The broad aim of this thesis was to progress understanding of the neuromechanics of joint stability and injury mechanisms by investigating the interactions between neuromuscular function and balance perturbations as well as the influence of sex and fatigue on these variables. Knee extensor (KE) and plantar flexor (PF) isometric strength parameters (maximum voluntary torque (MVT), explosive voluntary torque (EVT)) were related in young healthy adults. EVT of KE and PF were correlated at 4/5 time points during the rising torque-time curve for all absolute (r = 0.488-0.755) and relative (to body mass (BM) (r = 0.517-0.669) and MVT (r = 0.353-0.480)) expressions of EVT. These results suggest that KE and PF function is related for both maximum and explosive torque. Males were stronger for KE (+89%) and PF (+55%) than females. Males also displayed greater EVT at all time points in KE (+57-109%) and at 50-150 ms in PF (+33-52%). When MVT and EVT were normalised to BM, males continued to be stronger at all time points in KE (+23-60%) and from 100-150 ms (18-20%) in PF. No sex differences were found when EVT was normalised to MVT. Furthermore, sex differences were discovered in muscle morphology. Females had a smaller knee flexor (KF):KE size ratio, a proportionately small sartorius (SA) and gracilis (GR) and a proportionately larger vastus lateralis (VL), potentially predisposing females to greater risk of ACL injury. Females had a larger biceps femoris long head (BFlh) as a proportion of the KF than males, which may contribute to the higher risk of hamstring strain injury (HSI) in males. Regarding explosive performance and perturbation response, explosive PF torque had a weak to moderate correlation with COM displacement (COMD) from 400-500 ms (r = -0.346 to -0.508) and COM velocity (COMV) from 300-500 ms (r = -0.349 to -0.416), with weaker correlations between explosive KE torque and COMV at 400 ms (r = -0.381 to -0.411) but not with COMD. These findings suggest that greater explosive torque results in better control of the COM in response to unexpected perturbations. The effects of football simulated fatigue on these factors resulted in reduced maximal KF and KE torque. However, football simulated fatigue was not found to reduce EVT of either muscle group, or explosive H/Q ratio. Football simulated fatigue resulted in impaired balance response to unexpected perturbation in the posterior but not the anterior direction.

As lesões de tornozelo, mais precisamente na articulação subtalar, chamadas de entorses, estão bastante presentes no âmbito esportivo. No futsal, esporte amplamente praticado em nosso país, a entorse por inversão do tornozelo está entre as lesões que mais acometem os atletas em todos os níveis de sua prática devido às exigências que o esporte impõe. Avaliações isocinéticas têm sido utilizadas na medição de performances musculares com o intuído de se obterem dados mais precisos em relação às forças produzidas por diferentes grupos musculares. A razão de torque e ativação são duas variáveis que podem ser medidas nestes testes servindo como parâmetro para detectar possíveis desequilíbrios musculares entre músculos agonistas/antagonistas. Este trabalho buscou avaliar as razões de torque e ativação, bem como a potência e o trabalho musculares realizados pela musculatura eversora e inversora do tornozelo em atletas de uma equipe de futsal. Foram avaliados 13 atletas, dos quais 7 atletas com lesão unilateral de tornozelo serviram de amostra para uma comparação entre o membro lesado e não lesado. As razões de torque e ativação da musculatura eversora e inversora do tornozelo foram avaliadas durante contrações isométricas voluntárias máximas nos ângulos de -20º de inversão, 0º e 20º de eversão, e isocinéticas concêntricas e excêntricas nas velocidades de 60º, 120º e 180º/s. As variáveis de trabalho e potência também foram obtidas nestes testes. As razões de torque foram obtidas com a divisão dos valores do pico de torque eversor pelo pico de torque inversor, e as razões de ativação da mesma forma, porém dividindo o valor RMS do sinal EMG dos músculos eversores Fibular Curto e Fibular Longo pelo músculo inversor Tibial Anterior. Os valores encontrados nas razões de torque convencionais e funcionais não demonstraram diferenças significativas entre o grupo de tornozelos com e sem lesão, com exceção da razão funcional inversora EVexc/INVcon, na qual foram encontrados valores maiores no grupo lesado, o que indica possível desequilíbrio na relação Ev/Inv. As razões de ativação não mostraram diferenças significativas entre os dois grupos. Já