Download - Furos Roscados Fofo Cinzento
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
1/27
Simulação de Conexões Parafusadas comFuros Roscados em Componente de Ferro
Fundido Cinzento com ValidaçãoExperimental
Eng. Róinson !oão !auons"i !#nior Eng. Rafael $appaunStara
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
2/27
%&P'C(S )*(R+)+(S
• Apresentação da Empresa;
• Descrição do Problema;
• Metodologia;
• Resultados;
• Validação Experimental;
• Conclusões e Prximos !rabal"os#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
3/27
)PRESE,%)-( +) E/PRES)
Com $% anos de exist&ncia a 'tara atua no mercadomundial com uma completa lin"a de soluções para oagronegcio# Atualmente possui mais de ()**colaboradores e atingiu um +aturamento de mais de R,
- bil"ão no ano de (*-)#
A empresa possui tr&s unidades locali.adas noestado do Rio /rande do 'ul0
Matri. 1 2ão3Me3!o4ue;5ilial - 1 5undição e usinagem 1 Cara.in"o;5ilial ( 1 Corte6 usinagem6 solda e pintura 1 'anta Rosa;
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
4/27
)PRESE,%)-( +) E/PRES)
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
5/27
)PRESE,%)-( +) E/PRES)
A empresa possui uma completa lin"a de produtos6
distribu7dos nas seguintes categorias0 Agricultura de precisão;Carretas agr7colas;Distribuidores de +ertili.antes;
2i8eladores de solo;P9s +rontais;Plata+ormas para col"eita de mil"o;'ubsoladores;
Pul8eri.adores;Plantadores;Escari+icadores;!ratores#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
6/27
)PRESE,%)-( +) E/PRES)
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
7/27
)PRESE,%)-( +) E/PRES)
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
8/27
+ESCR'-( +( PR(*0E/)
• 2o presente estudo necessita8a3se reali.ar a simulação estrutural de um
no8o modelo da :mesa do trator '!MA no8o modelo do componente +oi desen8ol8ido de8ido a alteração do
motor 4ue ? utili.ado no pro@eto#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
9/27
+ESCR'-( +( PR(*0E/)
• A :mesa trata3se de um componente +undido de grande porte e tem por
+unção estruturar a parte +rontal do trator;
• A :mesa ? acoplada ao motor do trator e nela são +ixados o eixo dianteiro
e os contrapesos +rontais#
• nserir magem
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
10/27
+ESCR'-( +( PR(*0E/)
• > Componente possui uma massa de (=Bg ? +abricado em +erro +undido
cin.ento de acordo com a norma D2 E2 -$- 3 /F ($*;
• A união entre a mesa e o motor ? +eita atra8?s de = para+usos M(% e
entre a mesa e o eixo dianteiro atra8?s de = para +usos M-#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
11/27
/E%(+(0(1')
1eometria2 Gtili.ou3se o modelo CAD da mesa e do eixo dianteiro#
!amb?m +oram modelados os cubos6 o suporte de pesos e o di+erencial de
+orma simpli+icada
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
12/27
/E%(+(0(1')
Como alguns componentes +oram inseridos no estudo somente paratrans+er&ncia de carregamentos os mesmos +oram simulados como
componentes r7gidos#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
13/27
/E%(+(0(1')
A+im de 8eri+icar o comportamento da estrutura +oram reali.adas
oito an9lises est9ticas em condições de trabal"os distintas#
-# Deslocamento no plano;
(# Deslocamento com uma roda em sulco;)# Aceleração com carga m9xima no eixo dianteiro;%# 5renagem com a carga m9xima no eixo dianteiro;$# Carga m9xima 8ertical sim?trica;# Carga m9xima 8ertical em uma roda;B# Carga m9xima "ori.ontal sim?trica;=# Carga m9xima "ori.ontal em uma roda#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
14/27
/E%(+(0(1')
