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Análise da capacidade de carga do óleo de soja epoxidado na lubrificação de engrenagens com o auxílio de um tribômetro FZG modificado
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-12) Rocha, Aylla Maria de Moura Alencar; Alves, Salete Martins; http://lattes.cnpq.br/0421056772266808; Cardoso, Raphael Araujo; Silva, Lenine Marques de Castro
A finalidade deste estudo é medir a capacidade de carga do óleo de soja epoxidado na lubrificação de engrenagens cilíndricas de dentes retos. Para tanto foi utilizado um tribômetro FZG modificado, projetado e construído sob medida no Grupo de Estudos de Tribologia (GET) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). O tribômetro consiste em duas caixas de engrenagens, uma motora, lubrificada com um óleo padrão, e uma de testes, lubrificada com o óleo que se deseja avaliar o desempenho. Para fins de comparação, foram realizados ensaios com óleo mineral comercial. O procedimento de teste é baseado na norma DIN ISO 14635-1, a qual consiste na aplicação gradativa de torque em um dos eixos do tribômetro, de modo a promover o aumento sistemático da pressão de contato de Hertz no par engrenado, bem como, o aumento do desgaste. Cada teste teve 6 estágios de carga, e a aplicação do carregamento foi realizada por um sistema composto por pinça e disco de freio. Os quatros primeiros estágios são considerados como estágios de running-in. A partir do estágio 5 de carga, a temperatura inicial do óleo na caixa de testes deve ser de 90°C ± 3°C, e, durante a execução do teste a temperatura do óleo pode variar livremente. Ao fim de cada teste, os dentes de uma engrenagem de cada caixa foram inspecionados visualmente a fim de ser observado o desgaste por scuffing ou pitting. Os ensaios foram finalizados e o teste tido como concluído quando a largura total somada de dano nos flancos ativos dos dentes do pinhão excedeu a largura do dente da engrenagem, ou quando o último estágio de carga foi executado sem atender ao critério de falha acima. Dessa forma, foi possível verificar que para esse tipo de contato, o óleo de soja epoxidado teve um desempenho superior ao do óleo mineral, amplamente utilizado na indústria.
Análise de falhas em caixa multiplicadora de aerogeradores usando transformada wavelet contínua
(2019-12-20) Medeiros, Alexandre Augusto Souza; Oliveira Júnior, José Josemar de; ; ; Alves, Salete Martins; ; Bessa, Wallace Moreira; ; Correia, Suzete Elida Nobrega;
A energia eólica é uma das principais fontes de energia limpa da atualidade, se destacando na área de energias renováveis. Para tornar a energia eólica mais competitiva com outras fontes, características como disponibilidade, confiabilidade e vida útil das turbinas precisam ser melhoradas, portanto, a redução dos custos de inspeção e manutenção é vital para manter a competitividade desta indústria. A manutenção aplicada às turbinas eólicas implica custos elevados e longos períodos sem produção de energia. Um dos principais elementos sujeito a falhas é a caixa multiplicadora, que por falta de lubrificação ou contaminação, fazem com que o atrito do contato direto entre os dentes na transmissão de energia e velocidade, resulte em desgaste e cause perda de material. A análise dos sinais de vibração e do óleo são frequentemente utilizadas na manutenção preditiva para o diagnóstico de falhas em componentes mecânicos, pois contêm informações das condições de seus elementos. Os sinais de vibração de uma caixa multiplicadora geralmente têm muito ruído tornando difícil a extração de informações dos componentes do sinal, especialmente em situações práticas. Uma das soluções para este problema é a aplicação de técnicas de processamento de sinais para facilitar a obtenção de informações. A presente dissertação objetivou aplicar a Transformada Wavelet Contínua (do inglês Continuous Wavelet Transform - CWT), para a extração de características e posterior diagnóstico do desgaste em engrenagens, através de sinais obtidos em uma bancada experimental desenvolvida, a qual consiste em um motor acoplado aos pares de engrenagem. A análise do óleo e a microscopia óptica foram usadas para monitoramento da temperatura e composição do óleo, bem como o tipo de desgaste ocorrido no flanco do dente. A CWT se mostrou eficaz na análise do sinal de vibração indicando a presença de desgastes por fadiga de contato (scuffing e pitting), o que foi corroborado pela análise de óleo e microscopia.
Análise de propriedades mecânicas de pastas de cimento aditivadas com Óxido de Magnésio e Látex SBR
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-18) Ramalho, Ramón Victor Alves; Alves, Salete Martins; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-1324-9705; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; https://orcid.org/0000-0002-2659-4746; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; http://lattes.cnpq.br/4464923939795989; Santiago, Rodrigo César; http://lattes.cnpq.br/6823966481089536; Costa, Bruno Leonardo de Sena; http://lattes.cnpq.br/8841158786789727; Pereira, Dennys Salvino Sérgio
Vazamentos através da bainha de cimento têm sido um problema persistente e crônico na indústria do petróleo há décadas. Assim, diversos aditivos são utilizados para fortalecer a matriz cimentícia e proporcionar melhor adequação da pasta ao cenário do poço. A retração por secagem causada pela perda de água e consolidação do gel é uma séria desvantagem do cimento Portland. Essa retração é capaz de formar microfissuras quando as tensões são superiores à resistência à tração do cimento, o que aumenta significativamente a permeabilidade deste material. O Óxido de Magnésio (MgO) é um aditivo capaz de reduzir a retração por secagem através de substituições estruturais na matriz de cimento. O Látex SBR é um aditivo amplamente utilizado para evitar a migração de gases pois reduz a perda de fluidos, aumenta a resistência a ácidos e melhora as ligações microestruturais do cimento. Com base nisto, este trabalho avalia a influência dos aditivos MgO e Látex SBR utilizando planejamento de experimentos. Os resultados confirmam os efeitos do MgO e do Látex SBR na redução de cenários favoráveis aos vazamentos e apontam forte influência do MgO na redução da retração por secagem e da formação de géis. Indicam que o MgO é pouco determinante na resistência à compressão nas primeiras fases de cura mas tem atuação importante ao longo da cura e também oferece forte influência a resistência ao cisalhamento da pasta. Mostram que o Látex SBR é um aditivo capaz de reduzir a resistência à compressão através do aumento da elasticidade da pasta e que apresenta reduzida influência prática à esforços cisalhantes. A partir dos resultados obtidos, é possível determinar melhores condições de formulação de pastas que utilizam MgO e/ou Látex SBR aplicáveis em operações de cimentação de poços de petróleo.