as variáveis trabalho e potência foram equivalentes nos dois grupos, o que demonstra que após a lesão e a recuperação destes atletas, e com a volta as atividades esportivas houve um reestabelecimento na produção das forças musculares que atuam na musculatura eversora e inversora do tornozelo. / The ankle injuries, more precisely in "subtalar" joint, called sprains, are very present at the sportive universe. In the indoor soccer, commonly practiced in our country, the sprains by the ankle inversion is between the injuries that happens more for the athletes at all levels of the practice because of the requirements imposed by the sport. Isokinetic evaluations have been used in the medication of muscular performance with the intention of getting more precise data about the strength produced by different muscular groups. The torque and activation ratios are two variables that can be measured in these tests, serving as parameter to detect possible muscular unbalance between agonist/antagonist muscles. This paper sought to evaluate the torque and activation ratios, and the power and muscular work done by the evertor and invertor ankle musculature, in indoor soccer players as well. Thirteen athletes were evaluated, seven of them that have unilateral ankle injury, were used to compare the injured and the healthy member. The torque and activation ratios at the evertor and invertor ankle musculature were evaluated during maximum voluntary isometrics contractions at the angles of -20º inversion, 0o and 20º eversion, and concentric and eccentric isokinetics at the velocities of 60º 120º and 180º/s. The work and power variables were also obtained in this tests. The torque ratio were obtained by dividing the evertor torque peak by the invertor torque peak, and the activation ratio by the same way, but dividing the RMS value by the EMG signal from the Short and Long Fibular Muscles Evertor by the Previous Tibial Muscle Invertor. The values found at the conventional and functional torque ratios, not showed significant differences between injured and health ankles, except for the invertor functional ratio EVexc/INVcon, which we found bigger values at the injured group, and this points for an unbalance at the Ev/Inv relation. The activation ratio not showed significant difference between the groups. But the power and work variables were equivalents in both groups, which demonstrate that after these athletes injures and the recuperations, and with the returning to the sportive activities, there were an reestablishing at the production of the muscular strength that actuate in the evertor and invetor ankle musculature.

O objetivo principal deste trabalho é a análise e possível otimização de um projeto de válvulas de esfera. É apresentado um estudo para determinação do torque de acionamento de válvulas de esfera industriais, bem como um estudo de vida útil das válvulas. Os estudos foram realizados utilizando projeto de experimentos e permitiram a construção de modelos de previsão de torque e de previsão de vida útil. A previsão de torque é fundamental para possibilitar a otimização do projeto das válvulas, na fase de desenvolvimento do produto. O uso dos modelos permitiu a determinação do ajuste ótimo, levando em conta pressão, temperatura, esmagamento das sedes, torque de aperto na porca da haste e torque de acionamento desejado. Já os estudos de vida útil são importantes para informar à empresa o número de ciclos até o vazamento. Os resultados do estudo, realizado através de ensaios acelerados, permitiram a construção de modelos de confiabilidade associada ao número de ciclos de operação, permitindo assim a avaliação e possível melhoria do projeto das válvulas. / The main objective of this dissertation is the analysis and optimization of a ball valve project. A study for determining the operational torque of industrial ball valves as well as a life study of valves are presented. The studies were performed using design of experiments and allowed the construction of torque and life prevision models. The prevision of torque is fundamental to enable project optimization on the phase of product development. Results allowed the definition of an optimal setting regarding pressure, temperature, seats tightening, stem nut tightening torque and the desired operational torque. Further, the life studies are helpful to inform the company the number of cycles until leakage. Results, obtained through accelerated tests, allowed the construction of reliability models associated to the number of operational cycles, conducting to valve design evaluation and optimization.

