“Inteligência Artificial: A Nova Fronteira da Ciência Brasileira”
19 a 24 de outubro de 2020
Trabalho 13871
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia mecânica |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | FUNARBE, Outros |
| Primeiro autor | Mateus Marota de Souza e Pinto |
| Orientador | GEICE PAULA VILLIBOR |
| Outros membros | Lucas Guedes Cabral, Raphael Neves Freitas Vidal |
| Título | Análise da variação do coeficiente de atrito estático máximo entre a pastilha e o disco de freio |
| Resumo | O freio a disco é um sistema que transforma a energia cinética do disco em calor. Isso ocorre por meio do atrito empregado pelas pastilhas. À medida que a temperatura entre as duas superfícies aumenta, o coeficiente de atrito também aumenta, até que, em determinado valor, o atrito começa a decair e ocorre o fade, que é uma perda significativa de atrito. Objetivou-se com o presente trabalho analisar a variação do coeficiente de atrito entre a pastilha e o disco em função do aumento da temperatura. Foi utilizado o freio projetado para o protótipo Baja SAE, feito pela Equipe UFVbaja Pererecas, que possui um disco em cada roda dianteira e apenas um disco no eixo traseiro central, sendo selecionado para análise, por ser o que alcançou a maior temperatura. O material dos discos de freio é o aço SAE 1020, confeccionado por corte a laser. A pastilha de freio utilizada é a mesma da moto HONDA CG 125 CC, apresentando composição semi-metálica. Primeiramente, o veículo foi instrumentado com um termopar tipo K, posicionado em um furo feito na pastilha, de modo que o sensor ficasse próximo à superfície que faria contato com o disco. Além disso, foi utilizado também um termômetro infravermelho Instrutherm TI-920, visando comparar os resultados finais com aqueles obtidos pelo sensor embarcado. O protótipo foi então submetido a diferentes situações de frenagem para determinar qual seria a máxima temperatura atingida. A mais crítica das situações foi mantendo o protótipo freando constantemente ao descer desengrenado um declive, com velocidade de 30 Km/h durante 40 segundos, realizando 10 repetições. A temperatura máxima alcançada foi de 270,5 °C, no disco traseiro. Após a determinação da temperatura máxima, o freio foi desmontado e posicionado em um aparato, construído para inclinar o conjunto pastilha/disco e, assim, aferir o coeficiente de atrito estático máximo. O disco era preso ao aparato e a pastilha era posicionada sobre ele. Sabendo-se a inclinação no momento em que a pastilha escorrega sobre o disco é possível determinar qual é o coeficiente empregado entre os dois materiais. Assim, os materiais do disco e da pastilha foram submetidos ao aquecimento em um forno utilizado para tratamento térmico até 350 °C. A temperatura final do conjunto foi maior que a temperatura máxima encontrada no teste, pois, ao retirá-los do forno, a temperatura caía rapidamente. Foi utilizado novamente o termômetro infravermelho para aferir a temperatura no momento em que ocorre o escorregamento da pastilha sobre o disco. Os valores do coeficiente de atrito estático máximo variam de 0,39 em 26 °C à 0,485 em 270,5 °C. Foi observado com base nos resultados que o coeficiente entre as superfícies apenas aumentava e não chegava a um valor que proporcionasse fade ao sistema, garantindo a sua segurança contra falhas por temperaturas elevadas. |
| Palavras-chave | Baja, Temperatura, Fade. |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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