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Título: Automação de uma máquina de torção visando sua aplicação na realização de ensaios a frio e a quente.
Autor(es): Oliveira Filho, Wagner Rossi de
Orientador(es): Faria, Geraldo Lúcio de
Rocha, Ronilson
Palavras-chave: Processos de fabricação - automação
Laminação - metalurgia
Engenharia de produção
Data do documento: 2017
Membros da banca: Faria, Geraldo Lúcio de
Vilela, Jefferson José
Godefroid, Leonardo Barbosa
Rocha, Ronilson
Referência: OLIVEIRA FILHO, Wagner Rossi de. Automação de uma máquina de torção visando sua aplicação na realização de ensaios a frio e a quente. 2017. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Resumo: Experimentos em escala real no setor metalúrgico possuem baixa viabilidade econômica para sua realização. Ainda sim, existe a necessidade contínua de aperfeiçoamento de processos de produção em busca de eficiência e qualidade nos produtos. Entre eles o processo de laminação a quente, que tem sido objeto de muitas pesquisas na ultimas décadas. Os fenômenos que ocorrem neste processo podem ser estudados em pequena escala por meio de ensaios de torção a quente, simulando condições semelhantes ao processo metalúrgico industrial. Neste trabalho foi realizada a automação e adaptação de uma máquina de torção de carregamento por pendulo da fabricante Amsler, desde a etapa de seleção de materiais e dispositivos, com o objetivo de permitir a realização de ensaios automatizados a frio e a quente, possibilitando assim que, no futuro, estudos possam ser desenvolvidos no intuito de simular o comportamento mecânico de aços em processos de laminação a quente. Um algoritmo para desenvolvimento de um software de controle e aquisição de dados da máquina foi proposto e executado utilizando a ferramenta LABVIEW. A execução do projeto de automação se mostrou viável e eficiente. Obteve-se uma máquina de torção automatizada completamente funcional e capaz de realizar ensaios a quente em temperaturas máximas de até 1150oC, incluindo a possibilidade de realização de ensaios por passes. Foi constatado um erro máximo de 0,7% para o fundo de escala do momento de torção e até 0,72o para o ângulo de torção. Foram realizados ensaios de torção a frio e a quente que comprovaram a eficiência do sistema e permitiram a visualização de fenômenos como o encruamento e recuperação por meio das curvas de tensão-deformação.
Resumo em outra língua: In metallurgical industrial facilities, experiments on real scale, in general, have low economic viability due to involved costs. However, many of these studies are strongly important aiming to promote the continuous improvements on production processes. The hot rolling process is a good example. Nowadays, the physical phenomena that occur during this process have been the subject of many research works. The technical literature shows that the most part of them can be studied on a bench scale through hot torsion tests, simulating similar conditions to the industrial process. In this work, the adaptation and automation of a torsion machine with pendulum loading mechanism, manufactured by the Amsler Company, was performed, considering the material and device selection stage and the machine mechanical operation, in order to allow the realization of automatized hot torsion tests. An algorithm for the machine control and data acquisition software was proposed, developed and executed using the LABVIEW tool. The execution of the automation project proved viable and efficient. A fully functional automated torsion machine capable of conducting hot tests up to 1150 oC was obtained, including the possibility of performing tests with passes. A maximum error of 0,7% was verified for the scale limit of the twisting moment and up to 0.72o for the angle of twist. Few tests were performed and highlighted the system efficiency and allowed the visualization of phenomena such as hardening and recovery through stress-strain curves.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/8717
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