Amostras de aço AISI H13 foram nitretadas utilizando uma fonte DC por 5 horas, em atmosfera de 80%N2/20%H2, em duas densidades de corrente (alta e baixa) e em diferentes temperaturas. As fases formadas nas amostras nitretadas foram correlacionadas com o comportamento do coeficiente de atrito, do desgaste e da dureza. As intensidades de emissão luminescente relacionadas aos íons N2+ e moléculas N2 no plasma foram medidas e observou-se que são maiores nas condições em que as densidades de corrente também são maiores. Como esperado de resultados da literatura, quanto maior a temperatura de nitretação maior é a espessura das camadas nitretadas. Foi observado que em temperaturas iguais, maiores densidades de corrente provocam a formação de camadas de compostos mais espessas. As amostras foram analisadas usando difração de raios X por incidência rasante, espectroscopia Mössbauer de conversão de elétrons, análise por reação nuclear, espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente, microscopia eletrônica de varredura, análise por microssonda eletrônica e perfilometria. As amostras foram testadas em um ultramicrodurômetro e em um tribômetro do tipo pino-sobre-disco. Análises Rietveld foram aplicadas aos difratogramas do material massivo e da zona de difusão para discriminar entre as fases ferrita e martensita. A composição de fases das amostras nitretadas utilizando diferentes parâmetros mostraram a presença de diferentes fases contendo nitrogênio (e, y' e martensita ∝'-Fe(N)) e carbono (martensita ∝' -Fe(C) e cementita). Na maior temperatura usada neste trabalho, a quantidade relativa das fases e e y' mostrou dependência da densidade de corrente. A correlação entre o conteúdo das fases e as propriedades mecânicas e tribológicas mostrou que nas amostras onde a segregação de carbono foi associada com a formação de cementita, o coeficiente de fricção foi menor do que nas regiões onde as fases e ,y' e martensita foram observadas. Nas amostras com maior conteúdo de martensita e menos e e y', o desgaste foi menor. A distribuição em profundidade da dureza e do conteúdo de martensita y' Fe(N) apresentaram o mesmo comportamento. / AISI H13 steel samples were nitrided using a DC source for 5 hours, under 80% N2/20% H2 atmosphere, at two current densities (high and low), and different temperatures. The phase content on the plasma nitrided samples was correlated to coefficient of friction, wear, and hardness. The plasma emissions were measured and it was observed that the intensity of N2+ ions and N2 molecules was higher at high current density. As expected from previous results in the literature, higher nitriding temperatures resulted in thicker layers. It was observed that at the same temperatures, higher current densities induced thicker compound layers as well. The samples were analysed with grazing incidence x-ray diffraction, conversion electron Mössbauer spectroscopy, nuclear reaction analysis, glow discharge optical emission spectroscopy, scanning electron microscopy, electron microprobe analysis, and perfilometry, and were tested in an ultramicrohardness tester and on a pin-on-disc tribometer. Rietveld analysis was applied to discriminate between ferrite and martensite in the diffraction patterns of the bulk samples and of the diffusion zone. The phase composition of the nitrided samples with different parameters showed the presence of different phases containing nitrogen (e, y', and martensite) and cementite. At the highest temperature used in this work, the relative amount of the phases e and y'showed a dependency on the current density. The correlation of the phase content with the mechanical and tribological properties showed that in samples with carbon segregation and formation of cementite, the friction coefficient was lower than in in regions where the phases e, y', and martensite were observed. In the samples with higher martensite content and less e,y' the mechanical wear was lower. Hardness presented the same trend as the content of martensite ∝'-Fe(N) in the depth profile.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capitulo - 1.pdf: 90391 bytes, checksum: 33e046a11ac6f08cddd52a66b5806583 (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study PLLA nanocomposites have been produced with 0.25 and 0.50 (wt%) multiwall carbon nanotubes (MWCNT). The MWCNT were dispersed in solution using two different ways: with and without high energy sonication. The mechanical results were evaluated by means of nanoindentation and microhardness, the thermal results by differential scanning calorimetric, thermogravimetric analysis and the tribological results by pin-on-disc tests with two different normal loads (5 and 10N). It was observed a reduction of 4.2% in elastic modulus of neat PLLA produced by sonication. The largest increases in the modulus were obtained with a concentration of 0.25% (6.7% and 5.4% for sonication and without it). The microhardness showed an increase of 18% for the sample with 0.50%, regardless of treatment. It is also presented the results obtained by nanohardness which differ from microhardness. The sample with 0.25% had the lowest volume loss in