Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213569.pdf: 3767091 bytes, checksum: e164e4994edb5255765aa0452babc550 (MD5) / As atividades de projeto de sistemas automáticos ocorrem em diferentes domínios tecnológicos e, dependendo da amplitude do sistema, pode haver o envolvimento de diver-sos especialistas, cada qual capaz de resolver aspectos técnicos em sua área do conheci-mento. Por sua vez, entende-se que a integração de todos os especialistas é possível por meio de uma metodologia própria para sistemas automáticos que contemple, dentro do pos-sível, o processo de projeto de sistemas técnicos e o desenvolvimento de software. Nesse contexto, este trabalho apresenta a elaboração de um aplicativo para um sistema de projeto e controle de posicionadores hidráulicos. Este software realiza o controle de posição de sis-temas eletro-hidráulicos e também implementa um diagrama sistematizado de procedimen-tos para dimensionamento e análise estática e dinâmica de circuitos hidráulicos. Uma vez que esse software está incluso em um equipamento que se caracteriza por ser um sistema automático, foi utilizada neste trabalho uma metodologia própria para sistemas automáticos com o intuito de se alcançar as funções as quais o software desenvolvido deve contemplar. Por sua vez, a implementação destas funções foi realizada seguindo-se aspectos da enge-nharia de software. Demonstrou-se que esta metodologia empregada, a qual integra técni-cas de descrição gráficas para sistemas automáticos e busca ser neutra quanto a possíveis implementações, mostrou-se uma ferramenta eficiente no projeto de sistemas automáticos. The design activities for the mechatronic systems happen in different technological domains. The many specialists' involvement can happen depending on the complexity of the system, each one capable to solve technical aspects in your knowledge area. However, we understand that the integration of all these specialists is possible through an appropriate methodology for mechatronic systems that contemplates the process of technical systems design and software development as much as possible. In this context, this work presents the building of an application for a system of design and control of hydraulic positioning sys-tems. For this, this software accomplishes the control of position of electro-hydraulic systems and also to implement a systematized diagram of procedures for the sizing and the analysis static and dynamic of hydraulic circuits. Because this application is included in an equipment that is characterized by being a mechatronic system, in this work is used an appropriate methodology for mechatronic systems with the intention of reaching the functions which the application to be developed should contemplate. Later, the implementation of these functions is accomplished following software engineering aspects. Like this, we can prove that this modelling methodology - which integrates graphic description techniques for mechatronic systems and tries to be neutral for possible implementations - is shown as an efficient tool in mechatronic systems design.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Em voo o nível de pressão sonora poder ser tão intenso a ponto de causar fadiga aos tripulantes, falhas de comunicação e desconforto aos passageiros. Os fabricantes de aviões estão cada vez mais preocupados com o nível de ruído gerado por seus equipamentos. Geralmente, as principais fontes de ruído em aviões são: ruído e vibração dos motores, camada limite turbulenta (TBL) e sistemas internos dos aviões (ar condicionado, pressurização...). Considerando essas excitações, alguns estudos foram realizados para caracterizar a resposta vibroacústica da fuselagem. Quando se reduz o nível de ruído gerado pelos principais mecanismos outras fontes, até então menos importantes podem ser ouvidas, como por exemplo, o sistema hidráulico. Os níveis de ruído e vibração gerados por sistemas hidráulicos tem recebido pouca atenção da comunidade acadêmica. Na verdade, as pesquisas mais interessantes estudaram a resposta vibroacústica desses sistemas do ponto de vista de aplicação industrial. Além disso, quando estudado, o sistema hidráulico foi investigado isoladamente de outras estruturas. Medições em voo mostraram níveis de pressão sonora acima do ruído de fundo para algumas frequências específicas. Os picos correspondem à frequência de bombeamento e a primeira harmônica. Resultantes do mecanismo de bombeamento da bomba hidráulica produzem uma pertubação periódica no escoamento do fluido. Nessa tese, um mecanismo de geração e propagação de ruído em sistemas hidráulicos é proposto. Assume-se que flutuações de pressão no fluido produzem ondas de flexão na tubulação que transmite energia vibratória para a estrutura. Esse comportamento é modelado considerando uma tubulação com fluido fixada em uma estrutura através de um isolador de vibrações. A propagação da onda na tubulação é baseada na teoria de Euller-Bernoulli. O isolador de vibrações é primeiro modelado como um sistema mola/amortecedor e depois como uma viga. Diferentes configurações de placas são analisadas, representadas por uma impedância mecânica. Resultados de força transmitida, energia refletida e transferida são analisados.<br>

