projeto eng mecanica tcc fadiga

Páginas: 145 (36222 palavras) Publicado: 18 de novembro de 2014
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial

Pedro Moritz Penteado

DESENVOLVIMENTO DE UMA BANCADA DE
ENSAIO DE FADIGA POR IMPACTO EM
VÁLVULAS DE COMPRESSORES DE
REFRIGERAÇÃO

Dissertação submetida à Universidade Federal de Santa Catarina
para obtenção do grau de Mestre em Metrologia

Orientador: Carlos Alberto Flesch,Dr.Eng.

Florianópolis, setembro de 2009

DESENVOLVIMENTO DE UMA BANCADA DE
ENSAIO DE FADIGA POR IMPACTO EM
VÁLVULAS DE COMPRESSORES DE
REFRIGERAÇÃO
Pedro Moritz Penteado
Esta dissertação foi julgada adequada para a obtenção do título de
“MESTRE EM METROLOGIA”
e aprovada na sua forma final pelo
Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial______________________________________
Prof. Carlos Alberto Flesch, Dr.Eng.
ORIENTADOR

______________________________________
Prof. Armando Albertazzi Gonçalves Júnior, Dr. Eng.
COORDENADOR DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO

BANCA EXAMINADORA:
________________________________________
Prof. Marco Antônio Martins Cavaco, Ph.D
________________________________________
Prof. Arcanjo Lenzi, Ph.D________________________________________
Prof. César José Deschamps, Ph.D

________________________________________
Eng. Marco Aurélio de Oliveira, M.Sc

AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Carlos Eduardo e Maria Odete, aos meus irmãos, Clara
e Fernando, e à minha namorada, Ana Paula, pelo carinho, paciência e total apoio.
Ao meu orientador, Prof. Carlos Alberto Flesch, pela competência,
confiança e importanteorientação prestada desde 2006.
Aos colegas de laboratório, que de alguma forma contribuíram para o
presente trabalho.
Aos colaboradores da Embraco, pela orientação técnica e apoio. Em
especial ao Marco Aurélio, André, Rodrigo e Marcelo, pela importante colaboração.
À Whirpool e à FINEP, pelo financiamento do trabalho e pela
oportunidade.

RESUMO

Compressores de refrigeração são projetados paraapresentar alta eficiência
termodinâmica, alta confiabilidade e baixos níveis de ruído. Essas características
são fortemente dependentes do comportamento das válvulas de sucção e descarga.
Devido às elevadas cargas mecânicas aplicadas às válvulas, seu projeto exige
especial atenção. Entre os possíveis modos de falha, a fadiga de impacto –
caracterizada por repetidos impactos da válvula contrao seu assento – é a mais
crítica no que concerne à ocorrência e à dificuldade de prevenção.
Desenvolveu-se

no

presente

trabalho

uma

bancada

integralmente

automatizada de ensaio de fadiga por impacto de válvulas de sucção, que controla a
intensidade do impacto e a freqüência do movimento, permitindo a quebra da válvula
sob condições controladas. O número de ciclossuportados é utilizado como
indicativo da resistência à fadiga de impacto da válvula analisada.
Resultou um recurso experimental passível de ser utilizado na determinação
das propriedades de resistência à fadiga de impacto, que permite a realização de
ensaios de conformidade e comparações entre diferentes modelos de válvulas. O
sistema desenvolvido gerou uma importante ferramenta de auxílio à pesquisae
desenvolvimento de novos projetos de válvulas para compressores de refrigeração,
suprindo uma significativa carência do setor. Este trabalho representa uma inovação
tecnológica, por não existirem no mercado sistemas que possibilitem a realização de
ensaios de válvulas utilizadas em compressores de refrigeração.

ABSTRACT

Refrigeration compressors are designed to provide highthermodynamic
efficiency, high reliability and low noise levels. These characteristics are strongly
dependent on the behavior of suction and discharge valves. Due to high mechanical
loads applied to the valves, their design require special attention. Among the possible
failure modes, the impact fatigue - characterized by repeated impacts of the valve
against its seat - is the most critical...
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