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Desenvolvimento de um sistema computacional de auxílio ao cálculo e desenho de elementos de máquinas. / Development of a manager system for calculation of machine elements for mechanical projects.

Silveira, Zilda de Castro 26 January 1999 (has links)
Baseado nas recentes abordagens sobre integração em Engenharia de Projeto, é proposto um sistema computacional de auxílio ao cálculo e desenho de elementos de máquinas, denominado Sistema EleMaq. O trabalho visa contribuir com a redução do ciclo de desenvolvimento do produto, além de propor uma ferramenta CAE de auxílio às disciplinas de projeto mecânico. Inicialmente foi realizada uma revisão bibliográfica, que abrangeu o ciclo de projeto tradicional, a utilização do computador em algumas de suas etapas, uma visão geral dos sistemas CAD/CAE e a abordagem atual do ciclo de desenvolvimento do produto, auxiliado por diversos recursos computacionais. O Sistema EleMaq é proposto neste contexto, como uma ferramenta CAE voltada aos elementos de máquinas. Baseou-se nas metodologias tradicionais de dimensionamento e desenho mecânico, que viabilizou a implementação dos módulos individuais de cálculo e a geração de desenhos em um sistema CAD. Em uma segunda etapa, foi desenvolvido um programa gerenciador integrado à um banco de dados e aos módulos, formando um ambiente integrado para cálculo e desenho de elementos de máquinas. Como exemplo, tomou-se o caso de redutores de velocidades. / With a market more and more demanding in terms of efficiency and costs, one has the need to integrated all the possible information of a company, helping in this way to guarantee the quality of products and services. Moreover, nowadays there are plenty of resources to systematize the repetitive and tedious tasks, such as calculating a shaft or a pair of gears. By using them, the engineer will hold all the data he/she needs and, at the same time, will have more available time for more creative tasks. With this focus, this work presents the development of a manager system for calculations of machine elements for mechanical projects. It was devised under the context of EDM-Engineering Data Management. The system is constituted of a manager program, a database and modules of calculation of machine elements. The manager program controls the flow of calculations in the project through existence and consistency rules among the mechanical elements, and also provides the availability of the input and output data. Those rules are fired through consultations to the data stored into a relational database. As consistency rule one can cite, for example, the one stating that the lubricant used in the gears calculation be the same as that used in the calculation of the bearings. The database was designed by using a logical model based on ME-R, taylored to the assembly of a specific mechanical system : a gearbox. The calculations are performed by independent computational modules which use traditional methods of elements of machines calculation (NIEMANN, 1971).
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Desenvolvimento de um sistema computacional de auxílio ao cálculo e desenho de elementos de máquinas. / Development of a manager system for calculation of machine elements for mechanical projects.

Zilda de Castro Silveira 26 January 1999 (has links)
Baseado nas recentes abordagens sobre integração em Engenharia de Projeto, é proposto um sistema computacional de auxílio ao cálculo e desenho de elementos de máquinas, denominado Sistema EleMaq. O trabalho visa contribuir com a redução do ciclo de desenvolvimento do produto, além de propor uma ferramenta CAE de auxílio às disciplinas de projeto mecânico. Inicialmente foi realizada uma revisão bibliográfica, que abrangeu o ciclo de projeto tradicional, a utilização do computador em algumas de suas etapas, uma visão geral dos sistemas CAD/CAE e a abordagem atual do ciclo de desenvolvimento do produto, auxiliado por diversos recursos computacionais. O Sistema EleMaq é proposto neste contexto, como uma ferramenta CAE voltada aos elementos de máquinas. Baseou-se nas metodologias tradicionais de dimensionamento e desenho mecânico, que viabilizou a implementação dos módulos individuais de cálculo e a geração de desenhos em um sistema CAD. Em uma segunda etapa, foi desenvolvido um programa gerenciador integrado à um banco de dados e aos módulos, formando