Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:11:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303778.pdf: 6180783 bytes, checksum: 7527e4ebce338d2a006376414c378891 (MD5) / Recentemente, nota-se um aumento crescente na preocupação com as causas ambientais. Em escala mundial, a consciência ecológica e, em particular, a aceleração do aquecimento global pela emissão de gases de usinas termoelétricas, têm aumentado cada vez mais a pressão sobre os fabricantes de máquinas elétricas no sentido de disponibilizar produtos de alta eficiência. Os motores síncronos de partida direta com ímã permanente (LSPM) podem ser considerados uma alternativa ao motor de indução convencional por oferecer alta eficiência e fator de potência elevado. Neste trabalho, é apresentada uma introdução inicial a respeito dos motores síncronos. Também são destacadas as características construtivas importantes para o projeto deste tipo de motor. O efeito da geometria do estator e rotor no funcionamento assíncrono do motor LSPM é analisada através de uma nova proposta de modelagem. O efeito do torque de freio gerado pelo magneto é estudado e aplicado à teoria do motor de indução de modo a gerar um método completo de modelagem. Finalmente, uma comparação entre os resultados das simulações e dos experimentos é apresentada, e em sequencia, são apresentadas as conclusões e sugestões para trabalhos futuros. / In recent years, there has been a significant increase in awareness of environmental issues. Worldwide concern for the environment and, in particular, the acceleration of global warming by the emission of gases from power stations is leading to growing pressure on manufacturers to produce higher efficiency electrical machines. Linestart permanent magnet (LSPM) motor is noted as an alternative to the conventional induction motor because it offers a very high efficiency and high power factor. In this work, a initial background about synchronous motors is given. Also, the important constructive characteristics are explained in order to give the reader a better idea about the challenges involved in the motor design. The effects of stator and rotor geometries on the asynchronous behavior of the LSPM motor are analyzed using a new proposed analytical modeling. The effect of the magnet braking torque was studied and applied to the current induction motor theory to generate the complete simulation method. Finally, a comparison between simulation and experimental results is presented, which is followed by the conclusions and suggestions for further studies.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T10:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280525.pdf: 5147218 bytes, checksum: e7d4032aa342da8d617726cb4387b073 (MD5) / No contexto de avaliação e controle da produção, o desempenho ótimo de um processo de medição requer a minimização do tempo de execução do conjunto de tarefas de medição específicas a serem realizadas em uma determinada peça, sem comprometer o desempenho metrológico requerido para cada uma das tarefas de medição. Com a introdução da tecnologia de aquisição por contato contínuo (scanning) para medição de superfícies em máquinas de medir por coordenadas (MMC), uma redução significativa dos tempos de medição pôde ser obtida, tornando viável a avaliação de especificações que exigem altas densidades de pontos, em particular às relacionadas à avaliação de desvios de forma. Por outro lado, devido ao caráter dinâmico das medições realizadas por scanning, os fatores que influenciam o desempenho metrológico de uma MMC operando nesse modo são muitos, tornando o planejamento do processo de medição uma tarefa extremamente complexa. Além disso, caso o processo de medição não atenda aos requisitos metrológicos definidos para sua aplicação, melhorias deverão ser implementadas. Como as etapas de planejamento e a melhoria dos processos de medição envolvem custos associados à sua realização, a obtenção do equilíbrio entre tempo de medição e desempenho metrológico exige a adoção de uma abordagem sistemática e de ferramentas adequadas. O presente trabalho apresenta uma proposta para auxiliar as etapas de planejamento e a melhoria de processos de medição de forma por scanning em MMC. O modelo de planejamento e melhoria proposto tem como base o uso de informações disponíveis a priori e de conhecimentos preestabelecidos, bem como das informações de alto valor agregado geradas na etapa de validação do desempenho metrológico do processo de medição. Ferramentas e métodos de suporte ao modelo são apresentados e discutidos. Resultados de dois estudos de caso envolvendo processos de medição de forma por scanning industriais são