Tese (doutorado)- Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323449.pdf: 7173306 bytes, checksum: 58fc05906e186577b1be51badd106422 (MD5) Previous issue date: 2013 / A presente tese trata da sistematização do processo de projeto pa-ra sistemas hidráulicos com o uso de fluidos biodegradáveis. Atualmen-te a tendência de aumento de potência nos sistemas hidráulicos é alcan-çada por meio do emprego de maiores pressões de operação e conse-quentemente, utilizando componentes menores. Altas pressões implicam em maior possibilidade de vazamentos e, por conseguinte, derramamen-to de fluido. Esses acidentes podem trazer sérios prejuízos ao meio am-biente como, por exemplo, no setor de geração de energia elétrica, e em especial nas Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH´s), cujos volumes de fluido hidráulico mineral são da ordem de centenas de litros e que usu-almente operam desassistidas e monitoradas a distância, de forma que não é possível agir rapidamente para evitar que eventuais vazamentos contaminem os recursos hídricos. Outra perspectiva deste problema refere-se aos derrames existentes em sistemas hidráulicos móveis como, por exemplo, máquinas agrícolas, onde estudos indicam que são derra-mados anualmente no solo de cultivos milhares de litros de óleo mineral conseqüente de falhas e vazamentos nestes sistemas hidráulicos. Neste contexto e com o intuito de evitar ou mitigar a questão do risco ambien-tal, identifica-se no Brasil e no mundo um caminho de incentivos a pro-cura de desenvolvimento de sistemas e/ou produtos ecologicamente corretos, tal como o uso crescente de fluidos biodegradáveis nos siste-mas hidráulicos de potência, substituindo o atualmente usado fluido mineral. Sendo assim, no presente trabalho apresenta-se uma solução para o projeto de sistemas hidráulicos que possam empregar fluidos biodegradáveis, a qual foca-se na sistematização de procedimentos para especificação e análise dos requisitos de sistemas hidráulicos, com o fim de adequar e otimizar o desempenho e a vida útil dos componentes as-sim como do próprio fluido. Com estratégias adequadas de projeto, em-pregando-se conceitos de sistemas hidráulicos, análise de fluidos, moni-toração e tecnologia ambiental, a sistematização de projeto garante a minimização dos problemas intrínsecos na utilização de fluidos biode-gradáveis nos sistemas hidráulicos apresentando ao mesmo tempo, uma solução no âmbito ecológico e de projeto para o desenvolvimento de novas tecnologias para os sistemas hidráulicos, seja na área industrial ou móbil. A estruturação da sistematização é orientada por meio do desen-volvimento de um protótipo de sistema computacional inteligente, utili-zando a técnica de sistema baseado no conhecimento (SBC). Baseando-se nos requisitos de projeto, o protótipo incorpora critérios para análise e tomada de decisão, o qual resulta na seleção (especificação) de um ou vários fluidos biodegradáveis, a seleção dos principais componentes do circuito hidráulico, assim como a definição de diretrizes de monitoração do sistema hidráulico. Finalmente, a sistematização sintetizada no protó-tipo SBC é verificada e validada por meio de avaliações de especialistas de diferentes domínios de conhecimento. <br> / Abstract : This thesis deals with the systematization of design process for hydraulic systems using biodegradable fluids. Nowadays, the trend in power increase in hydraulic systems is achieved through of the use of high operating pressures and therefore, using small components. High pressures require a greater chance of leakage and as result, spilling of fluid. These accidents can cause serious damage to the environment, for example, in the electric power generation sector, especially in the Small Hydro Power (SHP), whose volume of mineral hydraulic fluid is the order of hundreds of liters and usually operate unattended and moni-tored from a distance, so that it is not possible to act quickly to prevent contamination of water resources due to any incidental leaks. Another perspective to this problem relate to leakage existing in hydraulic mo-bile systems, for example, agricultural machines, where studies indicate that are annually poured on farmland thousands of liters of mineral oil, resulting from failures and leakages in these hydraulic systems. In this context and in order to avoid or mitigate the issue of environmental risk is identified in Brazil and the world a way of incentives in search of systems development and / or environmentally friendly products, such as the increasing use of biodegradable fluids in hydraulic systems, re-placing currently used mineral fluid. Therefore, in this work a solution for the design of hydraulic systems that may employ biodegradable fluids is proposed, which focuses on the systematization of procedures for specifying and analyzing the requirements of hydraulic systems in order to adapt and optimize the performance and component life, as well as the fluid itself. With appropriate strategies of design, using concepts of hydraulic systems, fluid analysis, monitoring, and environmental technology, the systematization guarantees the minimization of the problems inherent in the use of biodegradable fluids in hydraulic sys-tems, where is presented at the same time a solution within ecological and design scopes for the development of new technologies for hydrau-lic systems, whether in industrial or mobile sector. The structuring of the systematization is oriented through the development of a computational intelligent system prototype, using the technique of the knowledge-based system (SBC). Based on the design requirements, the prototype incorporates criteria to analysis and decision making, which results in the selection (specification) of one or various biodegradable fluids, the selection of the main components of the hydraulic circuit, well as defini-tion of guidelines monitoring of the hydraulic system. Finally, the sys-tematization which is encapsulated in the prototype is verified and vali-dated by expert reviews of different knowledge domains.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T05:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste estudo é criar através das ferramentas disponíves do TQC um modelo capaz de avaliar quais são as mudanças necessárias a se efetivar nos escritórios e empresas de projetos de Sistemas Hidrossanitários Prediais sob aspecto operacional, e provê-los de sistema confiável de avaliação das não- conformidades decorrentes das falhas verificadas no transcorrer do desenvolvimento do projeto. Esse modelo operacional, em conjunto com uma lista de verificação, vem para dar suporte ao processo de gestão operacional da atividade de elaboração dos projetos hidrossanitários, tendo em vista a minimização de falhas decorrentes deste projeto, no processo produtivo da construção. Esse tema foi escolhido porque atualmente as empresas têm buscado melhorar sua participação no mercado, através da melhoria da qualidade de seus produtos e porque a área dos Sistemas Hidrossanitários Prediais, um importante subsistema da construção civil, maior empregador da economia nacional, não contempla ferramentas adequadas para esse fim. A metodologia aplicada nesta pesquisa consistiu de revisão bibliográfica, para que se pudesse identificar a concepção de estudiosos dos temas pertinentes ao TQC, de forma plena as quais envolvessem a construção civil, de forma a subsidiar este trabalho.Na seqüência passou-se ao estudo da metodologia a ser aplicada na elaboração do modelo proposto, resultando na divisão em três fases: planejamento; preparação e montagem e, por fim, a forma de implantação prática do modelo. Após a definição desse modelo passou-se à sua implantação num projeto de grande porte através de uma empresa de projetos interessada em utilizá-lo comercialmente. Ao longo dessa implantação pode ser feita a validação de cada etapa inicialmente proposta na metodologia. Concluído o estudo, ficou evidenciado que tais procedimentos, além de necessários, eram imprescindíveis à boa performance e obtenção de um padrão de qualidade acima da média para o produto (projeto de SHP) e para a melhoria do processo de gestão da empresa, concluindo com algumas recomendações para a continuidade dos estudos referentes ou relacionados ao tema.

