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Submissões Recentes
- ItemAcesso AbertoValidação do conjunto Powertrain de um veículo tipo Baja SAE utilizando a metodologia de projeto de experimentos (DOE)(2024-12-05) Bergamaschi, Vinicius; Garcia, Rafael Farias; http://lattes.cnpq.br/1373172067588682; Lagemann, Carlos Henrique; Lago, Guilherme LeiteO projeto Baja SAE é uma competição de Engenharia entre universidades, que consiste na fabricação de um veículo off road. No powertrain de um Baja SAE, as transmissões utilizadas geralmente são do tipo CVT (transmissão de variação contínua) por polias expansivas, sendo um dos componentes mais influentes no desempenho, visto que os motores são limitados por regulamento. O setup da CVT é crucial para um bom rendimento, na transmissão, juntamente com o atrito, o deslizamento da correia pode gerar calor e aumentar a temperatura do conjunto, consequentemente reduzindo sua eficiência. Sabendo que para tirar o veículo do repouso, a CVT desliza a correia sobre a polia, a aceleração do motor está diretamente relacionada ao aumento do esforço e ganho de temperatura no conjunto. Visto a importância destas relações, este trabalho utilizou a metodologia Box-Behnken Design (BBD), uma ferramenta estatística facilitadora que reduz o número de testes para encontrar a combinação perfeita das variáveis de entrada, além de simplificar o tratamento dos dados coletados. Para quantificar os resultados, foi utilizada a distância percorrida em teste de tração, similar ao que é realizado nas competições da SAE. Foram realizados 45 testes com 15 combinações aleatorizadas pelo BBD, com auxílio do software minitab® (versão de avaliação), foram encontradas as equações de regressão e representado o modelo estatístico deste experimento. Analisando os dados coletados, percebe-se que acelerações entre 75 e 100% e temperaturas entre 40ºC e 55ºC entregam desempenho satisfatório quando combinadas corretamente com outros parâmetros, enquanto os pesos, tendem a dar resultados positivos com 110g. Através de uma análise de variância (ANOVA), foi constatado que os 3 parâmetros de entrada são relevantes sobre o resultado, tendo destaque para o % de aceleração, que apresentou influência exponencial sobre a variável de saída, atingindo um nível de 69,32% de contribuição. Os pesos apresentaram 9,08% de contribuição, possuindo relação significativa com a aceleração, um depende do outro para potencializar o resultado. A temperatura, com 2,97% de contribuição, se mostrou um fator secundário, amenizando ou potencializando os efeitos das outras 2 variáveis. Por fim, a combinação ideal apontada pelo modelo estatístico ficou em 110g, 51ºC e 88% de aceleração.
- ItemAcesso AbertoAnálise estrutural e otimização de um reboque artesanal(2024-12) Gregory, Iago; Hackenhaar, William; http://lattes.cnpq.br/0737606963031593; Garcia, Rafael Farias; Rosa, Guilherme Cortelini daOs reboques leves são veículos não tracionados que tem o objetivo de transportar cargas com segurança para determinado local. A principal abordagem do estudo é uma análise estrutural de um reboque artesanal e otimização de um modelo construído nos anos 90, onde as técnicas de manufatura e materiais de fabricação desses reboques não eram as mais adequadas. O método de análise do estudo é uma abordagem de ensaio estático aplicado no chassi, assim avaliando tensões de Von Mises, deformação e coeficiente de segurança. Ferramentas computacionais que utilizam método de elementos finitos foram utilizados para o auxílio de desenhos tridimensionais e dos ensaios citados. Os resultados evidenciam que o modelo de reboque leve artesanal é muito resistente, porém não possui uma distribuição de carga adequada, logo um modelo comercial foi proposto e ensaiado para fins de comparação. O modelo otimizado teve um ótimo desempenho nos ensaios, apresentando uma excelente resistência com melhores distribuições de tensões para a carga de transporte proposta e ainda tendo uma redução de 25% na sua massa estrutural
- ItemAcesso AbertoDimensionamento dos eixos e seleção dos componentes mecânicos para operação de um misturador forçado para argamassa(2024-12-13) Satiq, Gabriel Souza; Rosa, Guilherme Cortelini da; http://lattes.cnpq.br/3922144658164302; Hackenhaar, William; Delwing, Eduardo BeckerA mistura homogênea de argamassa utilizando um misturador forçado, desempenha um papel fundamental na modelagem dos blocos de concreto. O dimensionamento dos componentes mecânicos de um misturador forçado, como os eixos, enfrenta desafios técnicos significativos que demandam a seleção adequada de materiais e conformidade com normas de segurança e ambiente de trabalho. Este equipamento é vital para assegurar uma mistura homogênea de cimento, areia, água e aditivos. O estudo foca especialmente nos eixos e seus componentes mecânicos, cuja falha precoce ressalta a importância de um dimensionamento adequado. O objetivo é dimensionar através de simulação numérica para analisar tensões, buscando otimizar custos e durabilidade. Os eixos são componentes fundamentais em máquinas rotativas, projetados para transmitir movimento e torque. Eles enfrentam solicitações de torção e flexão, resultando em tensões que demandam resistência à fadiga. A escolha do material e o projeto geométrico são cruciais para garantir durabilidade e eficiência operacional. Concentrações de tensão são um ponto crítico, influenciando a sensibilidade a falhas. Métodos como o diagrama S-N foram usados para avaliar a capacidade de resistência do material a cargas repetitivas. Realizou-se o dimensionamento e ajustes nos diâmetros das seções do eixo para atender aos critérios de segurança e desempenho: na seção 1 do eixo das hastes, houve um aumento de 10 mm; na seção central do eixo principal (seção 5), um acréscimo de 38,1 mm; e, na seção 1 do eixo do protótipo, um aumento de 30 mm. Visto que o aço SAE 1045 trefilado não é fornecido no diâmetros superiores a 76,2mm, como alternativa optou-se por utilizar o aço SAE 1060 laminado, que apresenta tenacidade adequaEsses ajustes asseguraram a integridade estrutural e a eficiência do equipamento, alinhando-o às condições operacionais previstas.