um ambiente integrado para cálculo e desenho de elementos de máquinas. Como exemplo, tomou-se o caso de redutores de velocidades. / With a market more and more demanding in terms of efficiency and costs, one has the need to integrated all the possible information of a company, helping in this way to guarantee the quality of products and services. Moreover, nowadays there are plenty of resources to systematize the repetitive and tedious tasks, such as calculating a shaft or a pair of gears. By using them, the engineer will hold all the data he/she needs and, at the same time, will have more available time for more creative tasks. With this focus, this work presents the development of a manager system for calculations of machine elements for mechanical projects. It was devised under the context of EDM-Engineering Data Management. The system is constituted of a manager program, a database and modules of calculation of machine elements. The manager program controls the flow of calculations in the project through existence and consistency rules among the mechanical elements, and also provides the availability of the input and output data. Those rules are fired through consultations to the data stored into a relational database. As consistency rule one can cite, for example, the one stating that the lubricant used in the gears calculation be the same as that used in the calculation of the bearings. The database was designed by using a logical model based on ME-R, taylored to the assembly of a specific mechanical system : a gearbox. The calculations are performed by independent computational modules which use traditional methods of elements of machines calculation (NIEMANN, 1971).
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An Improved Framework for Design Concept Generation Based On Experiential and Intuitive Methods

January 2014 (has links)
abstract: Conceptual design stage plays a critical role in product development. However, few systematic methods and tools exist to support conceptual design. The long term aim of this project is to develop a tool for facilitating holistic ideation for conceptual design. This research is a continuation of past efforts in ASU Design Automation Lab. In past research, an interactive software test bed (Holistic Ideation Tool - version 1) was developed to explore logical ideation methods. Ideation states were identified and ideation strategies were developed to overcome common ideation blocks. The next version (version 2) of the holistic ideation tool added Cascading Evolutionary Morphological Charts (CEMC) framework and intuitive ideation strategies (reframing, restructuring, random connection, and forced connection). Despite these remarkable contributions, there exist shortcomings in the previous versions (version 1 and version 2) of the holistic ideation tool. First, there is a need to add new ideation methods to the holistic ideation tool. Second, the organizational framework provided by previous versions needs to be improved, and a holistic approach needs to be devised, instead of separate logical or intuitive approaches. Therefore, the main objective of this thesis is to make the improvements and to resolve technical issues that are involved in their implementation. Towards this objective, a new web based holistic ideation tool (version 3) has been created. The new tool adds and integrates Knowledge Bases of Mechanisms and Components Off-The-Shelf (COTS) into logical ideation methods. Additionally, an improved CEMC framework has been devised for organizing ideas efficiently. Furthermore, the usability of the tool has been improved by designing and implementing a new graphical user interface (GUI) which is more user friendly. It is hoped that these new features will lead to a platform for the designers to not only generate creative ideas but also effectively organize and store them in the conceptual design stage. By placing it on the web for public use, the Testbed has the potential to be used for research on the ideation process by effectively collecting large amounts of data from designers. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Mechanical Engineering 2014
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Determinação analítica da correção de hélice em um par engrenado devido ao efeito da flexo-torção. / Analytical determination of the lead correction in a gear mesh due to bending-torsion effect.

