www.sfeditora.com.br - Ano Il - Edição 3
›› Retrospectiva:
MPT: Motion + Power Technology ›› Artigos: ›› Tensões Residuais em Engrenagens Tratadas ›› Espiral Logarítmica e as Engrenagens Cônicas Octóides ›› Técnicas DOE e ANOVA na Tempera por Indução de Coroas ›› Controle da Espessura dos Dentes por Meio da Dimensão Sobre Esferas Próximas ›› Aumentando a Lucratividade com Óleos Vegetais
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10
CONTEÚDO
18
27
ABRIL 2020 - NÚMERO 03
DEPARTAMENTOS
07
Notícias
COLUNAS
06
Editorial A Presente Edição No editorial da edição de Julho do ano passado eu fazia referência à feira Motion + Power Technology, Ex Gear Show, que seria realizada em Outubro 2019 em Detroit, EUA. Prometi uma retrospectiva deste evento, que fui visitar. Onde estive pela primeira vez.
RETROSPECTIVA
08
MPT: Motion + Power Technology Esta feira, anteriormente conhecida como Gear Expo, no ano passado passou a ser denominada de Motion + Power Technology. Com esta denominação a feira consegue atender não somente exclusivamente ao mundo das engrenagens, mas também a toda a cadeia do setor de acionamento. É organizada pela AGMA, American Gears Manufacturers Association, a Associação Americana de Fabricantes de Engrenagens. Fundada em 1916, a AGMA, como ela se autodefine, é uma organização dirigida por membros e pelo mercado, conduzindo programas e fornecendo serviços para a indústria de equipamentos e seus clientes.
EQUIPE DE EDIÇÃO SF Editora é uma marca da Aprenda Eventos Técnicos Eireli (19) 3288-0437 Rua Ipauçu, 178 - Vila Marieta, Campinas (SP) www.sfeditora.com.br www.aquecimentoindustrial.com.br Udo Fiorini Publisher udo@sfeditora.com.br • (19) 99205-5789 Gabrielly Guimel Redação Diagramação gabrielly@sfeditora.com.br • (19) 3288-0437 André Júnior Vendas andre@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437 Iago Emerick Publicidade iago@grupoaprenda.com.br • (19) 3288-0437 As opiniões expressadas em artigos, colunas ou pelos entrevistados são de responsabilidade dos autores e não refletem necessariamente a opinião dos editores.
4 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
CONTEÚDO
ABR 2020 - NÚMERO 03
ARTIGOS
10
Tensões Residuais em Engrenagens Tratadas Termicamente: Medições e Simulação Alisson S. Duarte, Luiza A. Cordeiro, - Sixpro e Antonio V. Vieira - EW-EURODRIVE Brasil; Minas Gerais, Brasil O profissional da área de fabricação de engrenagens possui atenção constante à definição de geometrias funcionais e otimizadas e também à obtenção de propriedades mecânicas adequadas para as engrenagens. Além disso, é necessário também buscar uma maior qualidade do produto com foco na aplicação e na utilização desse por seus clientes.
14
A Espiral Logarítmica e as Engrenagens Cônicas Espirais Octóides Antonio Gallinucci - Engrecon; Santana do Parnaíba - São Paulo, Brasil Quantas curvas não existem na matemática? e cada qual com suas propriedades. São parábolas, cicloides, circunferências, senóides, espirais de Arquimedes, cardióides, evolventes, lemniscatas, ufa! Na mecânica clássica, há aplicações para quase todas elas. No princípio, elas eram traçadas a mão, ponto a ponto; eram artesanalmente construídas.
18
A Aplicação de Técnicas DOE E ANOVA na Análise de Processo de Tempera por Indução de Coroas de Transmissão Fabricadas em Aço SAE 1045 Jardel Silva- Fiat Chrysler Automobile Latam; Recife, Brasil As engrenagens são componentes fundamentais em alguns sistemas de transmissão, embora existam sistemas de transmissão onde não são empregados engrenagens, podemos afirmar que em para 90% dos sistemas de transmissão existe a aplicação de algum tipo de engrenagem. Tendo em vista as altas solicitações mecânicas empregadas nas engrenagens de sistemas de transmissão, os tratamentos térmicos são ferramentas de extrema importância na área da engenharia, principalemente na aplicação em engrenagens.
24
Controle da Espessura dos Dentes por Meio da Dimensão Sobre Esferas Próximas Norberto Mazzo - Norberto Mazzo Consultoria; São Paulo, Brasil A espessura circular normal do dente (Sn) de uma engrenagem com dentes externos ou a dimensão circular normal do vão (Tn) de uma engrenagem com dentes internos é o tamanho do arco medido sobre o círculo de referência (d) que corresponde a um dente ou a um vão.
27
Institucional: Mundo da Usinagem: Aumentado a Produtividade com Óleos Vegetais Marcelo Kuroda - Blaser Swisslube do Brasil. Com os recentes aumentos dos preços de petróleo e com a consciência ambiental crescente, mais atenção tem sido dedicada a fluidos de corte à base de óleos vegetais.Atualmente é reconhecido que a natureza oferece uma maior variedade de matérias-primas para fabricação de lubrificantes que a indústria petroquímica.
ÍNDICE DE ANUNCIANTES Página
7
Empresa
Contato
ALL Lubrificantes
www.alllubrificantes.com.br
Blaser
www.blaser.com
Energis8
www.energis8agroquimica.com.br
2ª capa
Kapp Niles
www.kapp-niles.com
11, 3ª capa
Metalurgia
www.metalurgia.com.br
Portal Aquecimento Industrial
www.aquecimentoindustrial.com.br
2ª capa
Rübig
www.rubig.de
17
StarSU
www.star-su.com.br
4ª capa 27
12, 16, 3ª capa
Revista Engrenagens
MARÇO/2020 5
EDITORIAL
A PRESENTE EDIÇÃO
N
o editorial da edição de Julho do ano passado
Cilíndricas – da Concepção à Fabricação, na edição
eu fazia referência à feira Motion + Power
anterior desta revista aprofundou o tema Análise
Technology, Ex Gear Show, que seria realizada
Geométrica por Meio das Dimensões M, e traz neste
em Outubro 2019 em Detroit, EUA. Prometi uma
número o artigo: Controle da Espessura dos Dentes por
retrospectiva deste evento, que fui visitar. Onde estive
Meio da Dimensão sobre Esferas Próximas, em que fica
pela primeira vez. De propriedade da AGMA, a associação
evidenciado que o correto dimensionamento da espessura
americana de fabricantes de engrenagens, a feira é bienal
dos dentes é de fundamental importância no trabalho de
e realizada em conjunto com o Heat Treat Show, feira
transmissão de força.
dedicada ao mundo do tratamento térmico e organizada
Alisson Duarte, sócio da SixPro, apresenta em conjunto
pela ASM International. Para quem como eu, acostumado
com Luiza Cordeiro, colaboradora técnica na Sixpro
há muitos anos em visitar feiras técnicas com quarteirões
e Antonio Vieira, Supervisor de Engenharia da SEW-
e quarteirões de stands tomando o espaço do pavilhão
EURODRIVE, o artigo Tensões Residuais em Engrenagens
de eventos foi uma grata surpresa ver quanto espaço e
Tratadas Termicamente: Medições e Simulação. Baseado
tempo é dedicado neste evento para a massiva divulgação
em um trabalho realizado em conjunto sobre o tema
técnica. Vários auditórios se espalhavam pelo pavilhão,
apresentado.
apresentando uma contínua programação de entrevistas
E por último, Marcelo Kuroda, Engenheiro de Vendas
e palestras. Desde jovens do ensino médio, ensino
da Blaser Swisslube do Brasil, nos apresenta o trabalho
superior, técnicos, administradores, jornalistas, seniors,
Aumentando a Lucratividade com Óleos Vegetais, tendo
enfim, todos tinham espaços dedicados a participarem de
em vista os custos de fluídos de corte com o impacto
palestras técnicas. Na verdade, se for para acompanhar
da variação dos preços de o petróleo e considerando a
com atenção a toda a programação disponível, somente
crescente consciência ambiental.
visitando em grupo para se dividirem. Creio que isso foi
Estamos em um momento extremamente delicado
o que mais me impressionou nesta feira, que fisicamente
sob a influencia dos acontecimentos com o Corona vírus.
nem é tão grande assim.
Não queria entrar neste tema, já tão divulgado na mídia,
A retrospectiva desta visita ao evento em Detroit segue
mas não poderia deixar de comentar o nefasto que está
com mais detalhes nesta edição. Onde você encontrará
sendo para toda a nossa economia. Se já estávamos desde
também os seguintes artigos:
2014 a só ter notícias desanimadoras... Por este motivo
A Espiral Logarítmica e as Engrenagens Cônicas
não estamos divulgando nesta edição o IV Seminário
Espirais Octoides. O especialista em engrenagens Antonio
Engrenagens, inicialmente previsto para Setembro deste
Gallinucci iniciou na edição passada a série sobre as
ano. Com certeza ficará para 2021, com data a ser definida
cônicas, que continua agora com este artigo dedicado às
mais para frente.
Cônicas Espirais Octoides. Jardel Silva Filho, Engenharia da FCA Fiat de Goiana, PE, nos brinda com o artigo Aplicação de Técnicas DOE E ANOVA na Análise de Processo de Têmpera por Indução de Coroas de Transmissão Fabricadas em Aço SAE 1045, em que ele expõe sobre a importância da utilização de experimentos fatoriais do tipo 2k na definição de parâmetros importantes de processos críticos como o apresentado. Norberto Mazzo, autor do livro Engrenagens 6 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
Tenha uma boa leitura!