most conditions tested in the pin-ondisk. Most of the samples, with normal load of 10N, showed a lower wear rate than the same sample with a load of 5N. The friction coefficient showed a high dispersion of data allowing only analyzes the trends. The wear mechanisms observed adhesion and abrasion, vary in their intensity after the addition of MWCNT. There is evidence that sonication causes a portion of the material to be removed through tribochemical wear. The glass transition temperature did not show variations. It was observed a progressive reduction in the onset temperature of degradation by thermogravimetric analysis with the incorporation of MWCNT. It was not obtained an increase in crystallinity with incorporation of MWCNT. / Neste trabalho produziu-se nanocompósitos de PLLA com 0,25% e 0,50% (m/m) de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NCPM). A dispersão dos NCPM foi feita em solução de duas maneiras distintas, sendo uma utilizando sonificação de alta energia e outra sem. Avaliou-se o módulo de elasticidade por nanoindentação, o comportamento térmico por calorimetria exploratória e pela análise termogravimetria e as propriedades tribológicas dos nanocompósitos e do polímero puro através do ensaio de pino sobre disco com cargas de 5 e 10N. Pode-se observar uma queda de 4,2% no módulo de elasticidade no PLLA puro produzido com a sonificação. Os maiores aumentos no módulo foram obtidos com a concentração de 0,25% (5,4% e 6,7% para as sem sonificação e com sonificação). A microdureza apresenta um aumento até 18% para a amostra com 0,50%, independente do tratamento. Também se apresentam os resultados obtidos pela nanodureza que diferem dos obtidos da microdureza. A amostra com 0,25% obteve o menor volume removido na maioria das condições testadas no ensaio pino e disco. O coeficiente de atrito apresentou grande dispersão permitindo somente analisar as suas tendências. Os mecanismos de desgaste observados, adesão e abrasão, variam de intensidade com a incorporação de NCPM. Há indícios que a sonificação faz com que parte do material removido seja através do desgaste triboquímico. A temperatura de transição vítrea não apresentou variações. Foi verificada uma redução progressiva na temperatura de início de degradação por análise termogravimétrica com a adição dos NCPM. Não foi notada uma variação significativa na cristalinidade com incorporação de NCPM.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RESUMO.pdf: 12083 bytes, checksum: a5f4ea45fd2de1b6b09e1ac6c1fa5377 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study we used an epoxy-acrylate fotocurável reinforced with multi walls carbon nanotubes (MWCN) in proportions of 0.25% wt/wt and NCPM 0.75% wt/wt MWCN. For the cure of nanocomposites as thin films for periods of 12 and 24 hours, manufactured from a chamber of ultraviolet radiation (UV-A). Aiming to analyze aspects related to properties mechanical, thermal and tribological adding NCPM in an epoxy-acrylate fotocurável were evaluated: elastic modulus, hardness, storage modulus, loss modulus, damping, coefficient of friction, wear rate and temperature of transition glass. In addition to these properties described previously, there was also the behavior of these nanocomposites related to thermal aspects (cure degree and thermal stability) and morphology of regions of fracture and wear parts. Tests performed were: nanoindentation, microhardness, dynamicmechanical analysis (DMA), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), test pin-on-disk and profilometry. The present results have shown gains of 67% in modulus, hardness at 77%, 154% in the storage module, 38% of the loss modulus, 24% reduction in friction and 24% reduction in the rate of wear with the addition of NC's in the nanocomposite studied. / Neste trabalho foi utilizado uma resina epóxi-acrilato fotocurável reforçada com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NCPM), nas proporções de 0,25% m/m NCPM e 0,75% m/m NCPM. Para a cura dos nanocompósitos na forma de filmes finos , por períodos de 12 e 24 horas, fabricou-se uma câmara de radiação ultra-violeta (UV-A). Buscando-se analisar aspectos ligados a propriedades mecânicas, térmicas e tribológicas da adição de NCPM em uma resina epóxi-acrilato fotocurável foram avaliados: módulo de elasticidade, dureza, módulo de armazenamento, módulo de perda, amortecimento, coeficiente de atrito, taxa de desgaste e temperatura de transição vítrea. Além dessas propriedades descritas anteriormente, verificou-se também o comportamento desses nanocompósitos relacionados a aspectos térmicos (grau de cura e estabilidade térmica) e aspectos morfológicos de regiões de fratura e regiões de desgaste. Os ensaios realizados foram: nanoindentação, microdureza, análise dinâmico-mecânica (DMA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaio pino-disco e perfilometria. Os resultados obtidos nesse trabalho comprovaram ganhos de 67% no módulo de elasticidade, 77% na dureza, 154% no módulo de armazenamento, 38% no módulo de perda, 24% de redução do coeficiente de atrito e redução de 24% na taxa de desgaste com a adição de NC s no nanocompósito em estudo.