apresentados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:57:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300075.pdf: 2463215 bytes, checksum: ee97c7574ddd2e572f4a6ea8f58a6156 (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto de uma furadeira hidráulica. Esta ferramenta hidráulica, fornecida pela empresa MEDAL Metalúrgica Dalla Lana Ltda, tem seu uso focado no campo, acoplado as unidades hidráulicas de tratores e os itens que o compõem basicamente são um motor hidráulico e uma válvula divisora de vazão, que controla a rotação do motor, sendo esta válvula o principal objeto de estudo do presente trabalho. Baseado em métodos fundamentados pela metodologia de projeto PRODIP desenvolvida pelo NEDIP - UFSC definem-se concepções de circuito hidráulico e de características relativas à construção das válvulas que possam atender as especificações de projeto levantadas. De posse das concepções de soluções, realizam-se simulações a partir de modelos matemáticos desenvolvidos no software AMESim (Advanced Modeling Environment for performing Simulations), em que os modelos são alimentados por dados experimentais, obtidos por meio de ensaios realizados na bancada de testes com a furadeira hidráulica já existente. Assim, os resultados obtidos para cada concepção de solução são comparados entre si, e então, tem-se a escolha da concepção de solução que melhor se adéqua as especificações de projeto. Desta forma, a partir da escolha da concepção é realizada uma melhoria desta solução por meio de uma análise de sensibilidade dos parâmetros geométricos, no qual parâmetros geométricos são modificados e analisados tendo como base critérios obtidos a partir das especificações de projeto. As análises são realizadas por meio do software AMESim, assim como dos softwares ANSYS-CFX e SolidWorks. Os softwares são usados para o dimensionamento do protótipo da furadeira hidráulica, estudo do escoamento interno na válvula e para a realização do projeto do protótipo da solução adotada, sendo este fabricado e testado. Assim, os resultados teóricos são comparados com os resultados obtidos experimentalmente do protótipo desenvolvido baseado na concepção selecionada, no qual se percebe que houve uma redução do consumo de energia se comparado com o modelo original. Também se observou uma considerável redução nas forças de escoamento que agem diretamente no seu acionamento, facilitando o uso da furadeira hidráulica e estando de acordo com os resultados obtidos por simulação

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T01:23:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No campo industrial há uma infinidade de peças mecânicas em que o modo de falha característico é por impacto. Assim, a resistência ao impacto é uma importante característica do material em um projeto que busca eliminar as possibilidades de falha prematura. O impacto é uma solicitação dinâmica de curta duração e de intensidade elevada que, por sua natureza, pode produzir danos importantes nos materiais. Pode-se afirmar que o uso de produtos plásticos é cada vez maior na engenharia, de tal maneira que se faz necessário o estudo de suas propriedades, assim como, o tipo de ensaio mais apropriado para caracterizar o material, sob diferentes condições de carregamentos. É imprescindível, quanto ao uso de materiais poliméricos em engenharia, encontrar as propriedades mecânicas e a resistência no início de propagação de trincas a diferentes velocidades. O principal enfoque deste trabalho é desenvolver uma metodologia para caracterizar experimentalmente as propriedades mecânicas do polivinil clorídrico rígida (PVC), sob a influência de carregamento de impacto a baixa velocidade. Para tal, é preciso o desenvolvimento de uma metodologia para processar e analisar dados experimentais, que permitam captar a resposta mecânica do material, o mais perto possível da verdadeira. Além disso, foi necessária a concepção e construção de uma bancada para ensaio por impacto, a fim de permitir a medição e avaliação, com precisão, de grandezas como força (célula de carga para impacto, capacidade 3000 N), deformação (extensômetros colados no corpo de prova), deslocamento (transdutor de deslocamento - clip gage) e um sistema de aquisição de alta freqüência. In the industrial field, there is an infinity of mechanical pieces in that the characteristic flaw is for impact. Therefore, the resistance to the impact is an important characteristic of the material in a project that looks for to eliminate the possibilities of premature flaw. The impact is a dynamic solicitation of short duration and of high intensity that, for your nature, it can produce important damages in the materials. It can be affirmed that the use of plastic products is every time larger in the engineering, in such a way that