Embreagens de prensas mecânicas, principalmente as de forja a quente se caracterizam por um intenso regime de trabalho com espaços muito curtos entre acionamentos. Muitas das embreagens apresentam desgaste acentuado obrigando a paradas frequentes para manutenção. Neste trabalho são discutidos os princípios de funcionamento de prensas excêntricas e os parâmetros de projeto de embreagens e freios. Pontos importantes são: o balanço entre torque de operação, número de inserções por minuto e a dissipação de calor. É feita uma breve revisão da literatura sobre compósitos, lonas e seu comportamento. Discute-se a diferença das premissas de projeto de uma lona automotiva e a lona para uso industrial com alto número de aplicações por minuto. Apresenta-se um pressuposto quanto ao processo de transmissão de calor na embreagem e o que influência no desgaste da mesma, relacionando-o com a pressão de contato. Nas manutenções se verificam resíduos (debris) diferentes sugerindo regimes diferentes de desgaste. Há um resíduo preto que caracteriza um regime severo de desgaste. Pode-se associar esse resíduo ao fenômeno da degradação da base polimérica que compõe a lona. A degradação da base polimérica é causada pela alta temperatura de operação dessas embreagens. Em ensaios simples de pino e disco consegue-se reproduzir desgaste das lonas, que comprova o observado na prática e as condições que isso ocorre. Finalmente são apresentadas sugestões para o dimensionamento das embreagens e cuidados necessários no projeto de freios e embreagens. / Mechanical press clutches, especially clutches for hot forging presses have a hard working cycle with a little time between engagements. Many of those clutches present a severe lining wear, needing frequent maintenance stops. This work is discusse, the basics of eccentric presses and the clutch design parameters. Important points are: the balance between operation torque, engagements per minute and heat dissipation. This also presents a short literature review regarding composites and linings. It is discussed the design baselines differences between automotive linings and this specific case. It is presented a hypothesis about the heat transfer process in the clutch and how its related with wear, associating it with the contact pressure. In maintenance it is found different kinds of wear debris, suggesting more than one wear regime. The black debris indicates a severe wear regime. This debris can be associated to the lining polymeric matrix degradation. The polymeric matrix degradation is caused by the high op eration temperatures in these clutches. Based on simple pin-on-disc tests can be obtained results that show what is practical observed and the conditions this occurs, proving the hypothesis. Finally are presented suggestions for clutch dimensioning and necessary project cares.

O estudo do comportamento quanto ao desgaste de compostos de borracha utilizados na banda de rodagem de pneus automotivos é um fator determinante para o desenvolvimento de produtos mais duráveis, que se adaptem às condições de severidade de diferentes mercados. Para tanto os formuladores precisam desenvolver compostos em um processo interativo, no qual são alterados os componentes da receita e seus níveis na formulação em função da resposta do produto. A tarefa de avaliar o desgaste do pneu é desafiadora, pois este comportamento pode ser influenciado por muitos fatores, tais quais o pavimento, o veículo, o motorista e condições climáticas. Os testes de pneus com veículos em campo proporcionam uma avaliação do desgaste, mas necessitam por volta de 6 meses para apresentar resultados, além de serem custosas. Equipamentos de laboratório foram desenvolvidos para agilizar a obtenção de dados, mas freqüentemente apresentam severidade muito maior que aquela encontrada em campo. Através de parceria científica e tecnológica entre a Escola Politécnica da USP e a Pirelli Pneus, foi desenvolvido equipamento de laboratório que utiliza como contra-corpo amostras de asfalto retiradas das rodovias, trabalhando sob condições controladas. A primeira parte deste trabalho apresenta que esta máquina de testes é capaz de reproduzir o mecanismo de desgaste encontrado em pneus (ondas de Schallamach), simulando as condições de campo e classificando os diferentes compostos em laboratório de modo semelhante ao obtido nos testes em campo. A parte final deste trabalho apresenta a análise do desgaste de composto de borracha em função de diferentes tipos de pavimentos encontrados em rodovias brasileiras. Em um pavimento em boas condições de conservação (ausência de buracos e irregularidades) a sua microtextura terá influência significativa no desempenho dos compostos de borracha utilizados na banda de rodagem dos pneus automotivos. / The wear behavior of tire tread rubber compounds is a fundamental factor in order to develop durable products, which can deal with the severity conditions of a multitude of markets. The rubber compounders must develop products in an interactive process, in which the ingredients and its levels are changed as a function of the market response The tire wear assessment is challenging because this behavior can be influenced by a multitude of factors, as the pavement, the vehicle, the driver and the weather conditions. Outdoor tests in vehicles provide a wear assessment but are expensive and need around 6 months to present results. Laboratory devices were developed to accelerate the data acquisition but frequently present a severity much higher than outdoor tests. A scientific and technological partnership between Escola Politécnica da USP and Pirelli Tires developed laboratory equipment that uses asphaltic counterfaces extracted from Brazilian roads, working under controlled conditions. The first part of this work presents that this testing machine can reproduce the tire wear mechanism (Schallamach waves), simulating the outdoor conditions and sorting the different rubber compounds in a way similar to the outdoor tests. The last part of this work presents a wear analysis of a rubber compound as a function of different pavements found in Brazilian roads. For a pavement with good integrity (absence of holes and irregularities) its microtexture will significantly influence the performance of vehicle tire tread rubber compounds.

