Pinos de cisalhamento

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

DISCIPLINA: ANÁLISE DE EXPERIMENTOS

PROFESSOR: JEFERSON GONÇALVES







ANOVA PARA UM FATOR:

ANÁLISE DE VARIÂNCIA DE DUREZA

DE PINOS CISALHAMENTO











FELIPE PASQUALI FOSS

MARCIO TRAVI



Caxias do Sul, 22 de maio de 2012.


INTRODUÇÃO



Este estudo se faznecessário para garantir a confiabilidade no valor da carga de cisalhamento de um componente de ferramenta de petróleo.


Devido à necessidade de analisar as variáveis relevantes no processo de fabricação dos pinos para a validação dos mesmos, este estudo de caso empregará uma técnica estatística a fim de adquirir novos conhecimentos sobre a influência entre as variáveis do problema em questão.


Atécnica estatística conhecida como ANOVA (Análise de Variância) possui uma ampla aplicação para o tratamento de dados de engenharia, pelo fato de suas idéias serem básicas e de fácil domínio. Esta ferramenta será utilizada neste caso, pois o problema escolhido apresenta um fator ou variável principal.

















JUSTIFICATIVA

O interesse de realizar este estudo surgiu da preocupação queexiste na grande variação da carga de cisalhamento dos pinos. Os pinos de cisalhamento estudados tem uma aplicação em ferramentas e dispositivos para extração de petróleo. Os mesmos devem estar calibrados com uma variação máxima de carga de ±10% do valor nominal, ou seja, para o caso estudado 11340kgf (-10% 10206kgf até +10% 12474kgf). O valor deve ser confiável, pois quando não for possíveldesassentar a ferramenta através do mecanismo normal para que não ocorra a intervenção do poço, a ferramenta é tracionada até romper os pinos e assim ocorrendo a liberação da mesma. Este método é chamado de desassentamento emergencial. Com o valor da carga controlada, minimiza-se o risco de que ocorra o desassentamento acidental de outras ferramentas que estão abaixo.






1- MÉTODO DE ANÁLISEO estudo de caso em questão é passível da análise MDS, ou seja, comparação múltipla de médias baseadas na análise de variância. Com esta análise serão testadas algumas comparações com o objetivo de verificar se existem diferenças significativas entre as diferenças de dureza do material tratado termicamente.


2- VARIÁVEIS RELEVANTES


Relação de 10 variáveis:


2.1- Tratamento térmico;Tempos e temperatura de têmpera e revenimento;








2.2- Dureza de 30 à 32 HRC;


Variação da dureza medida das barras de um mesmo lote de fabricação


e também de um mesmo tratamento térmico;


2.3- Medidas do Ø do canal de cisalhamento;


Relatório dimensional das peças ensaiadas com medidas de ±0,03mm;


2.4- Propriedades químicas do material;


As propriedades químicas domaterial estão conforme certificado do material e devem estar de acordo com a norma (SAE 4140);


2.5- Precisão da máquina para realizar os ensaios;


Equipamento com calibração válida.


2.6- Temperatura do ambiente;


Variação da temperatura de ±10ºC;


2.7- Acabamento da região onde ocorrerá o cisalhamento;


-Acabamento bom;


-Acabamento ruim;


2.8- Dispositivo de teste usado nocisalhamento dos pinos;


Variação do encaixe devido ao uso do dispositivo;


2.9- Montagem das peças no dispositivo;


Variação no posicionamento das peças no dispositivo;


2.10- Velocidade do ensaio de cisalhamento;


Variação na velocidade da aplicação da carga de cisalhamento;





Figuras:


[pic] Pinos de cisalhamento


[pic]Dispositivo desmontado


[pic] [pic]


Montagemparcial do dispositivo Dispositivo montado com os pinos


[pic]


Durômetro











3- SELEÇÃO DE VARIÁVEIS


3.1- Variáveis de maior importância selecionadas;


3.1.1- Dureza 30-32HRC;


Variação da dureza implica diretamente nas propriedades mecânicas


do material;


3.1.2- Medida do Ø do canal de cisalhamento;


Está medida determina a área da região onde...
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