Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:01:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308794.pdf: 3550251 bytes, checksum: 0f43cd710233a570a83e092535f7c0cd (MD5) / O presente trabalho tem por objetivo avaliar a eficiência de uma tubeira do tipo sapata desenvolvida por Lopes (2007) para ensaios de desgaste radial de um rebolo de nitreto de boro cúbico (CBN) na retificação do ferro fundido classe GGG70, mediante aplicação de emulsão lubrirrefrigerante. Os objetivos específicos são: analisar a influência da fenda entre tubeira e rebolo e a influência da vazão de fluido lubrirrefrigerante sobre o desgaste radial do rebolo e a rugosidade da superfície da peça. O trabalho é embasado por uma revisão de literatura sobre a retificação com rebolos, com ênfase aos rebolos de CBN; a distribuição de força e energia na retificação; os fluidos lubrirrefrigerantes e seus métodos de aplicação; a usinagem do ferro fundido; e a qualidade da superfície usi- nada. Para avaliar o resultado de trabalho são realizados ensaios de reti- ficação com velocidade de corte de 100 m/s, sem variar os parâmetros de entrada, exceto aqueles relacionados ao sistema de lubrirrefrigeração. Assim torna-se possível isolar a influência dos parâmetros de corte so- bre os resultados do trabalho da influência dos parâmetros de lubrirre- frigeração. Conclui-se que a tubeira tipo sapata, com a geometria otimizada por Lopes, permite a redução da vazão de fluido lubrirrefrige- rante para valores de até 10 l/min, apresentando uma relação de remoção G de 11526, 42% melhor que os resultados obtidos por Weingärtner (2005). Pra um volume retificado de 68135 mm3/mm o desgaste radial do rebolo de CBN foi de 4,6 µm. A variação dos valores da fenda entre tubeira e rebolo no intervalo de 0,3 a 1,0 mm interfere pouco nos resultados de desgaste do rebolo e rugosidade da superfície usinada. / This study aims to evaluate the efficiency of a shoe nozzle designed by Lopes (2007) in tests of a grinding wheel radial wear of cubic boron nitride (CBN) grinding on cast iron GGG70, applying water-based emulsion. The specific objectives are: to analyze the influence of the gap between nozzle and wheel and influence of coolant flow rate on the grinding wheel wear and workpiece surface roughness. The work is backed by a literature review on the grinding wheels, emphasizing the CBN grinding wheels; the distribution of power and energy in the grinding; coolants types and supply; the machining of cast iron, and the quality the machined surface. To valuate the result of work, grinding tests are conducted with cutting speed 100 m/s, without varying the input parameters, except those related to coolant supply. Thus it becomes possible to isolate the influence of the cutting parameters on the results of study of the influence of the parameters of lubrication and cooling. It follows that the shoe nozzle, the geometry optimized by Lopes, allows reducing the coolant flow rate values of up to 10 / min, with a G-ratio of 11,526, 42% better than the results obtained by Weingärtner (2005). Grinding to a volume of 68,135 mm3/mm the radial wear of the CBN wheel was 4.6µm. The variation of the gap between nozzle and the wheel in the range 0.3 to 1.0 mm, little affects the results of grinding wheel wear and roughness of the machined surface.

