhorar a adesão interfacial e propriedades finais buscou-se compatibilizar a mistura com adição do copolímero de etileno octeno-1 (C2C8). O tamanho e distribuição das partículas de borracha de pneu foram avaliados pela técnica de distribuição granulométrica. As caracterizações morfológicas foram feitas em um espectrômetro Raman com microscópio ótico acoplado e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades mecânicas foram estudadas por ensaios de resistência a tração e impacto, para avaliá-las foram realizados testes estatísticos. As caracterizações térmicas foram feitas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e com auxilio da análise termo-ótica de Hot Stage. Observou-se através das micrografias eletrônicas de varredura que o processamento realizado em extrusora dupla-rosca foi eficiente, resultando em misturas com boa distribuição e dispersão. Os espectros FT-Raman mostraram que o agente compatibilizante não agiu na interface das misturas e que as partículas de pó de borracha de pneu foram encapsuladas pelo PEAD. A resistência ao impacto das misturas binárias PEAD/C2C8 apresentaram um aumento significativo e nas misturas PEAD/PBP as propriedades foram mantidas em teores de até 40% de pó de borracha de pneu (PBP). As misturas também apresentaram valores elevados de deformação na ruptura se comparado com o polímero puro, sendo que, as amostras que apresentaram valores altos de resistência ao impacto também apresentaram alta deformação. O C2C8 não agiu como agente nucleante, sendo que ocorreu um abaixamento da temperatura de fusão e a cristalização foi influenciada pelas taxas de resfriamento. Um dos maiores benefícios do trabalho foi a possibilidade da adição de grande quantidade pó de borracha de pneu na matriz mantendo as propriedades de resistência ao impacto. Nesse sentido, diminuição dos custos dos materiais.

Durante o desenvolvimento de um novo pneu, um dos maiores desafios enfrentados pelo engenheiro é assegurar sua integridade estrutural, pois o envelhecimento dos compostos de borracha é inevitável. Ele leva a mudanças na estrutura molecular e nas propriedades mecânicas dos materiais, resultando em mudanças indesejáveis no desempenho do pneu. Este trabalho apresenta uma metodologia para determinar o comportamento estrutural do pneu envelhecido a partir de análises de elementos finitos (FEA- Finite Element Analysis). É apresentada também uma investigação das condições de contorno, como temperatura, composição do ar e tempo de exposição, para reproduzir em laboratório o envelhecimento observado no mercado. Durante sua vida útil, o pneu sofre deformações cíclicas gerando calor devido ao fenômeno de histerese. A região mais crítica é a extremidade das cinturas, onde as temperaturas atingem valores de 70ºC para pneus de carros e 100ºC para caminhões. O ar permeia através dos componentes do pneu criando uma condição oxidativa propícia à fadiga e propagação de trincas. O envelhecimento está associado às condições operacionais do pneu, porém os engenheiros buscam acelerar os testes laboratoriais aumentando a temperatura, segundo a lei de Arrhenius. O trabalho de Ahagon é reproduzido aqui para interpretar os mecanismos de envelhecimento, o que é possível a partir da análise da relação entre o alongamento à ruptura e o módulo a 100% de deformação. O modelo de pneu proposto é capaz de avaliar concentrações de tensão e prever o comportamento dinâmico dos pneus envelhecidos. A correta caracterização dos compostos mostrou-se essencial para garantir uma correta modelagem e análise, o que leva a um melhor desenvolvimento do pneu e a uma vida útil maior. / During the development of a new tire one of the challenges the engineer must face is to assure tire structural integrity. Rubber compound aging is unavoidable and it changes material molecular structure and mechanical properties resulting in undesirable changes in tire performance. This work presents a methodology to assess the structural behavior of aged tires using the finite element analysis (FEA) with an aged rubber compound characterization. It also presents an investigation regarding the boundary conditions, such as temperature, air composition and time of exposure, to reproduce in laboratory the aging observed in the market. During service life, the tire undergoes repeated and complex stress cycles resulting in heat generation by hysteresis. It is critical in regions like belt edges where temperature measurements show values up to 70ºC for passenger car tires and more than 100ºC for trucks. The inflated air permeates through the tire components leading to oxidative conditions propitious to fatigue and crack propagation. Aging is related to the tire operational conditions but engineers usually accelerate the process in lab tests by increasing the temperature, following the Arrhenius law. Ahagon\'s previous work was reproduced here and used to interpret the aging mechanisms, by analyzing the relation between elongation to brake and the modulus at a hundred percent elongation for different aging conditions. The proposed tire model is able to analyze structural stress concentrations and predict the dynamic behavior of aged tires. The correct compound characterization showed to be essential to assure a good modeling and analysis, which leads to a better tire development and a longer service life.