Udo Fiorini, Editor Na Capa: Imagem de Engrenagens tirada na visita à empresa Engrecon. Cortesia: Engrecon
Novidades
LANÇADA VERSĂƒO 2020 DO SOFTWARE KISSSOFT A KiSSsoft traz muitas novidades
AGMA 6006 e VDMA 23904.
manter-se atualizado, registra-se
na sua nova versĂŁo 2020, entre
A operação de cålculo Ê
elas mĂŠtodos adicionais para a
possĂvel para mecanismos de
as novidades ĂŠ enviado a cada trĂŞs
avaliação de confiabilidade de seu
danos individuais, componentes,
semanas aproximadamente.
conceito de transmissĂŁo.
subsistemas e transmissĂľes
AlĂŠm dos coeficientes de
na KISSsoft-News, o e-mail com
No inĂcio de julho, a KISSsoft
completas. Isso permite criar,
realizou uma demostração on-
segurança, que exigem cada
planos de manutenção, otimizar
line gratuita de 45 minutos das
vez mais resultados na forma
o estoque de peças de reposição
novidades e ampliaçþes da versão
de uma probabilidade de
ou comparar duas variantes de
2020.
sobrevivĂŞncia dependente do
transmissĂŁo com uma abordagem
tempo ou confiabilidade, a
holĂstica.
KISSsoft disponibiliza agora nĂŁo
SerĂŁo apresentado mais
sĂł o mĂŠtodo de cĂĄlculo segundo
destaques da nova versĂŁo futura,
Bertsche, como tambĂŠm segundo
para receber as informaçþes e
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Revista Engrenagens
MARÇO/2020 7
Novidades
EVENTOS
GEAR EXPO MOTION + POWER Estande da Gear Technology
TECHNOLOGY
Esta feira, anteriormente conheci-
clientes. Atualmente, as empresas
da como Gear Expo, no ano pas-
membros da AGMA somam mais
sado passou a ser denominada de
de 495. Elas incluem fabricantes
Motion + Power Technology. Com
de equipamentos dos Estados
esta denominação a feira consegue
Unidos, México e Canadá, além de
atender não somente exclusiva-
alavancar interesses de mais de 30
mente ao mundo das engrenagens,
países ao redor do mundo.
mas também a toda a cadeia do
A última edição deste evento
setor de acionamento. É organi-
foi em Outubro do ano passado,
zada pela AGMA, American Gears
em Detroit, Estados Unidos. Ela
Manufacturers Association, a
foi realizada em conjunto com o
Associação Americana de Fabri-
Heat Treat Show, o maior evento
cantes de Engrenagens.
da América do Norte dedicado à
Fundada em 1916, a AGMA,
tecnologia de processamento e tra-
como ela se autodefine, é uma or-
tamento térmico de metais. Já há
ganização dirigida por membros e
anos estes eventos são realizados
pelo mercado, conduzindo progra-
em conjunto. O Heat TREat Show é
mas e fornecendo serviços para a
realizado pela ASM International,
Estande Kiss Soft
indústria de equipamentos e seus
anteriormente conhecida somente
como ASM (American Society for
Entrada da feira Motion Power Technology 8 ABRIL/2020
Revista Engrenagens
Estande Gear Technology
Novidades
EVENTOS
Na foto acima, o engenheiro Norberto Mazzo
Entrada da Fábrica da Ford
Metals - Sociedade Americana de Metais). Trata-se de
Estas salas se situavam no lado externo do pavilhão
uma organização com mais de 30 mil membros, hoje a
de exposições. Isso dá uma ideia da concentração de
nível mundial, e que em poucas palavras se destina a
atividades oferecidas nos 3 dias do evento: 15 a 17 de
congregar pessoas e instituições para difundir conhe-
Outubro de 2019.
cimento metalúrgico. E é esta organização, através de
Antes do evento, no dia 14, segunda feira, o dia
sua divisão HTS (Heat Treating Society - Sociedade de
ainda era dedicado à montagem final dos estandes.
Tratamento Térmico) que organiza a cada dois anos a
Mas ao mesmo tempo uma série de visitas técnicas
feira e ciclo de palestras Heat Treat Show.
foram oferecidas a interessados, algumas gratuitas,
Tanto a AGMA como a ASM são organizações sem
outras não. Acabei participando da visita à Rouge
fins lucrativos que tem uma forte atuação na produ-
Factory da FORD, onde são produzidas todas as ver-
ção de normas técnicas, na publicação de revistas e
sões da pick-up F-150, sucesso de venda nos Estados
livros e na formação técnica. Para se ter uma idéia, a
Unidos. Foi nesta fábrica, localizada ao lado do Rio
ASM tem na sua sede em Cleveland, situada em uma
Rouge, daí o nome, na época uma fazenda, que Henri
área chamada sugestivamente de Materials Park, um
Ford começou a sua atividade como construtor de
Centro de Treinamento que custou US$ 3 milhões com
automóveis. Atualmente sai desta fabrica uma F-150 a
mais US$ 1,7 milhão em equipamentos doados. Deze-
cada 52 segundos. De qualquer uma de suas inúmeras
nas de novos cursos continuam sendo desenvolvidos
versões.
ali para as necessidades de treinamento mais significativas do setor. Dias antes da feira, a AGMA anunciou que havia
Durante a realização da Heat Treat e Motion+Power vários outros eventos ocorrem em paralelo, aproveitando a sinergia e os visitantes. Tanto
adquirido o conjunto de revistas Gear Technology, in-
a ASM como a AGMA realizam ali seus congressos
cluindo no negócio a Gear Technology India magazine
anuais. Isso faz com que a nata das personalidades
e a Power Transmission Engineering magazine
do setor de engrenagens e de tratamentos térmicos a
No salão de exposições do evento em Detroit, não
nível mundial circule pelos corredores do evento. Ou-
foi construída separação física entre as duas feiras,
tra coisa que chama a atenção é uma forte dedicação
mas os stands da feira de TT estavam de um lado do
ao ensino por parte dos organizadores. Não somente
salão e os das Engrenagens no outro lado. A entra-
o ensino técnico através de palestras, mas também
da era uma só, mas as recepções aos participantes
dedicado a estudantes em geral. Dentro do recinto
eram separadas. Vários auditórios internos (contei 4)
de exposições foi montado um auditório para mais
traziam continuamente palestras e entrevistas com
de 100 pessoas especialmente para atividades com
técnicos e especialistas de cada área. Isso sem contar
estudantes. Sem contar o vários “Education Courses”
os ambientes do ciclo de palestras propriamente di-
incluídos na programação das duas associações.
tos, que se diferenciavam entre si por serem gratuitos (no caso do TT) e cobrados (no caso das Engrenagens). Revista Engrenagens
ABRIL/2020 9
CONTEÚDO TÉCNICO
TENSÕES RESIDUAIS EM ENGRENAGENS TRATADAS TERMICAMENTE: MEDIÇÕES E SIMULAÇÃO
Por Sixpro e SEW-EURODRIVE Brasil
O
profissional da área de
torna-se viável otimizar os processos
foram medidas na superfície do
fabricação de engrenagens
e projetos para garantir a qualidade
pinhão após o tratamento térmico,
possui atenção constante à
das peças. Para demonstrar um
considerando-se direções específicas
definição de geometrias funcionais e
trabalho de previsão dessas tensões
em referência à peça tratada. As
otimizadas e também à obtenção de
residuais, toma-se o pinhão mostrado
regiões medidas estão mostradas na
propriedades mecânicas adequadas
esquematicamente na Fig. 1. Observe
Fig. 2.
para as engrenagens. Além disso,
que 3 regiões de interesse foram
é necessário também buscar uma
definidas como indicado.
maior qualidade do produto com foco
O pinhão objeto deste estudo
A atividade de previsão das tensões residuais necessita não somente de resultar em valores
na aplicação e na utilização desse por
foi forjado a quente, usinado,
realísticos, mas também demanda
seus clientes.
cementado, temperado, revenido e
ser realizada em tempo compatível
retificado. A análise se concentrou
com as necessidades da indústria.
o aprimoramento na qualidade
na medição e na previsão das tensões
Para tanto, foi utilizado o software
de produtos forjados e tratados
residuais provenientes do processo
JMatPro® para simular as
termicamente é a previsão de tensões
de têmpera, bem como na influência
propriedades e os comportamentos
residuais, bem como ações que
do revenimento subsequente.
do material em várias condições
visem reduzir essas tensões. Assim,
Com isso, as tensões residuais
de temperaturas e deformações,
Um dos caminhos possíveis para
incluindo as suas microestruturas Ponto (b)
Ponto (c)
possíveis (austenita, ferrita, perlita, Ponto (a) (face do pinhão)
bainita, martensita e martensita revenida), e a cinemática de transformação de fases em razão da variação da temperatura no tempo. Possuir dados confiáveis do material para a alimentação do modelo por elementos finitos de previsão do processo de tratamento térmico, bem como obter esses dados com rapidez e com menor custo, é fundamental para a atividade de Engenharia com base na previsão do processo.
