Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós- Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:48:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328927.pdf: 2674997 bytes, checksum: 89e366f93a39e670e1f796885d38cce0 (MD5) Previous issue date: 2014 / No presente trabalho foi desenvolvido e avaliado um protótipo de equipamento de análise de vibração de baixo custo, incluindo o micro controlador Arduino Due, e acelerômetros da nova tecnologia de micro máquinas MEMS, visando os requerimentos mínimos estabelecidos num programa de Manutenção Preditiva padrão. O Arduino Due é a última versão dos micro controladores Arduino e permite a comunicação entre o acelerômetro e o computador, já que incorpora os protocolos de comunicação SPI e USB. O acelerômetro digital MEMS é o elemento fundamental do protótipo, considerando a sua natureza capacitiva e custo muito inferior ao sensor piezo elétrico padrão, torna-se uma alternativa no desenvolvimento do protótipo. A avaliação do protótipo foi realizada em laboratório e em campo, mas, mostra diferenças consideráveis ao ser comparado com o equipamento de análise do laboratório. As principais deficiências do protótipo são instabilidade nas medições ou medições diferentes em dias diferentes, os espectros de frequências apresentam variações de amplitude e impossibilidade de realizar uma análise em tempo real. Mesmo assim, deve-se lembrar que os elementos selecionados para o desenvolvimento do protótipo são os mais econômicos do mercado, e portanto, um aumento na qualidade pode incidir favoravelmente nos resultados das medições em futuras pesquisas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-13T04:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334817.pdf: 7368107 bytes, checksum: 648846995211b2d650e7eb6504cfe1f4 (MD5) Previous issue date: 2015 / O uso de modelos analíticos para máquinas elétricas continua sendo de grande importância tanto em seu projeto quanto na análise de seu funcionamento. Este trabalho aborda a análise de motores de indução com rotor gaiola de esquilo (MI-RGE) a partir de equações analíticas, utilizando o modelo por fase em regime permanente, a fim de obter o comportamento do MI-RGE desde sua partida até a velocidade de operação. Para tanto, utilizam-se como dados de entrada as características dimensionais e do enrolamento do motor e são empregadas formulações para considerar os efeitos de saturação e de penetração de campo. Essas formulações são apresentadas e discutidas no âmbito da aplicação dessa dissertação, comparadas com resultados de um software de um fabricante de motores e com dados de ensaio. São analisadas as características de torque e corrente em relação à velocidade e torque, corrente, fator de potência e rendimento em condição nominal. Os resultados apontam para grande relevância dos efeitos de saturação e penetração de campo no motor e uma boa concordância entre o comportamento do MI-RGE esperado e obtido pela formulação implementada.<br> / Abstract : The use of analytical models for electrical machines remains as an important tool in their design, as well as in their analysis. This work deals with the analysis of induction motors with squirrel cage rotor (MIGER) using analytical equations and the steady state by single phase in order to obtain the MI-GER behavior since its start up to rated speed operation. For this purpose, dimensional characteristics and the motor winding are used as input and formulations to take in account the effects of saturation and skin effect are used. These formulations are presented and discussed in the implementation of this dissertation, compared to results from a software of a motor manufacturer and test data. It is observed the characteristics of torque and current versus speed and torque, current, power factor and yield in nominal condition. The results show great importance of the effects of saturation and field penetration in the MI-RGE and a good agreement between the MI-GER behavior expected and obtained by implemented formulation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T15:51:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 82007.pdf: 4298442 bytes, checksum: 04b150ea81b72c989621b7f4b106ca13 (MD5) Previous issue date: 1987 / Neste trabalho é apresentado um sistema computacional que foi desenvolvido no sentido de auxiliar o projetista na execução e otimização do projeto de eixos-árvore. Para dar apoio técnico-científico ao seu usuário, é apresentada uma descrição do ?estado da arte? do projeto de eixos-árvore. Assim sendo, são abordados os principais parâmetros de projeto, suas influências no comportamento estático e dinâmico do eixo-árvore, e valores, destes parâmetros, mais recomendados para diferentes tipos de máquinas e processos de usinagem.