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Desenvolvimento de um novo layout para uma empresa de usinagem mecânica
(0012-12-23) Izabelle Sousa Assis; Âmara Fuccio
O trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo layout, capaz de melhorar a produção de uma empresa de usinagem e soldagem, buscando reduzir os cinco desperdícios da gestão Toyota: superprodução, espera, transporte, movimentação excessiva e defeitos. O novo layout foi criado levando em consideração a segurança dos funcionários, visando garantir um ambiente de trabalho livre de acidentes. Com a implantação deste projeto, espera-se uma produção mais eficiente e livre de desperdícios, resultando em maior qualidade dos produtos e aumento da satisfação dos clientes.
ESTUDO DE CASO: SUBSTITUIÇÃO DE JUNTA DE VEDAÇÃO DO TIPO DUPLA-CAMISA PARA CAMPROFILE EM FLANGES PRINCIPAIS DE TROCADORES DE CALOR DO TIPO CASCO E TUBO EM REFINARIA DE PETRÓLEO
(0013-12-23) Lima, Vinicius Santos; Mestre Thiago Alonso Merici; Mestre Felipe Augusto Rocha da Silva
Este estudo destaca a importância das ligações flangeadas na indústria, enfatizando a necessidade de escolha cuidadosa da junta de vedação para evitar vazamentos, que impactam custos e segurança na indústria de óleo e gás. O estudo de caso aborda a substituição das juntas dupla-camisa por camprofile em trocadores de calor, visando eliminar vazamentos recorrentes causados por tensões de cisalhamento durante a dilatação diferencial dos flanges. Os testes confirmam o melhor desempenho da junta camprofile, resultando em seis anos de operação sem vazamentos. Neste sentido, o estudo contribuiu para aprimorar as práticas de vedação na indústria de óleo e gás, sublinhando a necessidade de considerar todas as variáveis desde o projeto até a montagem das ligações, destacando ainda a importância de analisar individualmente cada caso, reconhecendo a junta dupla-camisa como uma opção válida em alguns contextos.
A importância das análises de falhas em manutençãoindustrial e seus efeitos
(0023-12-01) Soares, Matheus Silva; Mestre Rogério Eustáquio de Souza
O presente trabalho busca através de uma revisão bibliográfica abordar a utilização de análises de falhas como recursos norteadores na identificação e intervenção de máquinas. Dessa forma verifica-se a importância das análise de falhas em manutenção industrial e seus efeitos. Atualmente, com o desenvolvimento tecnológico a busca pela demanda de produtos dos diversos ramos industriais tem aumentado. Para atingir as metas estabelecidas em cada empresa é necessário que o sistema fabril tenha o melhor índice de disponibilidade possível. Nesse contexto, a manutenção é formada por um conjunto de ações que ajudam no bom e correto funcionamento dos equipamentos, atuando de maneira preponderante. Estudos realizados no decorrer dos anos indicam que a manutenção pode reduzir perdas de tempo e materiais a fim de aumentar a disponibilidade de máquinas para uma melhor produção. Neste sentido, as análises de falhas juntamente com ferramentas da qualidade auxiliam na tarefa não tão simples de investigação e correção de problemas nos equipamentos. De modo a atingir objetivos específicos do trabalho, observar estratégias discutidas no meio científico diante de casos concretos, faz-se necessário. Com isso, a aplicabilidade dos métodos de manutenção, revelam a importância das análises de falhas para a melhoria da confiabilidade das empresas expondo características relevantes desse campo. A fim de entender os procedimentos e pontuar os objetivos dos empreendimentos de médio a longo prazo, autores como Alan Kardec e Júlio Nascif alegam que é necessário também traçar um plano de ataque com vista a atingir os objetivos. Nesse contexto, disponibilidade e confiabilidade são fatores cruciais a serem analisados e exemplificados nos tópicos posteriores. A pesquisa evidencia a importância da manutenção, utilizando as análises de falhas prévias e procedimentos preventivos. Impactos em níveis financeiros e sociais são evidenciados por meio de custos extraordinários e fatalidades oriundas dos problemas de manutenção. Por fim, foi possível identificar a importância das análises de falhas e seus efeitos diante das discussões propostas e da aplicabilidade dos métodos de análises de falhas.