Fig.1. Pinhão forjado e tratado termicamente [SEW] 10 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
Por essa razão, as propriedades do
CONTEÚDO TÉCNICO
(a)
(b)
(c)
Fig. 2. Tensões residuais sendo medidas nos pontos (a), (b) e (c) [VAS Tecnologia]
material foram simuladas. Uma vez que se determinou três
e suas características, a previsão
em razão do resfriamento mais
dos processos de têmpera e duplo
rápido e, em especial, na camada
pontos de interesse na superfície
revenimento foi realizada através do
cementada, uma vez que o seu
para a análise das tensões residuais,
software QForm. A disposição dos
teor de carbono elevado propicia
a caracterização da camada
dados importados para dentro do
a formação martensítica. A
cementada deveria ser a primeira
QForm pode ser visualizada na Fig. 4,
dispersão martensítica calculada
etapa. Com isso, ainda utilizando-se
na qual todas a propriedades de cada
está demonstrada na Fig. 5. Logo,
o software JMatPro®, foi possível
fase são definidas.
essa maior formação martensítica
prever o perfil da composição
Após a simulação da etapa de
na região superficial definiu uma
química na camada cementada,
têmpera, observou-se uma formação
tendência da superfície sofrer um
como mostrado na Fig. 3.
mantensítica mais acentuada nas
aumento de volume nessa região,
regiões próximas à superfície,
como mostrado na Fig. 6 para o
Calculado e definido o material
Revista Engrenagens
MARÇO/2020 11
CONTEÚDO TÉCNICO 0,9 0,8
Quantidade de carbono (Wt%)
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0
0,1 Profundidade
2,0
3,0
Fig. 3. Teor de carbono no material a partir da superfície da peça obtido via JMatPro®
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Fig. 4. Dados do material dispostos no QForm, bem como exemplificações de curvas de escoamento e variação volumétrica Tabela 1 – Resultados comparativos de tensões residuais entre a prática e a simulação Tensão Residual Simulada (MPa)
Ponto
Tensão Residual Medida (MPa)
1
- 426
- 982
- 426
2
- 338
- 543
- 338
3
- 732
- 1095
- 733
12 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
Pós- Têmpera
Pós-Duplo Revenimento
CONTEÚDO TÉCNICO aumento relativo de volume na
Martensita
Volume %
90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5
9 8 7 6 5 4 3 2 1
transformação de fase “austenita
45.2947
5%
para martensita”.
95%
Neste momento, é possível afirmar que as tensões medidas na superfície devam ser compressivas, ou seja, possuir valores negativos. Isso ocorre porque a camada
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
Martensita [%] Valor mínimo Valor máximo Valor médio Desvio padrão Mediano
cementada, com maior teor
4.43723 94.4096 45.29 27.05 44.39
de carbono e quantidade de martensita do que o material do núcleo, tende a aumentar o seu volume e, consequentemente, ser comprimida. Toma-se o Ponto (c) para exemplificar o raciocínio aqui sendo
Fig. 5. Dispersão de martensita calculada via QForm na seção longitudinal do pinhão
descrito (Fig. 7), comparando-se as condições na superfície cementada
Alteração de volume [%]
com as condições no material de base próximo à região cementada.
2.65 2.60 2.55 2.50 2.45 2.30 2.25 2.20 2.15 2.10 2.05 2.00 1.95 1.90 1.85
Percebe-se que as tensões residuais na superfície são negativas, e portanto compressivas, enquanto que as tensões no núcleo são positivas, e portanto trativas. Além disso, observou-se uma queda na magnitude das tensões efetivas com a realização do revenimento. Enfim, foi possível prever as tensões residuais, como mostra a comparação na Tabela 1. Logo,
Fig. 6. Mudança relativa de volume na transformação de fases calculada via QForm
torna-se viável estabelecer uma nova estratégia no processo de tratamento térmico com base na simulação do
100 Núcleo
Temperatura [ºc]
800 σzz(superfície) ≈ - 1095 MPa
600
processo, reduzindo a magnitude das Superfície
nas propriedades mecânicas da peça.
σzz(superfície) ≈ - 732 MPa
σzz(núcleo) ≈ + 480 MPa
tensões residuais, sem influenciar
σzz(núcleo) ≈ + 311 MPa
Por Alisson S. Duarte, Consultor
400 Retirada do óleo
200
Retirada ao ar
Após o primeiro revenimento
Técnico na Sixpro e Professor
Após o segundo revenimento
na UFMG e na PUC (alisson@ sixpro.pro). Luiza A. Cordeiro,
0 0
200
400
600
800
1000
1200
Colaboradora Técnica na Sixpro (simulacao@sixpro.pro). Antonio V. Vieira, Supervisor de Engenharia
Fig. 7. Cálculo da variação da temperatura via QForm ao longo dos tratamentos térmicos, bem como a comparação das tensões residuais na superfície e no núcleo da peça
na SEW-EURODRIVE Brasil (antonio.vieira@sew.com.br). Revista Engrenagens
MARÇO/2020 13
CONTEÚDO TÉCNICO
A ESPIRAL LOGAR�TMICA E AS ENGRENAGENS CÔNICAS ESPIRAIS OCTÓIDES
Por Antonio Gallinucci
Q
uantas curvas nĂŁo existem na matemĂĄtica?
seguindo uma espiral logarĂtmica. O ângulo de alĂvio
e cada qual com suas propriedades. SĂŁo
na cabeça Ê igual ao ângulo da espiral, normalmente
parĂĄbolas, cicloides, circunferĂŞncias, senĂłides, espirais
valendo 12 graus.
de Arquimedes, cardiĂłides, evolventes, lemniscatas,
Vamos começar pela parte indigesta: traçar o
ufa! Na mecânica clåssica, hå aplicaçþes para quase
modelo teĂłrico, uma vez que sem ele nĂŁo se pode
todas elas. No princĂpio, elas eram traçadas a mĂŁo,
estudar as propriedades da curva. Sejam as variĂĄveis
ponto a ponto; eram artesanalmente construĂdas. Mais
seguintes:
tarde, ajustadas com gabaritos utilizando a “curva
Ď = mĂłdulo do vetor do ponto da curva no ponto P
francesa� (coisa de gente idosa, como eu); enfim,
Ď 0= mĂłdulo do vetor onde y=0 (observe-se que em
com a evolução da tecnologia, vieram a ser traçadas
uma espiral haverĂĄ infinitos pontos como esse). A curva
computacionalmente, com a precisĂŁo que o computador
corta o eixo “xâ€? no ponto P0. θ=ângulo do vetor posição do ponto P
permitir e que a mĂĄquina puder usinar. Nesta edição serĂĄ dada uma atenção especial Ă Espiral LogarĂtmica. Por quĂŞ? as razĂľes sĂŁo vĂĄrias. Dentre suas propriedades matemĂĄticas, uma se destaca
t = reta tangente à curva no ponto P Ν=ângulo formado pela tangente à curva e o vetor posição do ponto .
pela própria definição: uma curva cuja tangente, em
Do triângulo diferencial da Fig. 2 obtemos:
qualquer ponto, forma o mesmo ângulo com seu vetor
đ?œŒ â‹… dđ?œƒ = đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž dđ?œŒ
posição. É uma propriedade importante, pois a força transmitida Ê normal ao perfil do elemento mecânico e, desta maneira, o vetor força segue a normal à tangente e evita-se a variação de uma componente que causaria vibraçþes na transmissão. Em ferramentas de corte de dentes, como o caracol, o perfil Ê detalonado (i.e. deslocado e mantido constante durante a afiação)
Y
dđ?œƒ =
(1) (2)
1 â‹… dđ?œŒ â‹… đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž đ?œŒ
1 ďż˝d đ?œƒ = ďż˝ â‹… dđ?œŒ â‹… đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž đ?œŒ đ?œƒ = đ?‘™đ?‘› đ?œŒďż˝
đ?œŒ
đ?œŒ0
(3) (4)
⋅ �� �
Y Îł
t P
Ď
Fig.1. definição da espiral logarĂtmica 14 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
Ď
Îł
Ď
X
θ Ď d
Îť
X
dĎ
dθ
θ
Ď 0 P 0
dĎ
Fig. 2. diferenciação da curva para definir a função pola
CONTEĂšDO TÉCNICO no respectivo raio de curvatura da espiral logarĂtmica no ponto mĂŠdio
circunferĂŞncia de qualquer raio
Y
do dente. Nestes casos, o ângulo de hĂŠlice ĂŠ o ângulo Îł e ĂŠ Ď 0 o raio mĂŠdio Ď
da engrenagem mĂŁe. Da ĂĄlgebra tem-se que o raio de
β
Ď
ÎłĎ
curvatura Rc de uma linha ĂŠ dado
Ν δ ι
por:
Rc
V
X
đ?‘…đ?‘? =
H Fig. 3. Ă‚ngulo de hĂŠlice da espiral de um arco de circunferĂŞncia em qualquer raio
Fig. 5. Cremalheira de referĂŞncia (ref. Buckingham, E. ; Analytical Mechanics of Gears)
dđ?œŒ đ?œŒ 2 + dđ?œƒ
đ?œŒ2 − đ?œŒ â‹…
2 3â „2
(9)
d2đ?œŒ dđ?œŒ +2 dđ?œƒ dđ?œƒ2
2
A equação (8) pode ser escrita: đ?‘™đ?‘› đ?œŒ = đ?‘™đ?‘› đ?œŒ0 +
đ?œƒ â‹… đ?‘™đ?‘› e đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž
(10)
Consequentemente: dđ?œŒ 1 = dđ?œƒ đ?œŒ đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž
(11)
dđ?œŒ đ?œŒ = dđ?œƒ đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž
(12)
2
Fig. 4. Cones primitivos em contato (ref. Buckingham, E. ; Analytical Mechanics of Gears)
(5) đ?‘™đ?‘› đ?œŒ − đ?‘™đ?‘› đ?œŒ0 =
đ?œƒ đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž
đ?œŒ đ?œƒ (6) đ?‘™đ?‘› = đ?œŒ0 đ?‘Ąđ?‘” đ?›ž
(7)
đ?œƒ đ?œŒ = eđ?‘Ąđ?‘” đ?›ž đ?œŒ0
Finalmente:
Fig. 6. Linha teĂłrica de contato entre dentes (ref. Buckingham, E. ; Analytical Mechanics of Gears)
se tambĂŠm que existem vĂĄrias curvas possĂveis para materializar essa “engrenagem mĂŁeâ€?. Pois bem, a espiral logarĂtmica ĂŠ a curva
d đ?œŒ đ?œŒ = dđ?œƒ2 đ?‘Ąđ?‘”² đ?›ž
(13)
Substituindo (12) e (13) em (9) obtĂŠm-se: đ?‘…đ??ś =
đ?œŒ đ?‘ đ?‘–đ?‘›đ?›ž
(14)
No caso de projeto de um par
que melhor se adapta neste caso, e
cĂ´nico espiral pelo mĂŠtodo face
serve de base para aproximaçþes
milling, caso o raio do cortador seja
de outras curvas com o mesmo
igual ao raio da espiral logarĂtmica
raio de curvatura no ponto mĂŠdio
no ponto mĂŠdio da face da coroa
do comprimento do dente. Sua
mĂŁe, o valor de setting horizontal
desvantagem, porÊm, Ê a fabricação.
