Desenvolvimento de uma bancada de testes para validação de modelos de mancais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Danilo Alvaro da, 1988-
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/19251
Resumo: Orientadores: Gregory Bregion Daniel, Katia Lucchesi Cavalca
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spelling Desenvolvimento de uma bancada de testes para validação de modelos de mancaisDevelopment of a test bench for validation of bearing modelsMancaisFiltragem de KalmanRolamento de esferasIdentificação de sistemasProjeto de sistemasBearingsKalman filteringBall-bearingsSystem identificationSystem designOrientadores: Gregory Bregion Daniel, Katia Lucchesi CavalcaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Mancais são elementos essenciais em sistemas rotativos, possibilitando o movimento relativo e fornecendo suporte tanto radial quanto axial ao rotor. Devido à significativa influência dos mancais nas características dinâmicas de sistemas rotativos, muito esforço tem sido feito para aprimorar as previsões teóricas e a caracterização experimental de suas propriedades dinâmicas. Neste ponto, a validação de modelo desempenha um papel crucial e é realizada através da comparação dos resultados obtidos a partir do modelo matemático com dados experimentais coletados em situações reais de operação ou em testes laboratoriais. Dentro deste contexto, com o propósito de validar as previsões embasadas em modelos teóricos desenvolvidos no Laboratório de Máquinas Rotativas (LAMAR), esta tese propõe o projeto de uma nova bancada de testes dedicada à validação de modelos de mancais. Este trabalho oferece uma descrição detalhada do projeto, abrangendo seus principais componentes, como os mancais magnéticos ativos (AMBs – Active Magnetic Bearings), a caixa de alojamento dos mancais de teste e estruturas de suporte, englobando análises por elementos finitos, manufatura, instrumentação e montagem final. Por fim, demonstra-se a aplicação do método do filtro de Kalman estendido na estimação dos parâmetros do modelo de força de um mancal de rolamento de esferas com base nos sinais de força e deslocamento aquisitados na bancada proposta, destacando, assim, as vantagens e funcionamento da nova bancadaAbstract: Lubricated bearings are vital elements in rotating systems, enabling relative motion and providing both radial and axial support to the rotor. Due to the significant influence of bearings on the dynamic characteristics of rotating systems, much effort has been made to improve theoretical predictions and experimental characterization of their dynamic properties. At this point, model validation plays a crucial role and is carried out by comparing the results obtained from the mathematical model with experimental data collected in real operating situations or laboratory tests. In this context, to validate predictions based on theoretical models developed at the Rotating Machines Laboratory (LAMAR), this work proposes the design of a new test bench dedicated to the validation of bearing models. It presents a detailed description of the project, covering its main components, such as the active magnetic bearings (AMBs), the test bearing housing, and support structures, encompassing finite element analysis, manufacturing, instrumentation, and final assembly. Finally, the application of the extended Kalman filter method is demonstrated in estimating the parameters of the force model of a ball bearing based on the force and displacement signals acquired on the proposed bench, thus highlighting the advantages and functioning of the new test rigAbertoDoutoradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoDoutor em Engenharia MecânicaFuncamp307941/2019-1CAPES88887840257/2023-00[s.n.]Daniel, Gregory Bregion, 1984-Dedini, Katia Lucchesi Cavalca, 1963-Okabe, Eduardo PaivaSanches, Fabio DalmazzoNicoletti, RodrigoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSilva, Danilo Alvaro da, 1988-20242024-03-12T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (162 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/19251SILVA, Danilo Alvaro da. Desenvolvimento de uma bancada de testes para validação de modelos de mancais. 2024. 1 recurso online (162 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/19251. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1394134Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1394134porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-22T18:00:33Zoai::1394134Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-07-22T18:00:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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