Relatorio tecnico

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INTRODUÇÃO AO DESGASTE ABRASIVO


Ms. Eng. Mat. Suzy Pascoali
Doutoranda PGMAT/UFSC

Orientador: Prof. Dr. Orestes Alarcon
Dep. de Eng. Mecânica / LABMAT

Índice


Índice 2
Introdução 2
Definições de desgaste 4
Processo de falha 6
Classificação dos processos de desgaste 7
Os sistemas tribológicos 8
Processos de desgaste 10
Desgaste adesivo 10
Desgasteabrasivo 12
Desgaste corrosivo 16
Fadiga de superfície 16
Caracterização de sistemas tribológicos 17
Ensaios de abordagem local – Fonte (de Mello, 1994) 21
A técnica de esclerometria para materiais dúcteis 22
Referência Bibliográfica 26


Introdução


Fricção e desgaste são fenômenos tão antigos quanto a humanidade. No paleolítico, fogo era gerado pela fricção de madeiraem madeira ou pedra (Gahr, 1987, p.). Há muitos anos os nativos da ilha de Florianópolis deixaram suas marcas ao desgastarem as pedras. Na antiga mesopotâmia nota-se a existência de alguns sofisticados equipamentos tribológicos. Eles possuíam carruagens com rodas e engrenagens, e alguns deles utilizavam verdadeiros rolamentos. Os antigos egípcios também fizeram uso da fricção para transporte depesadas cargas, há figuras que demonstram que a sociedade apreciava o uso da lubrificação para reduzir o desgaste em contatos de deslizamento e rolagem (Williams, 1994, p.27).

Os chineses na época entre 1500 e 450 a.c. tinham descoberto carroças. A tecnologia chinesa também desenvolveu sofisticados rolamentos de bronze para utilizar nas carruagens de guerra.

Já na renascença, Leonardo daVinci (1459-1519) fez importantes contribuições para a compreensão dos fenômenos de fricção e desgaste. Mediu a força de fricção de objetos deslizando em planos horizontais e inclinados, figura 1. Ele determinou que a força de fricção depende da carga normal e independe da área de contato, atentou para o fato de que o uso de lubrificantes diminuía a fricção e o desgaste. Parece que ele tambémdeterminou o coeficiente de fricção como a razão entre a força de fricção e a normal. Leonardo indicou uma liga para desgaste em mancais planos.

Os estudos sobre fricção e desgaste começaram novamente a partir de meados do século XVII com os estudos de Guillaume Amontos (1699) e Coulomb (1785) e Morim (1833). (Rabinowicz, 1985, p.3)

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Figura 1 - (Rabinowicz, 1985, p.2)


Inicialmenteeles formularam hipóteses para explicar as forças envolvidas no deslizamento de superfícies em movimento relativo. Estas hipóteses deram origem as três leis básicas clássicas do atrito que são (Bressan, 2000, p.36501):
• A força de atrito é proporcional a carga aplicada;
• A força de atrito independe da área de contato;
• O atrito estático é maior que o dinâmico.

Posteriormenteduas abordagens com relação a origem do atrito foram propostas. Uma considerando o atrito oriundo das interações entre as rugosidades superficiais, e a segunda linha que levava em consideração as forças envolvidas devido a adesão entre as rugosidades em contato. Estes fenômenos foram melhores esclarecidos entre 1930 e1970 pelo estudos realizados por Bowden e Tabor apud Bressan (Bressan, 2000, p.36502) que relacionavam o atrito com as interações microscópicas entre as rugosidades que existem em qualquer superfície sólida; interação esta que pode ser do tipo mecânica e de adesão química. Estes estudos dentre outros foram essenciais para esclarecer a diferença entre a área de contato real e a aparente e que somente a areal real permite determinar a força de fricção. Neste ponto a hipótesede adesão que tinha sido descartada pelos primeiros pesquisadores podia agora ser capaz de explicar os resultados experimentais obtidos (Rabinowicz, 1985, p.4).

Desde este tempo cresce o interesse em estudar o processo de fricção e foram produzidos estudos detalhados sobre a força de fricção e a área de contato real, clareando a compreensão do fenômeno desgaste.

Definições de desgaste...
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