A utilização de grupos de dentes ou de aparelhos dependentes de cooperação, como mecanismos de ancoragem, podem ser fatores limitantes para o sucesso de terapias ortodônticas. Tal fato incentivou a busca de métodos para ancoragem esquelética ou absoluta, que incluem os miniimplantes ortodônticos. Comercialmente estão disponíveis em diversas dimensões e desenhos, porém existem poucas informações sobre a relação de sua morfologia com falhas clínicas ou fraturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de miniimplantes com formas diferentes para os seguintes fatores: (a) torque máximo de inserção, (b) torque máximo de remoção, (c) torque de fratura, (d) tipo de fratura, (e) tensão cisalhante e tensão normal. Foram utilizados 20 miniimplantes autoperfurantes, 10 da marca SIN e 10 da Neodent, com 1,6 mm diâmetro e com 8 e 7 mm de comprimento, respectivamente. Destes 10 miniimplantes, 5 não possuíam perfil transmucoso e 5 tinham perfil de 2mm, formando assim 4 grupos: SIN sem perfil (SSP), SIN com perfil (SCP), Neodent sem perfil (NSP) e Neodent com perfil (NCP). Todos os miniimplantes foram inseridos em cortical de tíbia bovina e depois removidos com micro-motor acoplado a um torquímetro digital que registrou os torques máximos de inserção e de remoção. Os miniimplantes que não fraturaram durante os ensaios de inserção e remoção foram submetidos ao ensaio de fratura realizado em máquina universal de ensaios Emic. Os torques de inserção, remoção e fratura, assim como a tensão cisalhante e normal calculadas foram comparados entre todos os grupos. O tipo de fratura foi avaliado pela tensão cisalhante e por avaliação em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Para cada grupo comparou-se os torques de inserção e de remoção. Todas as comparações foram feitas através da ANOVA. Verificou-se que o grupo NCP apresentou torque máximo de inserção significativamente maior que os demais grupos (30,6 1,8 Ncm), porém todos fraturaram durante os ensaios de inserção (n=2) ou de remoção (n=3). Não houve diferença significativa entre os grupos para o torque de remoção. Apenas o grupo SSP apresentou diferença significativa entre os torques de inserção e de remoção, para o mesmo grupo. Para o grupo NSP o torque de fratura foi significativamente menor do que todos os outros grupos (27,42 1,14 Ncm). Não houve diferença significativa entre as tensões cisalhante e normal entre os grupos, demonstrando que todos os miniimplantes sofreram fratura do tipo dúctil, confirmado através do MEV. Uma vez que os miniimplantes de todos os grupos são confeccionados com a mesma liga metálica, variando apenas na forma, conclui-se que a resistência à fratura pode ser afetada por esta variável. / The use of groups of teeth or appliances which rely on patient compliance, as anchorage mechanisms, can be limiting factors for the success of orthodontic treatment. This fact encouraged the search for skeletal or absolute anchorage methods, which include orthodontic mini-implants. They are commercially available in different dimensions and designs, but there is scarce information regarding the relation between its morphology and clinical failures or fractures. The purpose of this study was to evaluate the behavior of mini-implants with different forms for the following factors: (a) maximum insertion torque, (b) maximum removal torque, (c) fracture torque, (d) type of fracture, (e) shear tension and (f) normal tension. Twenty self-drilling mini-implants were used, 10 from SIN and 10 from Neodent, with 1.6 mm in diameter and with 8 and 7 mm in length, respectively. Out of these 10 mini-implants, 5 did not have a neck and the other 5 had a 2 mm neck, and were separated into 4 groups: SIN without neck (SSP), SIN with neck (SCP), Neodent without neck (NSP) and Neodent with neck (NCP). All mini-implants were inserted in bovine tibia cortex and later removed with a low speed handpiece connected to a digital torquimeter, which recorded the maximum insertion and removal torques. The mini-implants that did not fracture during insertion and removal assays were submitted to the fracture test, performed in an EMIC universal test machine. The insertion, removal and fracture torques, as well as the calculated shear and normal tensions were compared between all groups. The type of fracture was assessed by the shear tension and by evaluation in scanning electronic microscope (SEM). Insertion and removal torques were compared for each group. All comparisons were done by ANOVA. The NCP group presented a significantly greater insertion torque than all other groups (30.6 1.8 Ncm), but all of them fractured during insertion (n=2) or removal (n=3). There were no significant differences between groups for removal torque. Only group SSP presented a significant difference between insertion and removal torques, for the same group. For group NSP, the fracture torque was significantly smaller than all other groups (27.42 1.14 Ncm). There was no significant difference between shear and normal tensions between groups, demonstrating that all mini-implants suffered ductile fracture, confirmed by SEM. Since mini-implants from all groups are made of the same alloy, varying only in form, one may conclude that resistance to fracture can be affected by this variable.