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COBEF 2017
Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação
Proposta de metodologia de tratamento de sinais para o coeficiente de atrito em ensaios reciprocating do tipo anel sobre cilindro
Submission Author:
Joao Luiz do Vale , PR
Co-Authors:
Giuseppe Pintaude, Carlos Henrique Silva
Presenter: Giuseppe Pintaude
doi://10.26678/ABCM.COBEF2017.COF2017-1141
Abstract
Ensaios tipos oscilatórios (reciprocating) são comumente aplicados para estudos tribológicos, por exemplo em avaliação de revestimentos e para o par tribológico anel - cilindro. Contudo, este tipo de ensaio é suscetível a problemas de vibração (por auto excitação), rigidez do sistema, presença de suspensões para fixação dos corpos de prova, entre outros fatores. Acrescenta-se, ainda, a maior dificuldade para processamento e apresentação dos resultados. Este artigo propõem um novo parâmetro de coeficiente de atrito (COF) para um semi-ciclo calculado através de avaliações de energia dissipada e uma nova metodologia para tratamento dos dados de COF instantâneo. Este último procedimento consiste em aplicar um filtro passa baixa (por Fourier) com posterior aproximação do COF por polinômios de 3a ordem. Ambas as metodologias foram aplicadas em um estudo de caso: ensaio reciprocating tipo anel sobre cilindro. Os corpos e contra-corpos foram, respectivamente: ferro fundido vermicular (FFV), retirado de um bloco de motor de combustão interna (MCI), e anel de segmento (tipo de compressão) de aço inoxidável nitretado com perfil assimétrico. Os ensaios foram realizados imersos em óleo SAE 30 CF monoviscoso com pouca carga de aditivos. A temperatura do banho foi controlada e mantida a 40 oC. Verificou-se que COF energético apresentou menor dispersão de resultados, quando apresentado em curvas de Stribeck-like, em comparação com o COF médio; o qual é amplamente utilizado na literatura. A metodologia de aproximação polinomial retirou as vibrações espúrias do sinal e se mostrou coerente com a teoria de lubrificação hidrodinâmica. Por fim, estudos de triboscopia, utilizando a metodologia de aproximação polinomial se mostraram relevantes para avaliação do COF instantâneo durante o semi-ciclo. Com isso, pôde-se observar comportamento assimétrico do COF instantâneo em relação a pista de deslizamento e redução de seu valor com a diminuição da carga normal aplicada. Ademais, observaram-se condições favoráveis e não favoráveis, por hipótese, para a formação de filme de óleo através da avaliação do comportamento do COF instantâneo ao longo da pista.
Keywords
Coeficiente de atrito, Ensaio reciprocating, Processamento de sinais, Curvas de Stribeck-like, Triboscopia