The relationship between nostalgic associations and fundamental developments in design: lines and construction in commercial sportswear / Program: Master Programme in Fashion and Textile Design

Thesis (Sc.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 1980. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Vita. / Includes bibliographical references. / by Kwai-Yung Benjamin Su. / Sc.D.

Thesis (Ph.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 1979. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING / Vita. / Includes bibliographical references. / by Bruce M. Kramer. / Ph.D.

Thesis (M.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 1981. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Includes bibliographical references. / by Doreen Joan Blanchard. / M.S.

As operações de usinagem compreendem uma parcela significativa do universo da manufatura sendo que atualmente algumas tendências bem definidas, como a usinagem de peças já endurecidas, vêm ganhando espaço no campo da fabricação de moldes e matrizes, em especial, mas também na indústria automotiva e de construção de máquinas. O torneamento e o fresamento de materiais, nesta difícil condição de usinagem, já estão estabelecidos na indústria. Assim, a conversão do processo de produção atual de materiais em estado mole para endurecido só será possível com todas as operações de usinagem incluídas. Devido a isso, a demanda por furação e roscamento de peças endurecidas está em constante crescimento. Essas operações apresentam dificuldades muito maiores do que as de torneamento e fresamento, daí a importância de ferramentas especificamente projetadas para elas. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo estudar o processo de desgaste sofrido pelas ferramentas durante a furação e roscamento de aços AISI D2 e AISI H13 com a utilização de diferentes velocidades de corte. As forças de corte e o torque também serão medidos durante o processo para avaliar seus comportamentos com o aumento da velocidade. Com os resultados obtidos verificou-se que na furação e roscamento de aços endurecidos de baixa usinabilidade, como no caso do aço AISI D2, o desgaste da ferramenta é muito acentuado, podendo tornar o processo inviável economicamente caso não sejam empregadas velocidades de corte extremamente reduzidas. De uma forma geral, a furação e o roscamento do AISI H13 pode ser viável, pois o número de furos/roscas obtidos dentro dos critérios especificados mostrou-se muito superior ao esperado. Os principais mecanismos de desgastes que atuaram nos machos de corte durante o processo de roscamento de ambos os aços (AISI D2 e AISI H13) foram abrasão nas superfícies de folga e adesão nas superfícies de saída de forma acentuada nos três primeiros filetes. / The cutting processes compose a huge part of the manufacturing universe and, nowadays, some well-defined trends, like cutting hardened materials, are increasing not only in die molding production but also in automotive and machine industries. The turning and milling processes of materials, in this difficult condition of cutting, are already applied in the mechanical industries. Therefore, the total conversion of the present production process of regular materials into hardened ones can only be reached when all the cutting processes are included. Because of that, the demands of drilling and tapping hardened materials have increased constantly. These operations require tools specifically designed for them, because they have proven themselves to be much more difficult than the turning and milling processes. In that way, this work aimed to study the wear process of drills and taps used to machining the AISI D2 and AISI H13 hardened steels with different cutting speeds. The cutting forces and the torque generated were also acquired during the cutting process to evaluate its behavior with the speed increase. After analyzing the results, a very aggressive tool wear was confirmed in the drilling and tapping process of hardened steels with bad machinability, like the AISI D2 steel, and this can make the process economically unfeasible if an extremely reduced cutting speed is not used. Generally, the drilling and tapping process of the AISI H13 can become economically viable, because the number of holes/threads achieved in accordance with the specified criteria was superior to the expected ones. In the cutting process of both materials (AISI D2 and H13), the main wear mechanism observed on the taps were abrasion, on the clearance surface, and adhesion, on the rake surface. This was severe for the first three threads of the tap.

O efeito das superfícies cerâmicas no desgaste do esmalte antagonista foi estudado in vitro. Foram avaliados os desgastes produzidos pelas porcelanas glazeadas e polidas. Para tal finalidade utilizaram-se cinco cerâmicas: IPS Empress 2 (Ivoclar),IPS Empress (Ivoclar), Duceram Plus (Degussa), Duceram LFC (Degussa) e Symbio (Degussa). Oito conjuntos dente e cerâmica foram testados para cada situação, com carga padronizada e imersos em água a 37 0 C. As medidas do desgaste do esmalte e cerâmica foram avaliadas após 150000 e 300000 ciclos. Os resultados revelaram que o desgaste final do esmalte do dente antagonista foi significantemente menor quando as cerâmicas foram polidas. A quantidade do desgaste do esmalte antagonista foi maior nos primeiros 150000 ciclos. A cerâmica IPS Empress provocou um desgaste significativamente maior do esmalte do dente antagonista quando comparada com as outras cerâmicas testadas (p<0,01). As rugosidades iniciais das superfícies cerâmicas foram diferentes entre si, sendo que diminuíram após o polimento, exceto para a cerâmica IPS Empress. Não houve correlação entre a rugosidade superficial inicial das cerâmicas com o desgaste gerado no esmalte dos dentes antagonistas. / The effect of glazed and polish dental ceramic on the wear of human enamel was studied in vitro. Five ceramics: IPS Empress 2 (Ivoclar), IPS Empress (Ivoclar),Duceram Plus (Degussa), Duceram LFC (Degussa) and Symbio (Degussa), were tested in water at 37 0 C, under standard load. The amount of wear enamel and specimens was determined after 150000 and 300000 cycles. The results showed that the polished ceramics produce less amount of enamel wear. The amount of enamel wear opposite to IPS Empress ceramic was significant higher (p<0,001). The enamel wear rate increased on the first 150000 cycles. Differences between roughnesses were found in all ceramics, the roughness decreased when the ceramics were polished except for IPS Empress ceramic. No correlation on the roughness and enamel wear were found.

