O presente trabalho teve como objetivo avaliar a exposição do operador à vibração emitida pelas máquinas de colheita em situação de trabalho normal e discutir os efeitos potenciais da exposição à vibrações de corpo inteiro e as condições de segurança no local de trabalho. Partiu-se do pressuposto de que a modernização do setor florestal, com a introdução de novas tecnologias trouxe benefícios aos trabalhadores, mas trouxe também efeitos nocivos a sua segurança e saúde antes desconhecidos. A avaliação da exposição à vibração foi realizada com base em normas internacionais e os resultados das avaliações mostraram que algumas máquinas utilizadas na colheita florestal necessitam de um estudo mais aprofundado para a definição da jornada de trabalho, em particular a máquina utilizada para o carregamento de madeira (forwarder), que não prejudiquem a saúde dos operadores ao longo de sua vida laboral. Os efeitos nocivos da vibração à saúde humana são notórios, conforme pode-se observar nos trabalhos pesquisados, entretanto, uma quantificação precisa dos seus efeitos ainda são amplamente discutidos, inclusive nas normas internacionais, devido a variáveis de característica sinergistica e de longo prazo que estão relacionadas com outros fatores de riscos presentes na atividade florestal. / The present work had as objective to evaluate the exhibition of the operator to the vibration emitted by the crop machines in situation of normal work and to discuss the potential effects of the exhibition to vibrations of whole body and safety's conditions in the work place. It assumes the presupposition that the modernization of the forestry activities with the introduction' of new technologies brought benefits to the workers, but also brought noxious effects to its safety and health formerly ignored. The evaluation of the exhibition to the vibration was accomplished with base in international norms and the results of the evaluations showed that some machines used in the forest harvest need a study more deepened for the definition of the working day, in particular the machine used for the wood shipment (forwarder), that don't harm the health of the operators along its life laboral. The noxious effects of the vibration to the human health are notorious, as it can be observed in the researched works, however, a precise quantification of its effects is still discussed thoroughly, besides in the international norms, due to variables of characteristic sinergistic and of long term that are related with other factors of present risks in the forest activity.

O motor de combustão interna, embreagem, transmissão, diferencial, eixo Cardan, semi-eixos e rodas motrizes compõem o trem de potência de um veículo que, por diversas razões de refinamento e peso, oferecem baixa “resistência" aos ruídos decorrentes da irregularidade de rotação do motor. O presente trabalho reúne elementos para analisar os efeitos das flutuações de rotação (vibrações torcionais) presentes nos volantes de motores de quatro tempos, medidas em dinamômetro, no desenvolvimento de sistemas de embreagem. O uso de simulação matemática computacional permite amenizar ou eliminar os ruídos provenientes da transmissão no veículo protótipo, possibilitando assim ganhos significativos no tempo de desenvolvimento de discos de embreagem e/ou volantes de dupla massa. / The internal combustion engine, clutch, transmission, differential, propeller shaft, half shafts and driven wheels compose the powerline of a vehicle which, due to several reasons of refinement and weight, offer low noise "counter resistance" to engine irregularity. This report is a collection of elements to analyze the effects of the engine revolution irregularity (torsional vibration) present on flywheels of 4-stroke engines, as measured in dynamometer, in the development of clutch systems. The use of computer simulation allows to soften or to eliminate the noise deriving from the transmission of prototype vehicles with new powertrain combination (clutch discs and/or dual-mass-flywheels), bringing considerable development time gains.

