Simulação termodinâmica de um sistema robótico de inspeção

• Autor(a) principal: Gund, Jefferson
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28718
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS; Automação; Robôs; Termodinâmica - Métodos de simulação; Robótica - Inspeção; Sistemas embarcados (Computadores); Automation; Robots; Thermodynamics - Simulation methods; Robotics - Inspection; Embedded computer systems; Engenharia Elétrica

A indústria de petróleo utiliza diversos equipamentos na extração e processamento, os quais necessitam de manutenção periódica para garantir a segurança de operação da planta, uma vez que acidentes podem resultar em danos graves e irreversíveis ao ambiente e à pessoas. Devido ao ambiente insalubre encontrado e da necessidade de parada do funcionamento destes equipamentos para possibilitar o acesso dos inspetores, torna-se vantajoso o emprego de métodos de inspeção auxiliados por robô. De forma a atender a esta demanda, o Laboratório de Automação e Sistemas de Controle Avançado (LASCA) da UTFPR Campus Curitiba, desenvolveu um sistema robotizado de inspeção. O robô foi projetado visando a operação autônoma, assegurando a integridade física dos componentes e considerando as elevadas temperaturas de operação dos equipamentos a serem inspecionados. Este trabalho desenvolve uma investigação do comportamento termodinâmico do robô e do sistema de inspeção por ultrassom por meio de abordagem de simulação computacional utilizando modelos computacionais do robô em três dimensões cartesianas e a aplicação do Método dos Elementos Finitos (FEM) para o cálculo de balanço térmico. Como resultado, foram obtidas curvas de temperaturas para diferentes pontos do robô, bem como os gradientes de temperatura para o sistema de inspeção por ultrassom. Isto possibilitou estimar, ainda em fase de projeto conceitual do robô, o tempo máximo de utilização do mesmo, em diferentes condições de temperaturas na superfície do tanque, além de fornecer subsídios para o desenvolvimento de pesquisas em ultrassom para inspeção não destrutiva, aplicado em altas temperatauras.