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‣ Controle de sistema de mancais magnéticos ativos para um motor de indução linear tubular.; Control system applied to active magnetic bearings for a tubular linear induction motor.

Monaco, Leandro Henrique
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 08/10/2012 Português
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37.814478%
Para aplicações de extração de petróleo de poços em terra foi desenvolvido pelo Laboratório de Eletromagnetismo Aplicado (LMAG) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo um protótipo de motor de indução linear tubular (MILT), onde o movimento axial do secundário do motor aciona diretamente a bomba de extração situada no fundo do poço. Numa segunda etapa, foi prevista a substituição dos mancais mecânicos por dois mancais magnéticos ativos (AMBs), que permitem melhor movimentação e praticamente nenhum atrito, reduzindo o desgaste causado por impurezas contidas no petróleo extraído, e consequentemente os esforços de manutenção. Todavia, o protótipo atual possui apenas um mancal magnético, e o outro é mecânico. O presente trabalho apresenta a instalação do segundo mancal magnético ao protótipo do MILT, e propõe realizar o controle do sistema de mancais magnéticos para o MILT, tendo em vista um problema multivariável, onde as posições do secundário do motor em relação aos dois mancais são correlacionadas, bem como as ações de controle sobre os mesmos. O trabalho faz uma revisão do sistema atual com um AMB, abordando sua concepção física, modelagem e o controlador, e tal controlador é replicado para o segundo AMB. Um novo modelo é apresentado...

‣ Detecção de falhas em mancais de rolamento por análise de vibrações em banda larga : um caso prático de aplicação em uma população de equipamentos rotativos

Menna, Alexandre Ribeiro
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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37.72369%
No contexto industrial atual, no qual a máxima disponibilidade dos equipamentos ligados ao processo produtivo representa um fator crítico de sucesso, a manutenção industrial passa a desempenhar função estratégica, uma vez que se mostra necessário trabalhar pela prevenção e detecção antecipada das falhas. O constante desenvolvimento das técnicas de análise de vibração tem representado um diferencial na manutenção preditiva de equipamentos rotativos. A detecção de defeitos cada vez menores é constantemente demandada, a fim de possibilitar a ação planejada das equipes de manutenção. O acompanhamento de valores globais de velocidade não é totalmente eficaz nesta situação, e a análise do espectro em baixas freqüências do sinal de vibração nem sempre fornece indícios com a antecipação necessária. Nos equipamentos rotativos, a análise espectral do envelope de aceleração tem sido a alternativa mais precisa para a detecção de defeitos nos mancais de rolamento. O objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade de uma análise simplificada do envelope de aceleração através do estabelecimento de um valor numérico único, dotado de referenciais práticos que permitam o diagnóstico de pequenos defeitos com a antecedência adequada. Parte-se da análise de sinais de vibração reais obtidos a partir de uma amostra de conjuntos motor – bomba centrífuga...

‣ Mancais magnéticos ativos para atenuação de vibrações em eixos rotativos

Guirao, Victor Suman
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 136 f. : il.
Português
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37.72369%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS; Este trabalho trata do controle de vibrações em rotores utilizando mancais magnéticos ativos. Foram apresentadas simulações numéricas para o posicionamento ótimo de um atuador magnético utilizado para atenuar vibrações em rotor apoiado por mancais convencionais. O posicionamento ótimo do atuador foi implementado utilizando como função objetivo as normas H2 e H∞. Para modelar o rotor foi utilizado o método de elementos finitos (MEF) e a técnica de redução pseudo-modal para diminuir o esforço computacional durante o controle. As simulações mostraram que um bom posicionamento do atuador aliado ao controle LQR proporcionam grandes reduções dos níveis de vibração no rotor, quando comparado aos níveis de vibração do rotor original. Para a bancada de testes foram realizadas simulações adicionais, tendo em vista que o rotor experimental utiliza dois mancais magnéticos para levitar e controlar as vibrações. Foram apresentados os resultados de simulações de dois controladores LQR projetados com os dados da bancada de testes utilizada nos experimentos. O primeiro controlador considera modelo de rotor flexível modelado pelo método de elementos finitos e reduzido com a técnica de redução pseudo-modal. O segundo controlador foi modelado considerando o rotor como sendo um corpo rígido. Os resultados experimentais foram confrontados com os resultados de simulação e com os resultados obtidos do controlador do fabricante que forneceu a bancada; This paper deals with vibration control of rotors using active magnetic bearings. Numerical simulations were presented for the optimal positioning of a magnetic actuator used to attenuate vibrations in rotor supported by conventional bearings. The optimal positioning of the actuator was implemented using as objective function the norm H2 e H∞. To model the rotor was used finite element method (FEM) and the pseudo-modal reduction technique to reduce computational effort during the control. The simulations showed that a good positioning actuator combined to the control LQR provide great reductions in the levels of vibration in the rotor...