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / By studying the magnetic behavior of materials a very important parameter to be analyzed are the constants of anisotropy. They can be associated with an effective anisotropy energy or to a more specific one as, for example, the magnetocrystalline. During the thin films deposition by magnetron sputtering, an uniaxial effective anisotropy can be induced due to the presence of a magnetic field over the sputtering guns and the relative motion of the substrate. However, several additional factors may control the anisotropy, including the film thickness, composition and substrate. In this work, two set of Co samples were grown by magnetron sputtering, with thickness ranging from 50 Å to 500 Å. The difference between the set of samples is the substrate, glass or Si(111). In order to study the magnetic anisotropy in these samples a torque magnetometer was developed. The study has shown that for both set of samples the uniaxial anisotropy, induced in the growth procedure, is the main one for the thicker samples. Above some thickness the samples present just uniaxial anisotropy, 230 Å and 400 Å for samples grown over glass and Si, respectively. Below these thicknesses, for both set of samples, the interaction with the substrate promotes the appearing of a biaxial and, less intense, triaxial anisotropies. The origin of these anisotropy terms are, probably, from magnetoelastic interaction with substrate and magnetocrystalline. Also, it was made an investigation of the surface s morphology and crystalline structures of the studied samples. / Ao se estudar o comportamento magnético dos materiais um parâmetro de grande importância a ser analisado são as constantes de anisotropia. Elas podem ser associadas à energia de anisotropia efetiva ou a anisotropias mais específicas como, por exemplo, a magnetocristalina. Na deposição de filmes finos pela técnica de "magnetron sputtering" pode-se induzir nas amostras uma anisotropia efetiva uniaxial durante a deposição, em virtude da existência do campo magnético nos canhões e do movimento do substrato sobre esses. Contudo, existem diversos outros fatores que influenciam a anisotropia, entre eles a espessura do filme, sua composição, bem como o tipo de substrato utilizado. Nesse trabalho dois conjuntos de filmes finos de Co, com espessuras de 50 à 500 Å, foram crescidos por essa técnica. Cada conjunto se diferencia pelo tipo de substrato utilizado [vidro ou Si(111)]. Para analisar a anisotropia das amostras foi construido e automatizado um magnetômetro de torque. O estudo mostrou que para os dois conjuntos a anisotropia uniaxial, induzida durante a confecção dos filmes, é predominante nas amostras de maior espessuras. Para o caso do vidro observa-se anisotropia unicamente uniaxial a partir de aproximadamente 230 Å e para o Silício em torno de 400 Å. Abaixo dessas espessuras, em ambos os casos, a interação com o substrato provocou o surgimento de um termo anisotrópico biaxial e, de forma menos intensa, de um termo triaxial. As anisotropias associadas a esses termos, e que se manifestam de forma diferente em cada caso em virtude da forma como cada substrato interage com o Co, provavelmente são de origem magnetoelástica ou magnetocristalina. Nesse estudo também foi feita uma investigação a respeito da estrutura morfológica da superfície e da estrutura cristalográfica dos filmes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-15Bitstream added on 2014-06-13T21:05:33Z : No. of bitstreams: 1 faeda_rs_dr_arafo.pdf: 15247078 bytes, checksum: c62d1ae9dfd05690aa2ca25b49d04945 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O sucesso dos sistemas modernos de implantes dentais tem sido relacionado ao desenvolvimento do design e das características de superfícies dos implantes. O propósito do presente estudo foi avaliar duas novas superfícies de implantes (modificada por laser - LMS e recoberta por hidroxiapatita biomimética - HA), comparando-as a outro implante comercial, (superfície usinada – MS). Um total de 144 implantes (3,75 x 10mm), 48 de cada superfície, foram instalados na tíbia de coelhos e avaliados após 4, 8 e 12 semanas. Após os períodos de cicatrização os animais foram sacrificados, um dos implantes expostos e a força necessária para derosquea-los foi aferida por um torquímetro analógico. O outro implante foi removido com o tecido ósseo peri-implantar e processado por corte histológico calcificado para análise histomorfométrica do contato osso-implante (BIC%) e da área óssea entre espiras (BBT%). Em 4 e 8 semanas, os implantes HA apresentaram valor de torque de remoção estatisticamente superior (p<0,05) quando comparado aos demais, sendo o mesmo observado para os implantes LMS quando comparados aos MS. Após 12 semanas, os implantes HA e LMS foram estatisticamente superiores aos