Título

ESTUDOS PRELIMINARES DE UM TRIBÔMETRO AUTOMATIZADO

PRELIMINARY STUDIES OF AN AUTHOMATIZED TRIBOMETER

Autoria

Bressan, José Divo; Fernandes, William Carlos; Lopez, Karina; Leite, André Luis

DOI

10.5151/5463-5463-0014

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Resumo

Instrumentação e operação de uma máquina de ensaio de atrito e desgaste do tipo pino-sobre-disco para testes em metais, polímeros e cerâmicas sob temperatura e umidade ambientes controlada. O equipamento é útil para levantar e ranquear em laboratório a resistência ao desgaste e o coeficiente de atrito de materiais e revestimentos, simulando o processo de desgaste brando ou severo, em baixa ou alta velocidade, semelhante às condições que ocorrem nos processos industriais ou componentes mecânicos. Consiste de um pino carregado na vertical com pesos e está fixo por um braço que contem uma célula de carga que mede a força de atrito na ponta do pino. O pino ou esfera atua contra a superfície de um disco que gira e está preso por um cabeçote e castanha. Tanto a esfera como o disco pode servir de amostra do ensaio de desgaste ou atrito. A máquina tem as seguintes especificações: capacidade de carga máxima no pino ou esfera é de zero a 150 N, rotação do disco de 80 a 1000 rpm, velocidade de deslizamento de 0,1 a 6,3 m/s, câmara para controle da temperatura e umidade ambiente, suficientes para simular as condições de atrito e desgaste brando ou severo. A máquina opera com uma placa de aquisição de dados de força via célula de carga, programa em Labview e computador que registram on-line as oscilações instantâneas da força e do coeficiente de atrito. Foram apresentados gráficos experimentais da variação do coeficiente de atrito em função do tempo de teste para discos de aço 1005 e esfera de aço 52100 nitretado a plasma e revestido com alumina pelo processo MOCVD. Os resultados preliminares da instrumentação e operação do tribômetro do tipo pino-sobre-disco foram excelentes. O coeficiente de atrito médio variou com a distância percorrida, em geral, diminuindo com a distância percorrida. O coeficiente de atritomédioparaacargade30Nfoide

 

Instrumentation and operation of a friction and wear test apparatus of type pin-on-disc for tests in metals, polymers and ceramics under controlled environment temperature and humidity. The equipment is useful for obtaining in laboratory the wear resistance and friction coefficient of materials and coatings, simulating the mild and the severe wear process, in low or high velocities, similarly to the conditions that occurs in industrial process or mechanical components. The apparatus has a loaded pin in the vertical position by weights and is fixed in a horizontal load cell bar that measure the friction force at the pin tip. The pin or sphere slide against a disc surface that is hold by a turning chuck jaw that rotates. The sphere as well as the disc or counter-face can be used as test specimens for wear or friction measurements. The equipment has the following specifications: the maximum load capacity on the pin or sphere can vary from zero to 150 N, disc rotation speed from 80 to 1000 rpm, sliding velocity from 0,1 to 6,3 m/s, a chamber to control the environment temperature and humidity, which are enough to simulates the friction and mild wear or severe wear conditions. The machine operates with a data acquisition electronic plate of force via load cell, Labview program and computer that reports on-line the instantaneous oscillations of force and friction coefficient. Experimental results of friction coefficient variations as function of time test for 1005 steel discs and 52100 steel sphere plasma nitrided and coated with alumina by MOCVD were presented. The preliminary experimental results from the instrumentation and operation of the pin-on-disc tribometer were excellent. The mean friction coefficient varied along the sliding distance, generally, diminishing with the distance. The mean friction coefficient for the load of 30 N was

Palavras-chave

Ensaio de desgaste; Atrito; Aço 52100; Nitretação; MOCVD.

Wear test; Friction coefficient; 52100 steel; Plasma nitriding; MOCVD.