Análise do degaste das agulhas de costura industrial
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-18) Bezerra, Arthur Levi da Costa; Alves, Salete Martins; https://orcid.org/0000-0002-2659-4746; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; http://lattes.cnpq.br/4372453021421736; Souza, Jefferson Mendes de; Medeiros, José Ivan de
O processo da costura é um dos segmentos mais importantes na indústria de vestuário, sendo parte essencial na montagem da maioria dos produtos têxteis através de diversas máquinas industriais. Diante da variedade de maquinário para atender a gama de operações de costura existentes na confecção, faz-se necessário agulhas especificas e espessuras adequadas ao padrão dos diferentes tecidos existentes no mercado, objetivando a almejada qualidade na costura. Por isso, é de suma importância atenção em relação a agulha da máquina de costura, sendo a troca da mesma essencial para se ter uma costura com qualidade; no entanto, os operadores das máquinas só o fazem quando a percebem bastante danificadas, torta ou quando ocorre a quebra. O desgaste da agulha é um problema enfrentado pelas indústrias de costura e compreender as causas do desgaste e aplicar esse conhecimento para reduzir a temperatura da agulha durante a alta velocidade de costura pode trazer maiores benefícios. Esta dissertação teve como objetivo identificar os tipos de desgaste das agulhas no processo de costura e suas possíveis causas. Para a realização do presente estudo foram coletadas agulhas em uma microempresa de confecção do vestuário, foram coletados dois tamanhos diferentes de agulha e se considerou 3 máquinas (Costura reta, ovelock e galoneira) e 4 tipos de processo de costura. Essa seleção objetivou estudar a influência dos parâmetros de costura e tipo de tecido no desgaste da agulha. A metodologia consistiu em três etapas: coletas das agulhas em ambiente fabril, identificando quais os motivos que levaram o operador a substituí-la, segunda etapa foi uma análise visual e a terceira a caracterização do desgaste com auxílio da microscopia eletrônica de varredura. Na análise visual identificou-se danos como agulha mais rugosa (“rombuda”) e quebra da agulha, danos que justificavam a substituição da agulha. Em o tempo de operação de cada agulha é em média oito horas. Com relação aos mecanismos de desgaste da agulha, observação uma deformação na ponta da agulha, resultando no achatamento dela. Também se verifica um alargamento do olho da agulha devido ao desgaste causado pelo atrito com a linha. Verificou-se sinais de adesão de materiais na superfície da agulha.
Análise do desgaste em amostras de ensaios de lubricidade utilizando processamento de imagens
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-03-05) Jácome, Maxwell Cavalcante; Oliveira Júnior, José Josemar de; ; http://lattes.cnpq.br/4263696954174963; ; http://lattes.cnpq.br/8020227231564914; Alves, Salete Martins; ; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; Correia, Suzete Elida Nobrega;
Ensaios tribológicos são desenvolvidos como forma controlada de avaliar o mecanismo de desgaste atuante entre superfícies metálicas, bem como para observar a influência do tipo de lubrificante utilizado. A lubricidade é uma importante característica para avaliação de fluidos lubrificantes, padronizada por norma e medida pelo equipamento HFRR (High Frequency Reciprocating Rig). Trata-se de um sistema tribológico esfera-disco em contato lubrificado, e que produz como resultado imagens das quais se extrai o diâmetro da escara de desgaste, do inglês WSD (Wear Scar Diameter). A partir de um conjunto de amostras de diferentes combustíveis aplicados como lubrificantes, foram obtidas imagens das superfícies desgastadas. Desse modo, propõe-se neste trabalho explorar outras características das imagens além do WSD, permitindo assim uma melhor caracterização do desgaste e do tipo de lubrificante utilizado. Com as imagens adquiridas no ensaio de lubricidade, foram aplicadas técnicas de processamento de imagens utilizando o software Matlab e a biblioteca OpenCV para a obtenção de parâmetros quantitativos. A partir dessas informações, foi construída uma Rede Neural Artificial capaz de classificar novas imagens de acordo com o tipo de combustível utilizado no ensaio com uma eficiência média de 75%, mostrando o potencial da inteligência artificial para identificar e classificar padrões de desgaste a partir da análise de suas imagens.