da cortadora serĂĄ zero e o raio do
Os processos para usinagem
cortador serĂĄ sempre maior que o
(8) đ?œŒ = đ?œŒ0 â‹… eđ?‘Ąđ?‘” đ?›ž
dessa espiral sĂŁo lentos quando
raio da coroa mĂŁe. Isto significa que
comparados a outros processos jĂĄ
o cortador precisaria ter diâmetro
que as engrenagens cĂ´nicas espirais
mencionados na edição anterior,
muito grande, alĂŠm do senso
eram geradas atravĂŠs de uma
como o face milling e o face
pråtico, de maneira que diâmetros
cremalheira em forma de disco
hobbing.
menores de cortadores deveriam
đ?œƒ
Na edição anterior comentou-se
(engrenagem mĂŁe), cujos dentes de
Entretanto, tanto o arco de
ser utilizados. A consequĂŞncia de
perfil reto promoviam a evolvente
circunferĂŞncia (face milling)
usar um cortador com diâmetro
dos flancos dos dentes das peças
quanto a epiciclĂłide (face hobbing)
menor do que o raio de curvatura da
atravĂŠs de cortes tangentes. Falou-
tĂŞm seu raio de curvatura baseado
espiral logarĂtmica ĂŠ uma alteração Revista Engrenagens
MARÇO/2020 15
CONTEÚDO TÉCNICO do ângulo de espiral ao longo da
entre os flancos dos dentes, descrita
face do dente da engrenagem
sobre a superfĂcie da esfera que
mĂŁe. Isto nĂŁo ĂŠ um recurso
contĂŠm o par. Elas podem ter dentes
proibitivo, desde que a aplicação do
retos, helicoidais ou espirais.
par de engrenagens tenha baixa
A Fig. 4 representa o cone
sensibilidade à alteração deste
primitivo de uma engrenagem
ângulo de espiral. Na maioria dos
cĂ´nica rolando sem escorregar sobre
casos, outras caracterĂsticas sĂŁo
o cone primitivo da cremalheira
mais sensĂveis a vibraçþes e ruĂdos,
circular de referĂŞncia (engrenagem
como por exemplo o acabamento
mĂŁe). Para quem leu o artigo
superficial dos dentes, erros de
anterior, fica aqui uma observação
espaçamento, interferências, etc.
que nĂŁo mencionei: quando o par de
Para avaliar a diferença do
engrenagens rola sem escorregar
ângulo de hĂŠlice quando saĂmos
com a cremalheira de referĂŞncia,
do ponto mĂŠdio do dente da
uma peça rola em cima e a outra
engrenagem mĂŁe com um cortador
embaixo, de maneira que as hĂŠlices
menor que o raio de curvatura
sĂŁo geradas com sentidos opostos.
da espiral logarĂtmica, devemos
Complementando, a Fig. 6
proceder conforme as equaçþes da
apresenta a linha de contato teĂłrico
Fig. 3 a seguir:
em forma de “8� descrita sobre a
ÎłĎ (Ď =) ângulo de espiral em Ď
superfĂcie da esfera considerada.
Ď =qualquer raio
Existem octĂłides diferentes
Os settings V e H do cortador na
e com aproximaçþes tambÊm
mĂĄquina de corte pelo mĂŠtodo face
distintas em relação ao modelo
milling podem ser calculados por:
matemåtico. A aproximação mais
đ?‘‰ = đ?‘…đ??ś â‹… đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?›ž
(15)
đ??ť = đ?œŒđ?‘œ − đ?‘…đ??ś â‹… đ?‘ đ?‘–đ?‘› đ?›ž
utilizada ĂŠ a de Tregold, que pode ser encontrada em literaturas
(16)
especĂficas sobre engrenagens
γ = ângulo mÊdio da espiral
cĂ´nicas. Nela, a geometria de
Pela Fig. 3:
apenas uma das engrenagens ĂŠ
�� � =
(17)
đ??ť đ?‘‰
projetada no plano osculador da esfera, perpendicular Ă geratriz
đ?‘‰ đ?‘Ąđ?‘” đ?œ† = đ??ť
(18)
do cone primitivo, dando origem a uma engrenagem cilĂndrica
đ?‘‰ 2 + đ??ť 2 + đ?‘…2đ?‘? − đ?œŒ 2 (19) đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?›ż + đ?›ź = 2đ?‘…đ??ś đ??ť 2 + đ?‘‰ 2 đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?œ† + đ?›˝ = đ?›žđ?œŒ = đ?›ź + đ?›˝
đ?‘‰ 2 + đ??ť 2 + đ?œŒ 2 − đ?‘…2đ?‘? (20) 2đ?œŒ đ??ť 2 + đ?‘‰
2
de dentes retos equivalentes. O mĂŠtodo ĂŠ suficientemente preciso para engrenagens com 8 dentes ou mais.
(21)
Esse modelo serve para
Por Antonio Gallinucci, da Engrecon S.A ĂŠ engenheiro
engrenagens octĂłides, descritas a
mecânico pela Escola de
seguir:
Engenharia MauĂĄ, pĂłs-graduado
As engrenagens cĂ´nicas octĂłides
pela USP de SĂŁo Carlos e
possuem esse nome devido Ă forma
mestrando pela Feagri, Faculdade
de “8â€? da linha teĂłrica de contato
de Engenharia AgrĂcola da
16 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
Unicamp.
CONTEÚDO TÉCNICO
Anúncio
Revista Engrenagens
MARÇO/2020 17
CONTEÚDO TÉCNICO
APLICAĂ‡ĂƒO DE TÉCNICAS DOE E ANOVA NA ANĂ LISE DE PROCESSO DE TEMPERA POR INDUĂ‡ĂƒO DE COROAS DE TRANSMISSĂƒO FABRICADAS EM AÇO SAE 1045
Por Jardel Silva
As engrenagens sĂŁo componentes fundamentais em alguns sistemas de transmissĂŁo, embora existam sistemas de transmissĂŁo onde nĂŁo sĂŁo empregados engrenagens, podemos afirmar que em para 90% dos sistemas de transmissĂŁo existe a aplicação de algum tipo de engrenagem.Tendo em vista as altas solicitaçþes mecânicas empregadas nas engrenagens de sistemas de transmissĂŁo, os tratamentos tĂŠrmicos sĂŁo ferramentas de extrema importância na ĂĄrea da engenharia, principalemente na aplicação em engrenagens. SĂŁo utilizados principalmente para adequar as propriedades mecânicas dos materiais as necessidades de projeto. Tais tratamentos envolvem ciclos de aquecimento e resfriamento sob condiçþes controladas com a finalidade de alterar a microestrutura do material, a qual ĂŠ diretamente responsĂĄvel por suas propriedades mecânicas. O tratamento tĂŠrmico por indução eletromagnĂŠtica ĂŠ sem dĂşvida um dos mais efetivos processos de tratamento tĂŠrmico para diversas aplicaçþes, incluindo: tĂŞmpera total, tĂŞmpera superficial, revenido, alĂvio de tensĂľes, recozimento, normalização, sinterização de metais pulverizados e outros. Este trabalho pretende realizar um experimento fatorial do tipo 2k como o principal objetivo de otimizar o processo de tempera por indução em coroas de transmissĂŁo de veĂculos ciclomotores fabricadas em aço SAE 1045. Conseguiu-se uma melhor homegeidade de camada eliminando variaçþes de dureza superficial, alĂŠm de um controle mais refinado dos parâmetros de dureza superficial.