‣ Controle ativo de vibração de rotores com mancais magnéticos: influência da flexibilidade dos rotores

Gonçalves Junior, Romildo
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 139 f. : il. (algumas color.)
Português
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37.72369%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS; Este trabalho apresenta uma análise teórica do desempenho de um sistema de controle ativo de vibração de rotores utilizando mancais magnéticos. O esquema de controle ativo proposto utiliza a estratégia de controle ativo feedforward sobreposta ao sistema de controle feedback dos mancais magnéticos. O desempenho desse sistema de controle foi analisado em função da flexibilidade dos rotores considerando o impacto do número e da localização dos atuadores e dos sensores de erro sobre a redução dos níveis de vibração desses rotores, tanto em termos de vibração global quanto em termos de vibração local. O sistema de controle foi aplicado em um modelo teórico de rotor desenvolvido através do método da matriz de impedância.; This work presents a theoretical analysis of the performance of a system of active control of rotor vibrations using magnetic bearings. The proposed scheme of active control uses a feedforward active control strategy superimposed on the feedback control system of the magnetic bearings. The performance of this control system was analyzed as a function of the rotor flexibility considering the impact and optimization of the actuators and error sensors placement on the reduction of vibration levels of these rotors...

‣ Controle ativo de vibrações de rotores com mancais magnéticos: influência dos parâmetros do controlador PID

Guiráo, Paulo Henrique Fulanete
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 114 f. : il., (algumas color.)
Português
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37.59798%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS; Neste trabalho apresenta-se uma análise teórica do desempenho de um sistema de controle ativo de vibrações de rotores utilizando mancais magnéticos. Trata-se de uma alternativa de controle ativo de vibrações de rotores onde um sistema adaptativo feedforward é empregado sobreposto ao sistema de controle feedback dos mancais magnéticos. O desempenho de algumas arquiteturas de controle, tanto em termos de vibração global como em vibração local do rotor, foi analisado dando ênfase na variação do ganho proporcional e derivativo do controlador PID, que compõe o circuito de controle do mancal magnético ativo. Também foi analisado o efeito da posição e do número de sensores de erro, bem como o efeito do mancal atuador utilizado, sobre o desempenho das estratégias de controle. O sistema de controle foi aplicado em um modelo teórico de rotor desenvolvido pelo método da matriz de impedância.; In this work a theoretical analysis of the performance of a system which actively controls vibrations of rotors using magnetic bearings is presented. The proposed system of control is an alternative of active control of rotor vibrations in which an adaptive feedforward system superimposed on the feedback control system of the magnetic bearings is used. The performance of some control architectures was analyzed...

‣ Modelagem de mancais hidrodinamicos com movimento oscialatorio; Model for hydrodynamic bearings with oscillating motion

Irineu Gandara Neto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/02/2006 Português
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37.72369%
Neste trabalho foi desenvolvido um modelo matemático para mancais hidrodinâmicos com movimento oscilatório. Ao contrário dos mancais convencionais, o eixo não desenvolve um movimento completo de rotação dentro do mancal e passa a pertencer a uma nova classe definida como mancais hidrodinâmicos de movimento oscilatório. A motivação do trabalho veio da tribologia dos motores de combustão interna, na qual procurou-se estudar o problema de lubrificação do mancal que estabelece a conexão entre pistão e biela. Para análise do problema, assumiu-se o escoamento de um fluido viscoso com inércia desprezível dentro de uma folga inclinada formada pelas superfícies do eixo e mancal. A superfície interior é fixa enquanto a superfície exterior desenvolve um movimento oscilatório que resulta num escoamento combinado de Couette e Poiseuille. Usando a mesma abordagem da teoria da lubrificação de Reynolds e a solução na forma complexa conforme sugere o 2º problema de Stokes, as equações de conservação da massa e quantidade de movimento foram integradas analiticamente e forneceram os campos de velocidade, pressão e as forças hidrodinâmicas. Como resultado, pôde-se determinar a espessura do filme de óleo em função do tempo e da freqüência de oscilação que permitiu avaliar as condições de lubrificação do sistema; In this work was developed a mathematical model for the hydrodynamic lubrication problem applied to bearings with oscillating motion. In contrast with common bearings...

