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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
METODOLOGIA DE PROJETO DE FREIOS DE ROLO PARA APLICAÇÃO EM MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO
Submission Author:
Ed Claudio Bordinassi , SP
Co-Authors:
Mauricio Tripicchio dos Santos, Pedro Paulino, Vanessa Seriacopi, Adalto de Farias, Ed Claudio Bordinassi, SERGIO LUIS RABELO DE ALMEIDA
Presenter: SERGIO LUIS RABELO DE ALMEIDA
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0019
Abstract
Os freios são elementos de máquinas essenciais no projeto de máquinas e elevação e transporte, tais como guinchos e guindastes, visto que garantem a segurança e o ciclo de operação adequado do equipamento. Dentre a vasta gama concepções de freios mecânicos, este trabalho procurou estabelecer uma metodologia de projeto de freios de rolo para aplicações de média carga em guinchos como alternativa de melhor desempenho, maior durabilidade e menor custos comparativamente aos tradicionais freios de disco. A maioria dos trabalhos científicos disponíveis na tecnologia de frenagem está baseada em estratégias de controle aplicada em veiculos de passeio, principalmente quanto a implementação de freios ABS, mas pouco se invetiga sobre tópicos metodológicos voltados a máquinas de elevação. A metodologia estabelecida focou basicamente no dimensionamento dos elementos rolantes estabelecendo os tensões de resistência a fadiga superficial a partir de uma lista de requisitos de desempenho. Tais especificações técnicas foram obtidos a partir de um guincho de médio porte comercial com capacidade de carga de 50000 N e rotação de 600 rpm A partir do cálculo, foram verificados os materiais mais indicados para a fabricação do freio de rolo de contato bem como o tratamento térmico e superficial que esses materiais deveriam receber. O projeto foi desenvolvido utilizando o software 〖SolidWorks〗^® e os resultados do dimensionamento conduziram a um freio de rolos com tamanho compatível ao equipamento e fator de segurança a fadiga maior que 106 ciclos, sendo que o diâmetro do rolo se constituiu no parâmetro geométrico mais relevante. Em testes de campo preliminares realizados com um protótipo funcional, realizados junto com uma empresa parceira, verificou-se que o freio de rolo de contato atendeu a necessidade do equipamento mostrando desempenho satisfatório. Estabeleceu-se assim uma melhoria de competitividade quanto à qualidade e um custo 80% menor quando comparados com a solução atual baseada em freios a disco
Keywords
freios de rolo, fadiga superficial, metodologia de projeto mecânico