implantes MS. Por outro lado, a análise do contato osso-implante mostrou que na região cortical, os implantes LMS e HA foram estatisticamente superiores ao MS para todos os períodos de cicatrização, sem diferença estatística entre LMS e HA. A análise histomorfométrica mostrou que, quando comparados na região endosteal, os implantes LMS e HA foram estatisticamente superiores ao MS no período inicial de cicatrização. Embora os implantes LMS e HA não apresentassem diferenças estatísticas entre eles, uma tendência de maiores valores de BIC% para HA na região endosteal foi observada em todos os períodos do estudo.Os resultados deste estudo mostram que apesar de não haver diferença... / Purpose: Considering the great biological potential of the association between laser ablation and hydroxyapatite thin layer coatings to create an interesting bioactive environment on titanium dental implants, the aim of the present study was to investigate, by histomorphometrical and removal torque analysis, the histological effects of a surface treatment created by laser-ablation (Nd:YAG) and, later, thin deposition of HA particles by a chemical process compared to implants with only laser-ablation and implants with machined surfaces. Materials and Methods: Forty-eight rabbits received two implant by tibiae of the following surfaces: Machined surface (MS), laser-modified surface (LMS) and biomimetic hydroxiapatite coated surface (HA). After 4, 8 and 12 weeks of healing, one implant was exposed, and the needed force to unscrew measured using an analogical torque gauge. The other implant and surrounding bone was removed and prepared by a calcified histological process. The percentage of bone-to-implant contact (BIC) and the bone area formed between the threads (BBT) were evaluated separately to the cortical and endosteal region. Results: The difference was statistically significant (P < .05) between the LMSMS and HA-MS surfaces in all periods of evaluation, and between LMS-HA to 4 and 8 weeks of healing. The surface characterization showed a deep, rough, and regular topography provided by the laser conditioning, that was followed by the HA coating. Average BIC percentage in the cortical region was significantly higher (P<0.001) on the LMS and HA implants, compared with MS ones for all periods of healing, having no statistical differences between LMS and HA. When compared in the endosteal area, the LMS and HA implants showed statistically higher (P<0.01) BIC percentage values than MS at the initial periods of healing (LMS after 4 weeks and HA after 4 and 8 weeks, respectively)... (Complete abstract click electronic access below)

As lesões de tornozelo, mais precisamente na articulação subtalar, chamadas de entorses, estão bastante presentes no âmbito esportivo. No futsal, esporte amplamente praticado em nosso país, a entorse por inversão do tornozelo está entre as lesões que mais acometem os atletas em todos os níveis de sua prática devido às exigências que o esporte impõe. Avaliações isocinéticas têm sido utilizadas na medição de performances musculares com o intuído de se obterem dados mais precisos em relação às forças produzidas por diferentes grupos musculares. A razão de torque e ativação são duas variáveis que podem ser medidas nestes testes servindo como parâmetro para detectar possíveis desequilíbrios musculares entre músculos agonistas/antagonistas. Este trabalho buscou avaliar as razões de torque e ativação, bem como a potência e o trabalho musculares realizados pela musculatura eversora e inversora do tornozelo em atletas de uma equipe de futsal. Foram avaliados 13 atletas, dos quais 7 atletas com lesão unilateral de tornozelo serviram de amostra para uma comparação entre o membro lesado e não lesado. As razões de torque e ativação da musculatura eversora e inversora do tornozelo foram avaliadas durante contrações isométricas voluntárias máximas nos ângulos de -20º de inversão, 0º e 20º de eversão, e isocinéticas concêntricas e excêntricas nas velocidades de 60º, 120º e 180º/s. As variáveis de trabalho e potência também foram obtidas nestes testes. As razões de torque foram obtidas com a divisão dos valores do pico de torque eversor pelo pico de torque inversor, e as razões de ativação da mesma forma, porém dividindo o valor RMS do sinal EMG dos músculos eversores Fibular Curto e Fibular Longo pelo músculo inversor Tibial Anterior. Os valores encontrados nas razões de torque convencionais e funcionais não demonstraram diferenças significativas entre o grupo de tornozelos com e sem lesão, com exceção da razão funcional inversora EVexc/INVcon, na qual foram encontrados valores maiores no grupo lesado, o que indica possível desequilíbrio na relação Ev/Inv. As razões de ativação não mostraram diferenças significativas entre os dois grupos. Já as variáveis trabalho e potência foram equivalentes nos dois grupos, o que demonstra que após a lesão e a recuperação destes atletas, e com a volta as atividades esportivas houve um reestabelecimento na produção das forças musculares que atuam na musculatura