Autor(es): Gomes, André Filipe Henriques
Data: 2016
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10400.21/7097
Origem: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa
Assunto(s): Tribómetro; Projecto; Tribologia; Atrito; Desgaste; Tribometer; Project; Tribology; Friction; Wear
Trabalho final de mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica
O presente trabalho final de mestrado, intitulado Projecto e Concepção de um tribómetro, tem como objectivo proporcionar aos alunos do ISEL da unidade curricular de “Tribologia” um equipamento que lhes mostre experimentalmente algumas das temática lecionadas nas aulas deste unidade curricular, nomeadamente a forma de medir coeficientes de atrito e avaliar o desgaste entre combinações de diferentes materiais, através da realização de testes/ensaios de modo fácil e com elevada fiabilidade. Numa primeira parte do presente trabalho foi realizada uma introdução de âmbito teórico que se pretende de revisão bibliográfica ao que é a Tribologia e áreas envolvidas, bem como o que é um Tribómetro, os vários tipos de Tribómetros existentes e as suas funcionalidades. Na segunda parte deste trabalho é realizado o projecto para a construção do Tribómetro e futura realização dos ensaios pretendidos de acordo com as características e especificações deste equipamento. A construção de um Tribómetro do tipo Pino-Disco, que também estava prevista quando se iniciou este trabalho, não foi contudo possível em parte por falata de apoio financeiro mas também por falta de tempo para a sal conclusão. Porém é apresentado um orçamento estimado para a sua construção. Foram também realizadas simulações dinâmicas, através do “Motion Study” do “SolidWorks” o que permitiu concluir que o equipamento projectado neste trabalho será capaz de controlar as variáveis anteriormente referidas permitindo, de forma fácil e fiável, obter valores de coeficientes de atrito e estimar o desgaste resultante da interação entre diferentes materiais, comparando o seu comportamento tribológico. Todo o projecto e etapas futuras foram realizados com o intuito de criar um equipamento de fácil utilização tendo a preocupação de procurar soluções que permitam a utilização de materiais/componentes existentes e na Área Departamental de Engenharia Mecânica que, satisfazendo os requisitos do Projecto permitam reduzir os custos.
Abstract: This Master Thesis, entitled “Design and Development of a Tribometer”, aims to provide Tribology students na equipment to show them experimentally some of the subjects taught in these classes, namely how to measure friction coefficients and evaluate wear between diferente combinations of materials, by conducting experiments easily and with high reliability. The first parto f this work consisted in a literature review where the theoretical basis of Tribology and its inherent áreas, the various types of Tribometers and their features are presented. In the second parto f the work the project for the construction of a Tribometer and the development of tests according to the characterisitics and specifications of the equipment were carried out. The physical development of a Pin-on-Disk Tribometer was not possible, in part because of lack of financial support, but na estimated budget for the construction of this equipment is presented. Simulations of the dynamic interaction between diferente materials were also carried out using “Motion Study” of “SolidWorks”. From these simulation it was possible to conclude that the equipment designed on this work will be able to control the aforementioned variables allowing to obtain friction coeficiente values and estimate the wear resulting from the interaction between diferente materials and therefore to compare their tribological behaviours. Therefore the project developed in this work will allow to construct a device that is intended to be simple and easy to assembly ans disassembly and thus user-friendly. Also, the diferente solution selected in the design of the equipment will allow the use of materials/componentes avaliable at the Mechanical Engineering Department reducing this way the manufacturing costs.
