Como una alternativa de solución a la creciente demanda de materiales de construcción de bajo costo, generada por el crecimiento demográfico en las principales ciudades del país, se ha investigado previamente en la PUCP un material compuesto de cemento, papel reciclado, quitosano y fibra de sisal. Este material denominado fibrocemento posee propiedades adecuadas para la fabricación de paneles y calaminas de bajo costo, por lo que la producción de éstas permitiría la construcción de viviendas económicas. En esta línea de investigación, se ha previsto el desarrollo de una planta piloto para la fabricación de calaminas, dentro de la cual, una de las etapas finales de producción consiste en el prensado del fibrocemento para maximizar su resistencia. En este sentido, el objetivo de la presente tesis es diseñar una prensa hidráulica de 100 toneladas para la fabricación de calaminas según las normas NTP-ISO 9933, con la intención de evaluar las propiedades de dichas calaminas como paso previo a su producción en serie. La metodología utilizada para el diseño de dicha prensa se puede resumir en las siguientes etapas: i) Estudio del estado de la tecnología y definición de los parámetros requeridos para el diseño; ii) elaboración de una “lista de exigencias” que cuantifica los diversos aspectos que se deben cumplir al realizar el diseño, tales como la función del equipo, los materiales, la geometría, la rigidez, cargas, fuentes de energía, entre otros; iii) cálculo estructural y diseño del equipo; iv) selección de componentes hidráulicos del mismo y, finalmente, v) se han elaborado los planos de fabricación, así como el costeo y planificación de recursos para su fabricación e implementación. Como resultado, se ha diseñado una prensa hidráulica adecuada para la fabricación de calaminas de fibrocemento según las normas NTP-ISO 9933, cuyas especificaciones principales son: 100 toneladas de capacidad; 550 mm de carrera disponible; dimensiones generales de 1500 x 1700 x 2700 mm; mesa de trabajo de 1370 x 670 mm y 0,3 mm de deflexión máxima (con carga nominal); unidad de presión de 200 bar nominal, 240 bar máximo y 50 litros/min de caudal máximo; motor eléctrico de 15 KW (20 HP) y 1710 rpm y, por último, costo total de fabricación de S/. 70 000.00 aproximadamente. / Tesis

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T21:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:33:47Z : No. of bitstreams: 1 180826.pdf: 3084890 bytes, checksum: 040fc062e6ac0b352da615f8d967e943 (MD5)

Neste trabalho foi desenvolvido um ferramental para prensagem hidráulica de esferóides de alumina baseado no processo de fabricação de tijolos de alumina e placas cerâmicas para revestimento, pois até a realização deste, o processo conhecido no mercado para a produção de esferas de alumina, era através da prensagem conhecida como isostática. Estas esferas e esferóides tem o objetivo de servir como corpos moedores para as indústrias cerâmicas e de mineração para o beneficiamento de matérias primas fazendo a redução das partículas do material sólido, sendo que estas esferas e esferóides são introduzidas no interior de um equipamento chamado de moinho de bolas. Então, foi construído um mecanismo adaptativo que faz com que uma prensa hidráulica, que até o momento fazia apenas a compactação de material com formatos quadrados e retangulares com uma determinada espessura, possa produzir compactados com um formato esférico. O desenvolvimento se deu primeiramente na confecção de um modelo com uma cavidade de compactação obtido através de uma prensa hidráulica manual, sendo possível com esta obter-se esferóides para os testes laboratoriais de densidade aparente e de desgaste, sendo estas duas as principais premissas para o bom desempenho destes corpos moedores nos interiores dos moinhos de desagregação de matéria prima. Com os resultados de densidade aparente e de desgaste que foram alcançados com os esferóides produzidos a partir do modelo de uma cavidade, foi possível construir um protótipo do ferramental, só que agora com oito cavidades de compactação, e foi instalado este protótipo em uma prensa hidráulica automática para verificar se o seu desempenho em real situação de produção industrial, conseguia-se os mesmos resultados obtidos com o modelo de uma cavidade. Com isso, constatou-se a viabilidade