furos roscados fofo cinzento

8/16/2019 Furos Roscados Fofo Cinzento

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Simulação de Conexões Parafusadas comFuros Roscados em Componente de Ferro

Fundido Cinzento com ValidaçãoExperimental

Eng. Róinson !oão !auons"i !#nior Eng. Rafael $appaunStara


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%&P'C(S )*(R+)+(S

• Apresentação da Empresa;

• Descrição do Problema;

• Metodologia;

• Resultados;

• Validação Experimental;

• Conclusões e Prximos !rabal"os#


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)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;


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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#


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+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#


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+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


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+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-#


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/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


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/E%(+(0(1')

Como alguns componentes +oram inseridos no estudo somente paratrans+er&ncia de carregamentos os mesmos +oram simulados como

componentes r7gidos#


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/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#


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/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#


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/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#


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/E%(+(0(1')

RES%R'-3ES2 As restrições +oram aplicadas na inter+ace entre a mesae a carcaça do motor con+orme a imagem#


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/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#


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/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


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/E%(+(0(1')

/al4a


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/E%(+(0(1')

2os submodelos 4ue contin"am os +uros com roscas utili.ou3se orecurso Geometry Modification das opções de contato#


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RES50%)+(S

Coe+icientes de segurança sobre o modelo global#


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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#


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V)0'+)-( E6PER'/E,%)0

Esoço dos Ensaios2

5nião parafusada com

mesmos par7metros do

componente estudado8

Peça faricada com mesmo

material do componente

estudados8


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V)0'+)-( E6PER'/E,%)0

Resultados2


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V)0'+)-( E6PER'/E,%)0

Resultados2


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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;


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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#

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