O crescimento econômico acarreta na necessidade de aumento de capacidade de rodovias existentes. Quando localizadas em meia-encostas, muitas vezes estão vinculadas a ocorrências de instabilidade de modo que obras de aumento da capacidade geram grande impacto. O objetivo desta pesquisa é avaliar o aumento de capacidade de um trecho da Rodovia ERS/122, minimizando os impactos através da definição da seção-tipo com dimensões mínimas, segurança para o usuário, e utilização de um material leve como aterro a ser construído na meia encosta. O principal material avaliado para utilização como aterro são restos de pneus triturados, já encontrados no mercado atual. A avaliação desta solução de aterro em meia encosta decorre principalmente do fato de evitar desmontes de rocha que ocasionariam a interrupção do tráfego em uma importante rodovia do estado. Aliado a isso, é baixa a ocorrência de solos de boa qualidade no trecho, de modo que o aterro é geralmente realizado com materiais rochosos de ocorrência local ou materiais importados. A possibilidade de diminuir a utilização de um material nobre a ser explorado na natureza, juntamente com a utilização de materiais que ainda não possuem 100% de destinação adequada, aliada ao baixo peso específico e adequada resistência ao cisalhamento, incentivaram a realização dos estudos. Ensaios de resistência ao cisalhamento e comportamento de compressão foram realizados para avaliar os parâmetros geotécnicos, a fim de obter um modelo geomecânico. Devido aos resultados de teste satisfatórios, tem sido considerado possível o uso de tais materiais. Os parâmetros obtidos em condições de confinamento foram aceitáveis para aterros de rodovias especialmente quando as aparas de pneus foram misturadas com agregados rochosos. Seu uso como um material de aterro pode ser incentivado, a fim de reduzir o uso de rochas naturais, para obter uma utilização adequada de restos de pneus e para gerar uma maior estabilidade dos aterros com a substituição de solos com comportamento geotécnico pobre. Isto é conseguido principalmente pela diminuição do peso do aterro, pela melhoraria das condições de drenagem e pela definição de uma seção transversal geometricamente segura. / Economic growth leads to the need to increase the capacity of existing highways. When crossing natural slopes often are linked to occurrences of instability so that increased work capacity generate big impact. The objective of this research is to evaluate the increase in capacity of a highway stretch ERS / 122, minimizing impacts by setting the standard section with minimum dimensions, but safe for the user, using a lightweight material as fill. The main material evaluated for use as embankment is shredded tire debris, already found on the market. The evaluation of this embankment solution on natural slopes is mainly to avoid rock blasting which would interrupt the traffic on this important State highway. As there is few occurrences of good quality soil near the construction sites, the fills are usually built with local or imported rock materials. The ability to reduce the use of rock to be exploited from nature by the use of recycled materials combined with its low specific weight and adequate shear strength encouraged this study. Tests of shear strength and compression behavior were carried out to evaluate geotechnical parameters in order to obtain a geomechanical model. Due to satisfactory test results the use of such materials has been considered possible. The parameters obtained on confined conditions were acceptable for road fills especially when scrab tires were mixed with rock aggregates. Its use as an embankment material can be incentivatedf in order to reduce the use natural rocks, to obtain an adequate use for tire scraps and to generate a greater stability for embankments as replacement of soils with poor geotechnical behavior. This is achieved mainly by decreasing landfill weight, improving the drainage conditions and definition of geometrically safe embankment cross-section.

