Pesquisa sobre falhas no projeto mecânico

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

ELEMENTOS DE MÁQUINAS - 4º-SEMESTRE

PESQUISA SOBRE FALHAS NO PROJETO MECÂNICO

PESQUISA SOBRE EIXO ARVORE

PESQUISA SOBRE MANCAL DE ROLAMENTO

PESQUISA SOBRE ACOPLAMENTO

PESQUISA SOBRE CHAVETA

PESQUISA SOBRE MOITÃO

São Paulo

1º - Semestre – 2013

CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA DE SÃO PAULO

ENGENHARIA MECÂNICA

ANHANGUERA

ELEMENTOS DE MÁQUINAS - 4º-SEMESTRE

TURMA 4º Período -

Prof. :

Elementos de Máquina I

São Paulo

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ENGENHARIA MECÂNICA

PESQUISA SOBRE FALHAS NO PROJETO MECÂNICO.

1- INTRODUÇÃO

1.1 A análise de falhas

O estudo da confiabilidade de componentes e estruturas admite que os produtos podem falhar. Pode-se recorrer a própria definição - "confiabilidade é a probabilidade de que um componente ou sistema não falhe durante sua vida útil."- Vê-se por aí que a FALHA é algo admissível mesmo em projetos de alta confiabilidade como a indústria aeroespacial, por exemplo.

Torna-se, então, necessária a concepção de componentes que funcionem com baixas taxas de falha durante toda a sua vida útil.

É lógico que a partir do entendimento das inúmeras variáveis presentes em um projeto e produção de um componente tanto qualitativa quanto quantitativamente, as falhas devem ser entendidas e usadas como fonte de realimentação de dados para o projetista.

Dentro deste enfoque, o entendimento das falhas permite aperfeiçoar e otimizar o projeto e a analise de falhas passa a funcionar como uma ferramenta de trabalho e não somente como uma investigação que determine o "culpado" pelo incidente.

1.2- Causas das falhas

Uma peça ou componente é considerado como tendo falhado quando ocorre uma das três seguintes condições:

a) Quando fica totalmente inoperante; b) Quando ainda opera mas sem conseguir exercer sua função satisfatoriamente, ou; c) Quando tenha ocorrido uma séria deterioração, tornando-o inconfiável ou inseguro para operar em uso continuo, necessitando então sua imediata remoção para reparo ou substituição.

As causas fundamentais de falhas que são comentadas a seguir podem ocorrer isoladas ou em conjunto para um determinado caso.

1.2.1 - Deficiências de Projeto

Entalhes- Talvez o defeito mais freqüentemente encontrado em projetos é a presença de entalhes em zonas de alto carregamento nas peças . O uso de raios de concordância muito pequenos em

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mudanças de seção, acompanhado ou não por uma má avaliação de sua influência nas tensões

naquele ponto tem sido causa de incontáveis falhas em componentes mecânicos. São freqüentes as alterações de projeto com o propósito de ser conseguida determinada função, introduzindo alterações de forma, criando com isso entalhes em zonas já dimensionadas.

A escolha de processo fabricação mais adequado para cada aplicação nem sempre vem ao encontro das propriedades mecânicas desejadas para a peça.

Mesmo quando se conhece corretamente as cargas, a análise das tensões é modelada, e estas determinadas com correção, a resistência é avaliada em função da tensão de ruptura e tensão de escoamento sem levar em conta a possibilidade do componente vir a falhar por ruptura frágil, fadiga de baixo ciclo, corrosão sob tensão ou corrosão- fadiga.

1.2.2- Deficiências na seleção do material

A seleção do material para confecção de peças deve fazer parte do projeto de um produto. Esta seleção deve considerar as condições de carregamento, condições ambientais, funcionabilidade e demais parâmetros das condições de serviço das peças

A resistência mecânica dos materiais é sempre obtida através do ensaio de "corpos de prova" que têm forma, tamanho e acabamento diferentes da peça a ser projetada. Assim sendo, os valores obtidos são propriedades do corpo de prova, mas não da peça. A geometria e as condições de carregamento reais do serviço das peças não são representadas pelos corpos de prova, que possuem geometrias simples, acabamento adequado e carregamento padronizado.

Considerar somente a tensão de ruptura, o limite de escoamento ou a resistência à fadiga no projeto de uma peça, pode resultar em falhas catastróficas.

Além da tensão de ruptura e resistência à fadiga, propriedades como a tenacidade, a ductilidade e, principalmente, a microestrutura de material possuem um importante papel no desempenho de qualquer componente.

1.2.3 - Defeitos no material

Muitas falhas originam-se em defeitos no material de uma peça.

Tanto imperfeições internas quanto superficiais podem reduzir a resistência pois além de

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funcionarem