Para algumas categorias de produtos, insumos como embalagem podem ter um peso significativo na composição do custo do produto final. No caso de vários produtos embalados em frascos plásticos este é um cenário comum que tem como conseqüência uma exigência de aumento de desempenho das máquinas sopradoras que produzem tais frascos. Com o objetivo de cumprir tal exigência, este trabalho realiza uma análise do sistema hidráulico de uma sopradora para redução do tempo de posicionamento nos principais movimentos executados por alguns dispositivos vitais, os quais possuem comandos eletrohidráulicos de controle de posição e velocidade constituídos de válvulas hidráulicas de controle de vazão, válvulas direcionais proporcionais e atuadores lineares. A forma desta análise é conduzida inicialmente através da modelagem dos componentes hidráulicos envolvidos nos movimentos destes dispositivos e, posteriormente, de um ensaio através do registro das grandezas físicas de interesse como pressões e velocidades de posicionamento utilizando como bancada de testes uma sopradora existente. O desempenho atual do equipamento em questão, registrado através do ensaio, pode ser então comparado com os resultados obtidos na modelagem para uma análise final com o objetivo de tornar a sopradora mais rápida e produtiva além de validar o modelo estabelecido para a realização de projetos futuros. / Many times, for some products classes, inputs as packaging may have an expressive weight in the final product cost structure. In the case of products packaged into plastic containers, this is an usual scenario that has as result, the increase of performance requirements of the blow mold machines that produce such containers. A point to be studied in the blow mold machines to fulfill such requirement is an analysis of its hydraulic system in a way to reduce the positioning time in the most significant movements performed by its main devices. Such devices have electro-hydraulic position and speed controls composed by flow control and proportional valves and linear actuators. So, it is presented in this work the description of blow mold machine, modeling of hydraulic components involved with the main equipment\'s movements and an experience to record physical values as pressures and positioning speeds using an existent blow mold machine as testing bench. The tested registers can be confronted against the results obtained in the modeling analysis as a target to make the blow mold machine more productive besides of validate the model to the future projects.

