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DESENVOLVIMENTO E CONSTRUÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE
MICRODESGASTE POR ESFERA FIXA DE BAIXO CUSTO.
Relatório Final
2013
Aluno: Waldenir Caravante Santos
e-mail: [email protected]
Orientador: Prof. Dr. Luciana Sgarbi
Rossino
e-mail: [email protected]
Agradecimentos
Agradeço, primeiramente, a Deus pela oportunidade que me foi dada,
minha orientadora, Prof. Dr. Luciana Sgarbi Rossino, minha esposa Adriana e
meu filho Henrique, que me apoiaram todo momento, entre outras pessoas que
colaboram para que este projeto fosse possível.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi a construção de um dispositivo de esfera fixa de
fácil aplicação e baixo custo, para a realização de ensaios de desgaste de
microabrasão por esfera fixa. Os eixos de fixação e os rolamentos foram
projetados a fim de suportar as solicitações aplicadas, os quais sofrerão cargas
aplicada, axial e tangencial. Para dimensionamento dos mancais que alojariam
os rolamentos, foi levando em conta a altura do motor. Nos mancais traseiros
foi usado rolamento para diminuírem o atrito e assim não influenciar o contato
da esfera com o corpo de prova. Para distância entre os mancais recorremos
ao recurso da física, equilíbrio de um corpo por alavanca. O contato produzido
durante o ensaio de desgaste foi realizado por uma esfera de aço AISI 52100,
a qual irá girar com grande precisão, em relação a uma amostra plana que se
mantém estacionária. A esfera é mantida em contato sobre pressão ao corpo
de prova, e a carga normal de ensaio é aplicada através de ajustes a qual pode
ser variada a cada ensaio realizado. A carga foi colocada sobre o corpo de
prova devido a fácil leitura e redução do tamanho do dispositivo. Foi feito
tratamento superficial dos componentes do dispositivo para evitar oxidação e
montagem do mesmo, foram realizados testes iniciais que comprovaram a
funcionalidade e bom desempenho do equipamento. Este dispositivo será
utilizado para a determinação da resistência ao desgaste e eficácia de
tratamentos de superfície utilizados em peças que sofrem este tipo de
solicitação em serviço.
Palavras-chave: Ball - cratering. Dispositivo esfera fixa. Micro desgaste.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Representação esquemática dos principais tipos de desgaste (a)
Desgaste abrasivo por dois corpos, (b) Desgaste abrasivo por três corpos,
(c) desgaste adesivo, (d) desgaste por fadiga (Wright, 2001). .................... 2
Figura 2 – Atrito de Escorregamento. ................................................................. 6
Figura 3 – Atrito de Rolamento ........................................................................... 6
Figura 4 – Dispositivo de ensaio desgaste micro - abrasivo por esfera rotativa
fixa (a) (Escola de Engenharia de São Carlos) Dispositivo usado como
referencia (b) ............................................................................................... 7
Figura 5 – Diagrama de força de contato em um aparelho de esfera rotativa
livre, (dispositivo Escola de Engenharia de São Carlos). ............................ 8
Figura 6 – Analogamente braço de ação é a distância entre o ponto de apoio e
a força de ação. ........................................................................................... 9
Figura 7 – Representa principio de força por alavanca .................................... 10
Figura 8 – Representação do suporte do corpo de prova em equilíbrio com a
esfera de contato, levando em conta a teoria de alavanca. ...................... 10
Figura 9 – Representa o funcionamento básico do dispositivo ......................... 12
Figura 10 – Esfera de contato .......................................................................... 14
Figura 11 – Representa mancal dianteiro ......................................................... 14
Figura 12 – Representa mancal traseiro ........................................................... 15
Figura 13 – Representa o contrapeso. ............................................................. 16
Figura 14 – Representa suporte de fixação do corpo de prova ........................ 16
Figura 15 – Apresenta o dispositivo de ensaio de desgaste por esfera fixa
projeta do e construído .............................................................................. 17
Figura 16 – Apresenta o corpo de prova com desgaste micro – abrasivo ........ 20
Figura 17 – Representa calota formada pela esfera em um corpo de prova .... 20
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Tabela de escolha do motor, ilustrando os parâmetros. ................. 13