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DO NYLON 6 IMPRESSO E USINADO
(0251-09-24) Ramos, Gustavo Fernandes; Mestre Ismael Nogueira Rabelo de Melo
A impressão 3D, especialmente o processo FDM (Fused Deposition Modeling), tem se destacado na indústria por permitir a fabricação de peças com geometrias complexas, reduzindo o tempo e os custos de produção, onde baixo quantitativo de produção é requerido. O Nylon 6, um polímero com excelentes propriedades mecânicas, é amplamente utilizado na indústra em peças obtidas predominantemente pelo processo de usinagem. O presente trabalho avaliou a resistência à tração de corpos impressos variando-se o perfil e densidade de preenchimento, para analise da influência de cada um destes parâmetros na resistência à tração e embasar decisões sobre vialibidade da substituição de peças de nylon usinado por nylon impresso, reduzindo tempos e custos de setup para fabricação. Foram fabricadas amostras de nylon 6 por impressão 3D e usinagem. As amostras foram impressas com densidades de preenchimento de 10%, 40%, 70% e 100% e com perfis de preenchimento em linha, triangular e octeto com dimensões conforme norma ISO 527-2:2012. Observou-se que o perfil octeto demonstrou maior estabilidade estrutural nas amostras com densidades abaixo de 100%, apresentando menor número de acomodações estruturais. O aumento da densidade de preenchimento elevou a resistência à tração das amostras impressas, com o perfil triangular apresentando o maior valor dentre os três perfis analisados, atingindo uma resistência máxima de 26,36 MPa com densidade de preenchimento de 100%, em comparação aos 58,59 MPa obtidos na amostra usinada. Os resultados indicam que embora as peças impressas em 3D não alcancem a mesma resistência das usinadas, a impressão FDM pode ser uma alternativa viável para aplicações onde a resistência à tração exigida seja inferior a 50% da capacidade das peças usinadas, sendo especialmente útil para protótipos e pequenas séries de produção.
Estudo de análise comparativa de custos para substituição de tecnologia do fosfato de zinco para a de nanocerâmico (com possibilidade de redução de resíduos sólidos)
(2019-12-11) Santos, Rafael de Oliveira Vitor dos; Mestre Ricardo de Lima Silva; Mestre Norimar de Melo Verticchio
Estima-se que 20% do PIB mundial seja utilizado para recuperar e/ou substituir componentes metálicos que sofrem processos corrosivos, sendo que 25% do total do PIB mundial poderia ser economizado com os tratamentos de proteção anticorrosivo conhecidos. Já GOUVEIA, 2015 relata uma pesquisa realizada na USP em 2013, estima que 4% do PID seja gasto para recuperar componentes e produtos metálicos produzidos pelas indústrias metalúrgicas devido a problemas com corrosão. Diante da necessidade de aumentar a vida útil de componentes e estruturas metálicas contra a corrosão vários processos de tratamentos superficiais são empregados, sendo o processo de fosfatização mais pintura é um dos mais utilizados devido a seu custo, facilidade de aplicação e aderência. Dentre os vários tipos de fosfato, um dos mais utilizados é o fosfato de zinco, que confere excelente resistência a corrosão e grande aderência da tinta. Contudo, tem os inconvenientes de trabalhar com aquecimento e gerar grande quantidade de resíduo sólido, sendo classificado pela NBR 10004 como resíduo de classe 1 (tóxico ou reativo). Para resolver estes inconvenientes, a indústria química desenvolveu uma nova tecnologia de nanocerâmico a base de zircônio, que trabalha em temperatura ambiente e diminui a quantidade de resíduos. Este trabalho visa verificar a viabilidade técnica e econômica da tecnologia de nanocerâmico, através de testes experimentais e por meio de estudo de caso entre duas empresas, sendo uma com o processo de fosfato de zinco e outra com processo de nanocerâmico. Além disso, buscamos quantificar a redução de resíduos, contribuindo para o meio ambiente.
Caracterização de conversores em aplicações de aquecimento por indução.
(2019-12-12) Silva, Gabriel Victor Alves da; Doutor Reginaldo Vagner Ferreira; Mestre Victor Alves Silva e Melo.
