18
Departamento de Engenharia Mecânica ------------------------------------------------------------------------------ Laboratório de Vibrações Mecânicas Aluno: Caio Mesquita Ayres Matricula: 0920636

Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Departamento de Engenharia Mecânica

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

Laboratório de Vibrações Mecânicas

Aluno: Caio Mesquita Ayres

Matricula: 0920636

Page 2: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 1

DADOS DO ALUNO:

Nome: Caio Mesquita Ayres Curso: Técnico em Mecânica Ano de conclusão: 2011.2 Endereço: Rua Belfort Roxo, nº 40 - Copacabana, Rio de janeiro-RJ CEP:22020-010 Telefone: (21) 2275-1684 RG: 21.360.614-8 CPF: 139.780.217-06

DADOS DO LABORATÓRIO:

Laboratório de Dinâmica e Vibrações Endereço: Rua Marquês de São Vicente, nº 225 - Gávea, Rio de janeiro-RJ CEP: 22453-900 Telefone: (21) 3527-1162 CNPJ nº: 33.555.921/0001-70 Representada por: Hans Ingo Weber Cargo: Professor Titular/Coordenador do Laboratório Equipamentos disponíveis no setor: - Bancada de ensaios; - Atuadores Eletromecânicos; - Acelerômetros; - Osciloscópio; - Sensores de posições sem contato; - Sensores laser; - Sensores de força; - Placas para aquisições de dados; - Programas de simulações; - Microcomputadores; - Lâmpada Estroboscópia, dentre outros.

Page 3: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 2

Sumário

1 – Introdução......................................................................................................3

2 - O laboratório...................................................................................................3

3 – A iniciação Cientifica......................................................................................5

3.1 – Atividades principais.........................................................................5

3.2 – Outras atividades...........................................................................14

3.3 – Quanto a adaptação.......................................................................17

4 – Conclusão ...................................................................................................17

Page 4: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 3

1 – Introdução

Este relatório tem o objetivo de citar e descrever as atividades de

iniciação cientifica realiadas no Laboratório de vibrações na Puc-Rio entre os

períodos de setembro de 2012 a março de 2013.

2 – O Laboratório

O Laboratório de Dinâmica e Vibrações tem por finalidade dar suporte às

atividades de ensino e pesquisa no estudo dinâmico de sistemas mecânicos, o

que ocorre por uma modelagem dinâmica do comportamento de corpos rígidos

e elásticos, interligados e conectados a elementos fora do sistema por

componentes elásticos, dissipativos, atuadores e outros.

Figura 1 –Laboratório de Dinâmica e vibrações - Parte dos microcomputadores

Page 5: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 4

O resultado das atividades realizadas são modelos matemáticos não

lineares cuja qualidade é garantida por validações numéricas e experimentais.

O Laboratório tem e desenvolve ferramentas computacionais para esta

finalidade e constrói dispositivos que permitem o uso das técnicas de

validação. Para tanto dispõe de sensores de posição, de aceleração, de força e

momento, atuadores, motores, elementos mecânicos diversos, bem como

placas de aquisição de dados, programas de representação e análise destas

informações.

Citando aplicações recentes: estudo dinâmico de colunas de perfuração,

estudo do fenômeno de stick-slip em brocas de perfuração, estudo dinâmico de

sistemas com incertezas em seus parâmetros, estudo de controle de

dispositivos com folgas e stick-slip, estudo de impactos em sistemas

embarcados, estudo do movimento de rotação de corpos em capotamento, etc.

Figura 2 – Laboratório de Dinâmica e vibrações - Área de equipamentos mecânicos

Page 6: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 5

3 – A iniciação Cientifica

3.1 – Atividades

Discrição das etapas das bancadas de ensaios e os procedimentos

realizados pelo estagiário.

3.1.1 – Acompanhar o planejamento de ensaios

mecânicos no Laboratório

Objetivo:

- Ter noção do que se trata a bancada de teste em

questão, seus objetivos, os processos que deverão ser realizados e as

atividades que serão realizadas pelo aluno.

Procedimentos:

- Observar e auxiliar alunos de mestrado e doutorado no

planejamento de bancadas, utilizando conhecimentos em mecânica

adquiridos no curso de graduação e no curso Técnico realizado na

Cefet-RJ.

3.1.2 – Realização de desenhos Mecânicos

Objetivo:

- Ter uma análise prévia das bancadas montada e de como

serão realizadas as montagens mecânicas de suas partes.

Figura 3 - Desenho de um mandril feito pelo aluno no programa SolidWorks.