Silveira, André Rodrigues Garcia da 27 January 2016 (has links)
O foco do presente trabalho é estudar a intensificação da pressão de contato entre os dentes de duas engrenagens cilíndricas de dentes retos, que ocorre por causa do deslocamento dos componentes de um redutor de velocidades. Essa intensificação ocorre inclusive em um redutor fabricado sem quaisquer erros de usinagem ou de montagem. A correção de hélice é uma usinagem realizada na superfície do dente da engrenagem que compensa os deslocamentos dos eixos e engrenagens, devido à flexão e à torção, e os deslocamentos dos dentes das engrenagens, devido à flexão e à pressão de contato. Foram estudados efeitos importantes para essa correção de hélice em um redutor de velocidades. Com isso, foi desenvolvido um modelo analítico que calcula a correção necessária para diminuir esse intensificador de pressão de contato em função dos deslocamentos citados acima. Esse modelo analítico foi comparado com um modelo analítico da literatura e com o software comercial RIKOR®. Os resultados de correção de hélice propostos são similares aos da literatura e do RIKOR® com exceção das bordas das engrenagens, aonde existem algumas divergências. Posteriormente, foi desenvolvido um modelo sólido de engrenagem com o perfil evolvente e com as correções de hélice calculadas analiticamente. Este modelo tridimensional (3D) foi elaborado usando os softwares SolidWorks® e Inventor® e simulado por elementos finitos por meio do software ANSYS®. Verificou-se que as três correções de hélice - a proposta, a da literatura e a do RIKOR® - realmente diminuem a intensificação de pressão de contato no flanco do dente da engrenagem. Por fim, foi possível visualizar que a correção proposta nesta dissertação é 3% mais efetiva que a proposta pela literatura e pelo RIKOR® para o caso analisado. / This work will study the contact pressure intensifier between two spur gears teeth, which exists due to the displacement of the components of the gearbox. This effect occurs even in gearboxes manufactured without any machining and/or assembling errors. The lead correction is a machining operation conducted at the gear tooth surface that compensates the displacement of shafts and gears, due to bending and torsion, and the gear teeth displacement, due to bending and contact pressure. Factors that are important to the lead correction in gearboxes were studied. An analytical model was proposed in order to evaluate the lead correction necessary to diminish the contact pressure intensifier as a function of the displacements mentioned above. This analytical model was compared to a literature one and to the commercial software RIKOR®. The results of the proposed lead correction are similar to the literature and RIKOR® ones, although there are differences at the borders of the gears. This work also describes the development of a solid model of the gears and shafts with the involute profile and the lead correction evaluated analytically. This model is tridimensional (3D) and was designed using SolidWorks® and Inventor software. It was simulated using finite element analysis software ANSYS® and it was possible to verify that the three lead corrections - proposed, from literature and from RIKOR® - diminished the contact pressure intensifier at the gears tooth flank. It was also possible to verify that the lead correction proposed is 3% more effective than the other ones for the case analyzed.
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Determinação analítica da correção de hélice em um par engrenado devido ao efeito da flexo-torção. / Analytical determination of the lead correction in a gear mesh due to bending-torsion effect.

André Rodrigues Garcia da Silveira 27 January 2016 (has links)
O foco do presente trabalho é estudar a intensificação da pressão de contato entre os dentes de duas engrenagens cilíndricas de dentes retos, que ocorre por causa do deslocamento dos componentes de um redutor de velocidades. Essa intensificação ocorre inclusive em um redutor fabricado sem quaisquer erros de usinagem ou de montagem. A correção de hélice é uma usinagem realizada na superfície do dente da engrenagem que compensa os deslocamentos dos eixos e engrenagens, devido à flexão e à torção, e os deslocamentos dos dentes das engrenagens, devido à flexão e à pressão de contato. Foram estudados efeitos importantes para essa correção de hélice em um redutor de velocidades. Com isso, foi desenvolvido um modelo analítico que calcula a correção necessária para diminuir esse intensificador de pressão de contato em função dos deslocamentos citados acima. Esse modelo analítico foi comparado com um modelo analítico da literatura e com o software comercial RIKOR®. Os resultados de correção de hélice propostos são similares aos da literatura e do RIKOR® com exceção das bordas das engrenagens, aonde existem algumas divergências. Posteriormente, foi desenvolvido um modelo sólido de engrenagem com o perfil evolvente e com as correções de hélice calculadas analiticamente. Este modelo tridimensional (3D) foi elaborado usando os softwares SolidWorks® e Inventor® e simulado por elementos finitos por meio do software ANSYS®. Verificou-se que as três correções de hélice - a proposta, a da literatura e a do RIKOR® - realmente diminuem a intensificação de pressão de contato no flanco do dente da engrenagem. Por