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Análise de falha (TCC - Artigo científico)

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RANIELLI ANTÔNIO DE BASTIANI 
 
 
 
 
 
 
IDENTIFICAÇÃO DA FALHA DE FRATURA EM UMA CORRENTE DO TIPO LEAF 
LH1246 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao 
Colegiado do Curso de Engenharia de Produção 
Mecânica da Universidade do Oeste de Santa 
Catarina como requisito parcial à obtenção do grau 
de Engenheiro de Produção Mecânica. 
 
 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
Prof. Msc. Sérgio Luiz Marquezi 
Universidade do Oeste de Santa Catarina – UNOESC 
 
Prof. Msc. Adriana Biasi Vanin 
Universidade do Oeste de Santa Catarina - UNOESC 
 
Prof. Msc. Leandro Fabris Possamai 
Universidade do Oeste de Santa Catarina – UNOESC
1 
 
IDENTIFICAÇÃO DA FALHA DE FRATURA EM UMA CORRENTE DO TIPO 
LEAF LH1246 
Ranielli Antônio De Bastiani¹ 
Sérgio Luiz Marquezi² 
RESUMO 
O presente trabalho foi desenvolvido dentro de uma empresa do ramo agroindustrial. Foi 
identificada uma situação problema dentro do setor de estocagem desta empresa, onde 
ocorreram oito falhas consecutivas em correntes do tipo leaf LH1246, utilizadas pelo sistema 
de elevação principal das oito empilhadeiras usadas no processo. Estas falhas além de 
trazerem prejuízos econômicos para a empresa podem colocar a segurança dos colaboradores 
em perigo, portanto o foco deste trabalho concentra-se na identificação destas falhas, para se 
possível, levantar suas causas e posteriormente propor soluções que venham a sanar o 
problema. Para isso foi realizado um levantamento do desgaste nas correntes, tendo também 
seu material analisado de maneira macro e microscopicamente, realizando ainda ensaios para 
obter algumas propriedades mecânicas do componente. Por meio dos estudos realizados foi 
possível constatar que a falha nas correntes ocorreu devido a fadiga associada à corrosão e 
que as correntes deveriam ter sido substituídas de maneira preventiva por apresentarem um 
elevado nível de desgaste, indicando a possibilidade de que o controle de desgaste das 
mesmas não é realizado de maneira adequada dentro da empresa, foi identificado também que 
o lubrificante utilizado não é o mais indicado para este tipo de componente mecânico. 
Palavras chave: Correntes leaf LH1246; Identificação de falha; Corrosão. 
 
1 INTRODUÇÃO 
Todas as máquinas e equipamentos são projetados para desempenhar suas funções 
corretamente, para isso, todos os seus componentes devem estar em perfeito estado. O ciclo 
de vida dos componentes de uma máquina pode variar conforme cada projeto e cada 
aplicação, aliado ao projeto entram os conceitos de manutenção preventiva, que buscam 
avaliar o estado dos componentes e realizar a troca dos mesmos quando necessário para evitar 
assim a falha da máquina. Porém, mesmo tomando essas medidas preventivas ainda assim 
existe uma possibilidade de que o processo não ocorra como especificado em projeto, quando 
isso ocorre se faz necessária uma análise da falha para identificar os motivos que a 
acarretaram, para posteriormente tomar medidas que evitem que isso volte a acontecer. 
1 Acadêmico do curso de Engenharia de Produção Mecânica da Unoesc; rani_dbastiani@hotmail.com 
2 Professor orientador do curso de Engenharia de Produção Mecânica da Unoesc; 
sergio.marquezi@unoesc.edu.br 
2 
 