O estudo de sistemas mecânicos e hidráulicos foi desenvolvido para a execução da modelagem dinâmica de um servo-atuador hidromecânico de comando da superfície de controle de rolagem, aileron, da aeronave CJ1 desenvolvida durante a fase prática do Mestrado Profissionalizante da EMBRAER. Este trabalho aborda a modelagem e simulação de todos componentes internos do servo-atuador hidromecânico. Com esta modelagem podem-se fazer verificações de comportamento normal e comportamento anormal após a inserção de falhas nos componentes. Para tanto, fez-se uso de software compatível com os padrões EMBRAER, os quais são MatLab e Simulink. As simulações são quase todas não lineares e foram feitas utilizando tanto linguagem de programação quanto diagrama de blocos.

O presente trabalho tem por objetivo modelar, simular e analisar um sistema hidráulico para uma aeronave comercial regional. Para isso, ée considerado o comportamento do avião em algumas situações distintas de vôo, como falha de uma bomba principal, atuação do acumulador, utilização da "unidade de transferência de potência" e diferentes condições de temperatura. Desta forma, ée efetuada a formulação matemática dos diversos componentes do sistema através das equações da Mecânica e da Hidráulica e em seguida, modelado pelo método de Grafo de Ligações, o que permitiu uma visão completa do funcionamento do mesmo. A partir deste modelo e por meio da plataforma AMESim ée possível desenvolver um outro modelo semelhante, simulando para as condições acima. Por fim, são feitas verificações de como o sistema se comporta.

Este trabalho documenta o estudo de uma servoválvula eletro-hidráulica de aplicação em sistemas de comando de vôo de aeronaves, para a construção do conhecimento necessário na síntese de sistemas detecção e isolamento de falhas baseados em modelo. O estudo compreende a análise do funcionamento e o levantamento do envelope normal de operação da servoválvula eletro-hidráulica em malha aberta e fechada, através de sua modelagem matemática e simulação. Compreende também o estudo das principais falhas às quais o componente está sujeito e a análise da influência destas na resposta dinâmica da servoválvula. Por fim, as falhas estudadas são modeladas linearmente possibilitando a aplicação da teoria de controle linear na síntese de monitores para detecção e isolamento de falhas.

The present work is a study of the effects of air in hydraulic control system. The study is based on models of: the mixture of air with hydraulic fluid, the servo hydraulic control system and experimental identification. The air mixture model is to evaluate the impact on the fluid properties, the hydraulic system';s one is to assess the impact of changes in the fluid properties in the system performance and identification to estimate the amount of air in the system.

La Orden del Císter surgida en Francia a finales del siglo XI, no sólo nos descubre una forma de vida religiosa basada en el aislamiento, la oración, el trabajo y la austeridad, sino toda una arquitectura hidráulica que, lejos de romper con la técnica de épocas anteriores, se sirve de ella depurándola y asegurando la continuidad del conocimiento adquirido. Su esquema de organización materno-filial entre abadías facilitó que la tecnología aplicada en cualquiera de ellas, rápidamente alcanzase una gran difusión por toda Europa. Aragón y Cataluña por su situación limítrofe con el país galo, serían testigos de primera línea de la llegada del Císter a la Península. Dos Comunidades unificadas entonces en la Corona del reino de Aragón y el condado catalán, que verían en esta Orden una forma de repoblar los territorios conquistados, y un modelo a seguir en cuanto a técnicas hidráulicas y de regadío. En el presente trabajo se analizan las instalaciones hidráulicas del Císter desde su origen hasta su implantación en España, y su desarrollo posterior en los principales cenobios cistercienses de la Corona de Aragón. Un trabajo que pretende arrojar luz en torno a la lógica hidráulica que subyace en éstos, estableciendo relaciones con el entorno, y teniendo siempre presente que quizá la actualidad arquitectónica requiera de una mirada atrás, a partir de la cual podamos desarrollar nuestro futuro.