Tempera por Indução
O
limite no qual a densidade de corrente alcança 37% do
tratamento tÊrmico por indução
valor obtido na superfĂcie (NOVIKOV, 1994), conforme
eletromagnĂŠtica ĂŠ sem dĂşvida um dos mais
pode ser calculado pela equação 1 (RUDNEV, 1997).
efetivos processos de tratamento tĂŠrmico para
diversas aplicaçþes, incluindo: tĂŞmpera total, tĂŞmpera superficial, revenido, alĂvio de tensĂľes, recozimento,
(1)
đ?œš=
đ??† đ??… ∗ đ?? 0 ∗ đ?? ∗ đ?’‡
0,5
normalização, sinterização de metais pulverizados e
Sendo:
outros (RUDNEV, 1997). O processo ĂŠ executado em
d = profundidade de penetração, em metros;
tempo muito curto e com alta eficiĂŞncia, porque a
r = resistividade elĂŠtrica do metal, em â„Ś.m;
energia ĂŠ aplicada somente na parte onde o tratamento
Âľ0 = permeabilidade magnĂŠtica no vĂĄcuo;
tĂŠrmico ĂŠ requerido. Isto promove alta produtividade,
¾ = permeabilidade magnÊtica da peça;
poucas distorçþes na geometria da peça, permite o uso de pequeno espaço fĂsico para instalação de equipamentos e gera benefĂcios ambientais (NOVIKOV,
f = freqßência do campo magnÊtico alternado da bobina, em Hz. A velocidade de aquecimento por indução de alta freqßência varia de 27 a 227ºC/s, o que chega a 100
1994). No aquecimento por indução convencional, todas
vezes mais rĂĄpido que a velocidade de aquecimento
as três maneiras de transferência de calor (condução,
no forno convencional e condiciona importantes
convecção e radiação) estão presentes, sendo que
particularidades da transformação microestrutural.
as transferências de calor por convecção e radiação
Isto ocorre porque a velocidade de nucleação da
refletem os valores de perda de calor. Um alto valor de
austenita cresce mais rapidamente que sua velocidade
perda de calor reduz a eficiência da bobina de indução.
de crescimento linear. Em decorrĂŞncia disto, acima
A profundidade de penetração de corrente, em determinado objeto sob tratamento, Ê definida pelo 18 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
das temperaturas de inĂcio (Ac1) e de fim (Ac3) da transformação em austenita, formam-se grĂŁos
CONTEÚDO TÉCNICO Tabela 1. Composição química do aço SAE 1045 – (Handbook, 2007) Tolerância de Composição (%MM) C
Mn
Si
Ni
Cr
Mo
P
S
0,43~0,50
0,60~0,90
---
---
---
---
0,030 Máx.
0,030 Máx.
Fig. 2. Exemplo de gráfico dos efeitos principais (Montgomery, 2004)
---
Al ---
Mg
Sn
N
O
---
---
---
---
Outros ---
máxima, os ciclos dos processos de
EA melhoria da qualidade e da
difusão mostram-se incompletos e
produtividade é mais eficaz
os átomos de carbono distribuem-se
quando parte integrante do ciclo
não uniformemente na estrutura da
de desenvolvimento de produto e
austenita (NOVIKOV, 1994).
do processo. Segundo Montgomery
O processo de têmpera para
Fig. 1. Comportamento do campo magnético e forma de resposta de aquecimento da peça exposta
Cu
(2001), o uso eficaz da metodologia
coroas de transmissão, nos
do planejamento experimental
tratamentos térmicos por indução
estatístico pode levar a produtos
eletromagnética, permite obter
mais fáceis de serem fabricados,
uma estrutura martensítica
com maior confiabilidade e que têm
na região tratada da peça, cuja
desempenho de campo acentuado.
variação de dureza ao longo da
O projeto de experimentos também
peça depende da distribuição de
pode melhorar o desenvolvimento
temperatura, da microestrutura
do processo e as atividades de
prévia do aço, do seu teor de
reparação de defeitos, sendo este o
carbono, das condições de
foco principal deste trabalho.
resfriamento e temperabilidade
Experimento fatorial é colocado
do aço e, por fim, do grau de
com particular ênfase no sistema
superendurecimento, um fenômeno
de planejamento de dois níveis,
relacionado às altas velocidades de
isto é, o planejamento fatorial
aquecimento, onde os valores de
2k, importante para controlar
dureza aumentam de 2 a 8 pontos
as variáveis em um processo
HRc, em relação ao máximo valor de
e determinar quais são mais
dureza obtido, para um dado tipo de
importantes. Quando há vários
aço, por tratamento convencional.
fatores de interesse em um
Além de que não é necessário
experimento, um experimento
tratar toda a peça podendo deixar
fatorial deve ser utilizado, pois os
as regiões de fixação da coroa
fatores variam juntos. Em cada
de transmissão no cubo da roda
tentativa completa ou replicação
sem tempera o que significa que essa região terá uma tenacidade bem maior que se a mesma fosse temperada. O tempo total para se completar o processo de endurecimento Fig. 3. Máquina de tempera por indução Inductotherm Statiscan II
superficial, utilizando indução
austeníticos pequenos, com
ciclos de austenitização e têmpera, é
tamanhos médios variando de 2
muito pequeno, em média de 5 a 27
a 7µm (NOVIKOV, 1994). Devido à
segundos por componente:
eletromagnética e incluindo-se os
elevada velocidade de aquecimento e à curta exposição à temperatura
Planejamento Fatorial
Fig. 4. Durômetro Mitutoyo HR-400 Revista Engrenagens
MARÇO/2020 19
CONTEÚDO TÉCNICO do experimento, são investigadas todas as possíveis
Ducha (L/ min)
Potência (Kw)
Rotação (rpm)
Tempo (s)
StdOrder
RunOrder
Blocks
CenterPt
Tabela.2. Forma de Delineamento do Experimento
49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 37 37 37 37 37 43 43 43 43 43 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 37 37 37 37 37
63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 57 57 57 57 57 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 57 57 57 57 57
60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 45 45 45 45 45 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 70 70 70 70 70 60 60 60 60 60 70 70 70 70 70 45 45 45 45 45
405 405 405 405 405 380 380 380 380 380 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 415 415 415 415 415 405 405 405 405 405 405 405 405 405 405 415 415 415 415 415 380 380 380 380 380
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
20 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
combinações dos níveis dos fatores. Com isso pode-se considerar uma redução considerável da quantidade de testes necessários, das quantidades de dados e pode-se definir em que quantidade e em que condições devem ser coletados os dados durante um determinado experimento, buscando satisfazer uma maior precisão estatística na resposta. Segundo Antony, (et al, 1998), o planejamento de experimentos permite: • Aumentar a produtividade do processo; Melhorar o produto e o tempo de desenvolvimento do processo; Tornar os processos insensíveis a variações de fabricação e ambientais; Determinar as condições ótimas do processos e reduzir desperdícios; Melhorar o rendimento, estabilidade e capacidade de um processo de fabricação em curso. Para o desenvolvimento de um Planejamento de Experimentos na indústria são sugeridas as seguintes etapas (Montgomery, 2008): • Determinar os fatores mais importantes que afetam a saída (resposta) do processo; Reduzir a variabilidade do processo em torno de um valor-alvo especificado; Caracterização do problema; Escolha dos fatores de influência e níveis; Seleção das variáveis de resposta; • Determinação de um modelo de planejamento de experimento; Condução do experimento; Análise dos dados; Conclusões e recomendações. Segundo Antony, (et al, 1998), um fator a ser considerado é a replicação e a repetição dos experimentos. A replicação é um processo de execução de ensaios experimentais em uma ordem aleatória. Os resultados da replicação contêm mais informações do que os de repetição, como variações de captura de replicação dos resultados experimentais devido a ajustes no equipamento. A replicação exige a redefinição de cada condição experimental, o custo do experimento será aumentado até certo ponto. Sob tais circustâncias, pode-se preferir a repetição, onde se pode repetir o um experimento como o planejado antes de prosseguir para a próxima prova do delineamento experimental. No entanto, um erro de setup é improvável que seja detectado usando a repetição de ensaios experimentais. Isso ocorre porque o efeito de fatores que afetam os resultados, como temperatura
CONTEÚDO TÉCNICO
Fig. 7. Detalhes do corpo de prova, “vista” lateral e vista superior, com destaque das impressões realizadas no topo e na raiz do dente
Fig. 9. Gráfico de efeitos de Pareto, mostrando que apenas a característica “B” tem significância
Fig. 8. Distribuição normal dos resíduos pra o topo do dente (A) e para a raiz (B)
ambiente, umidade, e outros fatores
correspondem aos efeitos principais
que afetam os resultados, e não
e apenas 15 gdl correspondem a
podem ser controlados durante
intereação de segunda ordem. O
ensaios sucessivos, se o tempo para
42 gdl restantes são referentes à
completar cada avaliação é curto.
associação de intenções de terceira
Todos os fatores possuem níveis
ordem ou ordem superior. Caso se
denotados pelos sinais “+” e “-“.
considere as interações de ordem
Estes dois níveis são chamados
superior insignificantes, podem-
respectivamente de alto e baixo.
se obter informações sobre os
O efeito principal do fator A é a
efeitos principais com apenas uma
diferença entre a resposta média
fração de um projeto experimento
do nível + de A e a resposta média
completo (Montgomery, 2004).
no nível – de A. Pode ocorrer uma modificação na resposta com a
Coroas de Trasmissão
mudança do fator A do nível baixo
As coroas de transmissão são
(-) para o nível alto (+). A resposta
peças responsáveis por receber a
pode ser dada graficamente pela
potência do motor transmitida pelo
Fig. 2, onde a resposta é considerada
pinhão de transmissão por meio de
“menor”. Portanto, neste caso,
corrente e retransmitir para a roda,
a melhor resposta obtida ao se
fazendo com que a motocicleta
utilizar o fato A com nível baixo (-).
entre em movimento. Conforme Fig.
