O objetivo dessa dissertação foi caracterizar e determinar a viabilidade técnica e desenvolvimento de uma banda de rodagem de borracha natural (NR) com a incorporação de óleo proveniente de fonte vegetal (OV) e ativador de vulcanização com menor teor de Zn (Zn orgânico). Esses aditivos foram utilizados em substituição aos componentes tradicionalmente utilizados na indústria da borracha, visando reduzir a quantidade de zinco na formulação e a utilização de um óleo proveniente de fonte vegetal como plastificante/lubrificante. Iniciou-se o estudo com a caracterização química e térmica de cada aditivo alternativo a partir da análise termogravimétrica (TGA), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectrometria de absorção atômica (AAS). Foram preparadas 15 misturas, sendo uma formulação padrão típica para banda de rodagem, e as demais variando-se o teor de óleo vegetal (3, 4, 6 e 8 phr), Zn orgânico (2, 3, 4 e 5 phr) e os dois aditivos juntamente (2 e 3 phr de Zn orgânico com 3 phr de óleo vegetal). Foram também preparadas formulações com ZnO com o teor de Zn equivalente às formulações propostas com os aditivos alternativos. A caracterização das composições foi realizada através de propriedades reométricas, calorimetria exploratória diferencial (DSC), densidade de ligações cruzadas, analisador de processamento da borracha (RPA), análise térmica dinâmico-mecânica (DMA), difração de raio X, envelhecimento acelerado em estufa e as propriedades físico-mecânicas de densidade, dureza, resistência à tração, resistência ao rasgamento, desgaste por abrasão e deformação permanente por compressão. Todos os resultados foram comparados à formulação padrão para bandas de rodagem. As características térmicas e químicas sugeriram que o óleo proveniente de fonte vegetal apresenta uma estrutura típica de um éster aromático derivado do óleo de soja e o Zn orgânico apresenta estrutura típica de um carboxilato de zinco aromático. A análise de DSC confirmou o efeito lubrificante do óleo proveniente de fonte vegetal, visto que não houve redução da temperatura de transição vítrea dos compostos. As propriedades físico-mecânicas e o envelhecimento acelerado em estufa indicam que o melhor desempenho foi alcançado com 3 phr de Zn orgânico e 3 phr de óleo proveniente de fonte vegetal, ocasionando assim em uma redução de 50% do teor de óleo plastificante e de 75% do teor de zinco, sem afetar adversamente as propriedades do artefato final. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T13:28:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Suelen Moresco.pdf: 1312291 bytes, checksum: 9dd1db90a8a73cba9bc0e855550c40d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T13:28:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Suelen Moresco.pdf: 1312291 bytes, checksum: 9dd1db90a8a73cba9bc0e855550c40d7 (MD5) / The present study aimed at characterizing and determining the technical viability of a natural rubber tread (NR) with the incorporation of oil proceeding from vegetable source and vulcanization activator with less zinc content (organic Zn). These additives were used in replacement to the components traditionally used in the rubber industry, aiming at reducing the quantity of zinc in the formulation and application of oil proceeding from vegetable source as plasticizer/lubricant. The study has been begun with the chemical and thermal characterization of each alternative additive from the thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectrometry with Fourier transform (FTIR) and atomic absorption spectrometry (AAS). The mixtures were prepared in a Banbury and the incorporation of the acceleration components was performed in an open mixer. Fifteen mixtures were prepared, being one standard and the other ones varying the content of vegetable oil (3, 4, 6 and 8 phr), organic Zn (2, 3, 4 and 5 phr) and both additives together (2 and 3 phr of organic Zn with 3 phr of vegetable oil). It was also prepared a standard formulation typical of tread and formulations with ZnO, being the Zn content equivalent to proposed formulations. The characterization of the compositions was performed through the rheometric properties, differential scanning calorimetry (DSC), crosslink density, rubber processing analyzer (RPA), dynamicmechanical thermal analysis (DMA), X-Ray diffraction, ageing accelerated in heater and the physical-mechanical properties of density, hardness, tensile strenght, tear strenght, abrasion loss and compression set. All the results have been compared to the standard formulation to treads. The thermal and chemical characteristics suggested that the oil proceeding from vegetable source presents a typical structure of soybean oil obtained through a transesterification reaction with phenol and the organic zinc presents typical structure of aromatic zinc carboxylate. The DSC analysis confirmed the lubricant effect of the oil proceeding from vegetable source, in as much as there hasn’t been temperature diminution in glass transition of the compounds. The physicalmechanical properties and the ageing accelerated in heater indicate that the best performance has been achieved with 3 phr of organic Zn and 3 phr of oil proceeding from vegetable source, causing a diminution of 50% of plasticizer oil content and 75% of zinc content, without affecting unfavorably the properties of the final artifact.