‣ Comportamento dinamico de mancais de guia de hidrogeradores de grande porte; Dynamic behavior of large hydrogenerators guidebearings

Geraldo Carvalho Brito Junior
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/08/1996 Português
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37.936848%
Este trabalho é dividido em duas partes, uma teórica e outra experimental. Na primeira parte é apresentado um procedimento, estabelecido com base em um estudo analítico da Equação de Reynolds, para determinar os coeficientes de rigidez e de amortecimento do filme lubrificante de mancais de guia de grandes hidrogeradores. Ele é aplicado aos mancais de guia superiores das unidades geradoras da Usina Hidrelétrica de Itaipu e os coeficientes resultantes são comparados àqueles obtidos com o uso de um programa que emprega o Método das Diferenças Finitas para solucionar a Equação de Reynolds. A parte experimental é baseada na análise de diversas falhas ocorridas em hidrogeradores, nos resultados de alguns ensaios especiais e no monitoramento das temperaturas dos mancais e da oscilação do eixo das dezoito unidades geradoras de Itaipu, desenvolvido ao longo de um período de cinco de anos. Ela mostra que os modelos matemáticos de hidrogeradores, utilizados para prever o comportamento dinâmico destas máquinas na fase de projeto ou como um ferramenta de manutenção preditiva na fase de operação, precisam incluir os efeitos das forças de rigidez e de amortecimento do filme lubrificante dos mancais de guia. Finalmente, são analisadas as conseqüências de diversos fenômenos que ocorrem em hidrogeradores...

‣ Analise de mancais hidrodinamicos em rotores sob instabilidade fluido-induzida; Hydrodynamic journal bearing analysis under fluid-induced instabilities

Helio Fiori de Castro
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 22/02/2007 Português
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37.814478%
Neste trabalho, foi realizada a análise e validação de um modelo de sistema rotativo sustentado por mancais hidrodinâmicos. Para isto, considerou-se um modelo não-linear de mancal hidrodinâmico. A parte girante do sistema foi modelada pelo Método dos Elementos Finitos. Este modelo é capaz de simular a resposta do sistema a auto-excitação causada pelo ilme de óleo no mancal hidrodinâmico. Para calibração do modelo, um método de ajuste metaheurístico, baseado em Algoritmo Genético e Recozimento Simulado foi aplicado. Após o ajuste do modelo, compararam-se os resultados da simulação, considerando o resultado do ajuste, e resultados adquiridos na bancada experimental de teste do Laboratório de Máquinas Rotativas (DPM) na Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP. Uma especial atenção foi dada na análise dos esforços hidrodinâmicos, pois se buscou levantar os coeficientes dinâmicos lineares (coeficientes de amortecimento e rigidez) dos mancais através dos resultados obtidos experimentalmente e pelas simulações. Além disto, foram estimados coeficientes não-lineares das forças, os quais são relacionados a termos quadráticos de deslocamentos e velocidades e suas combinações, ressaltando o caratê não-linear deste tipo de mancais. Os resultados demonstraram que o modelo não-linear de mancais hidrodinâmicos é capaz de representar a instabilidade fluidoinduzida; In this investigation...

