Estudo de falha em uma bomba de engrenagens pelo método dos elementos finitos

• Autor(a) principal: Pinheiro, João Pedro Rabello
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/21460
• topic: Equipamentos industriais; Falhas; Sistemas hidráulicos; Bombas hidráulicas; Método dos elementos finitos; Industrial equipment; Failures; Hydraulic systems; Hydraulic pumps; Finite element method; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA::HIDRAULICA; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS

Os sistemas hidráulicos são fundamentais para estrutura industrial, seja atuando cilindro hidráulicos, motores ou no acionamento de ferramentas. Após a revolução industrial e desenvolvimento de linhas de montagem até a presente indústria 4.0, a automação industrial veio a pauta. Em busca de qualidade elevada e produção just in time, as plantas industriais ganharam complexidade. Estes sistemas são o coração das máquinas pesadas, como escavadeiras, empilhadeiras e carregadeiras. Submetidas às cargas extremas, estes tipos de máquinas utilizam o princípio da prensa hidráulica executar atividades que exijam uma potência elevada. Cumprindo o papel de transporte e pressurização dos fluidos, as bombas são submetidas a variações de pressão elevadas, às vezes em pulsantes, as quais podem trazer avarias para sua estrutura ao longo do tempo. O modelo em estudo é uma bomba de engrenagem três estágios instalada na máquina empilhadeira Hyundai 16T. Submetida a pressões superiores a 125bar, esta bomba sofre falha semelhantes em períodos de tempo de alguns meses. Ocorre o surgimento de uma trinca no corpo do estágio central que se propaga pelo fio de rosca do engate de saída da câmara. O trabalho visa então investigar a causa da falha através de levantamento de hipóteses baseado em dados. Para isso, foi necessário realizar um estudo pelo método dos elementos finitos através do software Ansys, onde foi possível constatar uma falha de procedimento de torqueamento de conexões hidráulicas é capaz de provocar a trinca no corpo da bomba.