Dissertação - Alvaro Santos Piovesan

Avaliação de espessura de filme lubrificante através de sensores por ultrassom

Autor: Alvaro Santos Piovesan (Currículo Lattes)

Resumo

O contato entre superfícies constituintes de sistemas e componentes mecânicos é, na maioria das vezes, inevitável e fundamental para o seu correto funcionamento. Muitos desses conjuntos trabalham sob condições extremas e o controle da distância entre as asperezas das superfícies de contato se faz necessário. Como forma de reduzir o desgaste excessivo e evitar danos prematuros, sem que haja o comprometimento da condição de deslizamento entre as superfícies de contato, o emprego de lubrificantes se mostra uma ferramenta muito eficaz. O controle da camada de lubrificante, formada entre essas superfícies, é tão importante quanto desafiador, pois, definir ferramentas e métodos de inspeção capazes de determinar espessuras tão pequenas não é algo trivial. A utilização de técnicas envolvendo ultrassom e sensores piezoelétricos tem se mostrado muito promissora e eficaz no que diz respeito à medição de espessuras tão finas quanto a camada de filme lubrificante formada entre as superfícies de contato dos sistemas mecânicos. Como forma de investigar a capacidade de medição de sistemas envolvendo técnicas de ultrassom, este estudo apresenta uma configuração, baseada nos critérios descritos na norma ASTM E - 1065, para a determinação da espessura de filme lubrificante presente entre duas superfícies estacionárias. Duas placas de aço inox martensítico 1.4313 foram utilizadas para compor as superfícies sólidas de um sistema de três camadas, juntamente com o óleo lubrificante PAO (polialfaolefina) ExxonMobil Spectrasyn 4. Dois sensores piezoelétricos de Niobato de Lítio (LiNbO3), responsáveis pela emissão e recepção das ondas ultrassônicas, foram fixados na superfície da placa superior, enquanto que na placa inferior foram coladas duas fitas metálicas, com espessura de 10 µm, a fim de criar a região de acomodação do lubrificante. A confecção das placas e a montagem dos sensores foram realizadas no AC2T (Centro Austríaco de Excelência em Tribologia), na Aústria, e enviadas para a execução dos ensaios. Para a emissão dos sinais, responsáveis pela excitação dos sensores, um gerador de funções arbitrárias foi utilizado. A coleta dos sinais, bem como a exportação das informações dos ensaios, para posterior análise, foram feitas através de um osciloscópio digital e de uma interface escrita em Labview. Espessuras entre 10 µm e 17,5 µm foram encontradas para as frequências dentro da largura de banda do sensor piezoelétrico, evidenciando uma ótima concordância com a espessura de referência utilizada

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