Análise dos parâmetros de deposição e nanotribológica de dois líquidos iônicos em um substrato de silício
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-10-30) Fernandes Neto, Felipe; Alves, Salete Martins; https://orcid.org/0000-0002-2659-4746; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; Franceschini Filho, Dante Ferreira; Menezes, Rodrigo Prioli
Dois Líquidos Iônicos (LI) à base de fósforo foram depositados em um substrato de silício <111> via dip coating. Estes LI’s, trihexyltetradecylphosphonium bis(2,4,4-trimethylpentyl) phosphinate e tetrabutylphosphonium methanesulfonate, são dois possíveis candidatos para a lubrificação dos dispositivos micro/nanoeletromecânicos (MEMS/NEMS). Para avaliar isto, foram estudadas as suas capacidades de formar um filme adsorvido fino (1 a 100nm) na superfície do silício. Foram realizadas variações nos parâmetros de deposição como limpeza do substrato, diferentes concentrações e velocidade de deposição. A superfície foi analisada por meio de microscopia óptica, com o auxílio do microscópio de força atômica (AFM). Como resultado, foi possível observar a topografia, a variação da força atrito em função da carga normal aplicada e a força de adesão entre a ponta e o filme. Além disso, a espectroscopia Raman confocal (laser de 532 nm e potência de 7,2 mW), foi utilizada para observar a presença de líquido iônico em regiões especificas de interesse. Por meio dessas ferramentas, foi possível observar um comportamento distinto no coeficiente de atrito e no mecanismo de formação do filme na superfície entre os dois lubrificantes, o qual pode ser atribuído ao fato da diferença do tamanho da cadeia do cátion e consequentemente da sua força de adesão.
Análise tribológica de compósitos à base de cBN e WC empregando como ligante um sinterizante inovador
(2018-12-17) Souza, Dyego Monteiro de; Filgueira, Marcello; Medeiros, João Telesforo Nóbrega de; ; ; ; Cavalcante, Danielle Guedes de Lima; ; Mashhadikarimi, Meysam; ; Souza, Roberto Silva de; ; Alves, Salete Martins;
Com o desenvolvimento dos processos de fabricação, a indústria metal mecânica vem cada vez mais demandando avanços, principalmente na modernização das máquinas operatrizes e na evolução constante das ferramentas de corte. Nas ferramentas de corte, um dos principais focos são os materiais utilizados, onde busca-se a diminuição do consumo energético, melhor acabamento da peça final e uma maior vida útil da ferramenta. Os compósitos de WC amplamente utilizados, e o cBN, que já vem sendo estudado desde o final do século XX, vem em contínuo desenvolvimento buscando a otimização, assim como melhoria nas propriedades físico-químicas e mecânicas (dureza, tenacidade à fratura) em decorrência dos mais diversos materiais a serem usinados. Dentro deste escopo, este trabalho se propõe a estudar o desgaste dos pares tribológicos compósito WC - AISI 4140 e cBN - AISI 4140, visando assim, identificar a faixa de dureza ao qual esses matérias apresentam um melhor comportamento tribológico, para isso utilizou-se o ensaio com configuração pino sobre disco, tendo como pino (corpo de prova) um cilindro de WC ou cBN, ambos compostos por 90% de material duro + 10% de ligante sendo este ligante, composto por 90% Nb + 10% Ni e como disco (contra corpo) o aço AISI 4140 submetido a diferentes tratamentos térmicos, sendo eles: recozimento, têmpera e têmpera seguida de revenimemto. Com intuito de analisar os resultados obtidos nestes ensaios, foram medidos através de sensores instalados a bancada pino-disco o atrito dinâmico, profundidade da pista de desgaste, temperatura próxima a região do contado. Objetivando a caracterização da superfície do par tribológico antes do ensaio, foram realizadas medidas de dureza e rugosidade na região do contato. Após os ensaios, foram feitas análises da "trilha" de desgaste em MEV, EDS, DRX. A análise tribológica realizada neste trabalho mostrou a eficiência dos compósitos testados. Através do resultado tribológico obtido para este estudo constatou-se que ocorreu o mecanismo de falha por soltura dos grãos menos sinterizados de cBN, e posterior incrustamento destas partículas sobre a matriz metálica nas condições de ensaio cBN-R e cBN-TR, justificando a baixa eficiência do cBN como ferramenta de corte para materiais com dureza inferior a 40 HRC.
