------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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

Sumário Introdução Objetivo Materiais e métodos Resultados Conclusão ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sumário Introdução Objetivo Materiais e métodos Resultados Conclusão

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

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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

Alteração projeto do equipamento: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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 52206 de assento plano para axial 54206U de assento esférico

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

Materiais e métodos Segunda versão 3 4 5 6 2 1 7 8 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Segunda versão 1 8 6 3 5 4 2 7 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

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

Materiais e métodos Parâmetros de ensaio ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Montagem ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Montagem

Materiais e métodos Cálculo raio de contato e pressão média ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiais e métodos Cálculo raio de contato e pressão média No nosso caso: W = 700 N r = 3,97 mm a = 0,264 mm Ac= 0,216 mm2 Pmed = 3,2 GPa Po= 4,8 GPa

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

Resultados Reprodução dos mecanismos de fadiga de contato ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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

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

Resultados Determinação da temperatura estabilização do lubificante ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Resultados Determinação da temperatura estabilização do lubificante SAE 90 SAE 32

màquina de fadiga de contato concluiu-se que: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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.

Conclusões Quanto à temperatura do lubrificante concluiu-se que: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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 40oC, a qual serve de referência para a determinação da classe de viscosidade de um lubrificante específico.

Agradecimentos Os autores agradecem à: BRASIMET INA NSK ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Agradecimentos Os autores agradecem à: BRASIMET INA NSK