Dissertação (mestrado) Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 1991. / Made available in DSpace on 2013-07-15T21:04:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T17:11:04Z : No. of bitstreams: 1 81792.pdf: 22840385 bytes, checksum: 5d5e56befd167bc9cc0e892f39444464 (MD5) / O presente trabalho trata do projeto, construção e testes do protótipo de uma máquina semeadora-adubadora de milho, soja e feijão destinada a produtores rurais que possuem pequenas áreas de plantio, onde o uso de tratores é inviável, seja pelos altos custos ou pela impossibilidade de acesso, e que, mesmo assim desejam plantar com o sistema de plantio direto, técnica até então só disponível para grandes produtores rurais. Na primeira etapa do trabalho, efetuou-se uma pesquisa bibliográfica com o objetivo de identificar e analisar possíveis concepções de máquinas existentes a tração animal, tanto as utilizadas no sistema convencional como as de plantio direto, e seus respectivos parâmetros. Com base nestes dados foi desenvolvida uma concepção de semeadora-adubadora de plantio direto a tração animal, na qual procurou-se atender todos os requisitos de projeto. Além disso, o trabalho inclui a descrição do projeto detalhado, a construção do protótipo, os testes de desempenho, com os resultados obtidos, e recomendações finais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:48:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224521.pdf: 1179253 bytes, checksum: 176dde46e52447b00d11588677da9731 (MD5) / O propósito deste trabalho foi a concepção de um modelo para o processo de desenvolvimento de máquinas para a indústria de cerâmica vermelha, dada a constatação junto às empresas brasileiras desse setor, de um acentuado empirismo e informalidade nestas atividades. Diante deste fato, algumas empresas foram pesquisadas acerca das metodologias de projeto utilizadas para o desenvolvimento de seus equipamentos. Constatou-se que as empresas que constituíam a amostra pesquisada não utilizavam ferramentas ou procedimentos padronizados na gestão do projeto de seus produtos. Com isso, buscou-se investigar quais as características que envolviam este setor produtivo, procurando subsídios que colaborassem para a adequação destas operações às características dessas empresas. Verificou-se que a sistematização do processo de planejamento e desenvolvimento do produto nesse setor, deve compreender, desde a avaliação da situação do mercado, até os meios de operacionalização dos processos para a concepção dos produtos. Assim, o modelo construído contemplou meios para atentar às necessidades que apresentam as empresas deste segmento de atividades, para desenvolverem seus produtos com uma maior qualidade e eficiência. A constituição desse modelo compreendeu a aplicação de macro-fases, fases, etapas, atividades e tarefas, com os respectivos mecanismos para a sua execução, oferecendo assim uma visão ampla e organizada de todo o processo. Além disso, considerando indicadores, como as necessidades do mercado e o nível de vendas esperado, esse modelo ofereceu um meio de se delinear um caminho para se chegar a um produto competitivo, através da simultaneidade de atividades para uma maior exatidão do processo. Realizou-se a aplicação desse modelo em uma empresa da região central do Rio Grande do Sul, visando o desenvolvimento de uma extrusora de argila, com câmara de vácuo posterior. É apresentado assim, o processo de desenvolvimento desse produto, com suas características e dificuldades, analisando os fatores necessários para a implementação desse produto, desde o levantamento das necessidades e características mercadológicas, que fomentaram a decisão pela continuidade desse projeto, até a entrada desse produto no mercado, via comercialização. Esse estudo parte de um levantamento da situação do mercado para a empresa de máquinas para cerâmica vermelha, até a estruturação, aplicação e avaliação do modelo de desenvolvimento de produto para essa área, visando oferecer uma contribuição pratica e teórica, para a complexificação e a modernização do setor em questão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:36:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224062.pdf: 4609634 bytes, checksum: 45d1248610ac8d77ad0862c3b510f1f8 (MD5) / O processo de furação é um dos mais utilizados na indústria manufatureira, responsável por cerca de 30% de todas as operações de usinagem. Estima-se que 60% de todas as aplicações de furação na indústria mecânica referem-se a furos curtos, com uma profundidade de até 2,5 vezes o diâmetro da ferramenta. No entanto, um grande número de operações na indústria exige profundidades de furo maiores que 5 vezes o diâmetro. Esse tipo de operação, denominada furação profunda, normalmente requer o emprego de ferramentas e equipamentos especiais. A furação profunda é um processo que possui um grau de complexidade maior do que a furação convencional, devido às condições críticas de usinagem em que se realiza. Tais condições envolvem a dificuldade da formação e do escoamento do cavaco, o comprimento em balanço da ferramenta, a qualidade da superfície e as tolerâncias geométricas e de forma do furo. Este trabalho tem como objetivo principal aprofundar a pesquisa sobre o processo de furação profunda com brocas de canais retos em ferro fundido cinzento GG25, visando um melhor entendimento do processo. Os experimentos foram realizados em linha de produção e em laboratório, utilizando brocas de metal-duro integral com canais retos e com orifícios internos de refrigeração. Como grandeza de saída avaliaram-se a rugosidade, a cilindricidade e a circularidade dos furos, bem como o desgaste de flanco das ferramentas, a força de avanço e o momento torçor gerados. Com os resultados obtidos neste trabalho foi possível adquirir um maior conhecimento sobre o processo de furação profunda em ferro fundido cinzento, que permite melhoras na produção de peças em escala industrial.