is done necessary the study of your properties, as well as, the type of more appropriate tests to characterize the material, under different conditions of loading. It is indispensable, with relationship to the use of polimerics materials in engineering, to find the mechanical properties and the resistance in the beginning of propagation of cracks to different speeds. The principal focuses of this work it is to characterize experimentally the mechanical properties of the rigid polyvinyl chloridric (PVC), under the influence of impact loading the low speed. For such, it is necessary the development of a methodology to process and to analyze experimental data, that allow to capture the mechanical characterization of the material, the close possible of the true. Besides, it was necessary the conception and construction of experimental apparatus for impact, in order to allow the measurement and evaluation, accurately, of greatness as force (load impact cell, capacity 3000 N), deformation (strain gage), displacement (clip gage) and a high frequency acquisition system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:27:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258460.pdf: 7075818 bytes, checksum: 15e993ce7dc102f979efc06fdffe43e6 (MD5) / A temperatura de motores elétricos industriais em funcionamento é mantida em níveis adequados através de um eficiente sistema de resfriamento que é composto basicamente pela superfície de troca térmica, geralmente aletada, e pelo sistema de ventilação. Além disso, os níveis de ruído gerados por tais máquinas não devem ultrapassar os limites exigidos. Neste trabalho desenvolve-se uma metodologia de avaliação do desempenho do sistema de ventilação externo de um motor elétrico autoventilado, quando determinadas características geométricas do rotor deste sistema são alteradas. A metodologia desenvolvida combina a solução numérica do escoamento turbulento no sistema de ventilação com a medição de variáveis acústicas e do escoamento. A solução numérica visa determinar o comportamento de variáveis globais que caracterizam o sistema de ventilação, como a vazão volumétrica e a potência mecânica utilizada para movimentar o fluido. Por sua vez, as medições experimentais das variáveis globais que caracterizam o ventilador para diversas formas e números de pás do rotor visam validar o procedimento numérico em algumas das faixas de operação. As soluções numéricas foram obtidas em regime permanente utilizando o código computacional comercial ANSYS CFX R11.0 com o modelo de turbulência SST e tratamento automático do escoamento próximo a parede. Utilizando teorias de analogia acústica (Powell e Lowson) estimou-se os níveis de ruído sonoro. Toda a solução numérica realizada neste trabalho é em regime permanente utilizando o código computacional comercial ANSYS CFX R11.0 com o modelo de turbulência SST e tratamento automático do escoamento próximo a parede. A utilização combinada das medições e da simulação permitiu explorar alguns comportamentos do sistema de ventilação, incluindo o teste de correlações disponíveis na literatura baseadas em conceitos de similaridade, e permitiu elaborar conclusões sobre aspectos construtivos dos sistemas de ventilação externos de motores elétricos. Os resultados numéricos obtidos representam qualitativamente as medições e mostram o efeito das variáveis de projeto analisadas no desempenho e ruído dos sistemas de ventilação de motores elétricos. A metodologia de análise desenvolvida apresenta-se promissora como ferramenta para o projeto de produtos na área de sistemas de ventilação de motores elétricos.

Nos últimos 70 anos têm sido apresentadas várias propostas para caracteriza ção da noção intuitiva de computabilidade. O modelo de Computação mais conhecido para expressar a noção intuitiva de algoritmo é a Máquina de Turing. Esse trabalho apresenta máquinas abstratas que representam diferentes formas de comportamento computacional, sendo possível abordar a diversidade entre a Teoria da Computação Clássica (Máquina de Turing) e a Teoria da Computa- ção Interativa (Máquina de Turing Persistente). Com a evolução dos sistemas de computação, surgiu a necessidade de estender a de nição de Máquina de Turing para tratar uma diversidade de novas situações, esses problemas conduziram a uma mudança de paradigma. Neste contexto foi desenvolvido a Máquina de Turing Persistente, que é capaz de fundamentar a Teoria da Computação Interativa. Máquinas de Turing Persistentes (PeTM) são modelos que expressam comportamento interativo, esse modelo é uma extensão da Máquina de Turing. O presente trabalho tem como objetivo explorar paralelismo na Máquina de Turing Persistente, através da formalização de uma extensão paralela da