Seleção de Materiais

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Engenharia Mecânica
Substituição Material Bucha Transbordo 
Ciência dos Materiais
Fernando Alex Rosada 			RA: 00181086
Henrique Aguiar de Sousa 			RA: 00183396
Mônica Lorraine dos Santos 			RA: 00168186
Marcelo Armando Trevizan 			RA: 06005161
Otavio Augusto Paivan 			RA: 00182029
Wanderson Nunes Campos 			RA: 001802083
Umuarama-Pr
Out/2016
Sumário 
Introdução...............................................3
Descrição Do Produto......................................3
1.1.1- Transbordo Santal....................................................................3
1.1.2- Conjunto Eixo Tandem Transbordo SANTAL VT10...............4
1.1.3- Vista Explodida do Conjunto Tandem SANTAL..............5 1.1.4- Descrição Itens Conjunto Tandem SANTAL............................6
1.1.5- Informação Bucha 1055.015.7SANTAL...................................6
Problemáticas....................................................7
Objetivos da Seleção.........................................7
CRITERIOS DE SELEÇÃO...................................8
INDICES DE MERITO............................................9
3.1- Propriedade Dos Três Materiais................................................ 10
3.2- Índices de Méritos dos Três Materiais........................................10
3.3- Desempenho do Material para a Seleção...................................11
Conclusão................................................................11
Vista da Bucha............................................................11
Referencias..................................................................12
1 – Introdução
	
Bucha mecânica é um revestimento utilizada para reduzir o atrito e o desgaste as partes mecânicas, ou para limitar ou para restringir o movimento das peças. Por vezes chamadas de mancais de deslizamentos, as buchas mecânicas aplicam-se no alinhamento de um orifício na parte estacionaria do mecanismo.
	