Aços inoxidáveis austeníticos são materiais amplamente utilizados em sistemas que exigem elevadas resistências à oxidação e à corrosão. No entanto, quando em contato com outras superfícies, esses materiais possuem elevado coeficiente de atrito e baixa resistências ao desgaste. Uma alternativa para melhorar suas propriedades tribológicas é a utilização de lubrificantes sólidos adicionados em suas composições pela técnica de metalurgia do pó (M/P). Materiais como itria e boro têm se mostrado eficazes em melhorar as propriedades mecânicas e tribológicas de ligas Fe-Cr-Ni-Mo. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da adição de boro e de itria na microestrutura e nas propriedades tribológicas de aços inoxidáveis austeníticos Fe-Cr-Ni-Mo obtidas por M/P. Foram preparadas amostras de 316L por M/P em quatro condições diferentes. Duas amostras, uma sem aditivo e outra com 0,6% p de boro adicionado à composição do 316L, foram processadas a pressão de compactação de 800 MPa e temperatura de sinterização de 1240°C. Além dessas, duas amostras, uma sem aditivo e outra com 1,0% p de itria adicionada à composição do 316L, foram processadas a pressão de compactação de 400 MPa e temperatura de sinterização de 1280°C. Determinou-se a composição química por espectrometria de emissão óptica, a microdureza Vickers, a microestrutura por MEV e EDS, o comportamento tribológico por ensaio de deslizamento alternado (coeficiente de atrito e coeficiente de desgaste específico) e por MEV e EDS (mecanismos de desgaste). Os resultados mostraram que a adição de boro aumenta significativamente a resistência ao desgaste dos materiais, devido à melhor densificação e à formação de fases duras (como boretos ricos em cromo e molibdênio) na sinterização. A adição de itria, mesmo com o aumento da dureza, diminui a resistência ao desgaste, pois dificultou a densificação devido a sua baixa interação com a matriz austenítica do material. O coeficiente de atrito se manteve em 0,8 para todos os materiais, o que indica que os aditivos não o influenciam e não atuam como lubrificantes sólidos. Os mecanismos de desgaste observados nas superfícies dos materiais desgastado foram os mecanismos por adesão e por reação triboquímica. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-10-06T13:28:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Francisco Lanferdini Serafini.pdf: 8038161 bytes, checksum: dcb2bed0b9667682b747c75e0bece6ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-06T13:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Francisco Lanferdini Serafini.pdf: 8038161 bytes, checksum: dcb2bed0b9667682b747c75e0bece6ec (MD5) Previous issue date: 2016-10-06 / Austenitic stainless steel materials are widely used in systems that require high oxidation resistance and corrosion resistance. However, in contact with other surfaces, these materials show a high coefficient of friction and a low wear resistance. An alternative to improve their tribological properties is the use of solid lubricants added in their composition by the powder metallurgy technique (P/M). Materials such as yttria and boron have shown an effective role in improving the mechanical and tribological properties of Fe-Cr-Ni-Mo alloys. In this context, this study aims evaluating the effect of boron and yttria additions on the microstructure and tribological properties of austenitic stainless steels Fe-Cr-Ni-Mo obtained by P/M. Samples were prepared with 0.6 wt% boron and 1wt% yttria, using compaction pressures of 400 MPa and 800 MPa, sintering temperature 1240°C and 1280°C, in argon atmosphere. The materials were characterized by chemical analysis (optical emission spectrometry), Vickers hardness and microstructural analysis (SEM and EDS). The coefficient of friction and the wear rate of the materials were obtained by means of reciprocating sliding tests. The wear mechanisms were evaluated by SEM and EDS. The results showed that the boron addition significantly increases the wear resistance of the material, due to the improved densification and the formation of hard phases (such as chromium-rich borides and molybdenum-rich borides) during sintering. However, even though with the increased hardness, the yttria addition decreases the wear resistance, due to the not favouring of the densification and the low interaction of yttria particles with the austenitic matrix. The coefficient of friction for all materials was about 0.8, i.e., and it was not influenced by the presence of additives in the composition. The predominant mechanisms on the worn surfaces of the materials were the adhesive wear and the tribochemical reaction wear (wear by particles oxidation).

