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02/05/2022

Válvulas Industriais: Símbolo Soldado, Flangeado e Roscado

Conexões industriais são os meios utilizados para unir tubulações a outras tubulações e a equipamentos, como: trocadores de calor, vasos de pressão e válvulas – as válvulas também devem ser tratadas como equipamentos. Os principais tipos de conexões industriais são:

  • Conexão roscada
  • Conexão soldada
  • Conexão flangeada

Existem outros tipos, entretanto, vamos falar dessas três que são as mais encontradas na indústria.

CONEXÃO ROSCADA

É o tipo de conexão mais simples e consiste em fazer uma rosca externa na ponta do tubo para encaixar a rosca interna em outro elemento de conexão. As conexões rosqueadas mais comuns entre dois tubos são soquetes e uniões. Para conexões em válvulas, filtros e outros elementos de linha, a conexão rosqueada é feita diretamente no corpo do elemento, que já possui roscas internas. Este tipo de conexão é recomendado para tubos de até duas polegadas, podendo existir conexões de até quatro polegadas. Sua principal vantagem é o baixo custo de instalação. Porém podem apresentar vazamentos se não for bem instalado, além de ser de difícil manutenção. Existem diversos padrões de rosca, sendo os mais comuns:

  • NPT
  • BSPT
  • BSPP

CONEXÃO SOLDADA

Conexão soldada consiste na adição de material entre dois componentes para uni-los. Os tipos de solda mais comuns são:

  • Solda de topo

Tipo de solda mais comum para ligação de tubos. Consiste na abertura de um chanfro ou [bisel] nas extremidades a serem conectadas e o preenchimento de solda “por cima”.

  • Solda de encaixe

Este tipo de soldagem é mais comum em conexões entre tubos e elementos de linha, como válvulas. Trata-se de "encaixar" o tubo no bocal ou junta e preencher a solda com o ângulo de contato entre as peças. A principal vantagem é a estanqueidade. Vazamentos são muito difíceis se a solda for bem feita. O problema é a dificuldade de manutenção da linha, pois exige o corte das soldas para qualquer desmontagem.

CONEXÃO FLANGEADA

Consiste em flanges, parafusos ou conexões, para a união entre as duas extremidades do flange e as juntas de vedação. Os flanges podem ser fixados ao tubo por soldagem de topo, no caso de flanges WN, por soldagem de soquete, no caso de SO e SW, ou conexões rosqueadas, para flanges rosqueados. Sua principal vantagem é a facilidade de manutenção e remoção dos componentes instalados na linha de produção. No entanto, eles podem ter vazamentos. Essas conexões devem ter um plano de manutenção e estar prontas para substituição da gaxeta. Os padrões de flange mais comuns são ASNI/ASME e DIN, que variam muito em tamanho.


 



20/03/2022

Atividade Resolvida: Cartografia e Monitoramento Ambiental

“A chuva intensa desta quinta-feira (30) deixou as cidades de Ubatuba e Caraguatatuba, no litoral norte do estado de São Paulo, em estado de atenção. Houve alagamentos nos dois municípios e em Ilhabela, ao menos um deslizamento e serviços essenciais prejudicados na região. A rodovia Rio-Santos ficou bloqueada do fim da tarde até as 22h15 em razão de um deslizamento de terra no trecho entre o bairro Perequê Mirim e o Saco da Ribeira, em Ubatuba. [...] A administração municipal alertou os moradores a redobrar a atenção, sobretudo nas áreas de risco de deslizamento [...].”

 

 

Fonte: LITORAL paulista tem deslizamento, alagamentos e serviços afetados pela chuva. CNN Brasil, 30 dez. 2021. Disponível em: https://bit.ly/3ASYMO3. Acesso em: 1 fev. 2022.

Nesse contexto, faça o que se pede a seguir:

a)      Utilize os arquivos MDE_Ubatuba_SP e declividade e o software QGIS para gerar um mapa de declividade do município de Ubatuba/SP, com a classificação do relevo (Plano, Suave Ondulado, Moderadamente Ondulado, Ondulado, Forte Ondulado, Montanhoso, Escarpado). Apresente a captura da tela (tecla Prt Scr) com o mapa de declividade gerado no software QGIS.

b)      Com base no mapa de declividade gerado, avalie a suscetibilidade a deslizamentos de terra do município de Ubatuba/SP. Explique sua avaliação.

 

ATIVIDADE RESOLVIDA - CARTOGRAFIA AMBIENTAL
    De R$120,00 por R$90,00
     
    CHAVE PIX
     
    eng.carlosjfilho@hotmail.com

16/03/2021

Lista resolvida de Dinâmica

A situação possui como premissas que um conjunto mecânico montado na Célula 1, onde passa a ter uma massa total de 980kg, deverá ser suspenso por uma talha fixada em um braço articulado e posicionada manualmente na Célula 2 para retrabalho. O operador não pode tocar no conjunto mecânico por regras de segurança e qualidade e deverá manipular o conjunto por meio de uma corda ou cabo que, em relação ao plano horizontal da conexão, está à 45 graus. Considerando ainda que ao movimentar o conjunto, este durante a suspensão de desloca em 3 graus do eixo vertical principal.