‣ Avaliação do uso de mancais ativos em motores de combustão interna; Evaluation on the use of active bearing in internal combustion engines

Guilherme Henrique Mayer Alegre
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/06/2009 Português
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Legislações mais severas em relação ao consumo de combustível e a redução na emissão de gases estão fazendo com que os motores de combustão interna operem com pressões de combustão cada vez mais elevadas. Como consequencia destas restrições, os mancais são afetados diretamente. Este trabalho tem como principal objetivo estudar a viabilidade do uso de mancais ativos para o aumento do desempenho dos mancais de motores de combustão interna, principalmente na redução de atrito e desgaste. Um conjunto de simulações numéricas em mancais hidrodinâmicos foi realizada para avaliar a influencia no comportamento do filme de oleo a partir da variação da pressão de injeção de lubrificante e sua posição angular em relação ao mancal. Um segundo conjunto de simulações avaliou a influencia no comportamento do filme de oleo de uma descontinuidade e sua posição angular. Essa descontinuidade pode ser considerada um perfilamento na superficie do alojamento do mancal. Uma terceira e quarta series de simulações avaliaram a influencia da magnitude do carregamento e o seu modo, dinamico ou estatico, no comportamento do filme de oleo de mancais com descontinuidade em seu alojamento. Por fim, a partir dos dados gerados nas simulações e nos princípios sobre mancais ativos...

‣ Analise numerica de mancais hidrodinamicos lisos e ranhurados utilizando o metodo dos volumes finitos; Numerical analysis of smooth and grooved journal bearings using the finite volume method

Rafael Bittencourt Ferreira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/02/2009 Português
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37.59798%
Desde os primeiros estudos numéricos sobre lubrificação em mancais hidrodinâmicos até a atualidade, existiram relativamente poucos trabalhos abordando o problema através do método dos volumes finitos. Na verdade, a maioria dos estudos, na área de lubrificação, utiliza a equação de Reynolds e o método das diferenças finitas para estabelecer o campo de pressão gerado no filme de óleo, mesmo sendo este tipo de abordagem inviável em certos casos, pois para geometrias mais complexas, ou com certas condições dinâmicas do sistema, a qualidade da discretização e a consistência dos resultados gerados pela equação de Reynolds se mostram insuficientes. Sendo assim, este trabalho trata da análise do campo de pressão em um filme gerado através do efeito hidrodinâmico em um mancal radial cilíndrico plano. Para tanto, o fluido de lubrificação é colocado em condição isotérmica e em regime de escoamento laminar. Para avaliar o campo de pressão é desenvolvido um algoritmo que determina a solução através do método dos volumes finitos para a equação simplificada de Reynolds em um domínio com duas dimensões, e segue com as seguintes etapas: construção da malha, integração das equações dentro dos volumes...

‣ Dinamica de sistema rotor-biela-pistão de compressores alternativos com mancais radiais hidrodinamicos; Dynamic model of axis-crank-shaft-piston from reciprocating compressor with hydrodynamic journal bearing

Jaime Hideo Izuka
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/07/2009 Português
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37.72369%
O objetivo do presente trabalho é a modelagem dinâmica e a simulação das cargas e dos deslocamentos correntes nos mancais de um compressor alternativo. O modelo de mancal, integrado à cinética do conjunto, permite avaliar de forma precisa a influência dos pequenos movimentos dos suportes hidrodinâmicos no comportamento global do compressor. Soluções numéricas do problema de lubrificação hidrodinâmica são pesquisadas com o uso dos métodos de diferenças finitas, volumes finitos e elementos finitos. Resultados das soluções analíticas de mancal curto e longo são comparados com as soluções dos modelos numéricos de mancal. Escolhe-se assim a implementação e uso do modelo de elementos finitos para a simulação dos mancais hidrodinâmicos utilizados no compressor. O método de Newton-Euler é utilizado para a obtenção das equações diferenciais que representam o modelo de movimento do sistema dinâmico do conjunto eixo/biela/pistão. A implementação da solução numérica de mancal hidrodinâmico integrada à cinética do sistema exige um grande esforço computacional, demandando a utilização de técnicas de processamento paralelo. Assim, apresenta-se e compara-se com a literatura, os resultados de simulação de cargas e órbitas de mancais...