PeTM e o estudo dos efeitos sobre essa extensão, variando o número de tas de trabalho. Contribui- ções desse trabalho incluem a de nição de uma máquina de Turing Persistente Paralela para modelar computação interativa e uma exposição de conceitos fundamentais e necessários para o entendimento desse novo paradigma. Os métodos e conceitos apresentados para formalização da computação na Máquina de Turing Persistente Paralela desenvolvidos nessa dissertação, podem servir como base para uma melhor compreensão da Teoria da Computação Interativa e da forma como o paralelismo pode ser especi cado em modelos teóricos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245770.pdf: 6129873 bytes, checksum: 5bdfbc44e3cb91bc1c332d33e0a33dca (MD5) / O bloco de motor é uma das principais peças que compõem o motor de um automóvel. O bloco é uma peça fundida que passa por uma série de processos de usinagem, até que se atendam as tolerâncias de forma e dimensional finais. No bloco a usinagem dos cilindros normalmente é realizada pelos processos de mandrilamento e de brunimento. O mandrilamento dos cilindros geralmente consta de três etapas: desbaste, semi-acabamento e acabamento. Atualmente o ferro fundido vermicular é um material alternativo ao ferro fundido cinzento na fabricação de blocos de motores. O primeiro possui propriedades mecânicas superiores ao último, o que possibilita a construção de motores com maior potência e menor massa. Contudo, o ferro fundido vermicular possui pior usinabilidade, reduzindo a vida da ferramenta em mais de 70% e a produtividade em até 50% no mandrilamento. Este trabalho objetiva estudar o mandrilamento de desbaste de cilindros de bloco em ferro fundido vermicular, através de ensaios realizados com quatro diferentes concepções de ferramentas de mandrilar. Essas diferenças são: a presença ou não de elementos de guias, o número de insertos e o escalonamento dos mesmos. Tal estudo foca o comportamento das ferramentas em relação à qualidade de forma (circularidade, retitude e cilindricidade), à qualidade dimensional, à produtividade e à vida. Nos ensaios foram selecionados parâmetros de corte para mesma produtividade (mesmo avanço) e parâmetros específicos para cada ferramenta. Estes serviram para avaliar o desempenho das ferramentas em relação à produtividade. Este estudo analisou a relação entre as características geométricas das ferramentas de mandrilar sobre as qualidades de forma e dimensional das peças, sobre a vida e a produtividade, e auxiliou no desenvolvimento de ferramentas capazes de reduzir em aproximadamente 50% os tempos de mandrilamento, tomando como referência o tempo praticado anterior aos ensaios.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:19:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-15T14:21:30Z : No. of bitstreams: 1 296408.pdf: 8413693 bytes, checksum: 469c3512cec58be17bfd324ca7c81c91 (MD5) / Máquinas oscilantes são encontradas em diversas aplicações na engenharia, tais como motores de combustão interna, compressores, motogeradores, moto vibradores, e diversos outros equipamentos. Muitas destas máquinas, ao realizar a função a que se destinam, acabam por irradiar altos níveis de potência sonora. Em aplicações como compressores para refrigeração este ruído irradiado é muito prejudicial ao consumidor final. Isso motiva as indústrias a buscarem o desenvolvimento de produtos cada vez mais com um maior conforto acústico. Neste trabalho é mostrado um estudo realizado em um compressor para refrigeração que tem um padrão de radiação tonal bem característico e similar a um dipolo. O objetivo do trabalho foi analisar a aplicação de três conceitos de atenuação de ruído bem conhecidos na área de acústica e vibrações. O primeiro envolve o uso de um absorvedor dinâmico de vibrações, com o intuito de reduzir a vibração do compressor e com isso reduzir o ruído radiado. Outras tecnicas também avaliadas baseiam-se na redução da efciência de radiação das paredes radiadoras através da adição de absorvedores acústicos como um painel de membrana e ressonadores de Helmholtz. Para isso, inicialmente foi feito um trabalho de caracterização do padrão de radiação utilizando a técnica experimental de holografia acústica, teorias de monopolos e dipolos, e as técnicas de elementos de contorno e elementos finitos acústicos. Estas duas últimas foram então utilizadas para avaliar e projetar as soluções propostas, que foram então prototipadas e avaliadas experimentalmente para confirmar os efeitos previstos numericamente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228125.pdf: 3570147 bytes, checksum: b4596dcce399c648201490a66644c340 (MD5) / O grande potencial e versatilidade das máquinas de medir por coordenadas (MMC) para medição