SILVA, Gabriel Victor Alves da. Caracterização de Conversores em Aplicações de Aquecimento por Indução, 2019. (Graduação em Engenharia de Controle e Automação). Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais – Campus Betim. Em diversas aplicações industriais é necessário realizar o aquecimento de metais para fins variados, como para realizar tratamento térmico, têmpera, pré-aquecimento para solda, forjamento, entre outros. O aquecimento por indução apresenta vantagens em relação aos métodos convencionais e seu uso tem sido intensificado. Ele consiste na utilização do fenômeno da indução eletromagnética para aquecer metais através da potência dissipada pela corrente induzida em uma peça alvo. Este trabalho de conclusão de curso tem por objetivo explorar a utilização de conversores eletrônicos que são utilizados em aplicações de aquecimento por indução, também investigar suas características principais e abordar o seu funcionamento de modo abrangente. Para isso uma pesquisa é realizada considerando os aspectos principais dessa tecnologia e um modelo computacional de aquecedor indutivo é apresentado.
Caracterização de conversores em aplicações de aquecimento por indução
(2019-12-12) Silva, Gabriel Victor Alves da; Doutor Reginaldo Vagner Ferreira; Mestre Victor Alves Silva e Melo
Em diversas aplicações industriais é necessário realizar o aquecimento de metais para fins variados, como para realizar tratamento térmico, têmpera, pré-aquecimento para solda, forjamento, entre outros. O aquecimento por indução apresenta vantagens em relação aos métodos convencionais e seu uso tem sido intensificado. Ele consiste na utilização do fenômeno da indução eletromagnética para aquecer metais através da potência dissipada pela corrente induzida em uma peça alvo. Este trabalho de conclusão de curso tem por objetivo explorar a utilização de conversores eletrônicos que são utilizados em aplicações de aquecimento por indução, também investigar suas características principais e abordar o seu funcionamento de modo abrangente. Para isso uma pesquisa é realizada considerando os aspectos principais dessa tecnologia e um modelo computacional de aquecedor indutivo é apresentado. Palavras-chave: Aquecimento por indução; Conversores eletrônicos; Inversor; Controle.
Utilização da análise quantitativa de recorrência e coeficientes cepstrais de frequência mel para reconhecimento de incêndio em vegetação usando sinal de áudio
(2019-12-12) Amaral, Bruno Santos Gollo do; Doutor Leandro Freitas de Abreu
Neste trabalho buscou-se avaliar a possibilidade de detectar incêndios em ambientes de vegetação por meio de sinais de áudio. Para isso, idealizou-se a utilização de um algoritmo de aprendizagem, mais especificamente uma Máquina de Vetores de Suporte, que realiza a tarefa de classificação binária entre áudios correspondentes ou não a fogo de acordo com as características que o alimentam. Para o treinamento dessa máquina foram obtidos na internet áudios de incêndio em vegetação e sons típicos dos ambientes de mata e campo como sons de animais, vento, água corrente e chuva por exemplo. A principal técnica proposta para a extração de características dos sinais é a Análise Quantitativa de Recorrência que é voltada para a análise de sistemas caóticos ou não lineares. Aliada a esta, empregaram-se os Coeficientes Cepstrais de Frequência Mel que facilitaram a aplicação daquela técnica, mas também contribuíram para o aumento da acurácia do algoritmo de classificação que, nos melhores modelos treinados, atingiram 95,1% de acurácia com uma taxa de falso negativo de 3%. Desta forma, concluiu-se que os métodos aqui utilizados são realmente capazes de realizar a detecção de incêndio em sinais de áudio de forma satisfatória quando comparados com resultados de outros trabalhos.
Avaliação da usinagem do Aço ABNT 1045 com ferramenta de metal duro revestida sem fluido de corte.