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:54:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319572.pdf: 16638386 bytes, checksum: bf64256195d022ef56845aeeb0fa6552 (MD5) Previous issue date: 2103 / Materiais fabricados pela metalurgia do pó utilizados em componentes automotivos, especificamente em assentos de válvulas de motores de combustão interna, exigem elevada resistência ao desgaste decorrido da submissão a esforços mecânicos em altas temperaturas e em meio químico agressivo. Para esta aplicação são empregadas ligas específicas de aço-rápido obtidas pela metalurgia do pó, e para sua usinagem de acabamento são necessárias ferramentas de alto desempenho, como as de nitreto de boro cúbico policristalino (PCBN). O objetivo principal deste trabalho é investigar a influência da microgeometria do gume e da classe de PCBN sobre o corte ortogonal de aço rápido fabricado pela metalurgia do pó temperado e revenido. Foram utilizados insertos de PCBN com microgeometria de gume chanfrado e arredondado (tipo S) e apenas arredondado (tipo E) de alto e baixo teor de CBN, na faixa de velocidades de corte entre 100 e 220 m/min. Para a realização da pesquisa foi preparada a infraestrutura para a condução de ensaios, projetando-se dispositivos e interfaces mecânicas para a fixação de corpos de prova e o sistema de medição de força na máquina ferramenta, de dispositivo de medição de desgaste no microscópio de ferramentaria, elaborou-se programas para aquisição de dados e respectiva documentação. Foram analisados o desgaste dos insertos de PCBN em que se procurou identificar os mecanismos de desgaste dominantes avaliando-se imagens digitais obtidas por microscópio eletrônico de varredura (MEV) das regiões do flanco e da face afetadas pelo desgaste, bem como através da análise química realizada por espectroscopia por dispersão em energia (EDS) de regiões de interesse nas marcas de desgaste dos insertos e aquisição das componentes força de corte (Fc) e força de avanço (Ff) através de plataforma piezelétrica. Foram observados traços de material dos corpos de prova aderidos aos flancos de todos os insertos e, para todas as velocidades de corte utilizadas. Os desgastes predominantes observados foram os de adesão seguidos dos de arrancamento e em menor intensidade a abrasão. Foram verificados indícios de formação de desgaste de cratera para algumas situações. Os insertos de alto teor de CBN, de gume chanfrado e de gume arredondado, apresentaram lascamentos na face. A menor influência sobre o desgaste dos insertos, para ambas microgeometrias dos gumes foi verificada para a velocidade de corte de 100 m/min. Melhores resultados foram encontrados para o inserto com microgeometria de gume apenas arredondado (tipo E). Os maiores valores alcançados para a componente força de corte (Fc) e de avanço (Ff) foram para os insertos com microgeometria de gume chanfrado e arredondado (tipo S). <br> / Abstract : Material manufactured by powder metallurgy used in automotive components, specifically valve seats of internal combustion engines require high wear resistance by being submitted to mechanical stresses at high temperatures and aggressive chemical environment. Specific alloy of high speed steel obtained by powder metallurgy are employed in this application, and tools of high performance, such as Polycrystalline Cubic Boron Nitride (PCBN), are required for finishing machining. The main objective is to investigate the influence of microgeometry of the edge and PCBN grade in orthogonal cutting of the quenched and tempered M2 high speed steel obtained by powder metallurgy. PCBN inserts were used with microgeometria chamfered edge and rounded (type S) and only rounded (type E) with high and low CBN content in the range of cutting speeds between 100 and 220 m/min. For the research, an infrastructure for conducting tests was prepared, by designing devices and mechanical interfaces for clamping specimens and force measurement system on the machine tool, device for measuring wear in the toolmaker microscope, programs for data acquisition and documentation were elaborated. We analyzed the wear of PCBN inserts which sought to identify the dominant wear mechanisms evaluating digital images obtained by Scanning Electron Microscope (SEM) of the flank regions of the face affected by wear, as well as by chemical analysis performed by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) of regions of interest in the marks of wear inserts. Were also performed acquisition of components cutting force (Fc) and thrust force (Ff) through piezoelectric platform.. Were observed traces of materials of the specimens adhered in flank of all the inserts and for all cutting speed used. The predominant wear observed was adhesion followed by pullout and abrasion in lower intensity. It was found trace of formation of crater wear for some situations. The inserts of high CBN content, chamfered edge and rounded, presented chipping on the face. The smaller influence on the wear of the inserts for both edges microgeometry was verified for the cutting speed of 100 m/min. Better results were found for the inserts with edge microgeometry only rounded (E type). The highest values obtained for the components cutting force (Fc) and feed (Ff) were for inserts with edge microgeometry chamfered and rounded (S type).