Atividade com Feedback Positivo

Para este caso o ponto de conexão da corda ou cabo é o ponto de análise. Realize o estudo da solução apresentando o diagrama de corpo livre, as condições de equilíbrio, calcule a tração na corda ou cabo para o içamento e para a manipulação manual; para a tração encontrada no cálculo considere um fator de 3x para o guia de posicionamento manual e de 5x para o içamento e apresente uma especificação de corda ou cabo indicando o fabricante e o modelo comercial.

Adote que estamos sujeitos à gravidade em 9,8m/s².

 

 

LISTA RESOLVIDA - DINÂMICA
    De R$120,00 por R$90,00
     
    CHAVE PIX
     
    eng.carlosjfilho@hotmail.com
 
OU
 
 Transferência Bancária

Banco Sofisa
Agência: 0001
Conta Corrente: 86027-3
Favorecido: Carlos José dos Santos Filho
CPF 597413925-91

12/06/2020

Os quatro tempos de um motor de combustão

Este ciclo foi montado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Rudolf Diesel. 



Os quatro tempos de um Motor no Ciclo OTTO: 

1ºtempo Admissão: A válvula se abre admitindo uma mistura de ar+combustível, pulverizando-o em forma gasosa. Nesse momento, o pistão está descendo. 

2ºtempo Compressão: Ao subir, o pistão vem comprimindo a mistura contida na câmara de combustão, visando atingir o ponto máximo. Nesse instante, a mistura começa a aquecer, devido ao contato com as partes quentes do bloco do motor. 

3ºtempo Combustão: No ponto máximo, ponto morto superior (PMS), essa mistura recebe uma descarga elétrica (centelha). O resultado desta reação termoquímica é a geração de uma ação exotérmica, quando então a mistura libera calor, forçando o pistão para baixo (PMI) ponto morto inferior, com extrema força, movimentando o conjunto pistão/biela, que transmitem este movimento ao virabrequim, gerando assim, a energia mecânica. 

4ºtempo Descarga: Neste tempo, o pistão começa novamente a subir, expulsando os gases queimados, através da válvula de escape, completando dessa forma os quatro tempos de um motor de combustão.

No ciclo Diesel, os tempos funcionam de maneira semelhante ao ciclo Otto, a diferença entre eles, se dá na Admissão (1ºtempo), onde este aspira somente ar, com ausência de combustível, que só será pulverizado no final da compressão (2ºtempo), onde o contato com o ar atmosférico comprimido resulta na combustão, devido à propriedade termodinâmica apresentada pelo óleo diesel. Esta diferença entre os combustíveis confere ao ciclo Diesel, a propriedade de ser a máquina térmica que mais se aproxima do rendimento idealizado por Nicolas Carnot. 

24/03/2020

FERRAMENTAS DE GESTÃO APLICADAS À MANUTENÇÃO

GESTÃO DA MANUTENÇÃO SIGNIFICA ATINGIR METAS

PARA ATINGIR AS METAS É IMPORTANTE DEFINIR QUAIS SERÃO AS FERRAMENTAS APLICADAS À GESTÃO DA MANUTENÇÃO E ALIADAS AO PROCESSO DE PRODUÇÃO. 

UMA DAS FERRAMENTAS QUE APRESENTA MELHORES RESULTADOS E É UMA DAS MAIS UTILIZADAS NA GESTÃO DA MANUTENÇÃO É O CICLO PDCA:



PARA QUE O PDCA OU OUTRA QUALQUER FERRAMENTA DE GESTÃO VENHA ATINGIR SEUS OBJETIVOS É IMPRESCINDÍVEL A UNIÃO ENTRE TODOS OS GESTORES DO PROCESSO PRODUTIVO PARA DEFINIR QUAIS SÃO OS OBJETIVOS ESTRATÉGICOS DA EMPRESA. 

OUTRA IMPORTANTE AÇÃO SERÁ A DEFINIÇÃO DE METAS SMART OU SEJA, METAS POSSÍVEIS DE SEREM ATINGIDAS DE ACORDO COM A REALIDADE DA ORGANIZAÇÃO.

CONSEGUINDO ESTABELECER METAS POSSÍVEIS DE ALCANÇAR RESULTADOS POSITIVOS SERÁ MAIS FÁCIL GARANTIR A CONFIABILIDADE DOS EQUIPAMENTOS E MÁQUINAS DO PROCESSO PRODUTIVO. 