‣ Avaliação de mancais hidrodinâmicos com descontinuidades geométricas; Evaluation of hydrodynamic bearings with geometric discontinuities

Tiago Henrique Machado
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/02/2011 Português
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Mancais hidrodinâmicos são amplamente utilizados em máquinas rotativas, sendo o elemento responsável pela interação entre o rotor e a estrutura de fundação. Portanto, a fim de descrever o comportamento dinâmico dos eixos em rotação, é necessário conhecer as características desses mancais. Por esta razão, a proposta deste trabalho é analisar as características dinâmicas e operacionais de diferentes configurações de mancais radiais hidrodinâmicos. O objetivo deste projeto é desenvolver e implementar uma representação consistente para o modelo matemático que descreve o comportamento do mancal hidrodinâmico, através da equação de Reynolds e, assim, obter a distribuição da pressão no mancal, bem como os coeficientes dinâmicos, a fim de avaliar o desempenho de diferentes geometrias em condições severas, altas velocidades de rotação e alta carga aplicada. Um modelo numérico para a solução da equação de Reynolds, com a ajuda da equação de Bernoulli, obtém o campo de pressão gerado dentro do filme de óleo. Os coeficientes dinâmicos são obtidos a partir de um conceito semelhante ao de um sistema mola-amortecedor, a fim de representar a flexibilidade e o amortecimento inerentes ao filme de óleo. A abordagem numérica utilizada neste estudo é feita através do método dos volumes finitos. A escolha deste método foi feita devido à sua ampla utilização na simulação numérica dos fenômenos da dinâmica dos fluidos e transferência de calor. O trabalho apresenta uma análise para três diferentes geometrias de mancais: um cilíndrico...

‣ Modelo não-linear para as forças de sustentação de mancais hidrodinâmicos em rotores verticais; Non-linear model for hydrodynamic sustaining forces on vertical rotors journal bearings

Everton Nogueira Lima
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 28/03/1996 Português
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37.59798%
As máquinas rotativas cujos eixos são suportados ou direcionados por mancais hidrodinâmicos possuem certos comportamentos dinâmicos característicos. Quando o rotor está em movimento o atrito viscoso do filme de óleo e o movimento relativo entre as partes internas do eixo e do mancal produzem uma distribuição de pressões. A pressão atuando sobre a superfície do rotor provoca uma força hidrodinâmica não-linear, dependente de sua posição no mancal, da velocidade de rotação e das condições do fluido. O conhecimento dessas forças é de fundamental importância na análise do movimento vibratório para os equipamentos. O trabalho consiste na apresentação da dedução de modelos matemáticos não-lineares que possam representar a força hidrodinâmica exercida pelo óleo dos mancais sobre uma máquina rotativa vertical de rotor flexível. As forças não lineares são avaliadas por um método analítico baseado na posição orbital do eixo do rotor. Essas forças, assim como o desbalanceamento excêntrico, são as fontes de excitação do sistema, e estão incluídas na equação de seu movimento. Uma característica particular do método é a rapidez da solução para as forças não-lineares. Para complementar o trabalho...

‣ Identificação do desgaste em mancais hidrodinâmicos através do efeito de anisotropia; Identification of wear on hydrodynamic bearings through the anisotropy effect

Tiago Henrique Machado
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 22/08/2014 Português
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Este trabalho tem como objetivo identificar os parâmetros de um modelo de desgaste em mancais hidrodinâmicos, um dos problemas típicos e inerentes ao funcionamento repetido de máquinas rotativas, o qual pode ser acentuado em partidas e paradas ou durante a passagem pela velocidade crítica do rotor. Desta forma, é proposto um modelo matemático capaz de representar este desgaste em termos de alguns de seus principais parâmetros, que para este trabalho são: profundidade máxima e posição angular. O cálculo da distribuição de pressão e, consequentemente, das forças hidrodinâmicas geradas pelo filme de óleo, é feito através do método dos volumes finitos, adaptado para situações onde o filme de óleo é descontínuo. Na modelagem do sistema rotor-mancais, o modelo do rotor é representado pelo método clássico dos elementos finitos e os mancais são aproximados por coeficientes dinâmicos de rigidez e amortecimento, a fim de representar tais efeitos inerentes ao filme de óleo. A identificação dos parâmetros característicos escolhidos para representar o desgaste é feita a partir da resposta dinâmica, em coordenadas direcionais, do sistema rotor-mancais no domínio da frequência. Esta identificação é realizada através de um método de busca que visa minimizar uma função objetivo...