Orientador: Aparecido Carlos Gonçalves / Banca: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Jorge Nei Brito / Resumo: Todo sistema ou equipamento mecânico está sujeito a processos de deterioração. Esta deterioração leva ao aparecimento de defeitos que podem atrapalhar a continuidade e qualidade do serviço (produção). Uma quebra não prevista traduz-se por uma parada brusca, levando geralmente a grandes prejuízos e a perda de tempo de produção. Para evitar paradas inesperadas eficientemente e reduzir os custo de manutenção são utilizadas técnicas de manutenção preditiva. Entre todas as técnicas existentes, as mais importantes na manutenção de redutores são a análise de vibrações e a análise de partículas de desgaste. A determinação da severidade, modos e tipos de desgaste em máquinas pode ser feita pela identificação da morfologia, acabamento superficial, coloração, natureza, quantidade e tamanho das partículas encontradas em amostras de óleo ou graxas. Pela análise do sinal vibratório é possível tomar decisões de intervir ou não na operação da máquina, aumentando a disponibilidade e confiabilidade da mesma. A integração destas técnicas tem o potencial para revolucionar práticas industriais e proporcionar para as companhias um significante alívio econômico. Para estudo destas duas técnicas, neste trabalho foi construída uma bancada experimental com o propósito de se realizar a manutenção preditiva em um redutor de velocidades. O Sistema foi posto para funcionar até o limite de utilização. Foram utilizados lubrificantes recomendados pelo fabricante do redutor, lubrificantes com contaminação líquida em várias porcentagens e lubrificantes com contaminação sólida em duas porcentagens. Foram observadas que para baixas rotações a análise de partículas foi vantajosa em relação à análise de vibrações e que a contaminação por água, embora tenha ocasionado uma maior oxidação do sistema, proporcionou menor desgaste do que o lubrificante sem contaminação. / Abstract: Every system or mechanical equipment is subject to deterioration processes. This deterioration takes to the apparition of defects that can disturb the continuity and quality of the service (production). One break not foreseen translates for an abrupt stop, usually taking to great damages and waste of time of production. For avoid unexpected stops efficiently and reduce the cost, predictive maintenance techniques are used. Among all the existent techniques, the most important in the maintenance of reducers are vibration analysis and wear particle analysis. The determination of the severity, wear modes and types in machines can be done through the identification of the morphology, surface finishing, coloration, nature, quantity and size of the particles found in oil samples or lubricating greases. Vibration Analysis is one of the oldest techniques in the maintenance. By vibration sign analysis it is possible to make decisions of intervening or not in the machine operation, improving its availability and reliability. The integration of these techniques has the potential to revolutionize industry practices and provide a significant industrial economic relief. For the study of these two techniques, in this work, an experimental bench was built with the purpose of doing the predictive maintenance in a reducer. The System was put to work until the limit. It was observed that for low rotations the wear particle analysis were advantageous in relation to the vibration analysis and for oil with water contamination, although causing a larger oxidation in the system, a smaller wear than the lubricant without contamination was provided. / Mestre

Devido à resistência dos fabricantes de automóveis quanto à utilização de engrenagens de FNA estudos tem sido feitos para averiguar o desempenho deste material em engrenagens. Dentro deste contexto esta dissertação tem como objetivos principais o desenvolvimento e construção de uma máquina de ensaios de fadiga de contato em engrenagens e a comparação quanto à resistência ao desgaste de engrenagens cilíndricas de dentes retos fabricadas em aço liga 8620 (cementado e temperado) e em ferro fundido nodular austêmperado (FNA). Estas engrenagens foram fornecidas em dois estados de acabamento superficial (shaving ou por fresamento). O equipamento desenvolvido funciona com o princípio de recirculação de potência e é comumente chamado de FZG. Os experimentos de desgaste têm sido feitos com dois estágios de torque: 135 N.m (running-in) e 302 N.m (steady-state) e as engrenagens são de perfil modificado. Após a realização dos ensaios, foi possível verificar que: (1) a área danificada dos flancos, devido ao fenômeno de pitting, das engrenagens de FNA foi maior do que das de aço AISI 8620; (2) a comparação entre os parâmetros de rugosidade nos estágio de