A retificação representa o processo mais utilizado na usinagem de peças para obtenção de altos níveis de qualidade superficial, dimensional e produtividade. Uma importante etapa da retificação consiste na preparação e condicionamento do rebolo para o corte, a dressagem. Durante a dressagem, a superfície da ferramenta de corte é alterada para obtenção de arestas cortantes de acordo com as especificações desejadas. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método para inscrição de texturas na superfície do rebolo que proporcionem melhores condições de corte durante a retificação e, também, possibilite utilizar a retificação como processo para texturização superficial de peças. O método desenvolvido consiste em alterar controladamente a profundidade de dressagem utilizando um excitador eletromecânico fixado na base do dressador de uma retificadora cilíndrica CNC. A movimentação é controlada por um software desenvolvido para sincronizar o deslocamento longitudinal do dressador com ondas senoidais enviadas ao amplificador operacional do excitador. Desta forma, o dressador proporciona inscrição de texturas no rebolo durante a dressagem. O método foi experimentalmente avaliado e sua funcionalidade foi comprovada. Texturas diversas foram inscritas na superfície do rebolo, com até 15 \'mü\'m de profundidade. Com o uso da texturização de rebolos foi possível obter redução de até 20% da potência específica de corte, sem perda representativa da qualidade final da peça (rugosidade e cilindricidade) e mantendo a vida da ferramenta de corte, em comparação com retificação convencional. Em complemento, o método possibilitou criação de diversos padrões de texturas nas superfícies de peças retificadas, possibilitando utilizar a retificação como um processo de usinagem para este fim. / Grinding represents the most applied machining process to achieve best combination of surface and dimentional quality, also productivity. One important stage of the grinding process is to prepare and condition the grinding wheel surface for the cutting, the dressing operation. During the dressing, wheel surface is changed to acquire cutting specification required for the operation. The objective of this work is develop a method to texturing the grinding wheel surface for better grinding performance and, also, texturing of surfaces through normal grinding cutting. The method controlled changes the dressing depth using an electro-mechanical actuator fixed to the dressing tool base of a CNC grinding machine. The displacement of the dressing tool is controlled using the developed software. It is able to synchronize the longitudinal movement with generated sine waves sent to the operational amplifier of the actuator. Through this movement and control, the dressing tool is able to texture the grinding wheel. The method was experimentally evaluated and its functionally proved. It is possible to inscribe different texturing patterns in the wheel surface, with depth up to 15 \'mü\'m. Using texturized wheels, is possible to reduce up to 20% the grinding power, without representative losses with the machined workpiece quality (roughness and roundness) and tool life, compared to regular grinding. In addition, it is possible to transfer different textures patterns to the workpiece surface while cutting, enabling grinding s a machining process to produce workpiece patterns.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-05T12:17:52Z No. of bitstreams: 1 151387.pdf: 2874367 bytes, checksum: 69893ebd487dd8b4fd4c1616d643ea9e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-05T12:17:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 151387.pdf: 2874367 bytes, checksum: 69893ebd487dd8b4fd4c1616d643ea9e (MD5) Previous issue date: 1979-08 / Neste trabalho desenvolveu-se um protótipo com o qual e possível estudar um excitador de vibrações. Obteve-se, como estrutura do modelo, duas partes básicas (alto-falante e adição mecânica), as quais, conjuntamente, permitem estabelecer as características principais no que se refere à construção física do referido excitador. Construído e montado o referido modelo, realizou-se uma série de medidas com o objetivo de simular o modelo matemático já existente. Feito isto, encontrou-se os valores que era necessário conhecer para poder provar oi dados obtidos teoricamente. Tal modelo só possui um grau de liberdade; ao mesmo tempo obteve-se resultados, relacionando entre outros: amplitude, frequência, ângulo de fase-frequência, relações elétricas, etc... Basicamente, para se obter todas as medidas de vibração e demais inerentes, utilizou-se o seguinte: a) Foto-resistor altamente sensível, capaz de detetar deslocamentos da ordem de micra; b) Equipamentos para registrar os sinais provenientes do foto-resistor; e) Equipamentos e aparelhos adicionais que simulam um comportamento, tais como: amplificador e gerador de sinais. Depois de concluído este trabalho, os resultados satisfatórios mostram a viabilidade do modelo e do método. / This work developed a prototype with which it's possible to study an excitator of vibrations. As structure of the model, two basic patts (loudspeaker and mechanical addition) were got which together allow us to establish the main characteristics in what concerns to the referred excitator. Built and installed the referred model, several standards were taken in order to simulate the mathematical model, already made. After this, they were found values which it was necessary to know in order can prove the data obtained theoretically. Such model has only a degree of liberty; at the sarne time results were got such as: amplitude, frequency, angle of phase-frequency, electrical connections, and so on. Essentially, to get all the standards of vibration and the moreover inherent, it was used the following: a) Photoresistor highly sensitive, able to detect displacements of the order of micra; b) Equipments to register the signals from the photoresistor; e) Equipments and additional apparatus which si mulate a behaviour, such as: amplifier, signals generator. After finished this work, the agreeable results show the feasibility of the model and method.