‣ Uma nova metodologia de solução para sistemas de mancais radiais em carregamento dinâmico incluindo atrito sólido e desgaste

Wisbeck, Hilbert James
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xviii, 106 f.| il.
Português
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37.936848%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; Este trabalho discorre sobre o modelamento de mancais radiais acoplados sujeitos a carregamento dinâmico, bem como sobre sua metodologia de solução, incluindo atrito sólido e desgaste. O modelo considera o acoplamento entre dois mancais radiais de um mesmo eixo, levando em conta os deslocamentos e desalinhamentos radiais. Uma metodologia de volumes finitos é utilizada para a solução da equação de Reynolds que governa o problema de lubrificação. O desgaste e o contato direto entre as superfícies do eixo e dos mancais são tratados com o uso das leis de Archard e de Coulomb para desgaste e atrito sólido, respectivamente. O volume desgastado é removido da vizinhança do ponto de contato sólido de uma forma automática. Isto permite um cálculo preciso das geometrias do eixo e do mancal após contato e desgaste. As equações da dinâmica, do contato direto, e de Reynolds, são resolvidas em um único sistema linear de equações. O método de solução é direto, mas são necessárias iterações para contemplar a cavitação do filme de óleo e as não-linearidades das equações. O sistema linear é resolvido utilizando-se o método de eliminação de Gauss...

‣ Análise experimental da influência de mancais de rolamentos em ensaios de rendimento de motores elétricos de compressores

Nagore, Leandro Barco
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 228 p.| il., grafs.
Português
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37.936848%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014.; O mercado de compressores para a refrigeração é muito competitivo e a produção dos maiores fabricantes gira na casa dos milhões de unidades/ano, o que leva a uma grande necessidade de pesquisa e desenvolvimento em toda a cadeia produtiva. Devido a esse volume de produção tão elevado, pequenas reduções de custo unitário de produção podem ser altamente significativas. O motor elétrico empregado nesses compressores é um dos principais contribuintes com relação ao desempenho operacional e ao custo de produção, razão pela qual ele é objeto de constante pesquisa teórica e experimental. Um problema enfrentado pelos fabricantes no ensaio de desempenho de motores de compressores é a influência dos mancais no resultado dos ensaios. O usual é o emprego de rolamentos de esferas de aço, porem compromete os resultados dos ensaios quando pequenas variações nas medições de rendimento são necessárias. Por esse motivo, este trabalho analisa experimentalmente ensaios com diferentes tipos de rolamentos: dois modelos de rolamentos de aço e quatro de materiais cerâmicos distintos que...

‣ Contribuição ao controle passivo de rotores flexíveis suportados por mancais de filme fluido através de elastômeros; Contribution to the passive control of flexible rotors supported by fluid film bearings by means of elastomers

Thomazi, Cleber Caetano
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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Análises dinâmicas de um rotor flexível apoiado por mancais radiais de filme fluido montados em uma suspensão elastomérica são realizadas utilizando o Método dos Elementos Finitos. A resposta ao desbalanceamento e o comportamento da estabilidade são obtidos para várias configurações de dispositivos amortecedores e para diferentes materiais viscoelásticos. Os coeficientes de rigidez e de amortecimento dos mancais hidrodinâmicos são obtidos através da Teoria de Mancais Curtos. As propriedades dos materiais viscoelásticos, determinadas em função da frequência a uma dada temperatura, são obtidas através de ensaios conduzidos no Laboratório de Sistemas Mecânicos da Faculadade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia. Os dispositivos dissipativos elastoméricos possuem forte influência no comportamento dinâmico do rotor. Observa-se que, com a escolha adequada da configuração do amortecedor, a amplitude da resposta ao desbalanceamento pode ser reduzida. A velocidade limite de estabilidade é aumentada com o emprego dos amortecedores elastoméricos para a maioria dos casos analisados. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT; Dynamic analyses of a flexible rotor supported by fluid film radial bearings on elastomeric suspension are performed using the Finite Element Method. The response to the unbalance and the stability behavior are obtained for different types of damping devices configuration and viscoelastic materials. The stiffness and damping coefficients of the hydrodynamic bearings are evaluated through the Short Bearing Theory. The properties of the elastomers...