(2019-12-13) Mata, Sérgio Henrique Pereira da; Mestre Evanilton José Alves Barbosa; Mestre Arian Souza Guedes
A análise do processo de usinagem é de grande importância, pois podemos avaliar vários fatores que influência direta ou indiretamente no desgaste e vida da ferramenta, uso e escolha de lubrificantes, determinação dos parâmetros de corte, tolerância dimensional da peça, entre outros. O presente trabalho buscou avaliar a usinagem de corpos de prova de Aço ABNT 1045, utilizando um torno Convencional Nardini 220 Gold, como ferramenta de metal duro AC820P fabricado pela Sumitomo com raio de ponta de 0,8mm, variando os parâmetros de corte e mantendo a profundidade de corte em 1mm no raio. Após a realização dos ensaios, foi coletado os cavacos de corte de cada processo, em seguida foi medido a rugosidade dos corpos de prova e captado imagens da superfície de saída da ferramenta com auxilio de um Microscópio eletrônico. A partir da análise dos resultados obtidos foi possível estabelecer relações entre os métodos abordados e o comportamento dos parâmetros de corte em função dos parâmetros utilizados. Palavras chave: parâmetros de corte; ferramenta de corte; usinagem.
Reforma e automação de um torno CNC
(2019-12-13) Souza, Samantha Pereira de; Doutor Leandro Freitas de Abreu
Para que um equipamento tenha seu desempenho explorado de forma a atingir um alto nível de eficiência, é necessário que o mesmo esteja conforme a necessidade do processo. É de característica de um torno CNC um alto nível de precisão e controle no processo de usinagem, características que são garantidas se o sistema da máquina atua de forma eficaz. Um equipamento CNC com defasagem na tecnologia de controle, incompatibilidade entre os módulos do sistema e modificações não padronizadas dificilmente atingirá o objetivo do processo. Neste trabalho é apresentado o processo de reforma de um torno CNC e reestruturação de todo o sistema eletrônico, construção da lógica de CLP, configuração do CNC e outras particularidades do equipamento. Após a reforma a máquina apresenta maior integração entre CNC, CLP e inversores onde a comunicação entre os sistemas é completa e eficaz, o comissionamento e optimização dos eixos se torna mais compatível com a a máquina e o processo , impactando em um menor índice de quebra e redução do tempo de manutenção corretiva. Palavras-chaves: CNC, Automação, CLP, Torno, Fanuc.
Aplicação do MASP em um estudo de caso em uma siderúrgica
(2021-02-22) Pereira, Arthur Willian Gonçalves; Mestre Norimar de Melo Verticchio; Mestre Virgil Del Duca Almeida
Este trabalho apresenta um estudo de caso de um problema relacionado à perda de produtividade em uma siderúrgica situada em Belo Horizonte, Minas Gerais. Este problema é a ocorrência de interrupções num ponto situado entre duas linhas de produção (de tratamento térmico e de ajustagem) de tubos de aço sem costura e decorre da necessidade de realizar a lubrificação dos tubos para prepará-los para o primeiro processo na linha de ajustagem (calibração de diâmetro). A obra teve por objetivo apresentar aos gerentes dos setores envolvidos, propostas de ação para diminuição do impacto dessas interrupções na linha, para que houvesse ganho de produtividade. Para isso, no estudo de caso aqui conduzido, foi aplicado o MASP (Método de Análise e Solução de Problemas), para melhor entendimento do problema e com o intuito de tratar suas causas fundamentais, para que o problema não ocorresse mais. Para concretizar as propostas, foram utilizadas as metodologias do MASP, as ferramentas da qualidade e entrevistas. Através da aplicação deste conjunto de ferramentas, chegou-se a proposta de um protótipo com sistema de lubrificação automático que funciona à base de um sistema hidráulico de movimentação de um eixo de lubrificação. Esta solução elimina por completo a necessidade de operador para a realização da tarefa de lubrificar tubos, sendo necessário apenas a troca do eixo de lubrificação conforme necessidade por dimensões dos tubos e preparação da mistura de lubrificante, composta de água e grafite. Desta forma, as interrupções para lubrificação dos tubos cessam.
Revisão sistemática sobre o sistema de mínima quantidade de lubrificante
(2021-02-22) Brandão Júnior, Paulo Sérgio; Mestre Norimar de Melo Verticchio
Este trabalho fundamenta-se em uma revisão sistemática sobre o sistema de mínima quantidade de lubrificante (MQL). Nesse sentido, o objetivo se baseia no levantamento das contribuições do sistema MQL para a usinagem mecânica, como os níveis de rugosidade, força de corte, desgaste da ferramenta, microdureza superficial, economia e ecologia proporcionadas pelo sistema se comparado com o corte por inundação e corte à seco. Sendo assim, foi realizada uma busca sobre o sistema de mínima quantidade de lubrificante no banco de dados Scopus e depois, foram classificados e analisados os artigos encontrados para formulação de uma síntese dos documentos selecionados e levantamento das contribuições do sistema de mínima quantidade de lubrificante. Dessa forma, foram apontados, os ganhos do sistema MQL em relação ao corte à seco e as semelhanças dos resultados com o método por inundação. Tais ganhos são proporcionados principalmente, pela capacidade de lubrificação do sistema MQL, mesmo com quantidade mínima de fluido, devido a uma potencialização de penetrabilidade do fluido nas interfaces de trabalho.