O objetivo dessa dissertação foi caracterizar e determinar a viabilidade técnica e desenvolvimento de uma banda de rodagem de borracha natural (NR) com a incorporação de óleo proveniente de fonte vegetal (OV) e ativador de vulcanização com menor teor de Zn (Zn orgânico). Esses aditivos foram utilizados em substituição aos componentes tradicionalmente utilizados na indústria da borracha, visando reduzir a quantidade de zinco na formulação e a utilização de um óleo proveniente de fonte vegetal como plastificante/lubrificante. Iniciou-se o estudo com a caracterização química e térmica de cada aditivo alternativo a partir da análise termogravimétrica (TGA), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectrometria de absorção atômica (AAS). Foram preparadas 15 misturas, sendo uma formulação padrão típica para banda de rodagem, e as demais variando-se o teor de óleo vegetal (3, 4, 6 e 8 phr), Zn orgânico (2, 3, 4 e 5 phr) e os dois aditivos juntamente (2 e 3 phr de Zn orgânico com 3 phr de óleo vegetal). Foram também preparadas formulações com ZnO com o teor de Zn equivalente às formulações propostas com os aditivos alternativos. A caracterização das composições foi realizada através de propriedades reométricas, calorimetria exploratória diferencial (DSC), densidade de ligações cruzadas, analisador de processamento da borracha (RPA), análise térmica dinâmico-mecânica (DMA), difração de raio X, envelhecimento acelerado em estufa e as propriedades físico-mecânicas de densidade, dureza, resistência à tração, resistência ao rasgamento, desgaste por abrasão e deformação permanente por compressão. Todos os resultados foram comparados à formulação padrão para bandas de rodagem. As características térmicas e químicas sugeriram que o óleo proveniente de fonte vegetal apresenta uma estrutura típica de um éster aromático derivado do óleo de soja e o Zn orgânico apresenta estrutura típica de um carboxilato de zinco aromático. A análise de DSC confirmou o efeito lubrificante do óleo proveniente de fonte vegetal, visto que não houve redução da temperatura de transição vítrea dos compostos. As propriedades físico-mecânicas e o envelhecimento acelerado em estufa indicam que o melhor desempenho foi alcançado com 3 phr de Zn orgânico e 3 phr de óleo proveniente de fonte vegetal, ocasionando assim em uma redução de 50% do teor de óleo plastificante e de 75% do teor de zinco, sem afetar adversamente as propriedades do artefato final. / The present study aimed at characterizing and determining the technical viability of a natural rubber tread (NR) with the incorporation of oil proceeding from vegetable source and vulcanization activator with less zinc content (organic Zn). These additives were used in replacement to the components traditionally used in the rubber industry, aiming at reducing the quantity of zinc in the formulation and application of oil proceeding from vegetable source as plasticizer/lubricant. The study has been begun with the chemical and thermal characterization of each alternative additive from the thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectrometry with Fourier transform (FTIR) and atomic absorption spectrometry (AAS). The mixtures were prepared in a Banbury and the incorporation of the acceleration components was performed in an open mixer. Fifteen mixtures were prepared, being one standard and the other ones varying the content of vegetable oil (3, 4, 6 and 8 phr), organic Zn (2, 3, 4 and 5 phr) and both additives together (2 and 3 phr of organic Zn with 3 phr of vegetable oil). It was also prepared a standard formulation typical of tread and formulations with ZnO, being the Zn content equivalent to proposed formulations. The characterization of the compositions was performed through the rheometric properties, differential scanning calorimetry (DSC), crosslink density, rubber processing analyzer (RPA), dynamicmechanical thermal analysis (DMA), X-Ray diffraction, ageing accelerated in heater and the physical-mechanical properties of density, hardness, tensile strenght, tear strenght, abrasion loss and compression set. All the results have been compared to the standard formulation to treads. The thermal and chemical characteristics suggested that the oil proceeding from vegetable source presents a typical structure of soybean oil obtained through a transesterification reaction with phenol and the organic zinc presents typical structure of aromatic zinc carboxylate. The DSC analysis confirmed the lubricant effect of the oil proceeding from vegetable source, in as much as there hasn’t been temperature diminution in glass transition of the compounds. The physicalmechanical properties and the ageing accelerated in heater indicate that the best performance has been achieved with 3 phr of organic Zn and 3 phr of oil proceeding from vegetable source, causing a diminution of 50% of plasticizer oil content and 75% of zinc content, without affecting unfavorably the properties of the final artifact.