fim, foi possível visualizar que a correção proposta nesta dissertação é 3% mais efetiva que a proposta pela literatura e pelo RIKOR® para o caso analisado. / This work will study the contact pressure intensifier between two spur gears teeth, which exists due to the displacement of the components of the gearbox. This effect occurs even in gearboxes manufactured without any machining and/or assembling errors. The lead correction is a machining operation conducted at the gear tooth surface that compensates the displacement of shafts and gears, due to bending and torsion, and the gear teeth displacement, due to bending and contact pressure. Factors that are important to the lead correction in gearboxes were studied. An analytical model was proposed in order to evaluate the lead correction necessary to diminish the contact pressure intensifier as a function of the displacements mentioned above. This analytical model was compared to a literature one and to the commercial software RIKOR®. The results of the proposed lead correction are similar to the literature and RIKOR® ones, although there are differences at the borders of the gears. This work also describes the development of a solid model of the gears and shafts with the involute profile and the lead correction evaluated analytically. This model is tridimensional (3D) and was designed using SolidWorks® and Inventor software. It was simulated using finite element analysis software ANSYS® and it was possible to verify that the three lead corrections - proposed, from literature and from RIKOR® - diminished the contact pressure intensifier at the gears tooth flank. It was also possible to verify that the lead correction proposed is 3% more effective than the other ones for the case analyzed.
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Estudo termográfico de auxílio ao diagnóstico de falhas mecânicas em pistas de rolamento: o caso dos rolamentos rígidos de uma carreira de esferas sem blindagem. / Study in mechanical fault element thrmography though the machine: the case of a rigid bearing an unshielded ball bearings.

SILVA, Francisca Cibele da. 16 July 2018 (has links)
Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-16T14:51:43Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCA CIBELE DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 4026542 bytes, checksum: ed454ebfc1325519e82b94fd3c4aab3e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-16T14:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCA CIBELE DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 4026542 bytes, checksum: ed454ebfc1325519e82b94fd3c4aab3e (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / Capes / O objetivo deste trabalho foi estudar falhas mecânicas em elementos de máquina por meio da Termografia. O caso pesquisado foi o dos rolamentos rígidos de uma carreira de esferas sem blindagem. Quanto aos objetivos a pesquisa é explicativa e quanto aos procedimentos técnicos é de carácter experimental. A metodologia utilizada, neste trabalho, fez uso de uma bancada de teste constituída por motor, rolamento e mancal, montada em mesa inercial, monitorada por meio de sensores de vibração e câmera térmica. Nas amostras de rolamentos foram inseridas falhas mecânicas por meio de uma micro retífica e sob condições de controle de rotação, carga, temperaturas, ventilação e umidade foram realizados os testes. Como resultado pôde-se perceber alterações térmicas em determinadas regiões dos rolamentos, as quais coincidiram com picos de frequência oscilatória do espectro de vibração em função do tempo da FFT. Outro aspecto importante é que as detecções térmicas são melhor evidenciadas nos primeiros minutos de acionamento do sistema observado. Como conclusão pode-se afirmar que é possível utilizar a técnica da Termografia para detectar falhas mecânicas em rolamentos desde que a análise termográfica seja realizada nos instantes iniciais de aquecimento do objeto, com atenção para se manter as condições ambientais e demais variáveis de estudo sob controle. / The objective of this work was to study mechanical failures in machine elements through Thermography. The case investigated was that of the rigid bearings of a sphere race without shielding. Regarding the objectives, the research is explanatory and technical procedures are experimental. The methodology used, in this work, made use of a test bench constituted by motor, bearing and bearing, mounted in inertial table, monitored by means of vibration sensors and thermal camera. In the samples of bearings mechanical faults were inserted through a micro grinding and under conditions of control of rotation, load, temperatures, ventilation and humidity were carried out the tests. As a result, it was possible to observe thermal changes in certain regions of the bearings, which coincided with oscillatory frequency peaks of the vibration spectrum as a function of FFT time. Another important aspect is that the thermal detections are better evidenced in the first few minutes of the observed system activation. It can be concluded that it is possible to use the Thermography technique to detect mechanical failures in bearings as long as thermographic analysis is performed in the initial instants of heating the object, with attention to maintain the environmental conditions and other variables of study under control.