eversora e inversora do tornozelo. / The ankle injuries, more precisely in "subtalar" joint, called sprains, are very present at the sportive universe. In the indoor soccer, commonly practiced in our country, the sprains by the ankle inversion is between the injuries that happens more for the athletes at all levels of the practice because of the requirements imposed by the sport. Isokinetic evaluations have been used in the medication of muscular performance with the intention of getting more precise data about the strength produced by different muscular groups. The torque and activation ratios are two variables that can be measured in these tests, serving as parameter to detect possible muscular unbalance between agonist/antagonist muscles. This paper sought to evaluate the torque and activation ratios, and the power and muscular work done by the evertor and invertor ankle musculature, in indoor soccer players as well. Thirteen athletes were evaluated, seven of them that have unilateral ankle injury, were used to compare the injured and the healthy member. The torque and activation ratios at the evertor and invertor ankle musculature were evaluated during maximum voluntary isometrics contractions at the angles of -20º inversion, 0o and 20º eversion, and concentric and eccentric isokinetics at the velocities of 60º 120º and 180º/s. The work and power variables were also obtained in this tests. The torque ratio were obtained by dividing the evertor torque peak by the invertor torque peak, and the activation ratio by the same way, but dividing the RMS value by the EMG signal from the Short and Long Fibular Muscles Evertor by the Previous Tibial Muscle Invertor. The values found at the conventional and functional torque ratios, not showed significant differences between injured and health ankles, except for the invertor functional ratio EVexc/INVcon, which we found bigger values at the injured group, and this points for an unbalance at the Ev/Inv relation. The activation ratio not showed significant difference between the groups. But the power and work variables were equivalents in both groups, which demonstrate that after these athletes injures and the recuperations, and with the returning to the sportive activities, there were an reestablishing at the production of the muscular strength that actuate in the evertor and invetor ankle musculature.

O objetivo principal deste trabalho é a análise e possível otimização de um projeto de válvulas de esfera. É apresentado um estudo para determinação do torque de acionamento de válvulas de esfera industriais, bem como um estudo de vida útil das válvulas. Os estudos foram realizados utilizando projeto de experimentos e permitiram a construção de modelos de previsão de torque e de previsão de vida útil. A previsão de torque é fundamental para possibilitar a otimização do projeto das válvulas, na fase de desenvolvimento do produto. O uso dos modelos permitiu a determinação do ajuste ótimo, levando em conta pressão, temperatura, esmagamento das sedes, torque de aperto na porca da haste e torque de acionamento desejado. Já os estudos de vida útil são importantes para informar à empresa o número de ciclos até o vazamento. Os resultados do estudo, realizado através de ensaios acelerados, permitiram a construção de modelos de confiabilidade associada ao número de ciclos de operação, permitindo assim a avaliação e possível melhoria do projeto das válvulas. / The main objective of this dissertation is the analysis and optimization of a ball valve project. A study for determining the operational torque of industrial ball valves as well as a life study of valves are presented. The studies were performed using design of experiments and allowed the construction of torque and life prevision models. The prevision of torque is fundamental to enable project optimization on the phase of product development. Results allowed the definition of an optimal setting regarding pressure, temperature, seats tightening, stem nut tightening torque and the desired operational torque. Further, the life studies are helpful to inform the company the number of cycles until leakage. Results, obtained through accelerated tests, allowed the construction of reliability models associated to the number of operational cycles, conducting to valve design evaluation and optimization.