O gerenciamento adequado de resíduos sólidos implica na proposição de tecnologias ambientalmente adequadas de reciclagem ou disposição final. Mundialmente, no caso de pneus inservíveis, a principal forma de destino final é a estocagem ou a queima para recuperação de energia. A estocagem pode gerar problemas ambientais como o risco de incêndios e a proliferação de animais ou insetos vetores de doenças. Embora venha crescendo o estudo de tecnologias para reciclagem e ou reutilização de pneus inservíveis, o total efetivamente reciclado é pequeno, mesmo em países que priorizam estas ações. O alto custo operacional e tecnológico inviabiliza uma maior abrangência na adoção de destas técnicas. Por outro lado, tecnologias de baixo desembolso de capital apresentam pequena demanda por pneus descartados. A tecnologia estudada reúne características de baixo custo operacional, em comparação às demais formas de reciclagem e a vantagem de propiciar controle indireto ao mosquito vetor da dengue, além de recuperar áreas degradadas por erosão e incrementar os reflorestamentos com espécies nativas. Ela consiste em enterrar pneus inservíveis em grandes erosões (voçorocas) ou com eles construir barreiras de assoreamento como parte da estratégia de recuperação da paisagem erodida que será posteriormente revegetada. Resultados dos testes de respirometria e liberação de zinco não demonstraram interferências negativas com a microbiota ou a liberação excesssiva de zinco na solução do solo ou no seu lixiviado. O potencial operacional de adoção da técnica foi demonstrado ser viável para todo o Estado de São Paulo, excluindo-se, eventualmente, a sua região metropolitana. / The appropriate solid waste management implies on the proposal of clean technologies for recycling as well as disposal of wastes widely generated by industrial processess. Regarding scraped tyres, stockpilling and energy recovery are the main practises adopted. Generation of urban pragues and pollution from uncontroled fire are large environmental problemas associated to the management of wasted tyre. Although tyre recycling technologies have been increasing the cost effectiveness associated to these technologies still being worthless, even in developed countries. On the other hand, low cost technologies demand a small amount of scraped tyre. The technology studied has a relative high demand for scraped tyre and also seems to be suitable for tyre disposal, dengue fever control as well as an improvement on degradated land restoration and reforesting. Results from biological test (soil respirometry) and zinc release from soil solution and leachates showed no interference with soil microbes, neither soil nor water contamination. Information generated from geoprocessing came across to a huge number of erosions in São Paulo State where the technique should be applied.

Cette thèse s'intéresse au comportement mécanique de géocellules constitutives de merlons pare-blocs. Ces ouvrages sont des digues placées sur la trajectoire potentielle des blocs rocheux et visant leur arrêt. Les géocellules sont des structures métriques associant enveloppe préfabriquée et matériau granulaire. <br />Les cellules étudiées sont cubiques et constituées de grillage à maille hexagonale et de géotextile, et remplies de matériau granulaire grossier, de sable ou de mélange sable-pneus déchiquetés.<br />Le comportement de cellules individuelles a été étudié expérimentalement pour des chargements pseudo-statique et dynamique. Il apparaît que la réponse de la cellule à faible déformation, sous compression pseudo-statique, dépend principalement des caractéristiques du matériau de remplissage. Celles de l'enveloppe interviennent en grandes déformations. Sous impact, par une sphère de 250kg, la capacité d'une cellule à limiter les contraintes transmises à son support dépend des conditions aux limites de la cellule et, dans une moindre mesure, du matériau de remplissage. La configuration optimale est une cellule remplie du matériau granulaire grossier libre de se déformer latéralement.<br />Les modèles numériques de comportement mécanique des matériaux et des cellules, de type éléments discrets, ont été calés et validés grâce aux résultats de ces expérimentations.<br />Les résultats ont été extrapolés à l'échelle de l'ouvrage dans le but d'orienter les choix structurels en vue d'expérimentations sur ouvrage vraie grandeur.

Thèse de doctorat : Sciences. Mécanique : Ecole centrale de Lyon : 2003. / 120 réf.

Thèse de doctorat : Sciences. Mécanique : Ecole centrale de Lyon : 2003. / Titre provenant de l'écran-titre. 120 réf.