Fabricação de um minirredutor modelo cicloidal utilizando impressão 3D
(2021-02-23) Santos, Cleberson Vitor dos; Mestre Pedro Colen Neto
Atualmente existe uma crescente demanda por automatização dos produtos e, pensando em aproveitar o potencial da tecnologia de impressão 3D hoje disponíveis e de fácil acesso, particularmente no meio acadêmico, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo de minirredutor do tipo cicloidal de duplo estágio. O trabalho traz uma metodologia para produção do minirredutor modelo cicloidal de duplo estágio com duas configurações no conjunto de engrenagens. O acionamento dos minirredutores é realizado por um motor de corrente contínua de alta rotação. O minirredutor após testes preliminares, foi acoplado a um mecanismo de acionamento de uma cortina persiana do tipo Rolô Blackout. Foram desenvolvidos os cálculos e demais dados para fabricação e posteriores testes do minirredutor. Dentre esses uma metodologia do perfil das engrenagens cicloidais de modo parametrizado, modelagem 3D do projeto, especificação técnica e lista de material completa com custo médio de aquisição dos componentes, parâmetros básicos para impressão na técnica FDM, e foram executados os testes, gerando relatórios com os valores de rotação e torque no eixo de saída.
Manufatura aditiva para fabricação de acopladora flexível topologicamente otimizada
(2021-03-16) Marinho, Adriano Ribeiro; Doutor Hélio Luiz Simonetti; Doutor Gabriel Mendes de Almeida Carvalho; Professora Isabel Jesus
Dentre o campo de otimização estrutural, a técnica de Otimização Topológica (OT) apresenta uma vantagem entre as demais, possibilitando ao usuário alterar o layout da estrutura primária. Um conhecido problema limitador do uso da metodologia relaciona-se com a dificuldade e, muitas vezes, incapacidade dos meios de fabricação tradicionais de desenvolver o modelo otimizado devido ao seu nível de complexidade, sem que haja um pós-processamento do mesmo. Neste cenário, os métodos de fabricação conhecidos como Manufatura Aditiva (MA), vêm ganhando notoriedade nos últimos anos. A MA apresenta um conjunto de procedimentos mecânicos que podem ser usados para superar as limitações técnicas das abordagens clássicas, oferecendo também um maior grau de liberdade de design. Este trabalho apresenta uma investigação sobre as relações entre as técnicas de otimização e manufatura aditiva. Como estudo de caso, foi avaliado a configuração e aplicações de um grampo metálico, elemento que compõe a ferramenta denominada acopladora flexível (BR 10 2012 026038-7 A2), usada na fabricação e montagem de tubulações industriais soldadas. Para este fim, o método Smoothing Evolutionary Strucutural Optimization (SESO) foi empregado para o estudo topológico, seguido de uma análise estrutural via SolidWorks. Foram analisados os parâmetros de tensão máxima de Von Mises, percentual de redução de peso, quantidade de cavidades e complexidade do modelo ótimo, além da realização de testes de deflexão e estricção máxima para o componente. Os resultados obtidos foram comparados com os do modelo original, sendo observado uma boa concordância entre os comportamentos estruturais. O trabalho realizado mostra que a aplicação da técnica de otimização topológica via SESO, anterior ao estudo estrutural, auxiliou na determinação, de forma ágil, da quantidade e posicionamento das cavidades. Entende-se que a metodologia utilizada resulta em uma redução no tempo de análise e processamento da estrutura, bem como os custos computacionais envolvidos e que, portanto, pode ser empregada para facilitar o processo de otimização de estruturas.
