Resumo |
A Tribologia é a ciência que estuda a interação de superfícies em movimento relativo, envolvendo a fricção, a lubrificação e o desgaste. A fricção é a força de resistência quando dois corpos entram em contato com um movimento relativo, tal que esta é contrária à direção do movimento. A lubrificação é uma camada entre duas superfícies formada por um material denominado lubrificante, com a finalidade de diminuir a fricção entre elas. O desgaste ocorre quando duas superfícies entram em contato e há remoção de material em uma ou ambas. Este fenômeno pode apresentar-se por diferentes tipos: desgaste por deslizamento, fadiga, corrosão e abrasão. A abrasão é o tipo de desgaste que acontece quando há partículas duras entre as superfícies, sejam estas presentes em uma das superfícies (abrasão a dois corpos) ou partículas livres entre elas (abrasão a três corpos). O estudo da abrasão é de grande importância para projetos industriais e manutenção de equipamentos, pois este tipo de desgaste é a causa mais frequente na queda de performance mecânica e falha de equipamentos. Para isso, utilizam-se equipamentos que simulam este fenômeno e geram resultados similares ao que ocorre na realidade, possibilitando um melhor entendimento desse. O presente trabalho teve como objetivo projetar um abrasômetro do tipo roda-de-borracha, que consiste em um equipamento que mede o desgaste de um corpo-de-prova por abrasão. Isto é feito pressionando o corpo-de-prova contra uma roda-de-borracha em rotação, através do acoplamento no eixo de um motor elétrico, e uma cortina de areia entre ambos, caracterizando a abrasão a três corpos. O projeto foi baseado na norma do equipamento, ASTM G 65-00, na qual fica por decisão do projetista a estrutura que o suporta e características adicionais que o otimizam. A estrutura do equipamento foi desenvolvida de maneira a suportar os esforços do próprio material e adequar as peças projetadas, sem fugir das especificações da norma. Os critérios de seleção dos materiais foram baseados na resistência e no baixo custo, sendo o último um dos principais objetivos do projeto. A norma especifica a rotação da roda (200 rpm) e esta deve se manter constante durante o ensaio. Para isso, foi selecionado um inversor de frequência ligado a um motor elétrico. Como forma de otimizar o equipamento, o projeto foi adequado para o uso de sensores de posição, de maneira a controlar os limites de rotação da roda-de-borracha e contar o número de rotações durante o ensaio, que é um dos parâmetros do experimento. O objetivo de projetar um equipamento que pudesse realizar, teoricamente, o experimento de testar a resistência à abrasão de materiais metálicos foi alcançado. |