Page 7: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 6

Procedimento:

- Com as etapas de planejamento e medidas já

concretizadas, utiliza-se o programa de computador, SolidWorks, para

realizar desenhos mecânicos, testes e simulações.

Figura 4 - Figura no SolidWorks, dando enfase em alguma determinada área.

Figura 5 - Montagem de umas das bancadas feita pelo aluno no programa SolidWorks.

Page 8: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 7

3.1.3 – Preparar a bancada de ensaios

Objetivo:

- Ter as bancadas de testes completa para realização das

analises.

Figura 6 - Foto de um disco em uma bancada de teste de torção.

Page 9: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 8

Figura 7 - Foto do motor responsável pela rotação do eixo.

Figura 8 - Foto do experimento simulando um edifício de 3 andares.

Page 10: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 9

Procedimento:

- Auxiliar na montagem de partes mecânicas utilizando-se

de ferramentas como chave de fenda, chave inglesa, torquímetro e etc.

- Auxiliar na instalação de aparelhos, tais como

Acelerômetro, Lâmpada estroboscópia, Shacker, Motores e etc.

- Preparo da bancada para se iniciar seção de testes e

analises.

Figura 10 - Motor desbalanciado responsavel pela vibração do experimento

Figura 9 - Aparelho responsável pela variação de potencia do motor

Page 11: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 10

3.1.4 – Testar, analisar e coletar resultados

Objetivo:

- Ter um estudo do comportamento de determinados

corpos sob a ação de vibrações e como impedir ou amenizar danos ou

desgastes a essas estruturas.

Figura 11 - Osciloscópio funcionando para coletar dados.

Page 12: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 11

Procedimento:

- Com a utilização de determinados aparelhos, realizar

algum tipo de vibração ou oscilação na estrutura, variando intensidade e

tempo de aplicação. Ex.: Motor, Shacker ou alguma ação externa.

- Utilizar-se de aparelhos de medições para coletar dados e

construir gráficos para ter uma melhor analise do comportamento da

bancada. Ex.: Lâmpada Estroboscópia, Acelerômetro e etc.

Figura 12 - Lâmpada Estroboscópica, usada para calcular oscilações.

Page 13: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 12

3.1.5 – Demostrar experimentos para terceiros

Figura 13 - Aula de demonstração dos experimentos para alunos de escolas publicas.

Objetivo:

- Explicar como funciona, o que é e como evitar a vibração.

Figura 14 - Explicação básica do que é oscilação e ondas.

Page 14: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 13

Procedimento:

- Apresentação de vídeos e fotos que demonstrem o que é

uma vibração e uma oscilação, e como ela se mostra em nosso dia a

dia.

- Realizar experimentos e utilizar equipamentos que

envolvam vibração.

Figura 15 - Demonstração pratica do funcionamento de uma Lâmpada Estroboscópica.

Figura 16 - Demonstração de um outro experimento em funcionamento.

Page 15: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 14

3.2 – Outras atividades

Acompanhar e auxiliar confecção pelo Técnico-Chefe de pequenas

peças na oficina de maquinas fora do laboratório.

Maquinas como: Fresa, Torno, Retifica, Maquina de comandos

numéricos (CNC) e Furadeira.

Figura 17 - Foto da Oficina de Maquinas fora do Laboratório de Vibrações.

Page 16: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 15

Figura 18 - Foto da Furadeira Mecânica da Oficina de Maquinas.

Page 17: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 16

Figura 19 - Torno mecânico.

Figura 20 - Maquina de Comandos Numéricos (CNC).

Page 18: Departamento de Engenharia Mecânica - puc-rio.br · Departamento de Engenharia Mecânica----- Laboratório de Vibrações Mecânicas

Página | 17

3.3 – Adaptação

Foi de fácil adaptação do aluno no laboratório, onde a equipe é

formada basicamente por alunos de mestrado e doutorado. Equipe essa

que me forneceu apoio e informações suficientes para pratica e

aprimoramento de minhas atividades no dia a dia, sempre de forma

muito educada e receptiva.

4 – Conclusão

A realização das atividades propostas no estágio possibilitou uma maior interação entre teoria e prática, pois pode-se vivenciar situações antes só vista em aulas, além da troca de experiências e conhecimentos adquiridos com os companheiros de trabalho.

A iniciação cienctifica proporcionou uma significativa melhora por parte do aluno na área de desenho mecânico no SolidWorks, promoveu uma habilidade maior de busca por informações e a capacidade de solucionar determinados problemas encontrados.

Ao final conclui-se que a iniciação no laboratório de vibrações veio aprimorar, agregar valores e adquirir conhecimentos necessários para evolução profissional e pessoal do estagiário em questão.

Rio de Janeiro, ___ de __________ de _____.