Aplicação de filmes finos sobre superfície metálica para redução de desgaste em sistema de injeção de combustível
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-10-26) Silva, Leonardo Chagas da; Alves, Salete Martins; ; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; ; http://lattes.cnpq.br/9340758076406278; Gonçalves, Polyana Alves Radi; ; http://lattes.cnpq.br/3663954468241649; Franceschini Filho, Dante Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/4956035681407259; Filgueira, Marcello; ; http://lattes.cnpq.br/0725750287341168; Costa, Thercio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421
A presente tese busca o desenvolvimento de um novo material para o revestimento de componentes do sistema de injeção utilizado nos motores do ciclo Diesel atualmente. Para isso, estudou-se a aplicação de filmes finos de bissulfeto de molibdênio (MoS2) e nitreto de titânio (TiN), depositados em multicamadas através da técnica de magnetron sputering, e a aplicação de filmes finos de carbono tipo diamante com silício incorporado (Silicon-incorporated Diamond-like Carbon - DLC-Si), depositados em multicamadas através da técnica PECVD utilizando silano + metano. As aplicações foram realizadas em superfícies de substratos de aços SAE 1045 nitretadas, também foi utilizando um terceiro conjunto - Amostras Controle, isto é, sem revestimentos. Para avaliar o desgaste sobre as amostras, desenvolveu-se um tribômetro, do tipo cilindro sobre disco (Tribocame - Tribocam), cujo funcionamento aproxima-se do que ocorre com alguns componentes da bomba de alta pressão do sistema de injeção Common Rail (C.R.I.S.). As amostras foram submetidas a um ensaio de contato deslizante sob carga cíclica, em meio a diesel S-10 B10, durante períodos predefinidos. A caracterização mecânica e tribológica dos filmes foi realizada por meio de avaliação dos aspectos microestruturais por microscopia eletrônica, análise química semiquantitativa, espectroscopia Raman, uniformidade, além de métodos como perda mássica, rugosidade e microdureza. Os resultados mostraram pela avaliação evolutiva das imagens de microscopia, que ambos os revestimentos responderam com maior eficiência em redução do desgaste frente às amostras não revestidas. Apesar de ter tido uma alta taxa de perda de massa nos primeiros ensaios, o filme de MoS2-TiN obteve os menores valores de rugosidade ao final do último ensaio, ratificando seu potencial tribológico em redução de atrito. Para as amostras de DLC-Si, foram registrados índices de rugosidades acima do padrão de retificação. A isso está relacionado à composição da deposição desses filmes. No entanto, tais amostras obtiveram menores taxas de perda mássica e apresentaram o melhor comportamento em meio à lubrificante utilizado.
Avaliação da ação corrosiva de diferentes biodieseis sobre o aço AISI 316 utilizando métodos eletroquímicos e planejamento estatístico
(2016-07-26) Dutra-Pereira, Franklin Kaic; Alves, Salete Martins; ; ; Barros, Joana Maria de Farias; ; Silva, Paulo Sérgio Gomes da; ; Bicudo, Tatiana de Campos;
O biodiesel e o diesel são substâncias orgânicas e corrosivas, que podem atacar tanques de combustíveis metálicos, hastes de conexão, sistemas de tubulações, aço de transporte e armazenamento, dentre outros constituintes metálicos. Atualmente, metais e aços, a exemplo do aço AISI 316, estão sendo cada vez mais usados em tanques de transporte e armazenamento de biocombustíveis. Com tais pressupostos, o objetivo do trabalho foi avaliar e comparar a ação corrosiva de diferentes biodieseis sobre o aço AISI 316. A metodologia consistiu na análise fisico-química dos óleos de soja, girassol e mamona, posteriormente os biodeiseis foram sintetizados através da reação de transesterificação pelas rotas metílica e etílica, fazendo uso do KOH como catalisador. Os biocombustíveis foram caracterizados seguindo as normas American Society of Testing Materials (ASTM) e por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Avaliou-se também o B7 disponível comercialmente. As estabilidades térmicas foram avaliadas via Termogravimetria (TG, DTG e DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial Dinâmica (DSC). O ensaio de corrosão consistiu em teste de imersão do aço em estudo, em diferentes horas. Foram utilizadas as medidas de Polarização Potenciodinâmica Linear (PPL) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), para a avaliação eletroquímica de corrosão. Posteriormente, o aço foi analisado através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), acoplado ao Espectrômetro de Energia Dispersiva de Raios X (EDS), e foi realizado análise química via Fluorescência de Raio X (FRX). Os resultados comprovaram que os biodieseis estão conforme as normas específicas da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Os conjuntos das técnicas indicaram que houve perda de massa e a análise da superfície evidenciou corrosão localizada por pitting. Com as curvas de polarização e impedância eletroquímica, observou-se que todos os biocombustíveis são agentes corrosivos, portanto, redutores. O B7 é o fluído que mais corrói os corpos de prova, fazendo uma nucleação de óxido, formando a passivação metálica após serem atacados pelo biocombustível. Por meio do FRX, observou-se que os biocombustíveis foram contaminados por metais de transição, quando expostos ao aço, catalisando reações de degradação dos biocombustíveis formando hidroperóxidos, o que se confirmou pelas mudanças nas vibrações dos espectros do FTIR. O tratamento estatístico comprovou que o modelo é aceitável e confiável, pois a análise de ruídos está próxima à linha padrão. O Modelo de Superfície de Resposta (MSR) indicou que o tempo de imersão é o fator que mais influencia na taxa de corrosão nos biodieseis sintetizados pela rota metílica, enquanto o índice de acidez é o que mais influencia nos ésteres etílicos.
Avaliação da sinergia entre aditivos iônicos e revestimentos TiN na resistência ao desgaste
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-13) Amorim, Maylo Lorran Costa; Alves, Salete Martins; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; http://lattes.cnpq.br/1485435292934025; Cunha, Rayane Dantas da; http://lattes.cnpq.br/6244643763040773; Medeiros Neto, João Freire de; http://lattes.cnpq.br/9128183600567956
O aumento da vida útil de componentes mecânicos depende principalmente da resistência ao desgaste e corrosão dos materiais e da forma que se dá o contato entre eles. Neste contexto, pesquisas em desenvolvimento de lubrificantes e revestimento superficial têm avançado bastante nos últimos anos, visando melhorias nas propriedades triboquímicas dos contatos metálicos. No que se refere aos lubrificantes, têm verificado a crescente utilização dos líquidos iônicos (LI), devido às suas características que melhoram, principalmente, a lubrificação, transferência de calor e durabilidade do lubrificante. Nesse sentido, o objetivo deste estudo é analisar quais interações triboquímicas ocorrem entre os líquidos iônicos e revestimentos de Nitreto de Titânio (TiN) depositados pelo processo de Deposição Física de Vapor (PVD) assistidos por plasma com a técnica de pulverização por magnetron sputtering, com potencial de -100 volts, corrente em 0,1 A e com a distância do alvo ao substrato de 350 mm, em discos de aço SAE 1045. Para analisar o desempenho tribológico deste material com e sem lubrificante foram realizados ensaios de pino sobre o disco. Como lubrificantes utilizou-se o óleo sintético Polialfaolefina (PAO) aditivado com líquido iônico do tipo Octil Sulfeto de 1-Butil-3-Metilimidazólio em concentrações de 0.5% e de 1%. O desgaste na superfície dos discos após o ensaio tribológico foram analisadas a partir de microscópio óptico, microdureza e perfilometria. Os resultados mostraram uma considerável redução do desgaste das superfícies revestidas e com a utilização do lubrificante, bem como no coeficiente de atrito. Estes resultados mostram a sinergia que há entre o aditivo e o revestimento de TiN, mostrando seu potencial em elementos de máquina, aumentando sua vida útil.