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:19:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 80609.pdf: 1467545 bytes, checksum: 8350ba0d185bdac7e30b1022cd62a7b3 (MD5) Previous issue date: 1989 / Neste trabalho se apresenta um novo método para o cálculo dos Custos Horários Produtivos de Equipamentos Rodoviários. As modificações propostas sobre os métodos existentes se baseiam, principalmente, na consideração dos fatores reais que influênciam os custos em cada região, e na utilização de modelos matemáticos que melhor representam a realidade física. Como aplicação, é apresentado um cálculo completo do Custo Horário Produtivo de um caso real.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 83716.pdf: 4073459 bytes, checksum: bdabb4b8b9f9e77f25e15b45710dbf36 (MD5) Previous issue date: 1991 / O aumento da demanda de fabricação de furos com pequenos diâmetros é a maior densidade de componentes montados por área tem levado as indústrias fabricantes de placas de circuito impresso a procurar, cada vez mais, a automação do processo de furação, que tem sido um sério obstáculo ao incremento da velocidade e diminuição dos custos de produção destas. Com a introdução das Furadeiras com Comando Numérico para Placas de Circuito Impresso no mercado mundial e a diminuição dos custos dos sistemas CAD/CAM/CAE para projetos eletrônicos, conseguiu-se um aumento na produção com maior precisão, além da queda dos custos de fabrição. Apesar disto, a Indústria Nacional fabricante de placas de circuito impresso acabou por não poder se beneficiar deste avanço tecnológico de alto custo, já que no Brasil pouco foi investido no desenvolvimento de uma máquina que atenda as necessidades desta, formada em sua maioria por pequenas e médias empresas. Com o presente trabalho, procura-se mostrar o desenvolvimento e montagem de um protótipo de Furadeira com Comando Numérico, que se propõe como uma alternativa na furação automatizada de placas, principalmente à base de fibra de vidro, que necessitem de metalização interna do furo, com elevada precisão, alta resolução e custo acessível ao mercado supracitado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:22:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 82651.pdf: 2873777 bytes, checksum: 498ec00dc379c807462d0472c3b3757a (MD5) Previous issue date: 1991 / O desenvolvimento mais rápido de máquinas-ferramentas é a estagnação no desenvolvimento de novas ferramentas de furar representavam um gargalo para a produção, pois enquanto as operações de tornear e fresar eram executadas com velocidades acima de 100m/min, as brocas helicoidais, em sua grande maioria de aço rápido, não trabalhavam com velocidades superiores a 30m/min. Estudo tem mostrado que a maior parte (60%) dos furos produzidos pela indústria mecânica situam-se em profundidades que não excedem duas vezes o valor do diâmetro respectivo. Em função destes estudos e para utilizar as vantagens oferecidas pelas máquinas-ferramentas modernas, surgiram as brocas para furação curta com insertos reversíveis. As principais vantagens das brocas com insertos reversíveis são o aumento da produtividade, a redução dos custos por furo é uma maior versatilidade. Quando os insertos são trocados ou reposicionados, estas ferramentas não tem suas dimensões alteradas, e assim o programa de execução não é modificado em máquinas CNC onde a economia na hora/máquina é primordial. Essas ferramentas dispensam as operações de reafiação. Podem ser empregadas estacionárias com as peças em rotação, com o objetivo de se conseguir furos com diâmetros maiores aos da broca. Para isto recomenda-se deslocamentos radiais não superiores a 5% do diâmetro nominal da ferramenta.