Em uma empresa da área de agroindústria, dentro do setor de estocagem, ocorreram 
oito falhas prematuras e consecutivas na corrente principal do sistema de elevação das 
empilhadeiras utilizadas no processo. As empilhadeiras são locadas de uma empresa 
terceirizada que fornece também o serviço de manutenção das mesmas, todavia, os gastos 
com componentes de reposição ficam a cargo da empresa contratante. A empresa locadora, a 
qual realiza a manutenção nas empilhadeiras, relatou também que nenhuma das correntes, 
citadas anteriormente, apresentou indicativo que justificasse a troca das mesmas. 
Devido à falta de indícios que justifiquem as falhas, visando também a não interrupção 
do processo no setor de estocagem e a segurança dos colaboradores que trabalham no local, 
faz-se necessária uma análise das falhas para identificar os motivos que provocaram as 
quebras. Após a identificação dos motivos medidas devem ser tomadas para que este tipo de 
situação não volte a ocorrer, provendo assim mais segurança e produtividade para o setor em 
questão. 
Portanto, o foco desse trabalho está em conhecer a falha, abrangendo a verificação dos 
métodos de controle de desgaste, análise das propriedades mecânicas do material das 
correntes, análise macroscópica e microscópica da falha, para se possível, identificar quais os 
agentes causadores da mesma e, assim, propor medidas que venham a impedir a repetição 
deste problema. 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
2.1 FALHA 
Para Callister e Rethwisch (2013), a falha em materiais de engenharia é, na maioria 
das vezes, um evento indesejável, porém apesar do atual nível de conhecimento sobre 
materiais é difícil afirmar que um projeto está livre de falhas. Seleção e fabricação inadequada 
de materiais e peças, erro de projeto ou utilização indevida de componentes e erros ou faltas 
no processo de manutenção estão entre as mais comuns causas de falha. Quando uma falha 
acontece se faz necessária uma investigação de suas causas para então tomar as medidas 
necessárias visando à prevenção de futuros incidentes. 
 
2.1.1 Fratura Dúctil e Fratura Frágil 
De acordo com Callister e Rethwisch (2013), fratura é definida pela separação de um 
corpo em duas ou mais partes decorrente de tensão estática, fadiga ou fluência, estando este 
corpo em temperaturas significativamente mais baixas do que a temperatura de fusão do 
material. Podendo ainda a fratura ocorrer por diferentes tipos de solicitações mecânicas como 
3 
 
tração, compressão, cisalhamento, torção ou solicitações combinadas. Existem dois tipos de 
fratura para materiais metálicos, fratura dúctil e fratura frágil. A diferença encontra-se 
basicamente na capacidade do material em se deformar plasticamente absorvendo energia 
durante esta deformação. Materiais dúcteis apresentam grades deformações e absorção de 
energia antes da fratura, enquanto materiais frágeis, por sua vez, apresentam pouca ou 
nenhuma deformação plástica e baixa absorção de energia antes da fratura. 
Toda fratura passa por duas etapas, formação e propagação de trincas devido à 
imposição de uma tensão. O tipo de fratura está intimamente ligado com a maneira em que a 
trinca se propaga. Em uma fratura dúctil, a trinca se propaga lentamente e o material apresenta 
grande deformação plástica próximo a ela, além disso, essas trincas são estáveis, ou seja, elas 
não tendem a continuar se propagando a menos que a intensidade da tensão aplicada sobre o 
material aumente. Em contra partida, para uma fratura frágil, a trinca se propaga de maneira 
acelerada, apresentando pouca deformação plástica, podem ainda ser consideradas instáveis, 
pois uma vez iniciada a trinca, ela continua a se propagar mesmo que a intensidade da tensão 
aplicada sobre o material não aumente (CALLISTER; RETHWISCH, 2013). 
De acordo com Callister e Rethwisch (2013), na superfície de uma fratura frágil em 
materiais metálicos, podem-se observar algumas linhas denominadas “marcas de sargento” 
em formato de “V” apontando para o ponto de partida da trinca, em outros casos encontram-
se nervuras seguindo um padrão em formato de leque, partindo do ponto de início da trinca. 
Estas “marcas de sargento” são de grande importância para a análise de falhas, pois permitem 
identificar qual foi o ponto de início da trinca. 
 
2.1.2 Fratura por Fadiga 
Callister e Rethwisch (2013) afirmam que, todo o corpo submetido a ação de tensões 
dinâmicas e variáveis