da utilização do método proposto do ferramental para a prensagem hidráulica de esferóides de alumina, considerando que todos os ensaios experimentais e industriais realizados, se comportaram com igualdade ou superioridade às esferas produzidas no método tradicional que é através da prensagem isostática. / This paper describes a work where a tool for hydraulic pressing of spheroids made of alumina was developed based on the process of making bricks and making ceramic boards for covering. This work was carried on because so far, the known process in the market for production of spheres made of alumina was through a pressing known as isostatic. These spheres and spheroids have the function to serve as grinder bodies in the ceramic and mining industries for the improvement of raw material resulting in the reduction of particles of the solid material, that is, these spheres and spheroids are put inside an equipment called balls mill. So, an adaptive mechanism was built to make the hydraulic press, which so far performed only the compaction of material of square and rectangle shapes with a determined thickness, producing compacted ones of a spherical shape. At first, the development started with the construction of a model containing one cavity of compaction obtained through a manual hydraulic press, which provided spheroids for the lab tests of ostensible density and abrasion, which are considered the main premises for the good performance of these grinding bodies inside the mills for dissolution of raw material. With the effects as of density apparent and as of wear and tear than it is to have been ranging with the spheroids produced from the template from a crevice, and compared with the values of the balls manufacture traditionally , he went feasible assembly um target system from the tool was built containing not one, but eight cavities of compaction and it was installed inside an automatic hydraulic press to verify if its performance in real situation of industrial production, could reach the same results obtained with the model with one cavity. By doing that, the viability of the use of the tool proposed method for hydraulic pressing of spheroids made by alumina was proved, taking to account that all the experimental and industrial tests performed behaved equally as, or superiorly than the spheres produced in the traditional method, which is through isostatic pressing.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T19:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194424.pdf: 8676061 bytes, checksum: df8d4cebf790e2d8ccd38eedb21fbb8c (MD5) / O objetivo desta pesquisa foi estudar e identificar os mecanismos geradores de ruído em uma prensa de grande capacidade (900 toneladas), suas fontes e as respectivas contribuições de cada uma delas no nível de pressão sonora resultante. Para atingir esses objetivos, medições das velocidades médias das placas e chapas que cobrem a estrutura da prensa foram realizadas e as eficiências de radiação dessas foram modeladas matematicamente. Em seguida foram estimados os níveis de potência sonora dessas estruturas. Da mesma forma, os níveis de pressão sonora gerados pelo processo de estampagem foram adquiridos nas posições de operação da máquina. Nas análises dos principais fontes geradores de ruído, trabalhou-se com dois níveis, conforme a legislação vigente: o nível Leq (dBA) para avaliação da poluição sonora e NPSmax (dBL). Para tanto, os sinais adquiridos foram simulados com estes dois níveis, possibilitando a comparação de ambas as situações para atendimento à norma e verificação da influência do ruído no campo direto. As contribuições mais significativas para os valores de Leq foram as das fontes cabeçote, tanto na região frontal e lateral. Para os níveis impulsivos foram as do próprio impacto do martelo, seguido da fratura do material e expansão do ar. Na análise no domínio da freqüência verificou-se que conteúdo básico do ciclo da prensa está concentrado na faixa de baixas freqüências, que é relacionada com o processo de impacto. Os mecanismos de geração de ruído básicos são o do ruído de aceleração, que é associado com o impacto, e o ruído originado das vibrações estruturais, principalmente após o impacto, conforme visto nas análises de densidade espectral de potência do espectro sonoro do ciclo de estampagem.