O motor de combustão interna, embreagem, transmissão, diferencial, eixo Cardan, semi-eixos e rodas motrizes compõem o trem de potência de um veículo que, por diversas razões de refinamento e peso, oferecem baixa “resistência” aos ruídos decorrentes da irregularidade de rotação do motor. O presente trabalho reúne elementos para analisar os efeitos das flutuações de rotação (vibrações torcionais) presentes nos volantes de motores de quatro tempos, medidas em dinamômetro, no desenvolvimento de sistemas de embreagem. O uso de simulação matemática computacional permite amenizar ou eliminar os ruídos provenientes da transmissão no veículo protótipo, possibilitando assim ganhos significativos no tempo de desenvolvimento de discos de embreagem e/ou volantes de dupla massa. / The internal combustion engine, clutch, transmission, differential, propeller shaft, half shafts and driven wheels compose the powerline of a vehicle which, due to several reasons of refinement and weight, offer low noise "counter resistance" to engine irregularity. This report is a collection of elements to analyze the effects of the engine revolution irregularity (torsional vibration) present on flywheels of 4-stroke engines, as measured in dynamometer, in the development of clutch systems. The use of computer simulation allows to soften or to eliminate the noise deriving from the transmission of prototype vehicles with new powertrain combination (clutch discs and/or dual-mass-flywheels), bringing considerable development time gains.

A retificação representa o processo mais utilizado na usinagem de peças para obtenção de altos níveis de qualidade superficial, dimensional e produtividade. Uma importante etapa da retificação consiste na preparação e condicionamento do rebolo para o corte, a dressagem. Durante a dressagem, a superfície da ferramenta de corte é alterada para obtenção de arestas cortantes de acordo com as especificações desejadas. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método para inscrição de texturas na superfície do rebolo que proporcionem melhores condições de corte durante a retificação e, também, possibilite utilizar a retificação como processo para texturização superficial de peças. O método desenvolvido consiste em alterar controladamente a profundidade de dressagem utilizando um excitador eletromecânico fixado na base do dressador de uma retificadora cilíndrica CNC. A movimentação é controlada por um software desenvolvido para sincronizar o deslocamento longitudinal do dressador com ondas senoidais enviadas ao amplificador operacional do excitador. Desta forma, o dressador proporciona inscrição de texturas no rebolo durante a dressagem. O método foi experimentalmente avaliado e sua funcionalidade foi comprovada. Texturas diversas foram inscritas na superfície do rebolo, com até 15 \'mü\'m de profundidade. Com o uso da texturização de rebolos foi possível obter redução de até 20% da potência específica de corte, sem perda representativa da qualidade final da peça (rugosidade e cilindricidade) e mantendo a vida da ferramenta de corte, em comparação com retificação convencional. Em complemento, o método possibilitou criação de diversos padrões de texturas nas superfícies de peças retificadas, possibilitando utilizar a retificação como um processo de usinagem para este fim. / Grinding represents the most applied machining process to achieve best combination of surface and dimentional quality, also productivity. One important stage of the grinding process is to prepare and condition the grinding wheel surface for the cutting, the dressing operation. During the dressing, wheel surface is changed to acquire cutting specification required for the operation. The objective of this work is develop a method to texturing the grinding wheel surface for better grinding performance and, also, texturing of surfaces through normal grinding cutting. The method controlled changes the dressing depth using an electro-mechanical actuator fixed to the dressing tool base of a CNC grinding machine. The displacement of the dressing tool is controlled using the developed software. It is able to synchronize the longitudinal movement with generated sine waves sent to the operational amplifier of the actuator. Through this movement and control, the dressing tool is able to texture the grinding wheel. The method was experimentally evaluated and its functionally proved. It is possible to inscribe different texturing patterns in the wheel surface, with depth up to 15 \'mü\'m. Using texturized wheels, is possible to reduce up to 20% the grinding power, without representative losses with the machined workpiece quality (roughness and roundness) and tool life, compared to regular grinding. In addition, it is possible to transfer different textures patterns to the workpiece surface while cutting, enabling grinding s a machining process to produce workpiece patterns.

