PROJETO E CALIBRAÇÃO DE UMA BANCADA EXPERIMENTAL PARA ENSAIOS DE CAVITAÇÃO ULTRASSÔNICA PELOS MÉTODOS DIRETO E INDIRETO

ENSAIOS DE CALIBRAÇÃO DA BANCADA DE TESTES DE CAVITAÇÃO DO LABORATÓRIO TRICORMAT DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

Luiz Fernando Sena: Estudante de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Espírito Santo.

Marcelo Bonesi Rabelo: Estudante de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Espírito Santo.

Flávio José da Silva: Professor Titular e Orientador, Universidade Federal do Espírito Santo.

1. OBJETIVO

O objetivo deste trabalho foi realizar testes conforme as recomendações da norma ASTM- G32-98- “ASTM Standard Test Method for Cavitation Erosion Using Vibratory Apparatus” afim de se avaliar a aproximação dos resultados obtidos em relação ao intervalo de resultados de diferentes laboratórios apresentados na norma, além de se avaliar a repetibilidade dos ensaios realizados

1. MATERIAIS E MÉTODOS 

Para os ensaios de calibração foram utilizadas duas amostras usinadas (Conforme desenho técnico apresentado no ANEXO 1) do material referenciado na Norma ASTM- G32-98, Niquel 200,  com rugosidade 0.04 µm,  cujas propriedades são apresentadas na Tabela1.

Foi usado o método de cavitação ultra-sônica direta, segundo a norma ASTM G32-98. Os ensaios foram realizados num equipamento Telsonic SG 2000 operando a 20 kHz de freqüência e com uma amplitude de vibração de 50 µm pico a pico.

A perda de massa das amostras foi medida periodicamente, após a interrupção do ensaio e a realização de limpeza durante 3 minutos em banho ultrasônico. As amostras foram ensaiadas em água destilada a aproximadamente (25 ± 2) oC, mantida a essa temperatura através do equipamento de banho termostatizado, modelo TE-184. Na figura 1 é mostrado um esquema do dispositivo usado nos ensaios de desgaste por cavitação.

As medições foram realizadas em balança eletrônica com precisão de 0,01 mg, sendo que as massas foram determinadas antes e depois dos testes. Tempos intermediários de ensaios de 5 minutos foram realizados até os 30 minutos iniciais seguidos de tempos intermediários de 10 minutos até completar a primeira hora de ensaio. Foram então realizados tempos intermediários de 1 hora até completar 8,5 horas, visando detalhar a evolução da perda de massa e o tempo de incubação.

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1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A FIGURA 2 e a FIGURA 3 apresentam respectivamente os resultados de perda de massa acumulada e taxa de perda de massa por cavitação obtida nos dois ensaios realizados. Através dessas figuras notamos que o equipamento apresentou uma boa repetibilidade dos ensaios, apresentando um desvio máximo de 11%  entre os dois testes.

A FIGURA 4 apresenta os resultados de perda de massa acumulada para os ensaios realizados em diferentes laboratórios e fornecidos pela norma ASTM G-32 juntamente com os resultados dos testes realizados na bancada de cavitação do TRICORMAT-UFES.Notamos através da FIGURA 4 que os resultados obtidos foram inferiores aos esperados pela norma.

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1. CONCLUSÃO

Devido aos resultados obtidos terem sido inferiores ao esperado, concluímos que o equipamento ainda não encontra-se  devidamente calibrado.