Orientador: Ines Joekes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T14:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Segre_NadiaCristina_D.pdf: 3695196 bytes, checksum: c47a2d6caa609130ad04629e439bd985 (MD5) Previous issue date: 1999 / Doutorado

Orientador: Mariangela Amendola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:16:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndersonLuizde_M.pdf: 1416457 bytes, checksum: 2dd11eeba91f35c041d8189d3c584cb7 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientadores: Elias Basile Tambourgi, Luiz Carlos Bertevello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassiano_DouglasAlves_D.pdf: 2595736 bytes, checksum: 782f8b2becea04b26425e612a8192f2c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: No presente trabalho, o estudo do processamento da borracha estireno-butadieno para banda de rodagens de pneumáticos foi efetuado. As operações de mistura dos componentes em misturador de câmara fechada tipo banbury e vulcanização do material em prensa aquecida foram avaliadas utilizando-se a metodologia do planejamento fatorial. As influências da velocidade de rotação de mistura, pressão interna e tempo de processamento em banbury foram avaliadas tendo por objetivo maximizar a dispersão de negro de fumo, obtendo-se uma dispersão de 95,5% na condição operacional de 30 rpm, em 06:00 minutos à 3 Kgf/cm2. Nos ensaios de vulcanização, avaliaram-se as influências exercidas pelo tempo e temperatura do processo na dureza, abrasão, resiliência e diferentes propriedades de tração do material. Modelos matemáticos foram obtidos utilizando-se o método de superfície de respostas para os ensaios de vulcanização. Ajustaram-se modelos matemáticos para a carga de ruptura, o percentual de deformação na ruptura e a resistência ao rasgamento do material em função do tempo e temperatura do processo de vulcanização. Uma discussão sobre as condições ótimas de processamento para as propriedades modeladas foi efetuada / Abstract: In the present work, the processing of styrene-butadiene rubber was studied. The studies were on the material for the part of tire in contact with the ground. The rubber components mixing in a banbury type internal mixer, and material vulcanization in a heated press, were studied by factorial design method. The influence of rotation speed, inner pressure and mixing time in the banbury were investigated in order to obtain a maximum in carbon black dispersion. A 95.5% carbon black dispersion was attained in the banbury, when mixing the material for 06:00 minutes, at 30 rpm, with 3 Kgf/cm2 of inner pressure. In the vulcanization assays, the influence of heating time and temperature over hardness, abrasion, resilience and tensile properties were evaluated. Mathematical models for vulcanization process were obtained by surface response method. Statistical models were fit for strength at rupture, deformation at rupture and tearing strength as function of heating time and temperature in vulcanization. Statements were made on optimal processing conditions from these models / Doutorado / Engenharia de Sistemas Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1998-05-05T00:00:00Z / Faz uma revisão da teoria do comportamento do consumidor, com ênfase no processo de decisão de compra, relacionando-a com o consumidor brasileiro de pneus para veículo de passeio. Fornece um panorama da indústria de pneus no Brasil e sua relação com a indústria automobilística, bem como explora os dados primários e secundários relacionados com o consumidor de pneus no canal de reposição.

Orientador: Jose Roberto de França Arruda / Dissertação ( mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:02:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kawano_RafaelRogora_M.pdf: 8279591 bytes, checksum: cc9b56dd0845c482ecd99e0ccfde6bd2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho foi explorado o mecanismo de geração de ruído de pneumáticos automotivos conhecido como ruído de martelamento, segundo a abordagem da Prototipagem Virtual Sonora. Foi implementado um modelo teórico disponível na literatura que considera apenas a pluralidade de passos de blocos na banda de rodagem. A partir dele, dois outros modelos foram desenvolvidos e implementados considerando, além da pluralidade de passos de blocos, os efeitos do contato pneu/pavimento (distribuição da pressão de contato), da multiplicidade de carreiras de blocos, da defasagem helicoidal entre as carreiras e da deflexão sob carga e a definição de um perfil do sinal de excitação dos blocos. A sensibilidade da resposta temporal e espectral aos parâmetros dos modelos foi avaliada. Modelos de caminhos estruturais foram implementados e se basearam em dados experimentais. Por fim, o programa desenvolvido sintetiza o ruído virtual gerado pelo contato pneu/pavimento para diferentes configurações do pneu previstas pela modelagem, podendo ser ouvido através de fones de ouvido e permitindo a realização de uma análise subjetiva. / Abstract: This study explored the automotive tire noise generation mechanism known as hammer noise, according to the Virtual Acoustic Prototyping approach. A theoretical model available in the literature that considers only the plurality of block pitches in the tread band was implemented. Based on this model, two improved models were developed and implemented considering, besides the plurality of block pitches, the effects of the tire / pavement contact (contact pressure distribution), the number of block ribs, the helical gap of the careers, the deflection of the tire under load and the definition of a profile of the resulting excitation signal. The sensitivity of the response in the time and frequency domains to the tire parameters was evaluated. Models of structural borne paths based on experimental data were implemented. Finally, the program developed synthesizes the virtual noise generated by the tire / pavement contact for different configurations of the tire, which can be