Otimização de classificador de imperfeições várias em trechos da cidade de Betim
(2021-07-01) Lima, Rodolfo Moreira Diniz; Mestre Virgil Del Duca Almeida
A massificação dos aparelhos celulares e, consequentemente, de seus respectivos sensores internos, possibilitou a introdução de novas tecnologias no cotidiano dos usuários. O porte destes aparelhos, no interior de veículos, permite sua utilização para classificar e detectar imperfeições nas vias onde se trafega é um claro exemplo de oportunidade às intervenções impulsionadas por métodos baseados em Inteligência Artificial em especial com o uso de Máquinas de Vetores de Suporte (SVM). Este trabalho propõe validar a funcionalidade e aplicabilidade do método de classificação de anomalias via SVM definido por (CARLOS et al., 2018) nas vias da cidade de Betim (MG, Brasil). Foi desenvolvido um estudo dos acelerômetros utilizados e as propostas que visam melho- res resultados, considerando as metodologias referenciadas. Foi apresentado também as técnicas heurísticas do vetor de suporte e os possíveis ajustes no tratamentos de dados que contribuem para a assertividade da classificação, como o filtro passa-baixa, Transformada Rápida de Fourier e decomposição por Transformada de Wavelet. As saídas do algoritmo classificador detalham que o desempenho entregue pelo método é viável e aplicável nas condições de análise, aproximando-se dos resultados médios referenciados (percentual de acerto F1 de 78,5%), com assertividade encontrada de 74,1%, sendo validadas através de dados obtidos via pesquisa de campo. Palavras-chave: Acelerômetro. Aparelho celular. Anomalias. Aprendizado em máquina. Classificação de vias. Filtro Passa-Baixa. SVM. Transformada de Wavelet.Transformada Rápida de Fourier.
Previsão de falhas em rolamentos utilizando aprendizado de máquina
(2021-07-07) Santos, João Vitor de Lima; Doutor Leandro Freitas de Abreu
O presente trabalho tem como objetivo utilizar o aprendizado de máquina, em uma aplicação mais voltada para a área da mecânica, prever falhas/defeitos em rolamentos mecânicos, que são bastante utilizados em todo tipo de sistema ou maquinário na indústria. Alguns caminhos e etapas foram extremamente necessários para se alcançar os resultados esperados, após a definição do estudo de caso, informações provenientes de um experimento real, foi encontrado no repositório da NASA, sendo preciso organizar e preparar os mesmos. Para o processamento dos dados a Transformada de Wavelet foi a escolhida, em termos de descrever melhor os eventos, considerando também o tempo na análise das frequências do sinal, o que se tornou imprescindível calcular alguns paramêtros estatísticos dos coeficientes que a Wavelet retornou. Sendo assim dois algoritmos de aprendizado de máquina foram selecionados, Máquina de Vetores de Suporte e a Rede Neural Artificial, para entender os paramêtros estatísticos dos coeficientes e realizar as previsões dos estados condicionais dos rolamentos. Por fim o desempenho da SVM foi muito satisfatório em comparação com a RNA.
Análise dos resultados de ensaios mecânicos em produtos obtidos por manufatura aditiva utilizando FDM: uma revisão sistemática
(2021-07-07) Dutra, Michael de Freitas; Doutor André Fonseca Félix
O processo de fabricação Manufatura Aditiva está em notável desenvolvimento tecnológico e econômico, enquanto o mercado exige cada vez mais produtos inovadores, em curto espaço de tempo e projetos flexíveis. A aplicação da tecnologia de Manufatura Aditiva mais utilizada, FDM – Modelagem por Fusão e Deposição (FDM – Fused Deposition Modeling), em produtos finais não é totalmente consolidada, e uma das causas são suas propriedades mecânicas diferentes de outros processos de fabricação. Este estudo orienta-se, por meio de uma revisão sistemática direcionada a pesquisas que realizaram ensaios mecânicos em produtos obtidos através da FDM, a explorar o comportamento mecânico de produtos obtidos por essa tecnologia. Foram verificados a influência dos parâmetros de impressão, as normas utilizadas bem como o comparativo de comportamento com outros processos de fabricação. O forte caráter anisotrópico dos produtos obtidos por FDM é o principal fator da sua característica mecânica diferente. Foi constatado que a otimização de parâmetros de impressão pode resultar em produtos com características mecânicas similares a de outros processos de fabricação. Palavras-chave: Manufatura Aditiva. FDM. Propriedades mecânicas