Com o intuito de otimizar o projeto de unidades hidrogeradoras e, por conseguinte, aumentar a sua disponibilidade, uma previsão mais precisa do seu comportamento dinâmico é de fundamental importância. Assim, o presente trabalho se propôs a modelar uma unidade hidrogeradora de forma mais completa, considerando os efeitos do empuxo magnético, mancais, perturbações hidráulicas, desbalanceamento e selos labirintos de turbina Francis. A partir do modelo construído, foram realizadas análises modais, temporais e espectrais. Os resultados numéricos são comparados com os dados experimentais de uma unidade hidrogeradora de grande porte. Tanto sinais de tendência temporal, como órbitas, e espectros de frequência dos fenômenos envolvidos são analisados e comparados. Dessa forma, pretende-se obter o modelo menos complexo possível, mas que seja capaz de representar de forma aceitável a dinâmica da unidade hidrogeradora sujeita a diferentes condições de operação. A maior dificuldade encontrada foi na representação das excitações externas ao sistema, principalmente quando a máquina está operando em regime parcial. Constatou-se uma importante influência do selo labirinto na simulação do comportamento dinâmica da turbina Francis operando em carga parcial. Ao final, os aspectos do modelo que podem ser aprimorados são discutidos. / In order to optimize the design of hydro-generating units and therefore increase their availability, a more accurate forecast of their dynamic behavior is of fundamental importance. Thus, the present work has proposed to model a more complete hydrogenerator unit, considering the effects of magnetic pull, guide bearings, hydraulic perturbations, unbalance and Francis turbine labyrinths. From the this model, modal, temporal and spectral analyzes were performed. The numerical results are compared with experimental data of a large hydrogenerator unit. Temporal trend signals, orbits and frequency spectrum of the phenomena involved are analyzed and compared. In this way, it is intended to obtain the less complex model possible, but that is able to represent in an acceptable way the dynamics of the hydrogenerator unit under different operation conditions. The greatest difficulty found was in the representation of external excitations to the system, mainly under partial load. It was observed an important influence of the labyrinth seal in the simulation of the dynamic behavior of the Francis turbine operating in partial load. Finally, aspects of the model that can to be improved are discussed.