Tabela 2 – Tabela conversão de Hertz para RPM do motor ............................. 13
Sumário
RESUMO ............................................................................................................ 4
1. Introdução ....................................................................................................... 1
2. Revisão Bibliográfica ...................................................................................... 5
2.1 Atrito por rolamento ................................................................................... 5
2.2 Dispositivos de Microdesgaste .................................................................. 7
2.3 Equilíbrio de um corpo por alavanca ......................................................... 9
3. Objetivo ........................................................................................................ 11
4. Descrição do Dispositivo .............................................................................. 12
4.1 Componentes do dispositivo ................................................................... 12
4.1.1 Escolha do motor elétrico ................................................................. 12
4.1.2 Componente de atrito ....................................................................... 13
4.1.3 Mancais dianteiros ............................................................................ 14
4.1.4 Mancais traseiros ............................................................................. 14
4.1.5 Contrapeso ....................................................................................... 15
4.1.6 Suporte do corpo de prova ............................................................... 16
5. Montagem do Dispositivo ............................................................................. 17
6. Considerações finais .................................................................................... 19
6.1 Corpo de prova ....................................................................................... 19
7. Conclusões ................................................................................................... 21
8. Referências Bibliográficas ............................................................................ 22
APÊNDICE A .................................................................................................... 25
1
1. Introdução
A palavra tribologia, derivada do grego, significa estudo do atrito, sendo
a ciência e tecnologia de superfícies que interagem, abrangendo o estudo do
atrito, do desgaste, da lubrificação e das irregularidades (Hutchings, 1992).
Define-se desgaste como o dano em uma superfície sólida, geralmente
envolvendo perda progressiva de material, devido ao movimento relativo entre
duas superfícies em contato, sendo um fenômeno complexo que depende das
condições de deslizamento e propriedades dos materiais. Esta perda de
material pode acarretar diminuição da funcionalidade do componente e
consequentemente de equipamentos no qual está inserido. Como o fenômeno
do desgaste é comum na grande maioria dos equipamentos mecânicos, a sua
ocorrência pode ser o fator determinante na quantificação da vida útil de tais
dispositivos (Yamaguchi, 1990).
O estudo dos mecanismos de desgaste e da resistência ao desgaste
em um sistema tribológico é fundamental para a otimização na escolha dos
materiais envolvidos, para a previsão da durabilidade do sistema e em setores
industriais em que o desgaste causa a parada ou a diminuição da produção,
que envolve elevados custos de manutenção. Tão importante quanto isso é
pesquisar, estudar e entender os processos de desgaste que atuam em
condições específicas. Este tipo de estudo é normalmente feito através de
ensaios em equipamentos que simulam as condições tribológicas existentes no
funcionamento do sistema na aplicação real. Desta forma, os equipamentos
que se destinam à simulação de sistemas tribológicos devem ser específicos
2
para o tipo ou o mecanismo de desgaste que se pretende estudar (Yamaguchi,
1990; Gahr, 1987).
Vários mecanismos de desgaste podem ser observados em situações
práticas, e os mais importantes são: abrasão, adesão, fadiga e corrosão. A
Figura 1 ilustra um esquema dos tipos de desgaste citados acima (Suh, 1973;
Harsha, 2003, Wright, 2001).
(a) (b)
(c) (d)
Figura 1 – Representação esquemática dos principais tipos de desgaste (a) Desgaste abrasivo por dois
corpos, (b) Desgaste abrasivo por três corpos, (c) desgaste adesivo, (d) desgaste por fadiga (Wright,
2001).