COM ESSE PARÂMETRO DEFINIDO SERÁ POSSÍVEL DEFINIR A CAPACIDADE DA PRODUÇÃO E QUAIS SERÃO AS ESTRATÉGIAS APLICADAS NA MANUTENÇÃO. 



20/02/2019

Inaugurada na China a maior ponte "impressa em 3D" do mundo

Engenheiros da Universidade Tsinghua, na China, inauguraram a maior ponte de concreto do mundo construída inteiramente pela técnica de impressão 3D.
A ponte para pedestres tem 26,3 metros de comprimento, 3,6 metros de largura e um vão livre de 14,4 metros.
A estrutura foi inspirada na antiga ponte Anji, em Zhaoxian, com uma estrutura de um único arco para suportar a carga.
Antes do processo de impressão da ponte, um modelo físico na escala 1:4 foi construído para realizar o teste de falha de estrutura, que provou que a resistência da ponte pode atender aos requisitos de carga para suportar pedestres lotando toda a ponte.
O sistema de impressão 3D de concreto foi desenvolvido pela equipe do professor Xu Weiguo, que automatiza todo o processo, do projeto arquitetônico até a composição do material e sua aplicação no canteiro de obras.
Os materiais de impressão são todos materiais compósitos formados por misturas de concreto e fibra de polietileno em várias proporções.
Segundo o engenheiro, o sistema tem três pontos de inovação principais, suficientes para lhe dar a "posição de liderança neste campo internacionalmente".
A primeira é a ferramenta de impressão que vai no braço do robô, que evita a obstrução no processo de extrusão e o colapso durante o empilhamento das camadas de concreto. A segunda é a integração total do sistema, partindo do projeto arquitetônico digital até a geração do caminho de impressão, o bombeamento de material, o movimento da ferramenta de impressão e o movimento do braço do robô. A terceira é uma fórmula única do material de impressão, um concreto pastoso com uma reologia estável.
A ponte inteira foi impressa por dois braços robóticos em 450 horas e custou apenas dois terços do orçamento para a mesma ponte ser construída pelas técnicas convencionais graças à eliminação de formas, barras de reforço e materiais de sustentação.
A ponte consiste de três partes: a estrutura do arco, os corrimãos e as calçadas. A estrutura principal contém 44 unidades de concreto impressas em 3D vazadas no tamanho de 0,9 x 0,9 x 1,6 metro. Os corrimãos e o pavimento também foram divididos em 68 e 64 unidades para impressão, respectivamente.
A ponte recebeu um sistema de monitoramento em tempo real incorporado, incluindo sensores de tensão de fios vibratórios e um sistema de monitoramento de deformação de alta precisão, que irá coletar dados de força e deformação da ponte em tempo real.
Esses dados serão usados no monitoramento do desempenho dos novos materiais de concreto utilizados e nas propriedades mecânicas estruturais dos componentes de impressão, disse Weiguo.
Fonte: Inovação Tecnológica/Portal CIMM

19/12/2018

Internet das coisas já ajuda o produtor no campo

Sensores de diagnóstico existem em diversos tamanhos e formatos. Dependendo da aplicação, porém, certos sensores podem ser bem menos eficazes do que outros justamente devido ao seu tamanho. Para quem lida com tratores e máquinas agrícolas, observar isso é fundamental.

O sucesso do agronegócio está diretamente relacionado à operação consistente dos tratores e demais equipamentos usados no campo. É preciso garantir os melhores níveis de desempenho e segurança para que o proprietário obtenha o retorno adequado sobre seu investimento.

Por que monitorar?

Equipamentos agrícolas são empregados em ambientes agressivos; por isso, o monitoramento das condições de trabalho tornou-se um recurso essencial para o correto diagnóstico e manutenção desses ativos.

Variações de temperatura, pó e sujeira entupindo componentes e outros fatores de desgaste contribuem para o baixo rendimento dos equipamentos e podem causar danos significativos ao longo do tempo.

À medida que o mercado agrícola se torna mais competitivo, fazendeiros, equipes de manutenção e mecânicos procuram novas formas de reduzir custos.

Neste cenário, quem conseguir monitorar as reais condições de trabalho da máquina no campo poderá identificar o momento mais adequado para reparar ou substituir um componente. Uma estratégia confiável de monitoramento certamente ajudará a reduzir o volume de peças de reposição em estoque, minimizando rotinas desnecessárias de manutenção e tempo de inatividade.

Melhor sem fios
Ainda que os sistemas de monitoramento com fio sejam eficazes, seu uso em máquinas agrícolas não é recomendado, já que estas devem estar em movimento na hora de coletar os dados de desempenho.