Neste trabalho foi desenvolvido um ferramental para prensagem hidráulica de esferóides de alumina baseado no processo de fabricação de tijolos de alumina e placas cerâmicas para revestimento, pois até a realização deste, o processo conhecido no mercado para a produção de esferas de alumina, era através da prensagem conhecida como isostática. Estas esferas e esferóides tem o objetivo de servir como corpos moedores para as indústrias cerâmicas e de mineração para o beneficiamento de matérias primas fazendo a redução das partículas do material sólido, sendo que estas esferas e esferóides são introduzidas no interior de um equipamento chamado de moinho de bolas. Então, foi construído um mecanismo adaptativo que faz com que uma prensa hidráulica, que até o momento fazia apenas a compactação de material com formatos quadrados e retangulares com uma determinada espessura, possa produzir compactados com um formato esférico. O desenvolvimento se deu primeiramente na confecção de um modelo com uma cavidade de compactação obtido através de uma prensa hidráulica manual, sendo possível com esta obter-se esferóides para os testes laboratoriais de densidade aparente e de desgaste, sendo estas duas as principais premissas para o bom desempenho destes corpos moedores nos interiores dos moinhos de desagregação de matéria prima. Com os resultados de densidade aparente e de desgaste que foram alcançados com os esferóides produzidos a partir do modelo de uma cavidade, foi possível construir um protótipo do ferramental, só que agora com oito cavidades de compactação, e foi instalado este protótipo em uma prensa hidráulica automática para verificar se o seu desempenho em real situação de produção industrial, conseguia-se os mesmos resultados obtidos com o modelo de uma cavidade. Com isso, constatou-se a viabilidade da utilização do método proposto do ferramental para a prensagem hidráulica de esferóides de alumina, considerando que todos os ensaios experimentais e industriais realizados, se comportaram com igualdade ou superioridade às esferas produzidas no método tradicional que é através da prensagem isostática. / This paper describes a work where a tool for hydraulic pressing of spheroids made of alumina was developed based on the process of making bricks and making ceramic boards for covering. This work was carried on because so far, the known process in the market for production of spheres made of alumina was through a pressing known as isostatic. These spheres and spheroids have the function to serve as grinder bodies in the ceramic and mining industries for the improvement of raw material resulting in the reduction of particles of the solid material, that is, these spheres and spheroids are put inside an equipment called balls mill. So, an adaptive mechanism was built to make the hydraulic press, which so far performed only the compaction of material of square and rectangle shapes with a determined thickness, producing compacted ones of a spherical shape. At first, the development started with the construction of a model containing one cavity of compaction obtained through a manual hydraulic press, which provided spheroids for the lab tests of ostensible density and abrasion, which are considered the main premises for the good performance of these grinding bodies inside the mills for dissolution of raw material. With the effects as of density apparent and as of wear and tear than it is to have been ranging with the spheroids produced from the template from a crevice, and compared with the values of the balls manufacture traditionally , he went feasible assembly um target system from the tool was built containing not one, but eight cavities of compaction and it was installed inside an automatic hydraulic press to verify if its performance in real situation of industrial production, could reach the same results obtained with the model with one cavity. By doing that, the viability of the use of the tool proposed method for hydraulic pressing of spheroids made by alumina was proved, taking to account that all the experimental and industrial tests performed behaved equally as, or superiorly than the spheres produced in the traditional method, which is through isostatic pressing.

Neste trabalho foi desenvolvido um ferramental para prensagem hidráulica de esferóides de alumina baseado no processo de fabricação de tijolos de alumina e placas cerâmicas para revestimento, pois até a realização deste, o processo conhecido no mercado para a produção de esferas de alumina, era através da prensagem conhecida como isostática. Estas esferas e esferóides tem o objetivo de servir como corpos moedores para as indústrias cerâmicas e de mineração para o beneficiamento de matérias primas fazendo a redução das partículas do material sólido, sendo que estas esferas e esferóides são introduzidas no interior de um equipamento chamado de moinho de bolas. Então, foi construído um mecanismo adaptativo que faz com que uma prensa hidráulica, que até o momento fazia apenas a compactação de material com formatos quadrados e retangulares com uma determinada espessura, possa produzir compactados com um formato esférico. O desenvolvimento se deu primeiramente na confecção de um modelo com uma cavidade de compactação obtido através de uma prensa hidráulica manual, sendo possível com esta obter-se esferóides para os testes laboratoriais de densidade aparente e de desgaste, sendo estas duas as