A finalidade inicial deste estudo é desenvolver uma metodologia de análise da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial bifásico com 4 pólos no estator e 2 no rotor (MRC 4/2) através de dados experimentais de aceleração. De forma a validar o método proposto, são apresentados resultados experimentais de aceleração obtidos com dois rotores: o rotor de referência e o rotor otimizado. Uma vez alcançados os objetivos de otimização do torque através da modificação da geometria do rotor, implementou-se um estudo complementar de modo a explorar a vibração e a ondulação de torque, do ponto de vista do acionamento. Desta forma, desenvolveu-se uma plataforma digital de testes, onde os dados de aceleração podem ser monitorados no domínio da frequência, e os parâmetros de controle do acionamento, tais como, a velocidade, os ângulos de ligamento e condução são flexíveis e podem ser alterados através de programa. A plataforma digital foi concebida a partir de um kit de desenvolvimento (eZdsp LF2407A) associado a uma interface de controle serial, desenvolvida a partir de um aplicativo LabView, instalado num microcomputador. / The initial purpose of this study is to develop a methodology of analysis of the torque ripple of a two-phase special SRM 4/2 using acceleration experimental data. In order to validate the proposed method, acceleration experimental results are presented, these results were obtained with two rotors: the reference rotor and the optimized rotor. Once the torque optimization objectives were reached by modifying the rotor geometry, a complementary study from the point of view of motor drive vibration and torque ripple optimization was carried out. Thus, a test digital setup was developed, where the acceleration data could be monitored, in the frequency domain, and the drive control parameters, such as speed, turn-on and dwell angles, and phase current were flexible and could be altered by program. The test digital setup was conceived using a development kit (eZdsp LF2407A) associated with a serial control interface developed on a LabView application, installed in a microcomputer.

Este trabalho apresenta o estudo multidisciplinar de uma micromáquina a vapor concebida para a utilização em sistemas de geração distribuída. O foco da pesquisa é o desenvolvimento do modelo matemático da micromáquina, que requereu conhecimentos da termodinâmica e suas leis, e a aplicação de conceitos de dinâmica, vibrações e controle, entre outros. Para a validação experimental do modelo foi reconstruída uma micromáquina já existente; também foi realizado o projeto da bancada, a seleção da instrumentação e a sua calibração. O estudo apresenta ainda a comparação entre os resultados teóricos e experimentais, bem como a sua análise e interpretação. / A multidisciplinary study of a micro steam engine conceived for distributed generation systems is presented. The research focuses on the development of the mathematical model of the micro engine, which required the knowledge of Thermodynamics and its laws, and concepts of dynamics, vibration and control, among others. In order to experimentally validate the model, a previous micro engine was redesigned and rebuilt; likewise, a new bench was designed, together with the selection and calibration of the measurement systems. The study also presents the comparison between experimental and theoretical results, as well as their analysis and discussion.

A finalidade inicial deste estudo é desenvolver uma metodologia de análise da ondulação de torque de um motor de relutância chaveado especial bifásico com 4 pólos no estator e 2 no rotor (MRC 4/2) através de dados experimentais de aceleração. De forma a validar o método proposto, são apresentados resultados experimentais de aceleração obtidos com dois rotores: o rotor de referência e o rotor otimizado. Uma vez alcançados os objetivos de otimização do torque através da modificação da geometria do rotor, implementou-se um estudo complementar de modo a explorar a vibração e a ondulação de torque, do ponto de vista do acionamento. Desta forma, desenvolveu-se uma plataforma digital de testes, onde os dados de aceleração podem ser monitorados no domínio da frequência, e os parâmetros de controle do acionamento, tais como, a velocidade, os ângulos de ligamento e condução são flexíveis e podem ser alterados através de programa. A plataforma digital foi concebida a partir de um kit de desenvolvimento (eZdsp LF2407A) associado a uma interface de controle serial, desenvolvida a partir de um aplicativo LabView, instalado num microcomputador. / The initial purpose of this study is to develop a methodology of analysis of the torque ripple of a two-phase special SRM 4/2 using acceleration experimental data. In order to validate the proposed method, acceleration experimental results are presented, these results were obtained with two rotors: the reference rotor and the optimized rotor. Once the torque optimization objectives were reached by modifying the rotor geometry, a complementary study from the point of view of motor drive vibration and torque ripple optimization was carried out. Thus, a test digital setup was developed, where the acceleration data could be monitored, in the frequency domain, and the drive control parameters, such as speed, turn-on and dwell angles, and phase current were flexible and could be altered by program. The test digital setup was conceived using a development kit (eZdsp LF2407A) associated with a serial control interface developed on a LabView application, installed in a microcomputer.