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Aplicação de técnicas ópticas de Moiré na determinação da distribuição de tensão e deformação em elementos de máquinas / Application of Moiré methods on stress and strain distribution determination on machine elements

Cardoso, Kelen Cristiane, 1974- 22 August 2018 (has links)
Orientador: Inácio Maria Dal Fabbro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-22T14:06:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_KelenCristiane_M.pdf: 10447047 bytes, checksum: bd1de8c6f17c3f3f8e755c78ecee3801 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A determinação de tensões e deformações é amplamente empregada na engenharia. Métodos clássicos de extensometria elétrica, extensometria mecânica e simulações por elementos finitos são úteis e permitem qualificar e quantificar a distribuição de carga em elementos de extrutura. Estudos fotoelásticos vêm ganhando cada vez mais espaço, pois facilitam a determinação e permitem a visualização da distribuição de tensões no espécimen em estudo de maneira rápida e confiável. As técnicas de moiré de sombra e projeção são os métodos mais comumente utilizados devido principalmente à simplicidade e rapidez de medição, tornando-os objeto de frequentes estudos em vários tipos de aplicações. A vantagem de se utilizar as técnicas de moiré está associada à simplicidade dos equipamentos necessários, simplicidade de aquisição e processamento de imagens, além de ser adequadas ao estudo de corpos de geometria simples ou complexa. A proposta deste trabalho se identifica em qualificar e quantificar as distribuições de deformação e tensão em uma mola membrana, como elemento de máquina de geometria complexa pela aplicação de técnica de moiré. Para este trabalho foi escolhido à mola membrana como elemento de máquina de geometria complexa, sendo um elemento de papel muito importante na montagem do conjunto de embreagem, pois o desalinhamento das linguetas pode resultar em trepidação ou vibração no pedal, gerando dificuldade de acionamento do mecanismo, podendo gerar também deformações dos componentes, e com isso desgaste prematuro do sistema em pauta. O deslocamento da mola membrana no acionamento da embreagem promove uma alteração na distribuição de tensão e deformação em seu perfil assim como nos componentes associados à mola, e o desalinhamento das linguetas faz com que essa distribuição não seja uniforme. A técnica de moiré de sombra pode auxiliar a simulação para determinar a deformação, a tensão bem como a distribuição de pressão sobre a superfície da mola membrana. A simulação computacional por elementos finitos e a técnica de extensometria com strain gauges, será utilizado como base de comparação entre os resultados obtidos por moiré de forma a proporcionar uma validação da técnica em estudo em elementos mecânicos de geometria não simples / Abstract: A diaphragm spring was chosen as a machine element of complex geometry, which integrates the clutch assembly. The tabs misalignment may result in vibrations transmitted to the clutch system, as well as difficulties in driving the pedal and can also generate components deformation and thus premature wearing of the whole clutch system. The displacement of the diaphragm spring during clutch driving promotes alterations on the stress and strain distribution on its profile as well as on the components associated to the spring, and tabs misalignment turns this distribution not uniform. The determination of stress and strain is widely used in engineering. Classical methods as electrical strain gage, mechanical gage and finite element simulations are useful to the qualification and quantification of load distribution in the specimens. Photoelastic techniques are gaining space, because it facilitates the stress and strain distribution determination, allowing clear visualization of the undergoing phenomena based on a quick and reliable experimentation. The shadow moiré and projection moiré techniques are the most commonly used methods primarily due to its measurement simplicity and quickness which supports frequent studies and proposed applications. The advantage of using moiré techniques is associated to the requirement of simple experimental setup for image acquisition and processing as well as its application to bodies of simple or complex geometry. The purpose of this study was to apply a moiré technique to obtain the stress and strain qualification and quantification on a spring membrane taken as a machine component of complex geometry. The shadow moiré technique can assist the simulation to determine the strain and stress distribution on diaphragm spring surface. The computer simulation by finite element technique and strain gauges, were used as the basis of comparison between the results obtained by the moiré method to validate the application of the proposed optical method to study of mechanical elements of complex geometry / Mestrado / Maquinas Agricolas / Mestra em Engenharia Agrícola