principais premissas para o bom desempenho destes corpos moedores nos interiores dos moinhos de desagregação de matéria prima. Com os resultados de densidade aparente e de desgaste que foram alcançados com os esferóides produzidos a partir do modelo de uma cavidade, foi possível construir um protótipo do ferramental, só que agora com oito cavidades de compactação, e foi instalado este protótipo em uma prensa hidráulica automática para verificar se o seu desempenho em real situação de produção industrial, conseguia-se os mesmos resultados obtidos com o modelo de uma cavidade. Com isso, constatou-se a viabilidade da utilização do método proposto do ferramental para a prensagem hidráulica de esferóides de alumina, considerando que todos os ensaios experimentais e industriais realizados, se comportaram com igualdade ou superioridade às esferas produzidas no método tradicional que é através da prensagem isostática. / This paper describes a work where a tool for hydraulic pressing of spheroids made of alumina was developed based on the process of making bricks and making ceramic boards for covering. This work was carried on because so far, the known process in the market for production of spheres made of alumina was through a pressing known as isostatic. These spheres and spheroids have the function to serve as grinder bodies in the ceramic and mining industries for the improvement of raw material resulting in the reduction of particles of the solid material, that is, these spheres and spheroids are put inside an equipment called balls mill. So, an adaptive mechanism was built to make the hydraulic press, which so far performed only the compaction of material of square and rectangle shapes with a determined thickness, producing compacted ones of a spherical shape. At first, the development started with the construction of a model containing one cavity of compaction obtained through a manual hydraulic press, which provided spheroids for the lab tests of ostensible density and abrasion, which are considered the main premises for the good performance of these grinding bodies inside the mills for dissolution of raw material. With the effects as of density apparent and as of wear and tear than it is to have been ranging with the spheroids produced from the template from a crevice, and compared with the values of the balls manufacture traditionally , he went feasible assembly um target system from the tool was built containing not one, but eight cavities of compaction and it was installed inside an automatic hydraulic press to verify if its performance in real situation of industrial production, could reach the same results obtained with the model with one cavity. By doing that, the viability of the use of the tool proposed method for hydraulic pressing of spheroids made by alumina was proved, taking to account that all the experimental and industrial tests performed behaved equally as, or superiorly than the spheres produced in the traditional method, which is through isostatic pressing.

Tese de mestrado. Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Como una alternativa de solución a la creciente demanda de materiales de construcción de bajo costo, generada por el crecimiento demográfico en las principales ciudades del país, se ha investigado previamente en la PUCP un material compuesto de cemento, papel reciclado, quitosano y fibra de sisal. Este material denominado fibrocemento posee propiedades adecuadas para la fabricación de paneles y calaminas de bajo costo, por lo que la producción de éstas permitiría la construcción de viviendas económicas. En esta línea de investigación, se ha previsto el desarrollo de una planta piloto para la fabricación de calaminas, dentro de la cual, una de las etapas finales de producción consiste en el prensado del fibrocemento para maximizar su resistencia. En este sentido, el objetivo de la presente tesis es diseñar una prensa hidráulica de 100 toneladas para la fabricación de calaminas según las normas NTP-ISO 9933, con la intención de evaluar las propiedades de dichas calaminas como paso previo a su producción en serie. La metodología utilizada para el diseño de dicha prensa se puede resumir en las siguientes etapas: i) Estudio del estado de la tecnología y definición de los parámetros requeridos para el diseño; ii) elaboración de una “lista de exigencias” que cuantifica los diversos aspectos que se deben cumplir al realizar el diseño, tales como la función del equipo, los materiales, la geometría, la rigidez, cargas, fuentes de energía, entre otros; iii) cálculo estructural y diseño del equipo; iv) selección de componentes hidráulicos del mismo y, finalmente, v) se han elaborado los planos de fabricación, así como el costeo y planificación de recursos para su fabricación e implementación. Como resultado, se ha diseñado una prensa hidráulica adecuada para la fabricación de calaminas de fibrocemento según las normas NTP-ISO 9933, cuyas especificaciones principales son: 100 toneladas de capacidad; 550 mm de carrera disponible; dimensiones generales de 1500 x 1700 x 2700 mm; mesa de trabajo de 1370 x 670 mm y 0,3 mm de deflexión máxima (con carga nominal); unidad de presión de 200 bar nominal, 240 bar máximo y 50 litros/min de caudal máximo; motor eléctrico de 15 KW (20 HP) y 1710 rpm y, por último, costo total de fabricación de S/. 70 000.00 aproximadamente.

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.