Validação experimental de conversores usando a Transformada D
(2021-07-08) Silva, Fernando Andrade da; Doutor Arthur Hermano Rezende Rosa
O principal objetivo deste trabalho é apresentar uma ferramenta simples, intuitiva e original: A transformada D entre conversores. Metodologia que visa encontrar uma nova equação por meio de uma lei de controle predefinida de um conversor para outro conversor de energia, realizar testes e simulações nos softwares Proteus, Plecs e Matlab, desenvolver experimentos comparativos com outra técnica de controle clássico e apresentar resultados iniciais tendo em vista a utilização do conversor buck de baixa potência. Nesse sentido,apresentou-se teoria matemática demonstrando como foi realizada a metodologia aplicada em quatro leis de controle não clássicas, controle linearizante por realimentação de estado (SFL), controle baseado em passividade (PBC), controle baseado em passividade por interconexão e inserção de amortecimento (IDA-PBC). Em seguida foram demonstradas as novas equações baseadas no método da transformada D e finalmente, é escolhida a equação de controle por realimentação de estado (D-SFL), para ser testada e comparada com uma técnica clássica, controle proporcional integral (PI), utilizando o conversor buck. Por último são realizadas simulações utilizando os microcontroladores ATMEGA328P e DSP TMS320F28377S e então execução de experimentos reais para validação prática. Assim sendo, o conversor foi projetado e os controladores apresentaram desempenho satisfatório, uma vez que técnica D-SFL trouxe maiores expectativas em virtude dos resultados ligados a tempo de acomodação e vulnerabilidade provida de elementos externas. O que validou a descoberta de equações de controle hibridas proporcionada por cálculos simples e objetivos, mas também a possibilidade de otimização do circuito, visto que a lei estudada demonstrou a não dependência do indutor como item crucial para realização do controle.
Análise dos dados de corte em operação de desbaste por fresagem CNC do aço SAE 1045, obtidos em catálogos técnicos e através de questionário aplicado a profissionais da indústria que atuam no segmento de usinagem mecânica por fresamento.
(2021-09-24) Ranzoni, Igor Galindo; Mestre Evanilton José Alves Barbosa; Doutor André Félix
O aço SAE 1045 é um material amplamente utilizado na indústria mecânica para construções diversas com ou sem tratamento térmico, dependendo da aplicação. Conhecer os dados de corte aplicado ao fresamento, é entender como se processa a usinagem deste material. Desta forma, este trabalho apresenta comparativamente os dados de corte de fabricantes de ferramentas, os dados de corte praticados no chão de fábrica por meio dos usuários das máquinas ferramentas e as características e estratégias de fresamento. Os dados foram pesquisados em catálogos de fabricantes de ferramentas e por meio de questionário aplicado a profissionais do segmento de usinagem mecânica. Foram realizadas análises comparativas que apontam para uma ineficiência na aplicação dos dados de corte e estratégias de usinagem. O estudo levou em conta a geometria da ferramenta de corte, a relação entre o diâmetro da ferramenta e largura de corte e o posicionamento da ferramenta de corte em relação ao material. A pesquisa aponta para grandes possibilidades de aumento de produtividade por meio de treinamento profissional com impacto direto aos processos manuais ou CNC.
Sistema automatizado de reuso de água aplicado ao processo de produção de água destilada.
(2021-12-01) Santos, Luiz Fernando Costa; Doutor Reginaldo Vagner Ferreira; Doutor Walter Alves Durão Junior
No século XX, a população mundial aumentou mais de três vezes, enquanto o consumo de água aumentou em seis vezes devido aos variados tipos de processos que necessitam desse recurso (MIRANDA, 2011). Com o expressivo crescimento do consumo de água potável, surge uma reocupação: a possível escassez da água adequada para uso humano e os devidos processos de produção os quais ela faz parte. Nos anos de 2013 a 2015, quando a população do sudeste do Brasil foi surpreendida por uma crise de abastecimento, devido a importantes déficits de precipitação e a crescente baixa dos níveis dos principais reservatórios de distribuição (COELHO, CARDOSO, & FIRPO, 2016), ficou ainda mais evidenciada a importância da água e quão danosa é a falta dela.

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