fornecimento e após cada estágio do experimento mostra que as engrenagens com acabamento por shaving apresentam uma melhor distribuição da carga e um menor desgaste, (3) o regime de lubrificação na região do diâmetro primitivo durante os ensaios foi o limite (ou limítrofe) para ambos os processos de fabricação, porém o parâmetro de espessura de filme (λ) é maior para engrenagens fabricadas por shaving, fazendo com que a espessura do filme lubrificante seja maior, (4) o efeito da redução da área resistente aos esforços de contato, devido à presença dos nódulos de grafita, na resistência a fadiga foi evidenciado, porém o acabamento superficial mostrou-se mais relevante do que a distribuição e tamanho dos nódulos. / Due to the resistance of automotive manufactures on apply ADI gear studies have been made to verify the performance of this material. Inside this context this work has a main objective the construction of contact fatigue test machine in gears and the comparison, related to the wear resistance, between spur-gears made of carburized and quenched AISI 8620 low steel and austempered ductile iron (ADI). These gears were supplied in two states of finish surface (by shaving or by machining). The developed equipment functions with the principle of the power recirculation and commonly called FZG. The wear experiments were performed in two stages of torque: 135 N.m (running-in) and 302 N.m (steady-state) and the gears have modified profile. After the accomplishment of the experiments, was possible verify that: (1) The damaged area of flanks, due to the phenomenon of pitting, at ADI gears was bigger than AISI 8620 low-alloy steel gears. (2) The comparisons between the roughness parameter in the supply state and after each period of the experiment shows that gears with surface finish by shaving have better load distribution and minor wear. (3) Lubricant regime at pitch diameter was the boundary for both manufacture process, but the film thickness parameter λ is higher for shaved gears, making the lubricant film thickness has major value, (4) The reduction effect the resistive area of contact due the presence of the graphite nodules in the contact fatigue resistance was evidenced, however surface finishing was more relevant than the distribution and size nodules.

Devido à resistência dos fabricantes de automóveis quanto à utilização de engrenagens de FNA estudos tem sido feitos para averiguar o desempenho deste material em engrenagens. Dentro deste contexto esta dissertação tem como objetivos principais o desenvolvimento e construção de uma máquina de ensaios de fadiga de contato em engrenagens e a comparação quanto à resistência ao desgaste de engrenagens cilíndricas de dentes retos fabricadas em aço liga 8620 (cementado e temperado) e em ferro fundido nodular austêmperado (FNA). Estas engrenagens foram fornecidas em dois estados de acabamento superficial (shaving ou por fresamento). O equipamento desenvolvido funciona com o princípio de recirculação de potência e é comumente chamado de FZG. Os experimentos de desgaste têm sido feitos com dois estágios de torque: 135 N.m (running-in) e 302 N.m (steady-state) e as engrenagens são de perfil modificado. Após a realização dos ensaios, foi possível verificar que: (1) a área danificada dos flancos, devido ao fenômeno de pitting, das engrenagens de FNA foi maior do que das de aço AISI 8620; (2) a comparação entre os parâmetros de rugosidade nos estágio de fornecimento e após cada estágio do experimento mostra que as engrenagens com acabamento por shaving apresentam uma melhor distribuição da carga e um menor desgaste, (3) o regime de lubrificação na região do diâmetro primitivo durante os ensaios foi o limite (ou limítrofe) para ambos os processos de fabricação, porém o parâmetro de espessura de filme (λ) é maior para engrenagens fabricadas por shaving, fazendo com que a espessura do filme lubrificante seja maior, (4) o efeito da redução da área resistente aos esforços de contato, devido à presença dos nódulos de grafita, na resistência a fadiga foi evidenciado, porém o acabamento superficial mostrou-se mais relevante do que a distribuição e tamanho dos nódulos. / Due to the resistance of automotive manufactures on apply ADI gear studies have been made to verify the performance of this material. Inside this context this work has a main objective the construction of contact fatigue test machine in gears and the comparison, related to the wear resistance, between spur-gears made of carburized and quenched AISI 8620 low steel and austempered ductile iron (ADI). These gears were supplied in two states of finish surface (by shaving or by machining). The developed equipment functions with the principle of the power recirculation and commonly called FZG. The wear experiments were performed in two