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Desenvolvimento de um método de simulação para avaliação da durabilidade de conjuntos de embreagens para veículos comerciais / Development of a simulation method to evaluate the lifetime of clutches sets for commercial vehicles

Brazolin, Rodrigo Tadeu 16 August 2018 (has links)
Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Júnior / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T23:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brazolin_RodrigoTadeu_M.pdf: 5635976 bytes, checksum: cc3a617fb92931974eff7e39f97904de (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O mercado de veículos comerciais se caracteriza pela grande diversidade de aplicações. Isto gera uma complexa gama de requisitos para projetos de sistemas de embreagem. Um modelo preciso de simulação é uma ferramenta imprescindível, pois permite a avaliação de forma segura da durabilidade do conjunto de embreagem, otimizando o tempo de desenvolvimento e reduzindo os custos com testes de campo. Os modelos atuais de simulação para avaliação da durabilidade da embreagem foram desenvolvidos para aplicações em veículos de passeio e podem não apresentar a mesma eficácia quando utilizados na simulação de veículos comerciais. Esse trabalho tem o objetivo de desenvolver uma metodologia computacional, para estimativa da vida em serviço, que se aplique a esse mercado de veículos, utilizando simulação Monte Carlo. O modelo de simulação consiste em relacionar de maneira lógica as características de resistência do material de atrito com as características de solicitação geradas na aplicação do veículo. A simulação Monte-Carlo será utilizada para gerar as solicitações de campo. Os resultados encontrados na simulação serão validados por meio de comparação com dados reais de durabilidade encontrados em serviço / Abstract: The commercial vehicles market is characterized for the great applications diversity. This creates complex requirements for projects of clutch systems. An accurate simulation model is an essential tool, because it allows the evaluation of the clutch set durability, optimizing the development time and reducing the costs with field tests. The current simulation models for evaluation of the clutch durability had been developed for applications in passengers vehicles and can not present the same efficacy when used in the simulation of commercial vehicles. This work has the objective to develop a computational methodology, applied in this vehicle market, using the Monte Carlo simulation code. The simulation model consists of relating in logical way the friction material resistance characteristics with the use characteristics generated in the vehicle application. The Monte Carlo simulation will be used to generate the field use. The found results in the simulation will be validated through of comparison with real durability data found in field / Mestrado / Dinâmica / Mestre em Engenharia Automobilistica
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Herausforderungen klassischer Maschinenelemente im nicht-elektrischen Explosionsschutz

Herbst, Sabrina, Guthmann, Thomas, Engelmann, Frank 06 January 2020 (has links)