‣ Desenvolvimento de um modelo termohidrodinâmico para análise em mancais segmentados; Development of a thermohydrodynamic model for analysis in tilting pad journal bearings

Gregory Bregion Daniel
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/07/2012 Português
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Este trabalho tem por objetivo analisar o comportamento termohidrodinâmico de mancais hidrodinâmicos segmentados e avaliar a influência da temperatura nas características dinâmicas (coeficiente equivalente de rigidez e de amortecimento) desses mancais. Por esse motivo, foi desenvolvido um modelo termohidrodinâmico para análise em mancais segmentados, permitindo assim determinar a distribuição de pressão no filme lubrificante juntamente com a distribuição de temperatura. O método de volumes finitos é utilizado na discretização do modelo termohidrodinâmico desenvolvido para resolução da equação de Reynolds e da equação de energia. A partir da distribuição de pressão e de temperatura no filme lubrificante do mancal pode-se calcular as forças hidrodinâmicas atuantes no mancal, a posição de equilíbrio do eixo no mancal e, consequentemente, os coeficientes equivalentes de rigidez e de amortecimento. Os resultados obtidos através do modelo termohidrodinâmico (THD) foram então comparados com os resultados obtidos através do modelo hidrodinâmico clássico (HD), em que o filme lubrificante é considerando isoviscoso, possibilitando analisar a influência da variação da temperatura do filme lubrificante na determinação dos coeficientes equivalentes de rigidez e de amortecimento do mancal. A validação experimental do modelo termohidrodinâmico desenvolvido é realizada a partir de dados de temperatura obtidos em um mancal hidrodinâmico segmentado operando em uma turbina a vapor. Os resultados apresentados neste trabalho mostram as distribuições de pressão...

‣ Resposta complexa de um sistema rotor-mancais-fundação; Complex response of a rotor-bearings-foundation system

Pedro Menezes Santana
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/07/2009 Português
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37.814478%
Um sistema rotativo, quando gira, pode apresentar precessão no mesmo sentido (precessão direta) ou no sentido contrário (precessão retrógrada) ao da rotação. Estes dois modos combinados podem definir o comportamento da vibração do rotor. A formulação direcional é utilizada para representar os modos de precessão, possibilitando a obtenção da resposta dos modos diretos e retrógrados, separados no domínio da freqüência. O modo retrógrado, que pode ser resultado da anisotropia do sistema, deve ser evitado, já que provoca variações constantes nas tensões de tração e compressão nas fibras do eixo, o que pode propagar trincas e causar falha por fadiga. Este trabalho tem o objetivo de analisar a influência do grau de anisotropia dos mancais e da estrutura de suporte na resposta do modo retrógrado de precessão. Diversas configurações de sistema rotor-mancais foram modelados e estudados, utilizando coordenadas direcionais, para diferentes graus de anisotropia dos mancais flexíveis. Foram utilizados modelos de eixo rígido e flexível, incluindo um modelo de elementos finitos. Diferentes modelos experimentais de fundação foram incorporados ao sistema rotor-mancais. Os principais modos da fundação foram representados por coordenadas principais...

‣ Lubrificação ativa aplicada a mancais hibridos radiais

Flavio Yukio Watanabe
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 07/07/2003 Português
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37.883125%
A estabilidade de sistemas rotativos suportados por mancais hidrostáticos radiais com múltiplos rebaixos está diretamente relacionada com as características dinâmicas do filme de fluido lubrificante do manca. Os problemas de instabilidade acentuam-se com o aumento da velocidade de rotação da máquina, devido à redução do amortecimento e ao aumento do efeito de acoplamentos cruzados inerentes a este tipo de manca. Um aumento da margem de estabilidade de mancais radiais pode ser obtido através da adaptação de sistemas hidráulicos de controles acoplados a mancais convencionais. As forças no filme de fluido lubrificante são geradas em mancais hidrostáticos por dois tipos de mecanismos principais de lubrificação: a lubrificação hidrostática nos rebaixos do mancal e a lubrificação bidrodinâmica nos ressaltos dos mancais, quando operando em rotação. A combinação destes dois tipos de mecanismos de lubrificação resulta do mancal híbrido radmI (MHR). Quando parte da pressão hidrostática é dinamicamente modificada por meio de sistemas de controle hidráulico, diz-se que o mancal possui lubrificação ativa. O objetivo principal deste trabalho é a IDvestjgação do mancal híbrido radial com lubrificação ativa (MHRA)...