Os elementos mais básicos da bucha mecânica são constituídos por uma haste de rotação ou do eixo, que atravessa um orifício já alinhado com uma bucha mecânica. A bucha mecânica causa alivio de atrito e desgaste gerados pela rotação.
– Descrição do Produto
Atualmente, na Usina de Açúcar Santa Terezinha – unidade de Ivaté-Pr há uma grande requisição de trabalho envolvendo o transbordo, para a locomoção da cana-de-açúcar a indústria, assim efetivamente a sua moagem, conforme mostrado na figura 1.1.
Figura 1.1. – Transbordo Santal VT10
Fonte: http://tratoresecolheitadeiras.com.br/VeiculoRemovido.aspx
O conjunto tandem do transbordo possui a função de fazer movimento suspensão entre eixos de sustentação, ele alivia o impacto das imperfeições do terreno sobre o equipamento. Nele é constituído o tandem que pode ser conjunto esquerdo ou direito, o eixo da roda, a bucha maior e bucha menor, arruelas, porcas, parafusos, pino articulação, flange de freio, flange 10 furos e bico graxeiro, como será visto na figura 1.2. E figura 1.3.
Figura: 1.2. – Conjunto Eixo Tandem SANTAL
Fonte: http://tratoresecolheitadeiras.com.br/VeiculoRemovido.aspx
Figura: 1.3. – Vista Explodida do Conjunto Tandem Transbordo SANTAL
Fonte: Catálogo de Peças Transbordo de Cana-De-Açúcar SANTAL VT10
Figura: 1.4. – Descrição itens conjunto tandem santal
Fonte: Catálogo de Peças Transbordo de Cana-De-Açúcar SANTAL VT10
Na Tabela 1.1 Informações da bucha utilizada no transbordo Santal VT10
Tabela 1.1 Informações Bucha SANTAL
	Código
	Descrição
	Material
	Dureza (HB)
	Custo Unitário (R$)
	1055.015.7
	Bucha
	SAE 1020
	168
	87,00
Fonte: Catalogo de peças transbordo de cana-de-açúcar SANTAL VT10
Conforme a utilização do transbordo para a logística da cana-de-açúcar é necessário a troca das buchas, devido a excessiva articulação do pino fazendo assim o desgastes.
Problemática
Atualmente, na Usina de Açúcar Santa Terezinha – Unidade de Ivaté-Pr há um grande índice de troca de buchas do mancal do tandem no transbordo Santal. Tais buchas são feitas de bronze que tem um alto custo.
	Com o movimento de equipamento, a bucha do tandem, esta sujeita a desgaste que, com o tempo se faz necessário o reparo e a troca da mesma, para manter o bom funcionamento.
Objetivo da Seleção
Com a grande utilização do transbordo de cana-de-açúcar para transporta a matéria prima para a sua industrialização, decidimos fazer então a substituição da bucha do transbordo VT10 SANTAL, conforme mostrado no quadro 1.1 item 3 e 4 do catalogo de peças. Para que possa ser desenvolvida com uma acessibilidade maior e agilidade no processo de sua fabricação.
Critérios De Seleção
A bucha em analise recebe solicitação de esforços. Para a aplicação da bucha no conjunto tandem, serão consideradas os seguintes requisitos:
- Boa Resistencia ao Desgaste:
- Baixo Custo:
- Maior Facilidade e Agilidade de Fabricação.
	Com viabilidade do processo de fabricação da bucha com materiais disponíveis e facilmente repostos em estoque da empresa, foram previamente selecionados o Nylon Technyl 6.6, o Aço SAE 1020, e o Bronze TM12.
Índices de Mérito
Para a seleção do melhor material entre o nylon technyl 6.6, o Bronze TM23, e o Aço SAE 1020, foram estudados três índices de mérito de acordo com os requisitos desejáveis do projeto. São eles:
Considerou-se dureza para o critério de seleção, devido a necessidade de resistência a deformação plástica em seu diâmetro interno.
Coeficiente de atrito dinâmico para a seleção esta relacionada ao fato de exigir menor força de fricção radial pelos esforços perpendiculares ao longo de seu comprimento.
Onde:
	O produto entre os fatores custo e massa do material é um requisito extremamente importante para a pratica do projeto, pois visa garantir a resistência da aplicação com o menor gasto de material que seja viável economicamente.
	Assim, a relação que promove o desempenho para a substituição do material da bucha pode ser dada por:
Onde M1 é um fator atendente e os denominadores são fatores de redução.
	Nas tabelas 3.1 e 3.2 são fornecidos os valores das propriedades relevantes dos três materiais analisados e seus respectivos índices de méritos, além do volume calculado do componente e a cotação material.
Tabela 3.1 Propriedades dos três materiais 
	MATERIAL
	DUREZA (HB)
	COEF. DE ATRITO DINAMICO
	MASSA ESPECIFICA (g/cm3)
	VOLUME (cm3)
	CUSTO (R$/g)
	SAE 1020
	131
	0,57
	7,85
	87,0
	4,70x10-3
	Bronze 
	75
	0,18
	9,03
	87,0
	17,50x10-3
	Nylon
	510
	0,40
	1,14
	87,0
	13,20x10-3
Fontes: Calister (2008): O atrito por deslizamento (2015)
Tabela 3.2 Índices de méritos dos três materiais
	MATERIAL
	M1 (HB)
	M2
	M3 (R$)
	SAE 1020
	131
	0,57
	3,21
	Bronze 
	75
	0,18
	13,75
	Nylon 6,6
	510
	0,40
	1,31
Fontes: Autores (2015)
	Feito a aplicação dos materiais acima podemos concluir a relação de cada desempenho dos materiais
Logo então:
Tabela 3.3 – Desempenho do material para a seleção
	MATERIAL
	P
	SAE 1020
	71,6
	Bronze TM23
	30,3
	Nylon 6,6
	973,3
Fontes: Autores (2015)
Conclusão 
Com a realização da análise dos seguintes materiais, concluímos que o nylon 6,6 technyl é a melhor opção para a substituição da bucha do conjunto tandem, pois apresenta melhor desempenho aos outros materiais, obtendo:
Maior dureza e resistência ao desgaste
Menor custo
Maior facilidade e agilidade de fabricação pelo processo de usinagem.
Vista da bucha
Referencias 
Buchas Mecânicas.
http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/7123-o-que-e-uma-bucha-mecanica/
Catálogo de peças transbordo SANTAL.
http://pt.scribd.com/doc/166748933/catalogo-santal-vt-10-be-pdf#scribd
Grupo Hidrautec apresentação SANTAL VT 10.
http://www.grupohidrautec.com.br/base/www/grupohidrautec.com.br/media/attachments/4/4/4cc8683c255696b4c9a3ed2741c9b4baca7fa6df6cd5_santal-transbordo-vt.pdfCallister 5º edição – analise de dureza.
http://www.bibliotecaengenharia.com/2015/05/cientista-e-engenharia-de-materias-5ed-callister.html#