Existe também uma outra forma
3 demonstra abaixo.
de elaboração de experimento fatorial, que pode ser chamado de
Materiais e Métodos
Experimento Fatorial Fracionado.
Materiais
De acordo com o número de
utilizados coroas de transmissão
requeridas para uma replicação
confeccionadas em aço comercial
completa, aumenta rapidamente.
SAE 1045 que tem composição
Um experimento 26 requer 64
química descrita na tabela abaixo.
6 dos 63 graus de liberdade (gdl)
Fig. 11. Gráfico de Probabilidade dos Efeitos para o topo do dente
Fig. 12. Gráfico de Probabilidade dos Efeitos para raiz do dente
Para este trabalho foram realizadas
fatores, o número de rodadas
rodadas. Neste experimento, apenas
Fig. 10. Gráfico de efeitos de Pareto, mostrando que apenas a característica “B” e “C” tem significância
Para a operação de tempera por indução foi utilizado uma
Fig. 13. Gráfico de efeitos para dureza no topo do dente Revista Engrenagens
MARÇO/2020 21
CONTEÚDO TÉCNICO de nº: 16334/13.
dureza pode variar de 45 ~ 60 HRC, porém o objetivo alvo é que essa
Métodos
dureza fique em torno de 53 HRC.
O principal objetivo desse trabalho
Fig. 14. Gráfico de efeitos para dureza no topo do dente
Fig. 15. Gráficos de interação dos parâmetros para dureza no topo do dente
O principal problema
será otimizar o processo de
encontrado é a variação de dureza
tempera por indução com objetivo
entre o topo do dente e a raiz, foi
principal de homogeneizar a dureza
observado que se fenômeno tem
superficial no topo do dente e na
relação principalmente com a
raiz do dente da engrenagem,
variação do percentual de carbono
visando uma melhor performance
da matéria prima. A varíavel de
quando em uso. Para que isso
resposta que queremos controlar
seja possível foi elaborado um
é a Dureza no topo do dente da
planejamento fatorial seguindo as
engrenagem e também a dureza
orientações para o desenvolvimento
na raiz do dente, eliminando ou
de um Planejamento de
reduzindo ao máximo a variação
Experimentos na indústria
dessa dureza. O experimento foi
sugeridas por (Montgomery, 2008):
delineado utilizando o software
• Determinar os fatores mais importantes que afetam a saída
estatístico Minitab® 16.0 e seguiu a ordem descrita na tabela abaixo.
(resposta) do processo; Reduzir a
Fig. 16. Gráfico de contorno de superfície para interação entre Ducha X Tempo
variabilidade do processo em torno
Resultados e Discussão:
de um valor-alvo especificado;
Conforme já discutido
Caracterização do problema;
anteriormente os parâmetros que
Escolha dos fatores de influência
serão avaliados serão a Dureza
e níveis; Seleção das variáveis
no Topo do Dente, e a dureza na
de resposta; Determinação de
Raiz do Dente da engrenagem.
um modelo de planejamento
Para a análise dos dados obtidos
de experimento; Condução do
foi utilizado o software estatístico
experimento; Análise dos dados;
Minitab® 16.
Conclusões e recomendações. Com base nos dados do processo
resíduos para o topo podemos
existente foram tomadas como
verificar existência de distribuição
principais fatores do processo:
normal com médias tendendo à
- Vazão da Ducha em L/min; Fig. 17. Gráfico de contorno de superfície para interação entre Rotação X Potência
Analisando a distribuição dos
zero, o primeiro e o último ponto
Potência de Aquecimento em KW;
permanecem distantes, porém
Tempo em s-0,01; Rotação em RPM
podem ser justificados como as duas
máquina indutora fabricada
Para reduzir a variabilidade do
pela IDUCTOTHERM GROUP
processo ficou determinado que a
condições extremas onde todas as características estavam na mínima
modelo STATISCAN II – VSM 95,
Tabela 3. Resultados Literais da Melhor Condição, para se Obter um Target de Dureza de 52 HRC
e foram utilizados indutores de
Response Optimization
cobre, conforme Fig. abaixo. Para
Parameters
Goal
Lower
Target
Upper
Weight
Import
TOPO (HRc)
Target
40
52
60
1
1
RAIZ (HRc)
Target
40
52
60
1
1
Global Solution
Ducha (L/min)
Potência (Kw)
Rotação (rpm)
Tempo (s)
42,472
65,605
70,000
380,00
TOPO (HRc)
RAIZ (HRc)
desirability
desirability
52,0000
52,0000
100000
100000
realização da medição de dureza foi utilizado um durômetro da marca Mitutoyo modelo HR-400 conforme Fig. abaixo. Calibrado com certificado de calibração RBC 22 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
Predicted Responses
CONTEÚDO TÉCNICO para o primeiro ponto, e todas as características na
Diante do exposto pode-se concluir que a utilização de
máxima para o segundo ponto. Sendo esses resultados
experimentos fatoriais do tipo 2k é de fundamental
dentro do esperado podemos dar continuidade, pois os
importância para definição de parâmetros importantes
testes semonstraram válidos. Como expressado na Fig.
de processos críticos, mostrando-se eficiente e preciso.
9, só o fator “B” tem valor expressivo de influência na
Como estudo futuro propõe-se uma análise mais
Dureza no Topo do Dente da engrenagem sendo o fator
detalhada do impacto da variação do percentual de
“C” bem próximo da linha de valor expressivo pode
carbono na matéria-prima, pois já é sábio que a variação
também ser considerado como um fator importante.
no percentual de carbono interfere diretamente na
Podemos considerar que para a Dureza na Raiz os
dureza final e também no surgimento de trincas
fatores que tem mais influência seriam “B” e o “C”, o
superficiais.
que podemos considerar que tanto para a Dureza no Topo quanto na Raiz do dente os fatores mais influentes
Referências:
são a Potência e a Rotação.
ANTONY, J. Some key things industrial engineers
Para análise das probabilidades de influência dos
should know about experimental design. Logistics
fatores os resultados como é de se esperar repetem
Information Management Volume 11. Number 6. 1998.
os dados já descritos pelos gráficos de Pareto para as
Pp. 386-392.
duas condições de Dureza no Topo e na Raiz do dente.
LOVELESS, D., RUDNEV, V., COOK, R., AND BOUSSIE,
Conforme pode ser observado nas Figs. 11 e 12.
T. Innovative space saving idea for induction heat treating. Industrial Heating, march,1998” p. 53-58.
Otimização do Processo
MONTGOMERY, D. C. Design and analisis of
Para otimização do processo foi utilizado também o
experiments. New Yourk: Wiley. 1976
software Minitab® 16 utilizando os recursos estatísticos
MONTGOMERY, D. C. Design and analisis of
dos módulos DOE e também ANOVA.
experiments. 7th ed. Hoboken, NJ: Wiley; 2008. Xvii, 655
Primeiramente foram plotados os gráficos de
p.p.
contornos de superfície, com intuito de se obter
NOVIKOV, ILIA. Teoria dos tratamentos térmicos dos
graficamente as melhores condições para as respostas
metais. Editora UFRJ, 1994. p.337-340.
desejadas. Em seguida foi realizado o cálculo da
RUDNEV, V. I., LOVELESS, D. L., COOK, R. L., BLACK,
otimização propriamente dita. Como fica claro na Fig.
M. R. Induction heat treatment: basics principles,
16 para obtermos uma melhor condição de Dureza
computation, coil construction, and design
no Topo do dente para os fatores de Ducha e Tempo
considerations, In: TOTTEN, G. E., HOWES, M. A. H. Steel
permanecendo as condições de Potência e Rotação
Heat Treatment Handbook, M. New York: Dekker, 1997.
em 65Kw e 70 RPM, respectivamente, deveremos
p. 765-867.
permanecer com a Ducha variando entre 40 ~ 43 L/min
RUDNEV, V., LOVELESS,D., LAMONTE, J., DEMIDOVICH,
e o tempo entre 394 ~ 406 s-0,01.
V., POWELL.J. A balanced approach to induction tube and pipe heating. p. 53.
Conclusão
RUDNEV, V. I., LOVELESS, D. L., MILLER, P. J., BLACK, M.