Avaliação do desgaste triboquímico de agulhas dos bicos injetores em motores diesel operando com biodiesel
(2015-08-06) Silva, Leonardo Chagas da; Alves, Salete Martins; ; ; Medeiros, Joao Telesforo Nobrega de; ; Souza, Roberto Silva de;
No sistema de alimentação de combustível dos motores do ciclo diesel, o bico injetor é uma peça chave para determinar o desempenho e o nível de emissões que esses motores geram. Foram feitas mudanças significativas na composição dos combustíveis, nas legislações que regulamentam as emissões de poluentes e, em uma escala bem menor, houve alguns estudos detalhados do impacto dessas mudanças nos componentes dos motores, como por exemplo, o bico injetor. O biodiesel é um combustível alternativo que vem de origem vegetal, é renovável, biodegradável e ambientalmente correto, produzido por uma reação de transesterificação de gordura animal ou vegetal. Atualmente, o B6 vem sendo substituído pelo B7 por questões de regulamentações na matriz energética do Brasil. O presente estudo teve como objetivo avaliar os principais mecanismos de falhas que atuam nos componentes de um bico injetor, em particular, na agulha do injetor, situada na ponta do bico. Este trabalho foi dividido em três etapas: na primeira delas, foi feito um estudo de campo, com visitas às oficinas mecânicas especializadas na manutenção do sistema de injeção diesel, para elaboração de um relatório sobre as problemáticas encontradas neste sistema. Na segunda, realizaram-se ensaios em uma bancada contendo um grupo motor-gerador, onde foram avaliados dois biocombustíveis: B6 e B6 aditivado, a fim de levantar parâmetros de desempenho dos biodieseis, que permitissem avaliar o desgaste qualitativo da superfície dessas agulhas. Por fim, a última etapa consistiu da análise microscópica da superfície desgastada das agulhas do bico injetor, estas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Energy Dispersive X-Ray Diffraction (EDS) e por espectroscopia Raman. Os resultados mostram que o motor que utilizou o B6 apresentou melhor desempenho em consumo específico e temperatura de funcionamento do bico injetor mais baixa em comparação com o motor que utilizou B6 aditivado. Além disso, também foi possível observar a presença do fenômeno do scuffing no guia da agulha do primeiro motor e, pits de oxidação na mesma região da agulha do bico injetor que utilizou B6 aditivado. Por fim, a última etapa consistiu da análise microscópica da superfície desgastada das agulhas do bico injetor, estas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia Raman. Os resultados mostram que o motor que utilizou o B6 apresentou melhor desempenho em consumo específico e temperatura de funcionamento do bico injetor mais baixa em comparação com o motor que utilizou B6 aditivado.
Avaliação experimental de nanolubrificante CuO/Óxido de Grafeno/POE em refrigerador de pequeno porte
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-19) Cavalcanti, Breno Câmara; Alves, Salete Martins; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; ; ; http://lattes.cnpq.br/9776699255368257; Bandarra Filho, Enio Pedone;
Nanofluidos de uma forma genérica consistem em uma mistura bifásica de partículas sólidas de dimensões nanométricas dispersas em um fluido base. Na literatura, uma variedade de nanopartículas tem sido utilizada para investigar a capacidade de melhora das propriedades tribológicas e térmicas de lubrificantes obtendo-se resultados potencialmente interessantes. Este trabalho tem como principal objetivo a preparação de um nanolubrificante híbrido a partir de nanopartículas de óxidos de grafeno (OG) e cobre (CuO) na proporção de 1:1 e concentrações de 0,05; 0,1 e 0,2% em massa dispersas em óleo sintético polioléster comercial. As amostras foram submetidas a banho ultrassônico e a estabilidade destas foi avaliada através do método de observação visual da sedimentação das nanopartículas. As viscosidades dos nanofluidos foram mensuradas numa faixa de temperatura de 10 a 60°C. O desempenho tribológico foi avaliado através do teste High Frequency Reciprocating Rig (HFRR) do tipo esfera no disco a 50°C, obtendo valores para coeficiente de atrito, formação de filme lubrificante e diâmetro da escara de desgaste na esfera. O coeficiente de condutividade térmica foi medido método do fio quente transiente a 25°C. As temperaturas, pressões e potência elétrica de um refrigerador foram monitoradas e comparou-se o sistema operando com lubrificante comercial e com os nanolubrificantes. Em comparação com o fluido base puro, evidenciou-se uma mínima variação na viscosidade dinâmica, com tendência de aumento para maiores concentrações de nanopartículas, redução de até 24% na escara de desgaste e 15% no coeficiente de atrito além de leve aumento de até 2% para coeficiente de condutividade térmica. Observou-se redução na potência elétrica consumida pelo compressor operando com nanolubrificante de até 4,1% e aumento no COP de até 4,7%.
