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Novo projeto de uma máquina de fadiga de contato de rolamento: Ensaios de validação e determinação da temperatura do lubrificante IC: Felipe C. da Silva.

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1 Novo projeto de uma máquina de fadiga de contato de rolamento: Ensaios de validação e determinação da temperatura do lubrificante IC: Felipe C. da Silva Msc.JulioC. K. das Neves Eng. Claudio E. R. dos santos Prof. Dr. Amilton Sinatora

2 Sumário Introdução Objetivo Materiais e métodos Resultados Conclusão

3 Introdução FALHA POR FADIGA CONTATO Grande em engrenagens e rolamentos Estudo do fenômeno Construção de uma máquina Máquina não reproduzia mecanismo fenômeno Novo projeto da máquina

4 Objetivo Validar o funcionamento da máquina e reprodução do fenômeno através de ensaios; Determinação da temperatura de estabilização dos lubrificantes e analisar a condição de ensaio mais adequada

5 Materiais e métodos Alteração projeto do equipamento: Modificação acoplamento superior/inferior Modificação do sistema refrigeração Aberturas conjunto superior para sensores Abaixamento nível massas Mudança rolamento axial de assento plano para axial 54206U de assento esférico

6 1 - Conjunto superior 2 - Camisa de refrigeração 3 - Saída de óleo 4 - Conjunto inferior Materiais e métodos Primeira versão

7 Materiais e métodos 1 - Câmara de ensaio 2 - Saída de óleo 3 - Esfera para aplicação de carga 4 - Tampa (conjunto superior) 5 - Anel O 6 - Camisa de refrigeração 7 - Corpo-de-prova 8 - Retentor Segunda versão

8 Corpo-de-prova: Tipo arruela; Materiais e métodos Aço para trabalho à quente, série H Diâmetro interno: 28 mm; Diâmetro externo:52 mm; Espessura: 6 mm. Dureza 47 HRc;

9 Materiais e métodos Parâmetros de ensaio Geometria contato:esfera contra plano; Lubrificante SAE 90; Carga 2100 N; Frequência carregamento: 46 Hz; Número de esferas: 3

10 Materiais e métodos Montagem

11 Materiais e métodos Montagem

12 Materiais e métodos Montagem

13 Materiais e métodos Montagem

14 Materiais e métodos Montagem

15 Materiais e métodos Montagem

16 Materiais e métodos Montagem

17 Materiais e métodos Montagem

18 Materiais e métodos Montagem

19 Materiais e métodos Montagem

20 Materiais e métodos Cálculo raio de contato e pressão média No nosso caso: r = 3,97 mma = 0,264 mm P med = 3,2 GPaA c = 0,216 mm 2 W = 700 N P o = 4,8 GPa

21 Materiais e métodos Determinação da temperatura estabilização do lubrificante 2 lubrificantes SAE 32 SAE 90 2 condições Sem refrigeração Com refrigeração

22 Resultados Reprodução dos mecanismos de fadiga de contato Danos causados na superfície da amostra na primeira e segunda versão da màquina após 7 horas de ensaio

23 Resultados Fotos de MEV mostrando lascamento e trinca sub-superficial (Corte transversal longitudinal) Trinca sub-superficial Reprodução dos mecanismos de fadiga de contato

24 Determinação da temperatura estabilização do lubificante Resultados SAE 90SAE

25 Conclusões Quanto à nova versão da màquina de fadiga de contato concluiu-se que: Reproduz o mecanismo de lascamento superficial e trincamento sub-superficial,típicos de fadiga; Pode ser usada para testar materiais quanto a resistência à fadiga de contato

26 Conclusões Quanto à temperatura do lubrificante concluiu-se que: As curvas obtidas através das diferentes condições de ensaio mostraram que o melhor conjunto de condições é o do óleo SAE 90 com refrigeração, pois além desta condição pertencer ao grupo de resultados de menor tempo de estabilização, a temperatura de patamar é próxima de 40 o C, a qual serve de referência para a determinação da classe de viscosidade de um lubrificante específico

27 Agradecimentos Os autores agradecem à: BRASIMET INA NSK


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