A utilização dos recursos estatísticos é fundamental na
R. Progress in study of induction surface hardening of
indústria como ferramenta de otimização e aceleração
carbon steels, gray irons and ductile irons, Industrial
de resultados, o experimento fatorial é uma ferramenta
Heating. 1996.
estatística essencial para redução de tempo e custos de desenvolvimento. Com a otimização do processo foi possível garantir uma melhor homogeneização das características de dureza no topo do dente e dureza
Por Jardel Silva; Fiat Chrysler Automobile; Universidade Federal de Pernambuco, Email: jrdelsilva@yahoo.com.br.
na raiz do dente, garantindo mais qualidade final ao produto, reduzindo tempo de preparação de máquina, aumentando a produtividade e reduzindo as perdas. Revista Engrenagens
MARÇO/2020 23
CONTEÚDO TÉCNICO Fig. 3. Detalhe do encosto
CONTROLE DA ESPESSURA DOS DENTES POR MEIO DA DIMENSÃO SOBRE ESFERAS PRÓXIMAS Por Norberto Mazzo
A
espessura circular normal do dente (Sn) de uma
Para as rodas dentadas de grande porte como, por
engrenagem com dentes externos ou a dimensão
exemplo, as que são utilizadas nas indústrias de cimen-
circular normal do vão (Tn) de uma engrenagem
to ou nas usinas de álcool e açúcar, tanto a dimensão W,
com dentes internos é o tamanho do arco medido sobre o
quanto a dimensão M, são muito difíceis de se tomar, prin-
círculo de referência (d) que corresponde a um dente ou a
cipalmente em campo, onde o acesso é restrito. Por essa
um vão, respectivamente, no plano normal (ver Fig. 1).
razão, desenvolvi um método, que chamei de dimensão N
O seu correto dimensionamento é de fundamental
(Next), onde dois anéis com as bordas esféricas são assen-
importância no trabalho de transmissão, pois é a princi-
tados sobre vãos próximos, não necessariamente adjacen-
pal influenciadora do jogo entre flancos dos dentes que,
tes. O número de dentes que fica entre os anéis, chamei de
por um lado deve ser limitado e, por outro, não pode ser
k, que coincide com o número de passos.
muito pequeno. Esse jogo, na maioria das aplicações, serve
Um paquímetro de 500 ou 600 mm pode ser construí-
para acomodar as variações de fabricação, permitidas em
do ou modificado para controlar dentados externos. Para
função da qualidade das rodas e, também, da caixa onde
dentados internos, dependendo do diâmetro da roda, um
elas são montadas.
paquímetro menor é mais adequado, como no exemplo
Pela dificuldade de se controlar essa dimensão diretamente, outras maneiras mais práticas foram adotadas
deste artigo, mostrado na Fig. 4. No caso de se aproveitar um paquímetro standard,
pela indústria: a dimensão W sobre k dentes consecutivos
é possível o retrabalho efetuado por uma máquina de
e a dimensão M sobre duas esferas ou dois rolos, colocados
eletroerosão. Sobre os seus bicos (onde ficam os encostos),
nos vãos dos dentes diametralmente opostos da roda.
são fixados dois discos que, por sua vez, recebem os anéis insertáveis. Esses anéis podem formar um jogo com diversos pares de diâmetros diferentes, cada par adequado à um tamanho de dente, ou seja, a um determinado módulo normal (ver Figs. 2 e 3).
Sn Tn
Na Fig. 2, é mostrado um paquímetro adaptado. No desenho superior, o instrumento está fechado e sem os anéis insertáveis. No desenho inferior, já com os anéis, é mostrada uma medição onde o número k de dentes é 5. O
Dentado Externo Fig. 1. Espessura do dente e dimensão do vão 24 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
Dentado Interno
número mínimo permitido de dentes é, obviamente, 1 e o número máximo se restringe à capacidade do paquímetro.
CONTEÚDO TÉCNICO iterativo e convergente, ou seja, os
Exemplo de cålculo da dimensão N para um dentado helicoidal externo Notação
Descrição
FĂłrmula
Grandeza
resultados se aproximam da raiz a
z
NĂşmero de dentes
Dado
120
mn
MĂłdulo normal
Dado
25,000
cada iteração.
Îą
Ă‚ngulo de perfil
Dado
20°
β
Ă‚ngulo de hĂŠlice sobre d
Dado
25°
Sn
Espessura circular normal do dente
Dado
39,270
externo) inv Îť = 0,0243610. Como
rM
Raio dos encostos (bordas dos anĂŠis)
Dado
25,000
k
NĂşmero de dentes entre os anĂŠis
Dado
4
o mĂŠtodo nĂŁo fornece a raiz exata,
DM
Diâmetro dos encostos
d
Diâmetro de referência
A
Termo utilizado abaixo
βb
Âng de hÊlice sobre o diâm de base
Îąt
Ă‚ngulo de perfil transversal
db
Diâmetro de base
d ∙ cos Îąt
3071,6878788
função, ele deverå ser expresso em
Inv Îąt
Involuta de Îąt
tanÎąt- Îąt
0,0197146
radianos (rad). Os ângulos dependen-
Inv Îť
Involuta de Îť
0,0243610
tes de uma função, aqui são expres-
Îť
Ă‚ng de perfil no centro da esfera
đ??ˇđ?‘€ đ?œ‹ đ??´+ + inv đ?›źđ?‘Ą − đ?‘‘đ?‘? ďż˝ cos đ?›˝đ?‘? đ?‘§
C
Dist entre o centro da esf e da roda
1673,5936195
B
Termo utilizado abaixo
đ?‘‘đ?‘? 2 ďż˝ cos đ?œ†
D
Termo utilizado abaixo
E
Termo utilizado abaixo
2 C ∙ sin B
N
DimensĂŁo sobre esferas prĂłximas
D ∙ E + DM
366,7749928
P
Leitura na escala do paquĂmetro
N-DM-10
306,775
2 ďż˝ đ?‘&#x;đ?‘€
50,0000000
�� � � cos �
0,0130900
3310,1337569
� � �� cos �
23,3989619°
tan � cos �
21,8802327°
Ver solução na observação 1
180 đ?‘˜ đ?‘§
cos tan−1
Quanto aos cĂĄlculos para se chegar Ă dimensĂŁo N, vou mostrĂĄ-los com dois exemplos em forma de
No primeiro exemplo (dentado
precisamos calcular o ângulo Ν, com erro måximo absoluto menor ou igual a 0,0000001, ou seja, |10-7|, precisão essa, bastante satisfatória para o nosso trabalho.
sin−1(sin Î˛âˆ™ cos Îą) tan−1
Sabemos que inv Ν = tan Ν – Ν.
23,4089933°
Vale lembrar: sempre que um ângulo estiver independente de uma
sos no formato decimal (°). Vamos aos cålculos: Cålculo de Ν para o dentado exter-
6,0000000
2 đ??ś ďż˝ cos đ??ľ ďż˝ tan đ?›˝ đ?‘‘
0,9053913
349,8763384
a zero. Observaçþes: 1- Como não podemos calcular Ν
no segundo Newton e Raphson: đ?›ž(đ?‘›+1) = đ?›ž(đ?‘›) −
tan đ?›ž(đ?‘›) − đ?›ž(đ?‘›) − inv đ?›ž tan2 đ?›ž(đ?‘›)
onde n = 0, 1, 2, ...
Para a primeira aproximação, vamos adotar a equação de Dudley: � � = 1,441
3
inv đ?›ž − 0,366 ďż˝ inv đ?›ž rad = 23,4233106°
tabela, utilizando sete algarismos
por meio de uma equação algÊbrica
significativos, um para dentado heli-
por se tratar de uma equação trans-
Vamos checar a condição:
coidal externo e outro para dentado
cendente, para determinĂĄ-lo, em
|tan 23,4233106 - 0,4088139 -
helicoidal interno, ambos com quatro
função de sua involuta (inv Ν), usare-
dentes entre os anĂŠis (k=4).
mos o mĂŠtodo numĂŠrico de Newton
No caso de dentados retos, considerar o ângulo de hÊlice sobre d igual
96
15 ref 25 ref
Pontas removidas
e Raphson, tambĂŠm conhecido como
0,0243610| = 0,0000469 Como 0,0000469 > 0,0000001, vamos para a próxima iteração:
mĂŠtodo das tangentes. O mĂŠtodo ĂŠ
Capacidade do paquĂmetro: 600 mm O paquĂmetro fechado indica 15 mm DimensĂŁo entre centros dos rolos = DimersĂŁo indicado no paquĂmetro + 10 mma DimensĂŁo sobre rolos = DimensĂŁo indicada no paquĂmetro + diâmetro do roo + 10 mm
Vamos checar a nova condição: tan 23,4089933-0,4085640 0,0243610 = 0,0000000109
59 + - 000,3
Como o erro Ê menor que o måxiθd M Encosto perfifÊrico
Fig. 2. Controle em um dentado externo
mo exigido, podemos considerar Ν(1), θdM
a raiz do problema, ou seja: Ν = Ν (1) = 23,4089933°. 2- Vamos calcular Ν para o dentaRevista Engrenagens
MARÇO/2020 25
CONTEÚDO TÉCNICO do interno em função de sua involuta
Exemplo de cĂĄlculo da dimensĂŁo N para um dentado helicoidal interno
(inv Îť), exatamente como fizemos na
Notação
Descrição
FĂłrmula
Grandeza
observação 1.