stages of torque: 135 N.m (running-in) and 302 N.m (steady-state) and the gears have modified profile. After the accomplishment of the experiments, was possible verify that: (1) The damaged area of flanks, due to the phenomenon of pitting, at ADI gears was bigger than AISI 8620 low-alloy steel gears. (2) The comparisons between the roughness parameter in the supply state and after each period of the experiment shows that gears with surface finish by shaving have better load distribution and minor wear. (3) Lubricant regime at pitch diameter was the boundary for both manufacture process, but the film thickness parameter λ is higher for shaved gears, making the lubricant film thickness has major value, (4) The reduction effect the resistive area of contact due the presence of the graphite nodules in the contact fatigue resistance was evidenced, however surface finishing was more relevant than the distribution and size nodules.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JanainaSS.pdf: 6774864 bytes, checksum: 445b5e932b89fcc09c4b97403b959e26 (MD5) Previous issue date: 2009-10-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Low cost seals are made of NBR, Nitrile Butadiene Rubber, a family of unsaturated copolymers that is higher resistant to oils the more content of nitrile have in its composition, although lower its flexibility. In Petroleum Engineering, NBR seal wear can cause fluid leakage and environmental damages, promoting an increasing demand for academic knowledge about polymeric materials candidate to seals submitted to sliding contacts to metal surfaces. This investigation aimed to evaluate tribological responses of a commercial NBR, hardness 73 ? 5 Sh A, polytetrafluoroethylene (PTFE), hardness 60 ? 4 HRE and PTFE with graphite, 68 ? 6 HRE. The testings were performed on a sliding tribometer conceived to explore the tribological performance of stationary polymer plane coupons submitted to rotational cylinder contact surface of steel AISI 52100, 20 ? 1 HRC Hardness, under dry and lubricated (oil SAE 15W40) conditions. After screening testings, the normal load, relative velocity and sliding distance were 3.15 N, 0.8 m/s and 3.2 km, respectively. The temperatures were collected over distances of 3.0?0.5 mm and 750?50 mm far from the contact to evaluate the heating in this referential zone due to contact sliding friction by two thermocouples K type. The polymers were characterized through Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Dynamic Mechanical Analysis (DMA). The wear mechanisms of the polymer surfaces were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and EDS (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy). NBR referred to the higher values of heating, suggesting higher sliding friction. PTFE and PTFE with graphite showed lower heating, attributed to the delamination mechanism / Retentores de baixo custo s?o comercialmente dispon?veis de NBR, copol?meros insaturados de borrachas de nitrilo-butadieno que s?o mais resistentes aos ?leos quanto mais altos forem seus teores de nitrila, ? custa de uma menor flexibilidade. Em Engenharia de Petr?leo, o desgaste dos retentores de NBR causa vazamento de fluidos e danos ambientais, provocando uma crescente demanda de conhecimento acad?mico sobre materiais polim?ricos candidatos a retentor submetidos a contatos de deslizamento com superf?cies de metal. Este trabalho objetivou avaliar respostas tribol?gicas de tr?s pol?meros comercialmente dispon?veis, NBR, dureza 73 ? 5 Sh A, polytetrafluoroethylene (PTFE), dureza 60 ? 4 HRE e PTFE com grafite, 68 ? 6 HRE. Os ensaios foram realizados em um trib?metro de deslizamento concebido para explorar o desempenho tribol?gico de corpos-de-prova polim?ricos estacion?rios de superf?cie plana submetidos a um contato seco ou lubrificado (?leo SAE 15W40) de uma superf?cie rotativa cil?ndrica de a?o 52100, dureza 20 ? 1 HRC. A carga normal, a velocidade relativa e a dist?ncia de deslizamento foram, respectivamente, 3,15 N, 0,8 m/s e 3,2 km, determinadas ap?s ensaios explorat?rios iniciais. As temperaturas foram medidas por dois termopares tipo K a 3,0?0,5 mm e 750?50 mm de dist?ncia do contato para avaliar-se o aquecimento em uma mesma regi?o devido ao atrito de deslizamento no contato. Os pol?meros foram caracterizados atrav?s de An?lises Termogravim?tricas (TGA), Calorimetria Diferencial Explorat?ria (DSC) e An?lises Din?mico-Mec?nica (DMA). Os mecanismos de desgaste das superf?cies dos pol?meros foram analisados por Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV) e EDS (Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios-X). NBR apresentou os maiores valores de aquecimento, sugerindo maior atrito de deslizamento. PTFE e PTFE grafitado apresentaram um menor aquecimento, atribu?do ao mecanismo de desgaste por delamina??o