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95664.pdf: 2842420 bytes, checksum: ec5361a403ee91a9d393df3a6a2fa6de (MD5) Previous issue date: 1994 / Com este trabalho pretende-se desenvolver um cabeçote voltado para a usinagem de precisão. Ressalta-se a importância de um projeto aprimorado para então executar a fase de fabricação. Nada deve ser construído sem que se saiba com certeza aonde se pretende chegar e em que condições pode-se atingir este objetivo. Dentre as diversas opções de mancais existentes, o mancal aerostático é o que melhor se adapta às exigências da Mecânica de Precisão. Existe certa limitação quanto à divulgação de teorias de dimensionamento de mancais aerostáticos, entretanto, existem teorias bem desenvolvidas para mancais do tipo radial e do tipo axial, isoladamente. Estes dois tipos de mancais vêm a formar o que se conhece por mancal aerostático do tipo Yate, objeto de estudo nesta dissertação. O projeto do mancal, utilizando teoria desenvolvida por Stout, visa introduzir uma metodologia de dimensionamento bem como de análise de desempenho em função de erros de fabricação. Cria-se, assim, um facilitador de projeto, o então denominado programa AEROCAD. Com este programa pode-se rapidamente dimensionar um mancal aerostático do tipo Yate. Avaliando os requisitos de aceleração e torque de usinagem consegue-se, facilmente, dimensionar um motor elétrico AC de indução, que preenche os quesitos necessários para acionar este cabeçote. Propõe-se uma nova metodologia de confecção de restritores de orifício sem rebaixo utilizando resina isooftálmica, processo barato e de boa qualidade. Discute-se a utilização de mancais aerostáticos como mesa para realizar retificação plano-rotativa, tecnologia utilizada para fabricar algumas peças do mancal sob consideração. Para comprovar a teoria utilizada faz-se uma série de ensaios: geométrico, estático, térmico e dinâmico do cabeçote. Com o resultado destes ensaios pode-se dizer que a metodologia utilizada foi de sobremodo verdadeira, bem como, que se está instalando uma série de marcas a serem sobrepujadas em trabalhos futuros.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:35:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 100750.pdf: 9209886 bytes, checksum: 8d07aab96a63a5398f892df2d382f6b9 (MD5) Previous issue date: 1996 / Desenvolvimento, construção e testes do protótipo de um implemento para a abertura e adubação de sulcos no plantio direto. Este implemento, destinado a pequenos agricultores, é acoplado ao microtrator articulado desenvolvido pelo Laboratório de Projeto do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina. Utilizou-se durante o processo de projeto ferramentas de apoio tais como o QFD, a estruturação funcional do produto e a técnica da matriz morfológica.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2006. / Made available in DSpace on 2016-01-15T13:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334470.pdf: 4881657 bytes, checksum: 3ec2c638ed7e87d93dceb83ef8632c1f (MD5) Previous issue date: 2006 / A predição de condições estáveis de corte é um dos requisitos críticos para a operacionalização da usinagem em altas velocidades. O presente trabalho buscou estudar o comportamento dinâmico de sistemas compostos por eixo-árvore, sistema de fixação e ferramenta de corte de máquinas de usinagem em altas velocidades (HSC), através de medições experimentais e simulações de vibrações por Elementos Finitos, identificando-se os parâmetros modais dos conjuntos, em busca de um maior entendimento dos fenômenos associados à dinâmica do fresamento em altas velocidades. Foram geradas também as cartas de estabilidade dos conjuntos estudados, através de métodos analíticos disponíveis na literatura, para servirem de referência na otimização dos processos de usinagem em altas velocidades.<br> / Abstract : The prediction of steady conditions of cut is one of the critical requirements for the practical implementation of high-speed machining. The present work searched to study the dynamic behavior of systems composites for axle-tree, system of setting and tool of cut of machines of milling in high speed (HSC), through experimental measurements and simulation of vibrations for Finite Elements, identifying the modal parameters of the sets, in search of a bigger agreement of the phenomena associates to the dynamics of milling in high speed. The letters of stability of the studied sets had also been generated, through available analytical methods in literature, to serve of reference in the practical implementation of high-speed machining.