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Título: Modelagem de estrutura metálica para equipamento de perfuração e sondagem.
Autor(es): Ghidetti, Rafael Segatto
Orientador(es): Paula, Geraldo Donizetti de
Magalhães, Paulo Henrique Vieira
Palavras-chave: Sondagem
Estrutura metálica
Análise estrutural
Método de elementos finitos
Data do documento: 2018
Membros da banca: Paula, Geraldo Donizetti de
Magalhães, Paulo Henrique Vieira
Souza, Flávio Teixeira de
Brandão, André Luís Riqueira
Referência: GHIDETTI, Rafael Segatto. Modelagem de estrutura metálica para equipamento de perfuração e sondagem. 2018. 139 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Construção Metálica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Resumo: As perfuratrizes são equipamentos capazes desempenhar diversas funções sendo uma delas a perfuração para localizar riquezas minerais nos mais variados terrenos, papel fundamental no processo de extração. Estes equipamentos atuam com muita frequência no Brasil devido à presença de uma enorme riqueza natural como o minério de ferro, água e petróleo. Com a necessidade de utilizar esses equipamentos em áreas de difícil acesso foi necessário desenvolver uma nova estrutura metálica da torre de uma perfuratriz com o objetivo de reduzir o peso do equipamento como forma de facilitar as operações, além de ser uma estrutura robusta e capaz de atender aos requisitos de projeto estabelecidos pela empresa. Para a realização das análises estruturais utilizou-se cálculos analíticos e o método de elementos finitos. Na primeira etapa da análise, foi utilizado o software FTOOL como forma de verificar as reações, cortantes, normais e momentos fletores e após estas verificações, cálculos estruturais para encontrar as máximas tensões e fatores de segurança. Para a segunda etapa da análise, foi utilizado o software ANSYS, que através da modelagem em 3D das estruturas foi possível aplicar todos os apoios e carregamentos que gerou as máximas tensões e fatores de segurança. Com as análises, foi possível realizar a comparação e validação dos resultados que resultou na construção de um protótipo. Este protótipo foi submetido à testes internos e testes em campo. Foi possível verificar um alívio de peso nas estruturas analisadas e consequentemente uma redução de peso do equipamento como um todo.
Resumo em outra língua: Rotary drills are equipment capable of performing various functions; Being one of than drilling boreholes to determine ore reserves in different terrains, main hole on extraction process. This kind of equipment perform very frequently in Brazil due to the presence of large ore deposits such as iron, water and oil. With the need to use these equipment in abrasive terrains, it was necessary to develop a new tower metallic structure of the drill with the objective of reducing the weight of the equipment to facilitate operations, besides being a robust structure being able to meet requirements established by the company. In order to perform the structural analyzes, it was used analytical calculations and the finite element method. In the first stage of the analysis, FTOOL software was used to verify the reactions, shear, normal and bending moments and after these verifications, structural calculations to find the maximum tensions and safety factors. For the second stage of the analysis, ANSYS software was used, which allowed apply all the supports and loads that generated the maximum tensions and safety factors through the 3D modeling of the structures. With the analysis generated, it was possible to perform the comparison and validation of the results that lead to the construction of a prototype. This prototype was subjected to internal tests and field tests. With the study, It was possible to verify a weight relief in the analyzed structures and consequently a reduction of weight of the equipment as a whole.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Construção Metálica. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10622
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 20/12/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.
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