listened in headphones, thus enabling a subjective analysis of hammer noise. / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: José Roberto de França Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T12:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pugliese_DanielPerussi_M.pdf: 5689260 bytes, checksum: fc23e46a7c6b4785faef7e0a5f83078f (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A não uniformidade em pneus esta associada com o seu processo de fabricação e afeta todos os tipos de pneus, mas é mais relevante em pneus de veículos de passeio, dado que este setor exige elevados níveis de conforto a altas velocidades. As forças dinâmicas devido à rotação dos pneus variam de acordo com a velocidade do veículo. Em certas velocidades podem excitar frequências naturais do sistema pneu-suspensão. Este trabalho explora os efeitos dinâmicos das não uniformidades de um conjunto de pneu-roda de um veiculo de passeio. Seu impacto sobre as forças da roda nas direções radiais, transversais e longitudinais, em baixas e altas velocidades são investigados tanto numérica quanto experimentalmente. A principal contribuição deste trabalho é a geração de um modelo tridimensional dinâmico para o estudo da não uniformidade. O modelo é construído utilizando o método dos elementos finitos. A validação do modelo é realizada utilizando-se o modelo de pneu comercial mais amplamente utilizado, e com uma campanha experimental significativa. Os resultados numéricos preveem os principais efeitos observados experimentalmente da não uniformidade do conjunto pneu-roda no sentido vertical e longitudinal. Este último predominante a elevadas velocidades. O modelo numérico é útil para a análise dinâmica virtual de diferentes tipos de não uniformidade / Abstract: Tire non-uniformity is associated with the production process and affects all types of tires, but is more relevant for passenger tires, as this sector requires high levels of comfort at the high speeds achieved by vehicles in this segment. Dynamic forces due to tire rotation vary with the vehicle speed. At certain speeds they can excite natural frequencies of the tire-suspension system. This work explores the dynamic effects of non-uniformities of a car tire-wheel assembly. Their impact on hub forces at the radial, lateral and longitudinal directions, at low and high speeds are investigated both numerically and experimentally. The main contribution of this work is the generation of a dynamic three-dimensional model for the study of tire non-uniformity. The model is built using the Finite Element Method. The model is validated with the most widely used commercial tire model and with a significant experimental campaign, which is also described in the paper. Numerical results predict the main experimentally observed effects of non-uniformity of the tire-wheel assembly in the vertical and longitudinal directions. The latter predominate at higher speeds. The numerical model is helpful for the virtual dynamic analysis of different types of non-uniformity / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:46:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LudmilaCorreaAlkmine_D.pdf: 6413492 bytes, checksum: 8a07a3a7a3d0737b4eb13c9f02f909e2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foi estudada a modelagem do contato roda-piso e a teoria de controle de uma cadeira de rodas. Logo, para complementar os testes e estudos, foi desenvolvido um laboratório virtual objetivando o estudo da dinâmica veicular e da modelagem do contato roda-piso. Esse laboratório, criado em programas multicorpos como o Working Model 2D ® e o MSC Adams?, foi usado para a visualização do comportamento dinâmico de uma cadeira de rodas em diversas situações. Nesta aplicação, observa-se que as características dos pneus são alguns dos parâmetros mais importantes da modelagem do contato roda-piso de um veículo. Deste modo, para a obtenção desses parâmetros foi construída uma bancada experimental. Esta bancada experimental é constituída basicamente de uma mesa fixada por células de cargas e uma estrutura onde a roda é presa. Vários testes experimentais foram propostos e os parâmetros, ou seja, as características do pneu foram levantados, implementados e comparados entre si, através de imagens e gráficos. Para o estudo da teoria de controle, foi construído um protótipo funcional de uma cadeira de rodas motorizada no qual o principal objetivo é seguir uma linha desenhada no chão. A utilização de sensores, microcontroladores e estratégias de controle foram necessárias a fim de atingir este alvo. Diferentes tipos de controle robusto foram simulados levando em consideração as características do pneu e o controlador PID foi implementado no protótipo funcional apresentando resultado satisfatórios ao seguir uma trilha desenhada no chão / Abstract: In this work was studied the model of the contact between the tire and the ground and the control theory of a wheelchair. Thus, for the tests and studies was developed a virtual laboratory for the dynamic vehicle and the contact between tire and ground model. This laboratory was created in a multibody program as Working Model 2D® and MSC Adams®, also was used to visualize the dynamic behavior of a wheelchair in various situations. The characteristics of tires are the most important parameters of the contact between ground and tire, so for that an experimental device was built. This test rig consists basically of a table fixed by the load cells and a structure where the wheel is attached. Several experimental tests have been proposed and the parameters or the characteristics of a tire were investigated, compared and implemented with each other by images and graphs. For the control theory was built a prototype of a electric wheelchair in which the main objective is to follow a path drawn on the floor. For this goal was necessary to use sensors, microcontrollers and control strategies as a PID / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica