Seleção de aços e de lubrificação para rolamentos usados em sistema de exaustão industrial

dc.contributor.advisor1Spinelli, José Eduardo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8882038118634925por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0611-1038por
dc.contributor.authorRocha, Rodolfo Martins
dc.date.accessioned2024-10-21T18:34:31Z
dc.date.available2024-10-21T18:34:31Z
dc.date.issued2024-09-06
dc.description.abstractIndustrial exhaust systems are of extreme importance for the proper functioning of an industry. Responsible for removing polluting gases from an internal environment to the external environment, industrial exhaust fans have the function of transporting air with the objective of controlling temperature, humidity, moving particles, and other environmental elements to the outside through air displacement. For this to be possible, the fan must be coupled to a system composed of motors, shafts, and bearings. For this system to operate, the components must be capable of functioning in the given environment, as many of these environments are considered corrosive and abrasive, leading to surface wear of the components and, eventually, system failure. One component that must be considered is the bearings, as they are responsible for moving the fan shafts and must withstand high loads, high speeds, and vibrations. Lack of maintenance and misalignment of the fans are some of the causes of surface defects in bearings and, consequently, the bending of the device. Since bearings are made of an articulated structure, they require materials that can withstand, in addition to loads, high speeds and large numbers of rotations, requiring materials with high fatigue resistance and hardness. The most commonly used materials for manufacturing these devices are steels. Among the different types of steels in the materials field, the most used for bearings are high-carbon steels and tool steels. Due to the presence of carbon and other alloying elements, these materials exhibit good hardness and fatigue resistance. In addition to steels, another important material for the proper functioning of bearings is lubricants. Responsible for reducing friction between the rolling surfaces of the bearing, lubricants function by replacing direct friction (metal on metal) with fluid friction (metal with a thin layer of lubricant), thereby increasing the bearing's service life and preventing structural damage. Thus, this study seeks to select alternative steels and lubricants applicable to bearings through the GRANTA Edupack software (for steels only) and classify the best option selected using the TOPSIS method. For the steels, the properties important for application in bearings were considered in two scenarios: reference scenario and priority scenario. Among the options presented, the cold-work AISI D3 steel (C: 2.00% / Mn: 0.30% / Si: 0.25% / Cr: 11.50%) received the best classification, and for the lubricant, LGMT 2 lubricant, whose thickener is lithium soap based on mineral oil, ranked highest.eng
dc.description.resumoOs sistemas de exaustão industriais são de extrema importância para o bom funcionamento de uma indústria. Responsáveis por retirar os gases poluentes de um ambiente interno para o ambiente externo, os ventiladores exaustores industriais têm como função transportar o ar com o objetivo de controlar a temperatura, a umidade, movimentar partículas e outras intempéries para o meio externo através do deslocamento de ar. Para que isso seja possível, o ventilador deve estar acoplado a um sistema formado por motores, eixos e rolamentos. Para o funcionamento desse sistema, é necessário que os componentes apresentem condições suficientes de operação para determinado ambiente, visto que muitos desses ambientes são considerados corrosivos e abrasivos, levando assim ao desgaste superficial dos componentes e, posteriormente, ao colapso do sistema. Um dispositivo que deve ser levado em consideração são os rolamentos, visto que são responsáveis por fazer a movimentação do eixo dos ventiladores e que devem suportar altas cargas, altas rotações e vibrações. A falta de manutenções e o desalinhamento dos ventiladores são algumas das causas do aparecimento de defeitos superficiais nos rolamentos e, consequentemente, do empenamento do dispositivo. Por serem formados por uma estrutura articulada, os rolamentos necessitam de materiais que suportem, além das cargas, uma grande quantidade de rotações a altas velocidades, necessitando assim de materiais com resistência à fadiga e de alta dureza. Os materiais mais utilizados para a confecção desses dispositivos são os aços. Dentre os diferentes tipos de aços na área de materiais, os mais utilizados para rolamentos são os aços alto carbono e os aços ferramenta. Devido à presença do carbono e outros elementos de liga, esses materiais apresentam boa dureza e boa resistência à fadiga. Além dos aços, outro material importante para o funcionamento dos rolamentos são os lubrificantes. Responsáveis por diminuir o atrito entre as superfícies rolantes do rolamento, os lubrificantes têm como função trocar o atrito direto (metal com metal) pelo atrito fluido (metal com uma fina camada de lubrificante), aumentando assim a vida útil do rolamento e evitando danos estruturais. Com isso, o presente trabalho busca selecionar alternativas de aços e lubrificantes que sejam aplicáveis em rolamentos através do software GRANTA Edupack (para os aços apenas) e, por meio do método TOPSIS, classificar a melhor opção selecionada. Para os aços, foram levadas em consideração as propriedades dos aços que fossem importantes para a aplicação em rolamentos em dois cenários: cenário referencial e cenário prioritário. Dentre as opções apresentadas, o aço AISI D3 trabalho a frio (C: 2,00% / Mn: 0,30% / Si: 0,25% / Cr: 11,50%) foi o aço que obteve a melhor classificação, e para o lubrificante, o lubrificante LGMT 2, cujo espessante é feito de sabão de lítio à base de óleo mineral, foi o que apresentou melhor classificação.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.identifier.citationROCHA, Rodolfo Martins. Seleção de aços e de lubrificação para rolamentos usados em sistema de exaustão industrial. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20844.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20844
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.courseEngenharia de Materiais - EMapor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectVentiladorpor
dc.subjectRolamentopor
dc.subjectAçopor
dc.subjectLubrificantepor
dc.subjectDesgastepor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICApor
dc.titleSeleção de aços e de lubrificação para rolamentos usados em sistema de exaustão industrialpor
dc.title.alternativeSelection of steels and lubrication for bearings used in industrial exhaust systemseng
dc.typeTCCpor

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