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:24:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322210.pdf: 7948540 bytes, checksum: 6cad810fc9704edbf02b8bd7f7cd9ac4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este estudo envolve o projeto e o desenvolvimento de um dispositivo eletromagnético trifásico para análise de perdas magnéticas em estatores de máquinas elétricas girantes. O trabalho foi amparado por uma revisão bibliográfica que motivou a confecção de uma bancada experimental, desenvolvida pelo GRUCAD em conjunto com a empresa WEG Equipamentos Elétricos. Durante o trabalho são avaliadas principalmente as perdas magnéticas nas chapas de aço para fins elétricos no formato de um estator de um motor elétrico de indução trifásico. São avaliados três fornecedores de um mesmo tipo de chapa de aço, para fins de comparação entre os resultados obtidos por três métodos experimentais diferentes, a saber: quadro de Epstein, ensaio em motores elétricos de indução trifásicos completos e bancada experimental desenvolvida. <br> / Abstract : This study approaches the design and development of a three-phaseelectromagnetic device for analysis of magnetic losses in the stators ofrotating electric machines. It was supported by a literature review thatled to the construction of an experimental bench that was developed byGRUCAD and WEG Electric Equipments company. The proposedmethod allows a faithful evaluation of the magnetic losses taking placein the stator core of a three phase induction motor. For comparativepurposes, three suppliers of the same type of electrical steel sheets areevaluated using three different experimental methods, namely: theEpstein frame test, the no-load test with complete three phase inductionmotor, and the proposed electromagnetic device.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195467.pdf: 10891627 bytes, checksum: 2d272303ea5934ed0cb65010246742df (MD5) / Diversos trabalhos têm sido desenvolvidos com o objetivo de melhor compreender o comportamento dos materiais magnéticos submetidos a campo rotacional. A medição e modelagem deste comportamento visam contribuir no desenvolvimento de equipamentos como máquinas rotativas. O objetivo final deste trabalho é estudar os principais métodos de medição de perda eletromagnética para aço elétrico submetido a campo rotacional. Inicialmente, é apresentada uma revisão dos métodos encontrados na literatura, analisando suas vantagens e desvantagens. A seguir, dois métodos são escolhidos para implementação e avaliação prática. Com a utilização de um dinamômetro com mancais de baixa perda mecânica é implementado o método de medição do torque, que apesar de trabalhoso apresentou bons resultados. Uma bancada de teste rotacional de chapa única é desenvolvida para a avaliação do método de sensor de campo. Os resultados obtidos comprovam que este é um método muito promissor na análise de perdas rotacionais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:34:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196033.pdf: 1694864 bytes, checksum: 6c5afcd55ffbacb168561cc033a5810d (MD5) / Este trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um método de análise de dispositivos eletromagnéticos considerando o circuito de alimentação. A modelagem do dispositivo eletromagnético é realizada usando o método de elementos finitos tridimensional e o equacionamento do circuito é feito em variáveis de espaço de estados. Um acoplamento forte entre os dois sistemas de equações é conseguido utilizando as grandezas comuns a ambos, isto é: as correntes e as tensões nos enrolamentos do dispositivo eletromagnético. O movimento do rotor é modelado através do método da banda de movimento no qual uma alocação dinâmica das condições de periodicidade ou anti-periodicidade é realizada. A validação das ferramentas desenvolvidas neste trabalho foi obtida utilizando-se três tipos de máquinas a ímãs permanentes com topologias de fluxo radial, axial e transversal.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T06:35:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194281.pdf: 11890898 bytes, checksum: a9b856f3927bfb91696f152e44eef628 (MD5) / Este trabalho, desenvolvido como tema de uma tese de doutorado sanduíche, no escopo da parceria do Laboratório de Mecânica de Precisão - LMP da UFSC, com o Laboratório de Máquinas Ferramentas - WZL da RWTH Aachen, apresenta um estudo das características de comportamento para o processo de usinagem da liga de titânio Ti6Al4V sob a condição de aplicação de Mínima Quantidade de Fluido de Corte - MQF. Para avaliar o efeito da lubrificação obtido com MQF foi escolhido o processo de furação, onde o fluido de corte foi aplicado por bicos externos e pelo interior da broca de metal-duro. Com o apoio dos fabricantes de ferramentas de corte foram efetuadas modificações na geometria das ferramentas, objetivando uma redução da quantidade de calor gerado na formação do cavaco, contribuindo para o sucesso da furação com MQF. Os resultados mostram um bom potencial na furação