Este trabalho verifica a lubricidade de misturas de álcool anidro em óleo diesel por meio do método de ensaio HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), utilizado para predizer o desgaste que o sistema de injeção de um veículo movido a óleo diesel pode sofrer em razão da capacidade lubrificante do combustível. A adição de álcool anidro ao óleo diesel veicular vem ao encontro das necessidades atuais de substituição completa ou parcial do uso de combustíveis de origem fóssil pelos provenientes da biomassa e, como em todas as pesquisas com combustíveis, deve-se haver um amplo trabalho em laboratório para verificação e validação dos combustíveis ou misturas formulados antes que estes sejam comercializados ou utilizados em grande quantidade, sendo que a lubricidade do combustível é um destes importantes parâmetros a serem avaliados. Durante a execução dos primeiros ensaios de lubricidade com as misturas de álcool anidro em óleo diesel notou-se incoerência nos resultados de desgaste obtidos em relação àqueles que inicialmente esperava-se em função da composição dos combustíveis constituintes da mistura. Foram, então, realizados estudos do mecanismo de desgaste, do comportamento do combustível e do método de ensaio, sendo que uma modificação no equipamento e no procedimento de teste foi proposta, executada e validada para que, assim, fosse possível realizar os ensaios de lubricidade com as misturas dos combustíveis citados obtendo-se resultados confiáveis. / A study in the lubricity behavior of blends of anhydrous ethanol in diesel fuel was carried on using the High Frequency Reciprocating Rig method, which is usually employed for predicting the wear that the fuel injection system of a diesel powered vehicle is subjected due to the degree of lubrication provided by the fuel. The addition of anhydrous ethanol to vehicular diesel fuel meets the present needs for the complete or partial replacement of the use of mineral origin fuels by fuels originating from biomass and, as occurs in all energetic researches, there must be a wide verification and validation work inside the laboratories prior to the introduction of these fuels or mixtures in the market. The lubricity of the resulting mixture is one of these important parameters. During the initial batch of lubricity tests performed with the mixtures of anhydrous ethanol in diesel fuel it was noticed a contradictory behavior in the results of wear for this fuel when comparing to the results that were expected based on the lubricity of the constituents of the mixture tested individually. Due to this fact studies of the fuel composition, wear mechanism and test method were carried out and modifications in the test apparatus and test procedure were proposed, executed and validated, making possible to run the lubricity tests with the ethanol-diesel mixtures and obtain reliable results.

Pour des systèmes mécaniques fortement sollicités et lubrifiés (en roulement avec ou sans glissement), les performances des lubrifiants se caractérisent par l’évolution de l’usure des surfaces. Celle-ci peut se manifester par un micro-écaillage qui conduit à une dégradation des fonctionnalités des surfaces. Pour quantifier la durabilité du mécanisme, il est donc important de pouvoir caractériser l’usure du contact : quantifiable à l’échelle du composant par la mesure de la perte de masse par exemple. Notre approche tentera de caractériser l’usure des surfaces dans ses premières heures de fonctionnement (phase de rodage) se manifestant par des modifications locales de la rugosité et non par la perte de masse qui est peu significative. Notre étude a pour objectif d’établir une relation entre l’évolution des paramètres surfaciques durant cette phase de rodage et la résistance à l’usure des surfaces. Des paramètres tridimensionnels sont ainsi identifiés, permettant de connaître assez tôt, les performances des lubrifiants la fin de longs essais d’endurance. / For lubricated mechanical systems and working with heavy loading (rolling with or without sliding), the lubricants performances are characterized by the evolution of the wear on surfaces. This wear can take the form of micro-pitting which leads to a functional surface degradation. To quantify the durability of the mechanism, it is thus important to be able to characterize the wear of the contact: quantifiable on the scale of the component by the measure of the loss of mass for example. Our approach stands to characterize the wear of surfaces during the first hours of functioning (running-on phase), showing itself by local modifications of the roughness and not by the loss of mass which insignificant. Our study has for objective to establish a relation between the evolution of the surface parameters during the running-in phase and the wear of the surfaces. Tridimentional parameters are so identified, to know early enough the performances of lubricants, without waiting the end of long endurance tests.