Der Umgang mit brennbaren Stoffen erfordert ein hohes Maß an Sicherheit und Aufmerksamkeit. Auf diese Anforderungen wird selbst in alltäglichen Situationen wie beispielsweise bei der Nutzung eines Gaskochers- und -grills hingewiesen. Fehler in der Handhabung können zu schwerwiegenden Folgen führen. Jedoch ist der Einsatz von brennbaren Stoffen in industriellen Prozessen und Produktionen notwendig. Unter definierten Bedingungen kann dabei der brennbare Stoff mit dem Sauerstoff aus der Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bilden, die durch eine Zündquelle entzündet werden kann. Die Folge ist „eine plötzliche Oxidations- oder Zerfallsreaktion mit Anstieg der Temperatur, des Druckes oder beider gleichzeitig“ (ISO 8421 1987), eine Explosion. Durch Explosionen werden Menschen, Maschinen und Umwelt gefährdet. Die Zündquellen werden durch unterschiedlichste Ursachen bedingt. Am 07. Februar 2008 verursachte ein heiß gelaufenes Lager eine Explosion in einer Zuckerraffinerie, die 14 Menschen das Leben kostete (CSB 2009). Durch den Einsatz des Explosionsschutzes sollen solche Katastrophen und Unfälle verhindert werden. Dieses Gebiet der Sicherheitstechnik wird dabei in den elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz unterschieden. Im Rahmen des nicht-elektrischen Explosionsschutzes werden Geräte und Baugruppen betrachtet, die ihre Funktion mechanisch erfüllen (ISO 80079-36 2016). Essenzielle Komponenten sind dabei die klassischen Maschinenelemente wie Lager, Riemen oder Kupplungen. Diese Bauteile müssen alleinstehend und in Kombination die Anforderungen einer explosionsschutzgerechten Auslegung erfüllen. Diese Bedingung kann jedoch eine Herausforderung darstellen.
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Análise do torque de aperto em uniões parafusadas /

Encarnação, Rodrigo Rabelo da. January 2019 (has links)
Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Resumo: As uniões parafusadas possuem uma grande aplicação na indústria, mas quando se pensa na utilização de parafusos existe uma impressão de ser um elemento de simples dimensionamento e de fácil aplicação. No entanto, o desenvolvimento de uniões por parafusos possui uma complexa sistemática de cálculo e sua montagem requer um cuidado para proporcionar o torque correto e consequentemente a pré-carga ideal. O intuito do trabalho foi a análise da pré-carga de uniões parafusadas a partir do torque de aperto. Para isso foi desenvolvido um torquímetro instrumentado com extensômetros para a aquisição do torque aplicado, foi desenvolvida também uma célula de carga para a aquisição da pré-carga aplicada na junta parafusada. Ambos os sinais foram aquisitados instantaneamente e a partir destes sinais foram feitas as análises das uniões parafusadas. Foram analisadas três condições diferentes de lubrificação para o parafuso e porca, estas foram: com lubrificação, sem lubrificação e lubrificação seca (grafite). Foram analisadas também duas condições de aplicação de torque, estas foram: torque pela porca e torque pelo parafuso. Portanto, foram analisados seis grupos diferentes de uniões parafusadas. Para cada um dos grupos foram aplicados 3 torqueamentos para cada conjunto de parafuso, porca e arruela, simulando três situações de montagem e desmontagem. Ao final foram feitas considerações sobre a influência das diferentes condições de lubrificação no torque aplicado e na pré-carga gerada na junt... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bolted joints are broadly used in the industry, but when it comes to their use there is a false impression of being a simple component, of easy dimensioning and easy application. However, designing bolted joints requires a complex calculus systematic and its assembly requires attention in order to apply the correct torque and consequently the ideal pre-load. The purpose of this dissertation was to analyze the pre-load of bolted joints from the tightening torque. Therefore, it was developed a torque wrench with strain gauges to measure the applied torque, and also developed a load cell to collect the pre-load onto the bolted joint. Both signals were instantaneous collected, and from this data, analysis were made over the bolted joints. Three different lubrication conditions for bolt and nut were analyzed: with and without lubrication and dry lubrication (graphite). Two torque application conditions were analyzed: the torque onto the nut and onto the bolt. Therefore, six different groups of bolted joints were analyzed. For each group of bolt, nut and washer, it was applied three torques simulating three assembly and disassembly operations. At the end, considerations were made on the influence of the different lubrication conditions on the applied torque and the generated pre-load onto the bolted joint, and the influence of successive torques on a bolted joint. Torque and friction coefficient tables were generated for all the above mentioned six groups / Mestre

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