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-09T19:31:01Z No. of bitstreams: 1 MoisesVieiraDeMelo_TESE.pdf: 3298262 bytes, checksum: 6c8131d4ccbb84ead6360566fbd11a1e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-10T23:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MoisesVieiraDeMelo_TESE.pdf: 3298262 bytes, checksum: 6c8131d4ccbb84ead6360566fbd11a1e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T23:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoisesVieiraDeMelo_TESE.pdf: 3298262 bytes, checksum: 6c8131d4ccbb84ead6360566fbd11a1e (MD5) Previous issue date: 2012-07-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Este trabalho experimental mapeou a qualidade de fios de algod?o produzidos em duas ind?strias t?xteis distintas, de acordo com as refer?ncias USTER? para avalia??o da qualidade de um fio. Os resultados das m?dias de pilosidade H de amostras de fios representativas de cada produ??o di?ria foram testados usando ANOVA por meio da ferramenta estat?stica Statgraphics? Centurion XVI. Um mapa de pilosidade H foi projetado e constru?do sistematicamente para avaliar a qualidade de fios de algod?o NE 30/1 cardados malharia produzidos durante toda a vida de viajantes, deslizando continuamente a 28 m/s e 42 m/s em dois filat?rios, com 528 e 1.480 fusos, constituindo dois sistemas, A e B, respectivamente. Ensaios tribol?gicos de abras?o foram projetados e executados em Laborat?rio a 3,5 m/s, exercendo sete n?veis de press?o de contato de Hertz para simular a zona de contato do sistema anelviajante nitretado e analis?-la por Microscopia Eletr?nica de Varredura para identificar mecanismos de desgaste desenvolvidos nos corpos-de-prova. Foram nitretados por duas condi??es distintas de processamento, C e D, lotes de 100 viajantes nitretados, para o sistema de fia??o A e 740 viajantes nitretados (esquemas C e D) para o sistema B, os quais foram ensaiados experimentalmente, para comparar aos resultados da qualidade dos fios de algod?o obtidos pelos viajantes convencionais. Par?metros peri?dicos da Rugosidade Superficial, Rsm, e n?o-perI?dicos, Ra, Rq e Rz, da borda dos viajantes nitretados, ou n?o, na zona de contato com o fio produzido, foram medidos por AFM, Microscopia de For?a At?mica, em duas condi??es, Novos e Desgatados ap?s a sua vida em servi?o. O Mapa de Pilosidade H desenvolvido nesta Tese mostrou ser uma ferramenta ?til para uma ampla visualiza??o da funcionalidade do viajante, da relev?ncia da nitreta??o a plasma e da evolu??o da rugosidade superficial durante a sua vida em servi?o. Os viajantes nitretados a plasma demonstraram um aumento da vida em servi?o de 14 DIAS PARA 63 DIAS e produziram fios de algod?o NE 30/1 cardados malharia com 39% de pilosidades H menor que aqueles obtidos pelos viajantes convencionais que duraram 17 dias em servi?o. / This experimental investigation concerning to cotton yarn quality was conducted in two different textile industries according to USTER? yarn quality benchmarks. The results of the Hairiness H of yarn samples representing each diary production were tested using ANOVA by means of Statgraphics? Centurion XVI statistical tool. A hairiness H map was designed and systematically constructed for evaluate the quality of NE 30/1 Cotton Carded Knitting Yarns produced during all the life of travelers running continuously at 28 m/s and 42 m/s in two ring spinning machines, with 528 and 1,480 spindles, so constituting two systems, A and B, respectively. Tribological abrasion tests were designed and performed in Laboratory at 3.5 m/s in order to simulate Hertzian contact pressures since severe to moderate range for simulate the contact zone of the ring-traveller system and analyze by Scanning Electron Microscopy their main wear mechanisms. Ion nitrided travellers were obtained by two different processing conditions, C and D, to compose lots of 100 nitrided travellers for A spinning machine system and 740 nitrided travellers (C and D schemes) for B system and were experimentally tested in comparison with conventional travellers. Periodical Surface Roughness, Rsm, and Nonperiodical Ra, Rq and Rz parameters of nitrided and conventional travellers, in the Position of Yarn Bath, i.e., the contact zone between the traveller and the yarn, were measured by Atomic Force Microscopy (AFM), in two conditions, new and worn after their service life. The Hairiness H Map developed in this thesis showed is a useful tool for a broad visualization of the traveller functionality, the relevance of its surface treating and the evolution of the surface roughness during its service life. The nitrided travellers demonstrated longer life and they produced NE 30/1 Cotton Carded Knitting Yarns with lower H hairiness that those obtained by conventional travellers.