O desgaste por abrasão ocorre entre superfícies de durezas diferentes,
causado por partículas ou protuberâncias duras presentes entre as superfícies
em contato sob movimento relativo ou por micro-irregularidades de tais
superfícies. Já o desgaste por adesão, ocorre quando as forças atômicas de
3
atração que surgem entre as superfícies dos materiais sob carregamento
relativo são mais fortes que as propriedades inerentes de qualquer das
superfícies, com subsequente quebra de ligação adesiva entre as superfícies
em contato criando partículas de desgaste. Para o desgaste por fadiga,
tensões e deformações cisalhantes cíclicas na região superficiais e sub-
superficiais no material formam trincas que resultam na separação de material.
Dentre os vários tipos de desgaste classificados pela norma ASTM G40 – 96
está o desgaste abrasivo, que recentemente vem sendo estudado por uma
nova configuração de equipamento, comumente denominada de “máquina de
desgaste micro-abrasivo”. Na língua inglesa, a mesma é denominada “micro-
abrasive wear testing machine”.
Para a realização deste trabalho de Iniciação Científica, foi projetado e
construído um equipamento de ensaio de desgaste micro-abrasivo por esfera
fixa, o qual será utilizado para determinação do comportamento, resistência e
eficiência de tratamentos de superfície no aumento da resistência ao desgaste
de materiais sujeitos a este fenômeno em serviço, com ou sem a presença de
abrasivo. Através do contato entre uma esfera (que está em movimento de
rotação) e um corpo-de-prova estático, são geradas calotas esféricas, ou,
também chamadas, crateras de desgaste. Através das análises dessas
crateras, pode ser possível prever, ou, pelo menos estimar o comportamento
do desgaste abrasivo de um material em condições reais de trabalho.
Além disso, este ensaio também tem sido usado para se avaliar a
resistência ao desgaste abrasivo de materiais volumétricos como aços
ferramenta, aços carbono, vidros, cerâmicas, polímeros, ferros fundidos
4
brancos e até mesmo compósitos de restauração dentária (Stachowiak, 2004;
Stachowiak, 2005).
5
2. Revisão Bibliográfica
2.1 Atrito por rolamento
Para a configuração de ensaio de microabrasão por esfera fixa, sobre a
esfera é aplicada uma força, definida em relação ao tempo pretendido do
ensaio e ou vibração analisada pelo usuário.
O contato e o movimento relativo entre os elementos gera uma força de
atrito de rolamento, como ilustra a Figura 2. O atrito de rolamento é a
resistência que se opõe ao rolamento de um corpo cilíndrico ou esférico sobre
uma superfície. As causas que originam esta resistência quando uma esfera ou
cilindro roda sobre uma superfície, a força atuante sobre eles produz uma
depressão na superfície, geralmente muito pequena, e faz com que o contato
não se dê mais por um ponto (esfera) ou uma reta (cilindro) e, sim, por uma
zona de contato. O atrito manifesta-se quando uma superfície escorrega sobre
a outra e é devida a inevitável rugosidade das superfícies em contato. Durante
o rolamento, a resultante das reações do plano, se desloca, para frente, de δ,
formando com N um binário de momento [ N . δ ] a que se deve opor o
momento [ F . r ], como ilustra a Figura 3.
6
FA = µµµµ . N
µµµµ = coeficiente de atrito
N = força normal [kgf ]
Figura 2 – Atrito de Escorregamento.
N = força normal [kgf ] F =�� . �
�
A�condição�para�que�o�cilindro�role�se�escorregar ∶ ��> ���
Figura 3 – Atrito de Rolamento
�
7
Para aumento do atrito durante os ensaios, é inserida uma pasta
abrasiva, composta por pó abrasivo, (carbeto de silício e água destilada).
Além do atrito deve se controlar, também, a rotação da esfera, a
distância de deslizamento entre a esfera e o corpo de prova.