Avaliação experimental de nanolubrificante híbrido composto de Al2O3 e grafite
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-07-07) Holanda, Raphael Araújo de; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/5632792751894790; Alves, Salete Martins; ; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; Bandarra Filho, Enio Pedone; ; http://lattes.cnpq.br/8157552858330455; Almeida, Igor Marcel Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/2914541046309057
Nanolubrificantes híbridos são obtidos pela adição de dois ou mais tipos dissimilares de nanopartículas ao lubrificante base e possuem inúmeras aplicações em diversos seguimentos da engenharia. Nesta pesquisa foi avaliado uma nova composição de nanolubrificante híbrido a partir da adição das nanopartículas de Al2O3 e grafite, variando as concentrações de 0,1 g/L a 2,0 g/L na razão em massa de 50/50, a um óleo lubrificante POE para aplicação em sistema de refrigeração. As nanopartículas de alumina foram adquiridas comercialmente, enquanto que as nanopartículas de grafite foram desenvolvidas em moinho planetário de alta energia, sendo ambas as nanopartículas caracterizadas através dos ensaios de MEV, MEV-FEG, DRX, FRX, EDX e tamanho de partícula. Foram preparadas as amostras dos nanolubrificantes híbridos através do método de dois passos com duração de 24 horas na etapa de sonicação e 24 horas na etapa de agitação rotativa. Posteriormente as amostras de nanolubrificantes híbridos foram avaliadas com relação à estabilidade através dos ensaios de inspeção visual, tamanho de partícula, potencial Zeta e potencial hidrogeniônico. Também foram submetidas às análises experimentais para mensuração das propriedades termo-reológicas, através dos ensaios de densidade, condutividade térmica, viscosidade dinâmica, tensão de cisalhamento e taxa de deformação, assim como a análise de desempenho tribológico para caracterização da eficiência do nanolubrificante híbrido em comparação ao óleo lubrificante POE de referência. A partir das avaliações desenvolvidas nesta pesquisa, concluiu-se que as alterações observadas nas propriedades termo-reológicas e de desempenho tribológico dos nanolubrificantes híbridos propostos, não foram positivas em relação ao óleo lubrificante POE de referência.
Avaliação tribológica de um lubrificante aditivado com nanopartículas de carbono amorfo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-17) Henriques, Gustavo Moura de Miranda; Alves, Salete Martins; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; http://lattes.cnpq.br/3090510485624560; Araújo Neto, Antônio Paulino de; Almeida Júnior, Francisco Alves Maia de
Este estudo se concentra em analisar influência tribológica da concentração de nanopartículas de carbono amorfo como aditivo de um óleo de soja epóxidado. Os materiais avaliados foram os lubrificantes supracitados nas condições de 0%, 0,05%, 0,1% e 0,2% de concentração mássica de nanopartículas. No ensaio tribológico foi utilizado um tribômetro com configuração pino contra disco e com contato não-conforme, com uma esfera de aço SAE 52100 como contra corpo e um disco de aço SAE 1045 como corpo de prova. Uma câmera de alta velocidade foi utilizada para avaliar a manutenção de filme lubrificante e o seu aspecto durante o ensaio. As velocidades de deslizamento e as cargas aplicadas se mantiveram constantes em 0,314 m/s e 100 N, respectivamente, para todas as condições avaliadas durante 3600 s. Os resultados mostram que a adição das nanopartículas tem um efeito de diminuição do coeficiente de atrito inicialmente, bem como na capacidade do lubrificante de dissipar calor.
Avaliação tribológica de um óleo mineral aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro
(2017-08-14) Santos, Marcionila Neli Lima dos; Alves, Salete Martins; https://orcid.org/0000-0002-2659-4746; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; http://lattes.cnpq.br/4985216723832105; Nascimento, José Heriberto Oliveira do; https://orcid.org/0000-0001-6804-2854; http://lattes.cnpq.br/7033735079037677; Souza, Roberto Martíns de
O estudo da síntese e propriedades das nanopartículas superparamagnéticas vem crescendo de forma significativa ao longo dos anos, abrangendo diversas áreas do conhecimento. A aditivação de nanopartículas em óleos minerais é uma delas, para atuarem como lubrificantes, apresentando propriedades tribológicas superiores aos comerciais, reduzindo o coeficiente de atrito e o desgaste dos elementos mecânicos. Essa dissertação tem como finalidade estudar o desempenho tribológico de um óleo mineral parafínico aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs), a fim de avaliar a influência da inserção das nanopartículas nas propriedades tribológicas (coeficiente de atrito e desgaste) quando submetido a diferentes cargas e rugosidades da superfície. Os ensaios foram realizados no tribômetro SRV-4. Os parâmetros analisados foram tamanhos de nanopartículas (2 nm, 7 nm e 15 nm), a rugosidade da superfície, sendo esta polida, lixada e retificada, e a carga aplicada, no modo rampa de 30N a 250N. A caracterização das nanopartículas foi realizada por Difração de Raio X (DRX), Microscopia Eletrônia de Transmissão (MET) e Sistema de Medidas das Propriedades Físicas (PPMS). Quanto a caracterização do óleo puro e do ferrofluido, foi realizada por FTIR. Os valores de coeficiente de atrito foram adquiridos durante o ensaio na SRV-4. Já o desgaste da esfera AISI 52100 e do disco AISI H13 foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia Raman e Interferometria de Luz Branca, tendo como referência os resultados obtidos para o óleo puro. As SPIONs tiveram suas melhores performances como aditivo antifricção em baixas cargas (30N e 50N) e em superfície rugosa (Retificada).