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T19:32:54Z No. of bitstreams: 1 MarcoAntonioLeandroCabral_TESE.pdf: 13589109 bytes, checksum: dcecde654045d4bb434b8363031ec773 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-29T19:12:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarcoAntonioLeandroCabral_TESE.pdf: 13589109 bytes, checksum: dcecde654045d4bb434b8363031ec773 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T19:12:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcoAntonioLeandroCabral_TESE.pdf: 13589109 bytes, checksum: dcecde654045d4bb434b8363031ec773 (MD5) Previous issue date: 2017-01-17 / Prevenir, antever, evitar falhas em sistemas eletromec?nicos s?o demandas que desafiam pesquisadores e profissionais de engenharia a d?cadas. Sistemas eletromec?nicos apresentam processos tribol?gicos que resultam em fadiga de materiais e consequente perda de efici?ncia ou mesmo de utilidade de m?quinas e equipamentos. Diversas t?cnicas s?o utilizadas na tentativa de, atrav?s da an?lise de sinais oriundos dos equipamentos estudados, que seja poss?vel a minimiza??o das perdas inerentes ?queles sistemas e as consequ?ncias desses desgastes em momentos n?o esperados, como uma aeronave em voo ou uma perfuratriz em um po?o de petr?leo. Dentre elas podemos citar a an?lise de vibra??o, medi??o da press?o ac?stica, monitoramento de temperatura, an?lise de part?culas de ?leo lubrificante etc. Entretanto sistemas eletromec?nicos s?o complexos e podem apresentar comportamentos inesperados. A manuten??o centrada na confiabilidade necessita de recursos tecnol?gicos cada vez mais r?pidos, eficientes e robustos para garantir sua efici?ncia e efic?cia. T?cnicas de an?lise de efeitos e modos de falha (FMEA ? Failure Mode Effect Analysis) em equipamentos s?o utilizadas para aumentar a confiabilidade dos sistemas de manuten??o preventiva e preditiva. As redes neurais artificiais (RNA) s?o ferramentas computacionais que encontram aplicabilidade em diversos segmentos da pesquisa e an?lise de sinais, onde h? necessidade do manuseio de grandes quantidades de dados, associando estat?stica e computa??o na otimiza??o de processos din?micos e um alto grau de confiabilidade. S?o sistemas de intelig?ncia artificial que t?m capacidade de aprender, s?o robustas a falhas e podem apresentar resultados em tempo real. Este trabalho tem como objetivo a utiliza??o de redes neurais artificiais para tratar sinais provenientes da monitora??o de par?metros tribol?gicos atrav?s do uso de uma bancada de testes para simular falhas de contato em um compressor de ar, a fim de criar um sistema de detec??o e classifica??o de falhas automatizado, n?o supervisionado, com o uso de mapas auto-organiz?veis, ou redes SOM (self organizaed maps), aplicado ? manuten??o preventiva e preditiva de processos eletromec?nicos. / Preventing, anticipating, avoiding failures in electromechanical systems are demands that have challenged researchers and engineering professionals for decades. Electromechanical systems present tribological processes that result in fatigue of materials and consequent loss of efficiency or even usefulness of machines and equipment. Several techniques are used in an attempt to minimize the inherent losses of these systems through the analysis of signals from the equipment studied and the consequences of these wastes at unexpected moments, such as an aircraft in flight or a drilling rig in an oil well. Among them we can mention vibration analysis, acoustic pressure measurement, temperature monitoring, particle analysis of lubricating oil etc. However, electromechanical systems are complex and may exhibit unexpected behavior. Reliability-centric maintenance requires ever faster, more efficient and robust technological resources to ensure its efficiency and effectiveness. Failure Mode Effect Analysis (FMEA) techniques in equipment are used to increase the reliability of preventive and predictive maintenance system. Artificial neural networks (ANNs) are computational tools that find applicability in several segments of the research and signal analysis, where it is necessary to handle large amounts of data, associating statistics and computation in the optimization of dynamic processes and a high degree of reliability. They are artificial intelligence systems that have the ability to learn, are robust to failures, and can deliver realtime results. This work aims at the use of artificial neural networks to treat signals from the monitoring of tribological parameters through the use of a test bench to simulate contact failures in an air compressor in order to create an automated fault detection and classification system, unsupervised, with the use of self-organized maps, or SOM, applied to the preventive and predictive maintenance of electromechanical processes.