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307726.pdf: 4342097 bytes, checksum: 4f456cdabcf7b81e96a45595a74fb5a9 (MD5) / Os programas governamentais de eficiência energética têm se tornado cada vez mais exigentes quanto à utilização racional e eficiente das fontes de energia, com ações que forçam os fabricantes a desenvolverem produtos de alto desempenho e estimulam os consumidores a adquiri-los. No segmento de refrigeração comercial, responsável por uma significativa parcela do consumo energético nacional, os equipamentos trabalham geralmente com temperaturas de evaporação próximas a -10°C, o que favorece o acúmulo de geada sobre a superfície do evaporador. Dependendo da espessura da camada de geada, observa-se uma drástica redução na taxa de transferência de calor, devida aos efeitos combinados da baixa condutividade térmica da geada e do aumento da perda de carga no lado do ar. Esse último causa um impacto marcante sobre a vazão de ar em circulação. No entanto, a maioria dos trabalhos disponíveis na literatura despreza tal efeito, independentemente da redução da área de passagem do escoamento de ar. Dessa forma, o presente trabalho se propõe a investigar o impacto da formação de geada sobre a capacidade de refrigeração de sistemas comerciais, considerando o acoplamento hidrodinâmico do par evaporador-ventilador. Um aparato experimental capaz de controlar as principais variáveis envolvidas no fenômeno foi construído para obtenção de uma base de dados experimental. Adicionalmente, empregando os princípios de conservação da massa, energia e quantidade de movimento, desenvolveu-se um modelo matemático para simular o crescimento da camada de geada sobre a superfície do evaporador considerando o acoplamento existente entre o ventilador e o evaporador. A base de dados foi empregada para obtenção de uma correlação inédita para a densidade da geada. Os resultados numéricos apresentaram boa concordância com a base de dados, permanecendo dentro da faixa de incerteza das medições. Verifica-se que a elevação do grau de super-resfriamento provoca o aumento da taxa de transferência de massa e a redução da densidade da geada, resultando em uma camada de geada mais espessa. Foram observadas reduções de até 40% na taxa de transferência de calor devido à formação de geada. Adicionalmente, verificou-se que o ventilador e o evaporador devem ser projetados de forma acoplada a fim de manter a capacidade de refrigeração durante um maior período de tempo. / This study presents a numerical and experimental analysis of the thermal-hydraulic performance of tube-fin evaporators for light commercial refrigeration systems under frosting conditions. Since such a kind of appliance is generally designed with air curtains or subjected to frequent door opening, a certain amount of the ambient air infiltrates into the refrigerated space. This promotes the growth of a frost layer on the evaporator surface, which may completely block the gap between the fins if a proper defrost operation does not take place. The frost layer reduces the system cooling capacity by adding an extra thermal resistance to the evaporator tubes and also by reducing the fan-supplied air flow rate. In this study, a closed-loop wind tunnel was used to measure the thermal performance of tube-fin evaporators with different geometries. The air temperature and humidity at the inlet of the evaporator were controlled by the wind tunnel system, while a secondary refrigeration loop was used to set the evaporator surface temperature. The air flow rate was controlled by a variable-speed fan which emulates the real fan behavior. Moreover, frost thickness measurements were also carried out by using a digital camera equipped with zoom lens. The numerical results were compared with the experimental accumulated mass of frost, air pressure drop, air flow rate and cooling capacity, with all the predictions falling within the experimental band of uncertainties. Based on this comparison, a new correlation for the frost density was developed to be specifically applied to light commercial refrigeration products. The results show evaporator cooling capacity reductions up to 40% due to frost formation process. It was observed that the effect of the reduction of the air flow rate on the evaporator cooling capacity surpasses that of the extra thermal insulation of the frost layer. Furthermore, it was observed that, after a reasonable amount of frost has been grown, the louvered-fin evaporator showed a 10% lower cooling capacity when compared to the wavy-fin evaporator with the same fin pitch. These results indicate that under frosting conditions the pair fan-evaporator must be designed as a coupled system, in order to maintain the original refrigeration capacity for longer periods, increasing the time between successive defrosting processes and, therefore, improving the thermal performance of the entire system.