Modificações estruturais de uma máquina para ensaio de desgaste por deslizamento
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Modificações estruturais de uma máquina para ensaio de desgaste por deslizamento. Téc. Raquel Camponucci M.E. Ronaldo Cozza Prof. Dr. Amilton Sinatora. SUMÁRIO. Introdução Objetivos Metodologia Resultados Conclusões Trabalhos futuros. Introdução. Falex do LFS - um breve histórico.

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Presentation Transcript


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Modificações estruturais de uma máquina para ensaio de desgaste por deslizamento

Téc. Raquel Camponucci

M.E. Ronaldo Cozza

Prof. Dr. Amilton Sinatora


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

SUMÁRIO

  • Introdução

  • Objetivos

  • Metodologia

  • Resultados

  • Conclusões

  • Trabalhos futuros


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Introdução

Falex do LFS - um breve histórico

  • Máquina fabricada pela Falex Corporation, Chicago - EUA;

  • Doada pela Mahle Metal Leve S/A;

  • Destinada a ensaios de deslizamento de pares metálicos;

  • Norma ASTM G 77-91 – Resistência dos materiais, ensaios de desgaste por deslizamento;

  • Parte elétrica reformada no LFS;


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Contador

de ciclos

Controlador

de temperatura

Força Tangencial

Tacômetro

Controlador

de rotação

temperatura

máx. 120ºC

Introdução

Controladores


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

A - vibrações na haste da célula de carga;

B - rigidez insuficiente na haste de encaixe do porta-amostras;

C - instabilidade no porta-amostras

A

B

C

  • Problemas detectados na máquina:


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

A

B

C

D

Introdução

Norma ASTM G 77-91:

Critério de avaliação da trilha de desgaste

A - desgaste retangular (adequado);

B – alinhamento incorreto: acumulo de resíduos de desgaste;

C – desgaste severo com deformação plástica (prejudicial as medidas);

D – marca cônica ao longo da pista, coeficiente de variação > 10%;


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Introdução

Critério de descarte do ensaio:

Variação na largura da trilha de desgaste não pode ser >10%

errado

certo

  • .


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

  • Problemas detectados na trilha de desgaste:

Critério de descarte do ensaio:

Variação na largura da trilha de desgaste não pode ser >10%

Ensaio a seco

Água destilada

Óleo mineral

MEV, aumento 25x


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Objetivos

  • Substituir o cilindro de aplicação de carga e o cilindro de apoio do porta-amostras.

  • Substituir a haste da célula de carga.

  • Comparar se os resultados do sistema modificado estão coerentes com a norma ASTM G77-91.

  • Avaliar o desempenho do motor elétrico da Falex em função das condições de ensaio de desgaste utilizadas.


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

10 mm

3 mm

Materiais e métodos

Substituição do cilindro de aplicação de carga e do cilindro de apoio do porta-amostras

 4,5 mm

Original

Modificado


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Materiais e métodos

Substituir a haste da célula de carga

Original

Modificado


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Materiais e métodos

Avaliação do sistema modificado de acordo

com a norma ASTM G77-91

  • Materiais

  • Corpo-de-prova: aço AISI 1020

  • Contra-corpo: aço SAE 52100

    Condições de ensaio

  • a seco, 120 N

  • com óleo mineral ISO 10 a 100ºC, 240 N

  • com água destilada, 240N

  • 20.000 ciclos

  • 200 rpm


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

  • Corpo-de-prova:

  • Bloco retangular

10,16 mm

15,75 mm

6,35 mm

  • Contra-corpo:

  • Anel de rolamento

25,65 mm

30,99 mm

34,99 mm

Materiais e métodos

Norma ASTM G77-91


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Materiais e métodos

Teste do motor elétrico em diferentes condições de ensaio


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Materiais e métodos

Teste do motor elétrico em diferentes condições de ensaio

Limite de trabalho: 3,4 A

  • Materiais

    aço ABNT 1020

    aço ferramenta

    ferro fundido nodular

  • Condições

  • a seco

  • lubrificado com água destilada

  • lubrificado com óleo mineral a 100ºC

  • Carregamento a cada três minutos


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Resultados

Ensaios de Desgaste – Sistema modificado

Configuração original

Sistema modificado


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Resultados

Aspecto da Trilha de desgaste

Sistema modificado

Água destilada

Ensaio a seco

Óleo mineral

MEV, aumento 25x


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Resultados

Desempenho do motor elétrico

3,2 A


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Resultados

Desempenho do motor elétrico

3,2 A


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Resultados

Desempenho do motor elétrico

3,2 A


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Conclusões

  • Com a substituição do cilindro de aplicação de carga e do cilindro de apoio do porta-amostras houve melhora na rigidez do sistema.

  • Os resultados de desgaste são coerentes com a norma ASTM G 77 – 91.

  • Nos testes de desempenho do motor elétrico, os ensaios a seco mostraram instabilidade no carregamento.

  • Com água destilada nota-se um aumento constante da corrente que varia de acordo com o material.

  • Nos ensaios com óleo mineral a corrente elétrica se manteve estável até o carregamento total.


Modifica es estruturais de uma m quina para ensaio de desgaste por deslizamento

Trabalhos Futuros

  • Correção das variações registradas pela força tangencial.

  • Calibração da máquina.

  • Sistema de instrumentação da máquina através do Departamento de Engenharia Metalúrgica (POLI).


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