das mais diversas características geométricas e dimensionais é o principal motivo da sua grande aceitação. Ironicamente, essas características levaram a um dos maiores problemas de implementação: a avaliação de incertezas em tarefas específicas de medição. Este trabalho apresenta uma sistemática consistente para a calibração de peças padrão em máquinas de medir por coordenadas. As peças padrão calibradas utilizando esta metodologia podem ser utilizadas em conjunto com a norma ISO 15530-3 para avaliar incertezas de medições em MMC de inferior exatidão. A metodologia proposta é baseada na correta definição do mensurando, através da utilização do desenho técnico da peça. Ênfase é dada a estratégias de medição consistentes, baseadas geralmente numa alta densidade de pontos adquiridos. As incertezas são avaliadas através de um modelo de medição de acordo com o procedimento de medição, considerando as principais fontes de incerteza contribuindo no erro de medição. Alguns recursos de Inteligência Artificial são aplicados para acelerar o processo de criação de procedimentos de medição adequados, facilitando a tarefa dos executores da calibração. A sistemática proposta foi aplicada na calibração de uma carcaça de direção padrão, e resultados preliminares mostraram-se promissores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323968.pdf: 528292 bytes, checksum: c320bc4443314e3d9c37140f7c22b4e4 (MD5) Previous issue date: 2013 / O projeto de novos dispositivos mecânicos depende da experiência e conhecimento do projetista. Metodologias de projeto foram desenvolvidas visando diminuir essa dependência. Neste trabalho, algumas metodologias de projeto de mecanismos são analisadas e comparadas. Em seguida, uma nova metodologia é proposta, com foco na determinação das características estruturais e no uso dos requisitos de projeto para eliminar mecanismos inviáveis. Outro objetivo da metodologia proposta e sistematizar o projeto de mecanismos de modo a reduzir decisões subjetivas por parte do projetista. Por fim, a metodologia proposta e aplicada no projeto de mecanismos de costura. Os mecanismos de costura podem ser classificados em dois tipos: com acesso bilateral e com acesso unilateral. A costura com acesso unilateral apresenta grande potencial para diversas aplicações, tanto na indústria têxtil quanto em áreas menos tradicionais, como a medicina. Entretanto, poucos dispositivos para a costura com acesso unilateral foram desenvolvidos com sucesso. Neste trabalho, o mecanismo de costura projetado é do tipo com acesso unilateral. O desenvolvimento do projeto segue a metodologia proposta. Assim, faz-se inicialmente um levantamento do estado da arte de mecanismos de costura com acesso unilateral. Utilizando o levantamento do estado da arte, listam-se os requisitos necessários para tal mecanismo. Em seguida, faz-se a síntese de mecanismos de costura com acesso unilateral. Após a eliminação de mecanismos inviáveis, apresentam-se dois mecanismos de costura com acesso unilateral. Finalmente, notou-se que a metodologia utilizada tornou o projeto independente do projetista visto que nenhuma decisão foi subjetiva.<br> / Abstract : The design of new mechanical devices depends on the designer's experienceand knowledge. Design methodologies were created in an effort tomake the design process less dependent on the designer. In this work, afew mechanisms design methodologies are analysed and compared. Then,a new methodology is proposed, concentrating on the determination of structuralcharacteristics and on the use of the design requirements to eliminateunfeasible mechanisms. Another objective of the proposed methodology is tosystemise the design of mechanisms in order to reduce subjectives decisionsfrom the designer. The proposed methodology is then applied to the designof stitching mechanisms.Stitching mechanisms can be classified in two types: two-side access andone-side access. Stitching with one-side access has a great potential for manyapplications, such as textile industries or even medicine; although, few ofsuch designed devices were successfully developed. In this work, the stitchingmechanism designed is with one-side access.The development of the mechanism follows the proposed methodology. Initially,a state of the art survey for one-side stitching devices is carried out.Once the survey is done, all design and structural requirements for an onesidestitching device are listed. Then, the synthesis of mechanisms for a onesidestitching device is done. After unfeasible mechanisms are eliminated,two solutions for stitching devices with one-side access are presented. Finally,the proposed methodology made the design process independent fromthe designer since no subjective decision was taken.