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-09-12T14:59:03Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6611064 bytes, checksum: 227009006d1b549d0d1127f1094bb17d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T14:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6611064 bytes, checksum: 227009006d1b549d0d1127f1094bb17d (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / This work aimed to develop a torque transducer in rotating shafts through a new approach, using neodymium magnets and Hall effect sensor. Measuring and controlling the torque in rotating systems is essential to prevent disruptions, damage, wear and other kinds of damage that the machine may suffer due to overexertion in particular axis. However, make this measurement in full operation of the machine / system is not a simple task, mainly because of the needing of extract information under rotating shaft. Currently they are used measurements with elements attached to the shaft that require electrical power and also transmit data, either through slip rings, transformers or telemetry systems. Thus, this work proposes the use of magnets coupled to the shaft and a magnetic field measuring system with hall effect sensors. The relative movement between the magnets resulting from deformation due to twisting will increase or reduce the intensity of the magnetic field. By measuring the intensity of resultant field, it is possible to determine the radial deflection of the shaft. The acquisition system has computer interface developed in Labview. Static and dynamic tests were carried out in the laboratory in order to validate the technique developed and compare the instrument developed with techniques already widespread in the industrial environment. The results showed the efficiency of the technique and point to the applications of this dynamic torque wrench by Hall effect. / O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um transdutor de torque em eixos girantes através de uma nova abordagem, usando ímãs de neodímio e sensor de efeito Hall. Medir e controlar o torque em sistemas rotativos é essencial, para prevenir rupturas, danos, desgastes e demais avarias que a máquina possa sofrer devido ao esforço excessivo em determinado eixo. Contudo, realizar essa medição em plena operação da máquina/sistema não é uma tarefa simples, devido principalmente à necessidade de se extrair informações sob eixo em rotação. Atualmente são utilizados sistemas de medição com elementos fixados ao eixo que necessitam de alimentação elétrica e também transmitir dados, seja por meio de anéis coletores, transformadores ou sistemas de telemetria. Assim, neste trabalho é proposto o uso de ímãs acoplados ao eixo e um sistema de medição de campo magnético com sensores de efeito hall. O movimento relativo entre os ímãs devido a deformação decorrente da torção, irão aumentar ou reduzir a intensidade do campo magnético. Ao medir a intensidade desse campo resultante, será possível determinar a deformação radial do eixo. O sistema de aquisição conta com interface computacional desenvolvida em Labview. Foram realizados ensaios estáticos e dinâmicos, em laboratório com o intuito de se validar a técnica desenvolvida e comparar o instrumento desenvolvido com técnicas já difundidas no ambiente industrial. Os resultados mostraram a eficiência da técnica e apontam para as aplicações deste torquímetro dinâmico por efeito Hall.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo - Rogerio Pinho Dias.pdf: 124846 bytes, checksum: 695e36f2af2139d1d4a624a0e573473f (MD5) Previous issue date: 2008-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study for implementation of the control of limitation of electromagnetic torque develops for three-phase induction motor in soft-starters applications. The proposed method is based on the electromagnetic torque estimation from the measurement of stator currents and the stator voltages. The related problems to the stator flux estimation by pure integration of the equation of the stator voltages are minimized with use of low pass filters in the place of pure integrators and high pass filter at the analogical input to eliminate the measurement offset error. The amplitude and phase errors resultant of the filtering process are reduced with the use of a factor of correction in the final stage of integration. Gotten experimental results validate the proposed method showing its viability in applications where the objective is to control only the start or stop process of three-phase induction motors and possibility the applications with soft-starter - to any type of load that does not need speed variation in permanent regimen. / Este trabalho apresenta um estudo para implementação de um controle de limitação do torque eletromagnético produzido pelo motor de indução trifásico para aplicação em chaves eletrônicas de partida suave. O método proposto é baseado na estimação do torque eletromagnético através da medição das correntes e tensões estatóricas. Os problemas relacionados à estimação do fluxo estatórico através da integração da força contra eletromotriz são minimizados com a utilização de filtros passa baixa no lugar dos integradores puros e de filtros passa alta nas leituras analógicas das tensões e correntes estatóricas. Os erros de amplitude e fase devidos aos processos de filtragem são reduzidos com a utilização de um fator de correção na etapa final de integração. Resultados experimentais validam o método proposto mostrando a viabilidade de sua aplicação no controle dos processos de partida e parada do motor de indução trifásico, possibilitando assim, a aplicação das chaves eletrônicas de partida suave - a qualquer tipo de carga - que não necessite da variação de velocidade em regime permanente