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Tese

Contribuição ao estudo da rigidez dinâmica de um torno mecânico (1972)

  • Authors:
  • Autor USP: PLAZA, JOAO - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SEM
  • DOI: 10.11606/T.18.1972.tde-20250523-142507
  • Assunto: TORNOS
  • Language: Português
  • Abstract: O presente trabalho abrange a construção de um vibrador eletromagnético, um dinamômetro e um captador de vibrações, para serem aplicados em um torno mecânico universal de porte médio, no levantamento de suas curvas características dinâmicas, em duas configurações com uma peça-obra pesada. Foram feitos, também, ensaios de usinagem dinâmica, determinações de modos de vibração mais significativos e ensaios estáticos do eixo-árvore. Foram feitas considerações sobre a teoria da estabilidade limite das máquinas ferramentas e dos aparelhos construidos, e veirificação para cada um desses aparelhos, as condições de sua instalação no torno e adaptação ao equipamento elétrico existente na Escola de Enegnharia de São Carlos da USP, de modo a assegurar precisão das medidas e simplicidade de operação. Construiram-se também, dispositivos e ferramentas para ensaio de usinagem e ensaios estáticos. Empregou-se ainda, equipamento convencional para completar os ensaios dinâmicos do torno. O vibrador projetado e construido, consta em princípio, de duas bobinas enroladas em torno de um núcleo magnético de chapas silicosas, completado por armadura do mesmo material. O dinamômetro e o captador de vibrações, constam em princípio, de elementos sensíveis elásticos, em forma de vigas cujas deformações estáticas e dinâmicas são convertidas em sinais elétricos por meio de extensômetros elétricos comuns, de alta resistência elétrica. Para o vibrador foram levantadas as características estáticas e dinâmicas e para o dinamômetro e captador, foram feitas as aferições estáticas e dinâmicas, bem como determinar sua faixa de utilização, para obter precisão nas medidas. Na realização dos ensaios dinâmicos de excitação, instalou-se no torno, o vibrador, de modo a aplicar a força excitadora na direção média da força usinada, e o captador, de maneira a medir o deslocamento vibratório na direção da normal àsuperfície usinada. Uma das bobinas do vibrador é ligada a uma bateria de 12 v, através de uma resistência elétrica variável e de uma bobina de filtro, enquanto que a outra é ligada ao amplificador de potência, alimentado por um gerador de frequência. Os sinais elétricos do dinamômetro e do captador são ligados às pontes amplificadores e enviados ao osciloscópio de dois canais, para medir a força, deslocamento e desvio de fase. Determinaram-se as curvas características em duas configurações, considerando-se em cada uma delas, ensaios sem pré-carga e com pré-carga de 100 Kgf, na direção da força de corte. O erro máximo, na obtenção dessas curvas é de 10% com 90% de probabilidade, o que permite, de maneira simples, traçarem-se os diagramas de estabilidade e aplicar a teoria de Tlusty-Polacek, para obtenção dos coeficientes de acoplamentos críticos, no limite de estabilidade, que caracterizam a rigidez dinâmica do torno em cada configuração.Para realizar os ensaios de usinagem, fdeterminou-se com o dispositivo de Vanherck, após considerações teóricas de seu funcionamento, a sensibilidade à vibração do material usinado. Foram determinadas as larguras limites de usinagem, em várias configurações, o que vem comprovar os resultados obtidos nos ensaios de excitação. Quanto ao ensaio de usinagem, variando-se a orientação do processo de usinagem, mostra que existe posição na qual a largura de corte é bem maior do que aquela obtida na posição usual da ferramenta, e que o sistema vibratorio da máquina é bastante complexo e de pequeno amortecimento. Finalmente, determinaram-se os modos de vibração horizontais, mais significativos, os quais mostram que as deformações dinâmicas entre o barramento e a peça-obra estão em oposições de fase, o que muito influi n estabilidade dinâmica. Quanto aos ensaios estáticos, revelam que as deformações são bem maiores na direção horizontal do que na vertical, e queelas aumentam à medida que se aproxima do cabeçote móvel. ESte sistema se constitue em uma das principais molas da estrutura do torno. Este conjunto de aparelhos construidos podem ser melhorados, bem como os métodos e ensaios empregados na determinação do comportamento dinâmico do torno.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 00.00.1972
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
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    • Versão do Documento: Versão publicada (Published version)
    • gold Status: Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
    How to cite
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    • ABNT

      PLAZA, João. Contribuição ao estudo da rigidez dinâmica de um torno mecânico. 1972. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Sao Carlos, 1972. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/0/tde-20250523-142507/. Acesso em: 17 mar. 2026.

    • APA

      Plaza, J. (1972). Contribuição ao estudo da rigidez dinâmica de um torno mecânico (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Sao Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/0/tde-20250523-142507/

    • NLM

      Plaza J. Contribuição ao estudo da rigidez dinâmica de um torno mecânico [Internet]. 1972 ;[citado 2026 mar. 17 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/0/tde-20250523-142507/

    • Vancouver

      Plaza J. Contribuição ao estudo da rigidez dinâmica de um torno mecânico [Internet]. 1972 ;[citado 2026 mar. 17 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/0/tde-20250523-142507/

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