Caracterização da integridade estrutural da fibra capilar tratada com diferentes produtos químicos
(2019-05-08) Maurício, Larissa Paula Alves; Alves, Salete Martins; Nascimento, José Heriberto Oliveira do; ; ; ; Nunes, Juliana de Souza; ; Costa, Sílgia Aparecida da;
Os tratamentos capilares têm como finalidade proteger e tratar os fios de agressões externas e processos químicos. Contudo, devido ao crescente avanço tecnológico é necessário ter conhecimento dos danos para a escolha do tratamento ideal para a fibra capilar. Este trabalho visa analisar os produtos disponíveis no mercado de nutrição capilar aplicado em inúmeros processos químicos, que se justifica pela dificuldade de encontrar informações científicas sobre os protocolos de tratamento para esses processos que danificam o cabelo intensamente. Foram analisadas amostras de cabelos virgens e com processos de alisamento, tintura e descoloração antes e após mudanças provocadas por diferentes tratamentos de nutrição capilar. Além de verificar a eficiência dos tratamentos após danos estruturais causados por esses processos químicos separadamente. Para a caracterização capilar, foram utilizadas técnicas de difratometria de raios X, espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de fourier (FTIR) e espectroscopia Raman. Para análise morfológica, utilizou-se a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Na análise térmica foram utilizadas as técnicas de termogravimétria (TG) e a calorimetria exploratória diferencial (DSC). Após os tratamentos foi possível observar por meio do FTIR que várias ligações importantes foram modificadas, como as ligações S-S, SO3, C-H, C=O assim como as estruturas secundárias de proteínas que sofreram alterações em suas conformações. Os resultados demonstram que os processos químicos modificaram a estrutura conformacional da queratina, e que a soma destes é prejudicial à fibra, modificando quimicamente e fisicamente a estrutura capilar. Apesar de tais produtos serem destinados a mudarem positivamente a estrutura e a aparência do cabelo, acabam por consequência, gerando certos danos indesejáveis. Na análise térmica constatou-se a perda de massa em todos os processos químicos e tratamentos, e as amostras também apresentaram transição vítrea (Tg). Os resultados em geral confirmaram que o tratamento em que se sobressaiu, nas análises realizadas, foi o produto a base de óleo de coco e glicerol, do tratamento profissional, mais especificamente no processo de maior degradação da fibra, que foi a descoloração seguida por tintura. Isso demonstrou que este tratamento profissional ocasionou um padrão de deformação morfológica diferente na superfície capilar em níveis superiores ao esperado chegando a restaurar células cuticulares.
Comparação de técnicas de modificação superficial e suas influências na adesão do revestimento em ferramentas de metal duro
(2014-02-11) Albano, Wendell; Alves, Salete Martins; ; ; Oliveira, Adilson Jose de; ; Rodrigues, Alessandro Roger;
Os revestimentos propiciam um aumento na vida útil da ferramenta de corte, contudo é importante ressaltar que as características superficiais da ferramenta interferem diretamente na adesão deste revestimento. Técnicas de modificação superficial são frequentemente empregadas e visam modificar a rugosidade nas ferramentas para melhorar a adesão dos revestimentos a serem aplicados. Muitos trabalhos foram publicados nessa área enfatizando que a aderência do revestimento ao substrato depende de interações físicas entre os dois materiais. Entretanto, os ensaios apresentados para a comprovação da aderência, não são condizentes com os processos de usinagem, como por exemplo, o ensaio de indentação que é comumente encontrado em artigos científicos. Portanto, este trabalho tem como objetivo comparar duas técnicas de modificação superficial em ferramentas de metal duro, onde ensaios de usinagem foram realizados para analisar a aderência do revestimento. As técnicas comparadas foram a pulverização catódica (sputtering) e o polimento químico. O sputtering foi realizado em reatores de plasma onde os íons positivos produzidos nessa técnica se chocam com as amostras e arrancam átomos ou moléculas da superfície modificando a rugosidade, já para o polimento químico utilizou-se de soluções ácidas e alcalinas para remover material das superfícies das ferramentas alterando a rugosidade inicial. Após os tratamentos superficiais, as amostras foram revestidas com um filme de TiNAl com uma espessura de 4,4 µm. Em seguida, foram submetidas a ensaios de vida através do processo de torneamento externo de ferro fundido. Para a verificação do fim de vida das ferramentas utilizou-se da técnica de microscopia óptica. De maneira geral observou-se que as ferramentas tratadas por sputtering apresentaram um incremento substancial na vida das ferramentas, provando que a mudança na rugosidade melhora a adesão do revestimento ao substrato.