2.2 Dispositivos de Microdesgaste
Na biografia existem duas principais configurações de equipamento
para o ensaio de desgaste micro abrasivo: dispositivo por esfera rotativa fixa e
dispositivo por esfera rotativa livre com dois e três corpos. Este tipo de
pesquisa foi iniciado pelo Professor Ian M. Hutching (autor de Tribologia atrito e
desgaste de Engenharia de Materiais, 1992). A Figura 4 (a) ilustra a
configuração de um dispositivo de ensaio de desgaste micro abrasivo por
esfera rotativa fixa (Escola de Engenharia de São Carlos), usado como
referência na força por alavanca, e na Figura 4 (b) é representado o dispositivo
usado como referência do modelo do dispositivo desenvolvido neste projeto.
(a) (b)
Figura 4 – Dispositivo de ensaio desgaste micro - abrasivo por esfera rotativa fixa (a) (Escola de
Engenharia de São Carlos) Dispositivo usado como referencia (b)
8
No equipamento de ensaio de desgaste por esfera rotativa livre, a força
normal é definida pelo próprio peso da esfera, além da inclinação do corpo de
prova e suas posições em relação ao eixo motor.
A mesma se movimenta em sentido de rotação contrário ao eixo, que é
acionado por um motor elétrico. Já a força normal atuante sobre o corpo de
prova será uma das componentes da força peso da esfera. A Figura 5
representa o funcionamento do dispositivo.
Figura 5 – Diagrama de força de contato em um aparelho de esfera rotativa livre, (dispositivo Escola de
Engenharia de São Carlos).
Para construção do dispositivo deste projeto foi usado como referência
o dispositivo de esfera fixa, devido à maior carga sobre o corpo de prova. Para
tal podemos usar o dispositivo em materiais tratados superficialmente que
exigirá uma carga maior para ocasionar o desgaste sobre a superfície a ser
analisada.
9
2.3 Equilíbrio de um corpo por alavanca
Na física, a alavanca é um objeto rígido que é usado com um ponto fixo
apropriado (fulcro) para multiplicar a força mecânica que pode ser aplicada a
um outro objeto (resistência). Isto é denominado também vantagem mecânica,
e é um exemplo do princípio dos momentos. Alavanca é uma barra que pode
girar em torno de um ponto de apoio, como ilustra a Figura 6. Quando se usa
um pedaço de pau para deslocar uma pedra, um quebra-nozes para abrir
castanhas ou uma pinça de confeitaria para pegar um doce você está usando
uma alavanca.
Figura 6 – Analogamente braço de ação é a distância entre o ponto de apoio e a força de ação.
As alavancas podem ser divididas em três classes. Nas alavancas da
primeira classe (alavancas interfixas), o ponto de apoio está entre o ponto de
aplicação da força de ação e o da força de resistência.
Nas da segunda classe (alavancas inter-resistentes), o ponto de
aplicação da força de resistência está entre o da força de ação e o ponto de
apoio. Nas da terceira classe (alavancas interpotentes), a força de ação está
aplicada entre a de resistência e o ponto de apoio onde pode ser calculado
pela formula, V.M.= ����â��� ��!� çã"
������ ��!�#!����!��� .
10
Para se resolver problemas sobre alavanca, aplica-se as condições de
equilíbrio, F = Força Q = carga R = reação de apoio a, b = braços de alavanca,
conforme ilustra a Figura 7.
F . a = Q . b
Figura 7 – Representa principio de força por alavanca
Porém, é importante mencionar que não são todos os sistemas que
possuem esta simplicidade em termos de equações, mas, com o decorrer
deste projeto, essa foi a base que permitiu o entendimento dos cálculos que
envolveram este assunto.
Para o desenvolvimento deste projeto, o dispositivo de desgaste foi
projeto de modo em que a carga de contato fosse aplicada levando em conta o
princípio de equilíbrio de um corpo por alavanca, conforme ilustra a Figura 8.
Figura 8 – Representação do suporte do corpo de prova em equilíbrio com a esfera de contato, levando
em conta a teoria de alavanca.
11
3. Objetivo
O objetivo deste trabalho foi de projetar e construir um equipamento de
ensaio de desgaste micro-abrasivo por esfera rotativa fixa, hábil para ensaio
em corpo de prova com ou sem tratamento superficial com fácil manuseio, com
aplicação da carga sem a necessidade de cálculo e baixo custo.