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T12:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 237362.pdf: 7940045 bytes, checksum: ce6a13c7bf842722f9f97aad24aa35be (MD5) / O presente trabalho visa contribuir para o desenvolvimento de sistemas de impressão, apresentando uma proposta de análise de dispositivos para impressão e desenvolvendo um sistema impressor raster de formato extra-largo, necessidade especial e atual das micro e pequenas empresas de comunicação visual. Destina-se a realizar impressões de mídias sem emendas, na ordem dos metros (3,5m de boca), com resolução adequada (menor) para visualização acima dos 6 m possibilitando maiores velocidades de impressão, de até 40 m2/h e a menor custo. Devido a sua concepção com base vazada pode imprimir através do plano de base diretamente sobre a superfície final, o que permite realizar impressões tanto sobre superfícies rígidas como filmes flexíveis (papel, plástico, lona, etc). O protótipo do sistema impressor proposto consta de três principais módulos: O módulo de pós-processamento que realiza a leitura da informação de impressão, condiciona os sinais e gera os comandos específicos que atuam nos sistemas de acionamento localizados no segundo módulo, o conjunto impressor, estes comandos movimentam adequadamente os eixos do pórtico X-Y para que o terceiro módulo, o cabeçote impressor, realize a impressão propriamente dita ao comando de sinais elétricos. A leitura da informação de impressão, cor e sua posição x,y no desenho para cada ponto, foi implementada no módulo de pós-processamento utilizando dois métodos, um via hardware utilizando a informação existente numa impressora comum durante seu funcionamento e outro via software diretamente do gráfico a ser impresso. Com o objetivo de melhor conhecer e otimizar a resposta dinâmica do conjunto impressor, os dois eixos de movimento da máquina foram modelados obtendo suas funções de transferência. A simulação destas funções permite conhecer seu comportamento e conseguir um ajuste adequado dos parâmetros de controle da placa controladora de movimentos. Após todos estes processos, foram realizados com o conjunto impressor vários ensaios de resposta no tempo para posicionamento e trajetória, até atingir o comportamento especificado. O software gerenciador projetado integra todos estes sub-sistemas e comanda o funcionamento do protótipo impressor desenvolvido. Com o sistema funcionando realizaram-se testes de qualificação de impressão em formato extra-largo, os quais já atendem satisfatoriamente as exigências impostas. Atualmente o protótipo desenvolvido encontra-se em fase experimental e de otimização de funcionamento. This research work is a contribution to design printing systems, presenting a proposal in order to analyze devices and to develop a raster printer system having extra-large format, specially and update need by visual communication enterprises, having small and medium size. Such printing system is intended for print large-scale images within the range of 3,5 meters of mouth with adequate resolution (smaller) for visualization above 6 meters supporting printing velocities up to 40 m2/h and lower cost. Due to its conception it is able to print directly through its base plan on the final surface, allowing printing on rigid surfaces as well as on flexible films (papers, plastic, canvas etc#) The prototype of the proposed printing system has three main modules: The post-processing module reads the information to be printed, sets the signals and generates the specific commands that actuate on the specific drives placed on the second module. The printing head in the third module follows the program feeding the drives of the x - y gantry in order to do the printing movements. The reading of the printing color and x - y position informations for each point in the drawing has been implemented in the post-processing module using two methods, one by hardware, using an existing information in a standard printer in use, and another way, directly from the printing graphics file. For to better know how to optimize the dynamic behavior of the printing system the two motion axis have been modeled in order to get its transfer functions. The simulation of this functions allows to know its behavior in order to help obtain an adequate values set of the parameters of the motion controller. After these procedures, systematic time measurements helped to match the given specifications. The main implemented system software integrates all these sub-systems and commands the printer machine. Qualifying printing tests using extra-large format show that the system supports well the imposed requirements. Right now the developed prototype is in experimental tests aiming optimization.