Comportamento mecânico de materiais compósitos submetidos a impacto de baixa velocidade na presença de concentradores de tensão
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-03-27) Neto, José Lira Braga; Freire Junior, Raimundo Carlos Silverio; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de; ; ; ; Barbosa, Joelton Fonseca; ; Alves, Salete Martins; ; Amico, Sandro Campos;
Os compósitos vêm sendo amplamente utilizados em diversos setores da engenhariam devido alta resistência específica e alto módulo específico. Com a crescente aplicação de compósitos, é cada vez mais importante entender, prever e controlar suas falhas nas quais os defeitos podem desempenhar um papel fundamental. Defeitos são imperfeições de materiais gerados na fabricação ou durante serviços prolongados. Um dos defeitos mais comuns ao processamento de compósitos refere-se à formação de vazios. Os vazios causam a redução das propriedades mecânicas e por isso, torna-se importante avaliar o comportamento do material na presença deste tipo de defeito. Outro fator que pode levar a uma redução nas propriedades são os danos causados por impactos de baixa velocidade, gerando danos internos no material comprometendo sua integridade. Este trabalho tem objetivo é avaliar o comportamento devido ao impacto de baixa velocidade em compósitos poliméricos considerando concentradores de tensão (dois furos laterais ao ponto de impacto) e encontrar as propriedades mecânicas residuais destes materiais por meio do FAI (Flexural After Impact). Na análise das propriedades residuais se desmembrará os efeitos do dano e dos concentradores de tensão avaliando suas influências individuais no aumento do fator de concentração de tensão (K). Este desmembramento será realizado através de ensaios que considerem os efeitos isolados de cada caso e uma formulação que os relaciona. Além disso, também avaliará a influência do percentual de vazios no impacto e na resistência residual desenvolvendo-se dois compósitos a base de tecido de fibra de vidro-E com percentuais de vazios diferentes. Pelos ensaios realizados, verificou-se que o dano causado pelo impacto aumentou em 18% o fator de concentração do material, porém nas amostras ensaiadas com furos laterais o dano possuiu uma influência de somente 5% na diminuição da resistência residual
Uma contribuição para o desenvolvimento de um esclerômetro pendular instrumentado
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-14) Nascimento, Gabriel Cirilo do; Melo, Anderson Clayton Alves de; http://lattes.cnpq.br/5242440649066569; http://lattes.cnpq.br/6284103754956875; Souto, Ulisses Borges; http://lattes.cnpq.br/5255022158676985; Alves, Salete Martins; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323
Nas diversas operações de usinagem convencional, surgem forças que podem provocar deformações indesejadas, aumento de temperatura e desgaste das arestas de corte das ferramentas e, consequentemente, prejuízos econômicos. Monitorar tais forças é imprescindível para a otimização do processo de usinagem, entretanto, muitas vezes, esse monitoramento pode se tornar caro. Assim, a esclerometria pendular se apresenta como uma solução rápida e barata para o estudo do processo de usinagem convencional de forma simulada, pois representa de forma satisfatória os fenômenos que ocorrem no processo de formação do cavaco. Sendo assim, o presente trabalho teve como principal objetivo dar uma contribuição na construção de um esclerômetro pendular instrumentado que vem sendo desenvolvido no Laboratório de Manufatura da UFRN. Nesse caso, a contribuição se refere à adequação e montagem da estrutura do equipamento, além do projeto e fabricação do cabeçote riscador. Todo o trabalho foi previamente modelado usando o software CAD SolidWorks® 2019, a fim de evitar problemas na montagem e fabricação das diversas partes do equipamento. Em se tratando de uma contribuição objetivando a finalização da máquina, concluiu-se que os resultados obtidos foram satisfatórios para que, quando finalizado, o esclerômetro possa ser capaz de mensurar grandezas como dureza dinâmica da amostra ensaiada, forças de riscamento (componentes normal e tangencial), coeficiente de atrito e energia específica.
Contribuição para o desenvolvimento de um esclerômetro pendular instrumentado para avaliação de lubrirrefrigerantes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-22) Silva, Uellen Nicolete; Melo, Anderson Clayton Alves de; http://lattes.cnpq.br/5242440649066569; http://lattes.cnpq.br/1208145189854284; Souto, Ulisses Borges; http://lattes.cnpq.br/5255022158676985; Alves, Salete Martins; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323
Esclerometria pendular é uma técnica de riscamento desenvolvida para medir grandezas como a energia específica consumida no ensaio, a dureza dinâmica do material riscado e as forças desenvolvidas durante o teste. Tais grandezas podem ser relacionadas com propriedades do material riscado, como sua resistência à abrasão e dureza por indentação. A técnica pode ainda ser usada para simular o arranque de material durante o processo de usinagem e avaliar os diversos meios lubrirrefrigerantes no qual a usinagem ocorre. Este trabalho teve como objetivo dar uma contribuição ao desenvolvimento de um esclerômetro pendular de passe único instrumentado, com o intuito de estudar o comportamento tribológico de materiais sob diversas condições de lubrirrefrigeração. O objetivo final do projeto é que o equipamento seja capaz de fornecer a energia específica, a dureza dinâmica, as componentes normal e tangencial da força envolvida no riscamento e o coeficiente de atrito. Para isso, alterações em uma estrutura anterior estão sendo feitas, com o objetivo de adequá-la ao propósito. Para a instrumentação do equipamento está sendo desenvolvido um sistema de aquisição de dados usando a plataforma MyDAQ, apoiada pelo software LabView, ambos da National Instruments. As modificações realizadas foram suficientes para garantir a boa montagem e bom funcionamento do equipamento e o sistema de aquisição de dados foi capaz de realizar a aquisição, amplificação e conversão dos sinais, além de exibi-los e determinar as variáveis de interesse.

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