C)RRE1)/E,%(S2 Para cada uma das condições de trabal"o tin"a3se 8alores de +orças e momentos em cada um dos eixos da imagem abaixo#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
15/27
/E%(+(0(1')
C)RRE1)/E,%(S2 !amb?m +oi adicionado ao modelo um ponto demassa representando os contrapesos 4ue são +ixados a mesa6 a
aceleração gra8itacional e as +orças axiais dos para+usos Hbolt pretensionI#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
16/27
/E%(+(0(1')
RES%R'-3ES2 As restrições +oram aplicadas na inter+ace entre a mesae a carcaça do motor con+orme a imagem#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
17/27
/E%(+(0(1')
Com os resultados das condições descritas anteriormente6 de8ido agrande complexidade do estudo e ao ele8ado custo computacionaldemandado6 optou3se por uma abordagem global3local6 assim +oramcriados sete modelos locais para maior detal"amento das regiõesconsideradas mais cr7ticas#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
18/27
/E%(+(0(1')
/al4aModelo /lobal0
Elementos slidos tetra?dricosJ"exa?dricos de -K ordem;
-$%L$$* 2s;
LL-B%= Elementos#
Modelos Focais0
•Elementos slidos tetra?dricos de (K ordem
• 'ubmodelo - 1 B*L-=( 2s
• 'ubmodelo ) 1 --)**() 2s
• 'ubmodelo 1 L=-- 2s
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
19/27
/E%(+(0(1')
/al4a
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
20/27
/E%(+(0(1')
2os submodelos 4ue contin"am os +uros com roscas utili.ou3se orecurso Geometry Modification das opções de contato#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
21/27
RES50%)+(S
Coe+icientes de segurança sobre o modelo global#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
22/27
RES50%)+(S
Coe+icientes de segurança sobre modelos locais#
Resultados indicam +al"a nas regiões de rosca 1 @9 com pr?3tensão;
Em aplicações similares não ocorrem problemas;
Material ? +r9gil6 ser9 4ue ocorrem pe4uenas plasti+icações e a tensão ?
redistribu7da aos +iletes subse4uentes
Modelo ? linear e não possu7mos dados para estudo com plasti+icação#
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
23/27
V)0'+)-( E6PER'/E,%)0
Esoço dos Ensaios2
5nião parafusada com
mesmos par7metros do
componente estudado8
Peça faricada com mesmo
material do componente
estudados8
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
24/27
V)0'+)-( E6PER'/E,%)0
Resultados2
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
25/27
V)0'+)-( E6PER'/E,%)0
Resultados2
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
26/27
C(,C05S3ES E PR&6'/(S %R)*)09(S
Atra8?s da 8alidação experimental6 +oi poss78el concluir 4ue mesmo se
tratando de um componente +abricado em material +r9gil ocorrem
pe4uenas plasti+icações na rosca e os carregamentos são trans+eridos
aos +iletes subse4uentes;
Veri+icou3se 4ue as +orças axiais dos para+usos +oram menores nos
ensaios do 4ue as calculadas analiticamente para um mesmo tor4ue de
aperto6 pro8a8elmente de8ido ao atrito na pr9tica ser maior;
> recurso do A2'N' de representação de rosca no contato +oi bastante
Otil para a solução do problema e mostrou boa acuracidade;
-
8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento
27/27
C(,C05S3ES E PR&6'/(S %R)*)09(S
'em a aplicação do recurso de submodelamento do A2'N' a solução doproblema se tornaria imposs78el#
A+im de a8aliar mel"or o comportamento da rosca no ambiente 8irtual6
pode3se utili.ar um modelo 4ue contemple o comportamento pl9stico do
material;
2o atual estudo não busca8a3se a redução de massa do componente6
por?m +oi poss78el 8eri+icar 4ue o mesmo pode ter sua massa diminu7da e
para manter o rendimento do trator 4uanto a tração6 esta massa pode ser
compensada com contrapesos#