z
NĂşmero de dentes
Dado
98
mn
MĂłdulo normal
Dado
22,000
Îą
Ă‚ngulo de perfil
Dado
20°
β
Ă‚ngulo de hĂŠlice sobre d
Dado
15°
Tn
DimensĂŁo circular normal do vĂŁo
Dado
34,800
rM
Raio dos encostos (bordas dos anĂŠis)
Dado
22,000
k
NĂşmero de dentes entre os anĂŠis
Dado
4
DM
Diâmetro dos encostos
d
Diâmetro de referência
A
Termo utilizado abaixo
βb
Âng de hÊlice sobre o diâm de base
Îąt
Ă‚ngulo de perfil transversal
db
Diâmetro de base
d ∙ cos Îąt
2088,6932926
Inv Îąt
Involuta de Îąt
tan Îąt- Îąt
0,0164534
Inv Îť
Involuta de Îť
Îť
Ă‚ng de perfil no centro da esfera
C
Dist entre o centro da esf e da roda
B
Termo utilizado abaixo
D
Termo utilizado abaixo
a quantidade de dentes ĂŠ expressa,
E
Termo utilizado abaixo
2 C ∙ sin B
normalmente, com nĂşmeros negati-
N
DimensĂŁo sobre esferas prĂłximas
D ∙ E - DM
227,7974108
P
Leitura na escala do paquĂmetro
N-DM+ 10
193,797
Primeira aproximação: rad = 18,0648356°
Vamos checar a condição: tan 18,0648356 - 0,3152909 0,0108765 = 0,0000038 Como 0,0000038 > 0,0000001, vamos para a próxima iteração: rad = 18,0627822°
Vamos checar a nova condição: |tan 18,0627822-0,31525500,0108765|=0,0000000445 Como o erro ĂŠ menor que mĂĄximo exigido, podemos considerar Îť(1), a raiz do problema, ou seja: Îť = Îť(1) = 18,0627822°. 3- A dimensĂŁo P (leitura na escala do paquĂmetro) foi calculada em função do instrumento mostrado no exemplo da Fig. 2. É claro que no caso de um paquĂmetro concebido para essa finalidade, a leitura, em sua escala, seria exatamente a dimensĂŁo N. 4- Nas rodas com dentes internos,
vos. Neste artigo, isso nĂŁo foi considerado com o objetivo de simplificar as
2 ďż˝ đ?‘&#x;đ?‘€
44,0000000
�� � cos �
0,0161410
2232,0554450
� � �� cos �
sin−1(sin Î˛âˆ™ cos Îą)
14,0760954°
tan � cos �
20,6468965°
tan−1
đ??´âˆ’
đ??ˇđ?‘€ + inv đ?›źđ?‘Ą đ?‘‘đ?‘? ďż˝ cos đ?›˝đ?‘?
Ver solução na observação 2
cos tan−1
18,0627822° 1098,4828028
đ?‘‘đ?‘? 2 ďż˝ cos đ?œ†
180 đ?‘˜ đ?‘§
0,0108765
7,3469388
2 đ??ś ďż˝ cos đ??ľ ďż˝ tan đ?›˝ đ?‘‘
0,9674512
280,9417269
equaçþes. Como pode ser observado, a simplicidade do mÊtodo Ê proporcional à sua utilidade para o controle da espessura dos dentes e para a dimensão dos vãos dos dentados externos e internos, respectivamente, para as rodas de grande porte. É claro que a qualidade do
Fig. 4. Controle em um dentado interno
dentado deve ser compatĂvel com
Sobre o autor: Norberto Mazzo ĂŠ
a precisĂŁo do paquĂmetro. Essa
consultor em Engrenagens, Diretor
condição Ê, normalmente, satisfeita
na Norberto Mazzo Consultoria.
para as grandes rodas dentadas. Referências 26 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
MAZZO, N. Engrenagens CilĂndricas - da Concepção Ă Fabricação. SĂŁo Paulo: Edgard BlĂźcher Ltda. 2013.
INSTITUCIONAL
MUNDO DA USINAGEM: AUMENTANDO A LUCRATIVIDADE COM ÓLEOS VEGETAIS Por Marcelo Kuroda
Com os recentes aumentos dos preços de petróleo e com a consciência ambiental crescente, mais atenção tem sido dedicada a fluidos de corte à base de óleos vegetais.
A
tualmente é reconhecido
refino, possibilita a eliminação dos
de colza resulta de plantas de fácil
que a natureza oferece
problemas dos óleos vegetais de
cultivo, em diferentes variedades,
uma maior variedade de
antiga tecnologia, como a resinifi-
produzindo óleos com proprie-
matérias-primas para fabricação
cação, a viscosidade aumentada e o
dades definidas. Como a planta é
de lubrificantes que a indústria pe-
desenvolvimento de acidez.
muito produtiva, o seu óleo está
troquímica. Esta variedade de ma-
O óleo de colza (canola) é bem
disponível em abundância. Por
térias-primas, somada aos novos
aceito como uma matéria-prima à
meio de cultivo controlado, da
métodos e processos modernos de
base de éster natural. A semente
transesterificação e do refino, é possível adaptar as propriedades
Corte de Engrenagens Máquina: Geradora de engrenagens Koepfer Material: Aço 1060 Qualidade mensal produzida: 60.000 pçs Dados Preço (R$/litro) Custo do enchimento (100 litros) Reposição mensal (litros) Custo anual do óleo
dos óleos para atender a qualquer
Produto mineral
Custo anual de ferramentas
3,15
13,10 1.310,00
33
13
Dentre as vantagens na utiliza-
1.562,40
3.353,60
ção dos óleos integrais vegetais,
3.600,00 8.300
podemos citar: 162.000,62
148.497,96
Custo do enchimento (200 litros) Reposição mensal (litros) Custo anual do óleo
patíveis com a pele humana que os óleos minerais. Os valores para Produto mineral
Economia anual com óleo vegetal
Produto Vegetal (Vascomill 35 - Blaser)
7,49
14,10
1.498,00
2.924,00
250
150
23.968,00
29.240,60
Aumento médio da vida de ferramentas Custo anual de ferramentas
Saúde e segurança Os óleos vegetais são mais com-
Tornemamento Máquina: Torno tipo cabeçote suiço Material: Aço Qualidade mensal produzida: 25.000 pçs
Preço (R$/litro)
Vantagens
16.000
312.289,16
Economia anual com óleo vegetal
Dados
requisito técnico individual.
315,00
Custo da fresa Caracol Importada - R$ Vida da fresa em peças (7reafiações)
Produto Vegetal (Vascomill 22 - Blaser)
33% 8.300
16.000 25.889,57
o DL-50 (dosagem letal) e para o CL- 50 (concentração letal) são muito mais favoráveis do que para os óle- os minerais. Além disso, a reduzi- da tendência à formação de vapor, fumaça e névoa dos óleos vegetais, contribui para melhorar a Revista Engrenagens
MARÇO2020 27
UMA EMPRESA DO GRUPO
ENERGIS8BRASIL
ENERGIS8_BRASIL
INSTITUCIONAL
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Entre em contato e obtenha maiores informações.
28 MARÇO/2020
Revista Engrenagens
INSTITUCIONAL
Moléculas minerais (não polares)
Moléculas vegetais (polares)
qualida- de do ar e a limpeza do ambiente de trabalho.
Experiências práticas
Além disso, o ponto de fulgor dos óleos vegetais é
As aplicações dos óleos vegetais são as mais variadas.
mais elevado que o de óleos minerais de viscosidade
Economia e ecologia não precisam andar neces-
correspondente, reduzindo desta forma os riscos de
sariamente na contramão, podendo- se gerar um
incêndio nas máquinas.
círculo virtuoso. Os dois casos reais, apresentados nas tabelas acima, ao resumir o resultado técni-
Lubricidade e vida das ferramentas
co, ilustram não somente este fato mas também
A superior propriedade lubrificante dos óleos vegetais,
quantificam o potencial de redução de custos totais
se com- parada com os óleos minerais, é resultante de
de pro- cessos quando da utilização de um fluido com
sua composição mo- lecular e estrutura química. Como
propriedades superiores.
as moléculas dos óleos vegetais são polares, estas se
Nesta operação, outro benefício obtido com a troca
alinham como pe- quenos ímãs na superfície metálica
do óleo mi- neral pelo óleo vegetal foi a eliminação da
das peças e assim formam um filme lubrificante que
fumaça gerada durante a usinagem, permitindo que
tem capacidade de suportar tensões substanciais,
fosse desligado um exaustor que havia sido instalado
facili- tando a usinagem e, conseqüente- mente,
para eliminá-la.
aumentando a vida das ferramentas utilizadas nas operações.
Conclusão Baseado nos resultados obtidos em campo, podemos
Produtividade
observar que a utilização dos óleos vegetais de últi- ma
Os óleos vegetais também são indicados quando
geração é extremamente vantajo- sa para a saúde dos
necessitamos aumentar a produtividade das ope-
operadores e para o meio ambiente. A única desvanta-
rações pois, devido à sua alta lu- bricidade, permite
gem observada na utilização de óleos vegetais
que melhores dados de corte sejam alcançados, sem
integrais em substituição aos óleos minerais integrais
sacrifício das ferramentas e máquinas envolvidas na
é o preço inicial de aquisição, fator este largamente
operação.
compensado ao verificarmos os ganhos obtidos na vida das fer- ramentas e redução de consumo de produto,
Descarte e meio-ambiente
vantagens mostradas ante- riormente. O óleo deve ser
Dentre as muitas vantagens ecológicas dos óleos
encarado como uma ferramenta líquida, que justifica o
vegetais so- bre os óleos minerais, talvez a principal
investimento inicial.
seja que a matéria-prima utilizada é renovável. Como os óleos minerais, os óleos vegetais podem ser descartados por meio de queima, mas são menos po-
Por Marcelo Kuroda; Engenheiro de Vendas na Blaser Swisslube do Brasil.
luentes ao meio ambiente. Revista Engrenagens
MARÇO2020 29
INDUSTRIAL Conheรงa sobre a revista HEATING Acesse: aquecimentoindustrial.com.br/ publicacoes/revista-industrial-heating-brasil Contato: contato@aquecimentoindustrial.com.br contato@grupoaprenda.com.br grupoaprenda.com.br (19)3288.0437
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