- ItemAcesso AbertoAvaliação da eficiência energética de uma fritadeira industrial a gás natural(2024-12) Martins, Kauê Rodrigo; Hackenhaar, William; http://lattes.cnpq.br/0737606963031593; Lagemann, Carlos Henrique; Lehn, Daniel NeutzlingO desenvolvimento de produtos ou a adequação a novas normas são fundamentais nas indústrias, devido à variedade de novas tecnologias, melhorias contínuas e novos modelos de produtos. Na era da Indústria 4.0, as empresas devem ajustar seus sistemas de produção e logística para se adequar à eficiência de custos, agilidade e flexibilidade do sistema produtivo. O estudo teve como objetivo principal avaliar e otimizar o desempenho energético de uma fritadeira industrial, adaptando-a às normas ASTM International e aos critérios do selo Energy Star. A pesquisa utilizou um modelo base (Fryers Restaurant RFB 40) e propôs melhorias para criar um novo modelo, denominado Efficiency. As principais alterações incluíram o revestimento da cuba com lã de vidro para retenção de calor, a otimização do defletor de calor para maior eficiência térmica e ajustes no injetor de gás para reduzir o consumo. O projeto da fritadeira à gás foi ajustado para atender à norma ASTM F1361-21 e à critérios da Energy Star, resultando em maior eficiência energética. O modelo Efficiency destacou-se por inovações como a redução do diâmetro do injetor de gás, economizando 20% no consumo energético (73.418 kJ/h contra 91.133 kJ/h do RFB 40), e o revestimento da cuba com lã de vidro, que reduziu a troca térmica com o ambiente. Apesar de maior emissão de monóxido de carbono (0,0610 ppm), manteve-se dentro dos limites normativos. O Efficiency é uma solução sustentável e econômica, ideal para mercados ambientalmente conscientes.
- ItemAcesso AbertoEficiência energética na climatização do prédio 12 da Univates: uma análise comparativa entre sistemas de ar-condicionado Split e VRV(2024-07-24) Araujo, Rafael Rosa; Lagemann, Carlos Henrique; http://lattes.cnpq.br/1300340165523742; Lehn, Daniel Neutzling; Izquierdo, Rafael CrespoEsta monografia tem como principal objetivo a análise de performance energética e econômica de sistemas de climatização. Trata-se de um estudo de caso real, comparando sistemas, com destaque para um sistema de ar-condicionado split do tipo piso-teto instalado atualmente no prédio 12 da Universidade do Vale do Taquari, situada em Lajeado-RS, além de uma proposta que envolve um novo projeto dimensionado com a tecnologia de climatização chamada de sistema VRV (Vazão de refrigerante variável. O presente estudo comparou a performance de um sistema de ar-condicionado split no prédio 12 da Univates com um sistema VRV, avaliando eficiência energética, custo elétrico e carga térmica. Após calcular a carga térmica total do edifício, foi determinado que o sistema VRV precisa de 1.146,5 kW de potência e 111 unidades evaporadoras, resultando em um aumento de 1,1% na potência necessária comparado ao sistema split atual. Além disso, o novo projeto proporcionou una redução no consumo de energia elétrica de 61%. Os resultados obtidos indicaram que, embora o sistema VRV tenha se mostrado mais eficiente em termos energéticos, seja mais sustentável e proporcione maior conforto térmico, ele não é economicamente viável em comparação ao sistema split pois apresenta um custo quatro vezes mais elevado, possuindo um tempo de retorno do investimento muito longo.