4. Descrição do Dispositivo
Para a realização deste projeto, foi desenvolvido um dispositivo de
esfera fixa, conforme ilustra a Figura
em detalhes a seguir. As
dispositivo estão apresenta
Figura 9 – Representa o funcionamento básico do dispositivo
4.1 Componentes do dispositivo
4.1.1 Escolha do motor elétrico
Foi usado motor elétrico trifásico de 0.75cv. P
baixo custo, contamos com
motor de capacidade semelhante utilizado em
Tabela 1 determina os parâmetros do motor utilizado.
Descrição do Dispositivo
Para a realização deste projeto, foi desenvolvido um dispositivo de
conforme ilustra a Figura 9. Cada parte do dispositivo será descrito
s dimensões de todas as peças que com
adas no Anexo I.
Representa o funcionamento básico do dispositivo
Componentes do dispositivo
Escolha do motor elétrico
elétrico trifásico de 0.75cv. Por ser um projeto de
contamos com a doação desta peça, a qual corresponde
motor de capacidade semelhante utilizado em outros artigos já publicado
determina os parâmetros do motor utilizado.
12
Para a realização deste projeto, foi desenvolvido um dispositivo de
Cada parte do dispositivo será descrito
mpõem o
or ser um projeto de
a qual corresponde com um
outros artigos já publicados a
13
Tabela 1 – Tabela de escolha do motor, ilustrando os parâmetros.
Para controle da velocidade de rotação da esfera, foi utilizado inversor
WEG CF08, com regulagem de velocidade pelo potenciômetro do próprio
inversor sendo indicado no visor em Hertz. Para conversão da unidade de
Hertz para RPM, pode-se utilizar a Tabela 2.
Tabela 2 – Tabela conversão de Hertz para RPM do motor
4.1.2 Componente de atrito
Os componentes do dispositivo foram dimensionados a partir do
diâmetro da esfera, com referencia a estudos anteriores (Lozzr, 2007; Mello,
2006; Zeferino, 2007; Casteletti, 2010). Foi dotada a esfera diâmetro de 1`` aço
AISI 52100, para o atrito com o corpo de prova.
A esfera é fixada pelos eixos com sua face côncava no raio de
12,7mm, sendo um fixo e outro com rosca interna esquerda M10 x 1,5 para
facilitar a substituição da esfera, quando feito o movimento de soltura dos eixos
é feito apertado a esfera com a força de compressão, conforme ilustra a
Figura 10.
4.1.3 Mancais dianteiros
Os mancais frontais foram usinados
carreiras de esfera fixa 4202 BTVH para uma maior precisão de alinhamento
do componente de atrito (esfera 1``)
colocado rolamento 6202 2rs
o cuidado de colocar um defletor para que o pó proveniente do teste não
danifique o rolamento. A Figura
Figura
4.1.4 Mancais traseiros
Nos mancais traseiros
rolamentos 6200 2z, rolamento fixo de esfera, para menor atrito no eixo de
Figura 10 – Esfera de contato
frontais foram usinados para a instalação de rolamento
carreiras de esfera fixa 4202 BTVH para uma maior precisão de alinhamento
do componente de atrito (esfera 1``), e suportar a carga axial, em paralelo
rolamento 6202 2rs eliminando batimento. Salientando que foi tomado
o cuidado de colocar um defletor para que o pó proveniente do teste não
A Figura 11 ilustra os mancais dianteiros.
Figura 11 – Representa mancal dianteiro
Nos mancais traseiros, conforme ilustra a Figura 12, foram usados
rolamentos 6200 2z, rolamento fixo de esfera, para menor atrito no eixo de
14
para a instalação de rolamento 2
carreiras de esfera fixa 4202 BTVH para uma maior precisão de alinhamento
em paralelo foi
eliminando batimento. Salientando que foi tomado
o cuidado de colocar um defletor para que o pó proveniente do teste não
foram usados
rolamentos 6200 2z, rolamento fixo de esfera, para menor atrito no eixo de
15
fixação do corpo de prova garantindo alinhamento e perpendicularidade entre a
esfera e o corpo de prova.
Figura 12 – Representa mancal traseiro
4.1.5 Contrapeso
Para garantir que a carga aplicada no corpo de prova não variasse com
sua massa, foi desenvolvido um contrapeso fixado por rosca no mesmo eixo do
corpo de prova, conforme ilustra a Figura 13. Este contra peso pode ser
regulado facilmente, afastando ou aproximando o do corpo de prova com
precisão, a fim de deixar o sistema em equilíbrio, garantindo que a carga
aplicada será efetiva. Para sabermos se o sistema esta em equilíbrio foi
colocado um multímetro medindo a continuidade, quando o corpo de prova fica
em equilíbrio temos a continuidade aberta.
4.1.6 Suporte do corpo de prova
A Figura 14 ilustra o s
em alumínio para aliviar o peso, fixando o corpo de prova com parafuso
sextavado nas laterais.
Figura 14 –
Figura 13 – Representa o contrapeso.
Suporte do corpo de prova
4 ilustra o suporte de fixação do corpo de prova, construído
em alumínio para aliviar o peso, fixando o corpo de prova com parafuso
Representa suporte de fixação do corpo de prova
16
construído
em alumínio para aliviar o peso, fixando o corpo de prova com parafuso
17
5. Montagem do Dispositivo
A Figura 15 apresenta o equipamento de ensaio de desgaste micro-
abrasivo por esfera fixa, projetado e construído no âmbito desta Iniciação
Científica. Todos os materiais usinados foram submetidos a um tratamento
superficial de zinco amarelo, a fim de evitar oxidação dos componentes com o
contato das mãos e ou oxidação natural.
Figura 15 – Apresenta o dispositivo de ensaio de desgaste por esfera fixa projeta do e construído
O dispositivo foi fabricado em material SAE 1020, material de baixo
custo que atende a rigidez solicitada pelo dispositivo. Para o desenvolvimento
do dispositivo, primeiramente foram analisados dispositivos já existentes na
literatura. Assim poderíamos dimensionar as peças que iriam compor o
dispositivo de forma mais eficaz. Com base no tamanho da esfera foi
dimensionado os eixos de fixação e forma de fixar.
Os rolamentos utilizados deveriam suportar a carga aplicada, a qual
seria axial e tangencial. Para satisfazer esta aplicação foram usados dois
rolamentos de esfera. A partir do tamanho dos rolamentos, foi feito o desenho
dos mancais que os alojariam, sendo levado em conta a altura do motor que
18
iriam influenciar na altura da esfera em relação a base do dispositivo. Estando
definidos os mancais dianteiros, foi feito desenho do mancal traseiros, ficando
definido que estes receberiam pequenas cargas, apenas irão centralizar o
corpo de prova a esfera. Assim, foi usado apenas um rolamento de fixo de
esfera para diminuir o atrito entre o eixo e o mancal, e não influenciar o contato
da esfera com o corpo de prova.
Para dimensionar a distância entre os mancais, foi levado em
consideração o tamanho do corpo de prova. O contra peso deveria ter o
tamanho adequado ao dispositivo, e para tal dimensionamento recorremos ao
recurso da física, equilíbrio de um corpo por alavanca. Tendo o peso
aproximado do corpo de prova, foi dimensionado a distância e o tamanho do
contra peso.
Para garantir o equilíbrio foi instalado um multímetro medindo a
continuidade de contato, quando é afastado o contra peso o sistema se coloca
em equilíbrio o corpo de prova sofre um afastamento milesimal tirando o
contato da esfera com o corpo de prova podendo ser ouvido por um apito
sonoro emitido pelo multímetro.
Pra ensaios de desgaste com utilização de abrasivo, será posicionado
abaixo da esfera um suporte que permitirá que a esfera fique submersa na
solução abrasiva, em que seu giro criará uma turbulência no mesmo, não
deixando ocorrer decantação dos sólidos. Foi aproveitada a força de arrasto da
esfera com a solução para aumento de atrito da esfera e o corpo de prova.
No desenvolvimento do dispositivo foi levado em consideração a
segurança e o controle de velocidade. Para segurança foi disposto uma
proteção do sobre o acoplamento do motor ao eixo de giro da esfera.
19
6. Considerações finais
Este projeto representou uma possibilidade prática versátil de estudo
do comportamento de materiais tratados superficialmente, quando submetidos
ao desgaste micro - abrasivo. Além disso, todo este trabalho colocou em
prática vários conceitos vistos em sala de aula, como a elaboração de
desenhos técnicos mecânicos, dimensionamento de componentes mecânicos e
contato com o processo de usinagem de peças.
Foi alavancada, também, uma constante pesquisa e estudo na área de
desgaste microabrasivo em diferentes materiais, conceito, até então
desconhecido, mas que, aos poucos, tornou-se familiar.
Finalmente, algumas atividades nas quais exigem o contato com
fornecedores foi inevitável, como os pedidos de orçamentos em diversos
fabricantes de dispositivos elétricos e mecânicos, o que proporcionou uma
troca de conhecimentos com especialistas e técnicos, que através de suas
experiências profissionais, auxiliaram na escolha de material e usinagem dos
componentes.
6.1 Corpo de prova
Após montagem do dispositivo foi feito teste inicial para ajustes finais
se necessário, o dispositivo apresentou a necessidade de fixação dos pesos
sobre o corpo de prova onde, foi instalado uma porca para fixação.
20
Os primeiros resultados das calotas produzidas pelo teste no corpo de
prova podem ser observados na Figura 16. O material do corpo do primeiro
teste foi fabricado em alumínio.
Figura 16 – Apresenta o corpo de prova com desgaste micro – abrasivo
O formato da calota produzida no corpo de prova após a realização do
ensaio de desgaste se deve à forma da esfera utilizada. A Figura 17 ilustra um
esquema da calota produzida com o desenvolvimento do ensaio de uma esfera
em contato com corpo de prova plano.
Figura 17 – Representa calota formada pela esfera em um corpo de prova
21
7. Conclusões
Para os materiais e condições de ensaio estabelecidas para este
projeto de Iniciação Científica, o equipamento apresentou resultados
satisfatório e reprodutibilidade com confiabilidade, visto o comportamento do
desgaste em material de teste. O equipamento, de baixo custo, se mostrou
bastante simples para sua utilização.
Espera-se que, com a própria continuidade das pesquisas envolvendo
o equipamento em questão, melhorias que se achar necessária pelo usuário
sejam incrementadas no mesmo.
O equipamento mostrou bom desempenho durante os experimentos.
Obteve-se o Regime Permanente de Desgaste e o coeficiente de atrito tendeu
a apresentar um comportamento constante com o tempo de ensaio.
22
8. Referências Bibliográficas
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no aço inoxidável austenítico AISI 316L. Revista Escola de Minas, vol. 63, n. 1,
p. 179 – 184, 2010.
Gahr, K. H. Microstructure and Wear of Materials. Tribology, vol. 10, 1987.
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Poulat, S.; Gachon, Y.; Von Stebut, J. Progress towards standardization of ball
cratering. Wear, vol. 255, p. 1 – 13, 2003.
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Engenharia Mecânica, 8, 2007, Cusco/Pe. Anais... Peru: Pontifícia Universidad
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23
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2007, p. 36 – 43.
25
APÊNDICE A
GEOMETRIA E DIMENSIONAMENTO DAS PEÇAS QUE
COMPÕEM O EQUIPAMENTO DE DESGASTE.
26
Figura A1 – Suporte dos eixos, onde são posicionados os rolamentos.
27
Figura A2 – Haste e suporte do corpo de prova
28
Figura A3 – Eixos da esfera
29
Figura A4 – Suporte de todo o dispositivo