Além disso, cabos soltos podem enroscar nas máquinas em operação e, como esses sensores devem ser instalados e removidos com frequência, os operadores perdem tempo carregando cabos, sensores e displays que ocupam muito espaço na cabine do trator. Contudo, hoje já existem sensores compactos sem fio que podem ser instalados em espaços reduzidos, inclusive mais próximos às áreas de interesse da máquina, de modo a permitir uma leitura mais precisa.

A boa notícia

Alguns desses sensores atendem aos conceitos de conectividade da Internet Industrial das Coisas (IIoT), que garantem o monitoramento consistente, nutrido por um volume de dados susbtancialmente mais robusto.

É possível parear esses sensores com tablets e celulares, para que os usuários analisem os dados remotamente, sem sair da cabine do veículo. Essa tecnologia é ideal para observar indicadores como a temperatura de trabalho ou a pressão do sistema hidráulico do trator.

É exatamente assim que funciona a solução da Parker formada pelos sensores compactos sem fio SensoNODE™em conjunto com o software SCOUT™. Com o monitoramento remoto em tempo real das condições de trabalho da máquina, agora o produtor agrícola já pode colher resultados otimizados ao final de cada safra.

SensoNODE Blue + software SCOUT

• Melhora a eficiência operacional
• Coleta dados em tempo real com maior precisão
• Gera análises mais completas
• Previne falhas e reduz custos de manutenção


Fonte: Parker Hannifin

10/05/2018

"Mais um dia se passou e não usei isso pra nada". Será mesmo!?

A imagem abaixo vem circulando nas redes sociais com a [despretensiosa conclusão] de que vivemos sem a necessidade da fórmula que calcula o DELTA [variação] da Equação Quadrática.  A frase "mais um dia se passou e não usei isso pra nada" me despertou uma dúvida. A dúvida é se a conclusão tem mesmo uma intenção despretensiosa [o que me fez recorrer à história da Matemática] visando relembrar o quanto é importante a Ciência Matemática, o desenvolvimento e a aplicação de suas fórmulas.

A história da Matemática é uma importante área de estudos para o estudante de Matemática, pois, por meio dela, pode-se compreender a origem das ideias que deram forma à nossa cultura, ao conhecimento atual, aos problemas e em que circunstâncias eles se desenvolveram. Infelizmente a história da Matemática não é disseminada entre os estudantes desde os primeiros anos de estudo. Esse desconhecimento contribui para a aversão que muitas pessoas desenvolvem ao longo dos anos se afastando das disciplinas das ciências exatas.
De acordo com Boyer [1974], o conceito de equação quadrática estudado no ensino fundamental tem sua origem na antiguidade. Encontram-se registros de matemáticos do Egito, da antiga Babilônia, da Grécia, da Índia, da Arábia e da Europa Medieval sobre problemas referentes a esse tema. Apesar da ênfase no enfoque puramente algébrico e simbólico destacados na solução de uma equação quadrática no ensino atual, suas origens revelam um grande conhecimento de técnicas geométricas. 

Erroneamente, na década de 1960, a literatura matemática no Brasil atribuiu à Bháskara, [um matemático indiano do século X], a descoberta da famosa fórmula para determinar raízes de uma equação de segundo grauSegundo Boyer [1974] os babilônios foram os primeiros a resolver equações quadráticas, por volta de 4000 anos a.C.. No Museu Britânico encontram-se algumas tábuas babilônicas feitas de argila onde estão escritos 36 problemas sobre construção, onde alguns deles abordam as primeiras tentativas da solução de uma equação do segundo grau. ROONEY [2012].

Muitos matemáticos durante os séculos seguintes contribuíram para a formulação de uma solução geral do problema das equações quadráticas, mas foi só no século XIV que o matemático François Viète introduziu uma escrita algébrica padronizada que permitisse identificar as variáveis de um problema, principalmente em construções geométricas. A escrita algébrica foi de suma importância para a solução de equações, pois antes do conceito que nos permitiu nomear variáveis, o problema era enunciado e solucionado por meio de palavras. 

As funções quadráticas possuem várias aplicações no cotidiano, principalmente em situações relacionadas: 
  • à Física envolvendo movimento uniformemente variado, lançamento oblíquo, etc.; 
  • na Biologia, estudando o processo de fotossíntese das plantas; 
  • na Administração e Contabilidade relacionando as funções custo, receita e lucro; 
  • e nas Engenharias onde está presente nas diversas aplicações.

Referências:

BOYER, Carl. B. História da matemática. Tradução do inglês para o português de Elza Gomide. São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 1974.

ROONEY, Anne. A História da Matemática. São Paulo: Editora M. Books, 2012.

SILVA, Marcos Noé Pedro da. "Função de 2º Grau"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/matematica/funcao-segundo-grau.htm>. Acesso em 09 de maio de 2018.

LESSA, José Roberto. "Fórmula de Bháskara"; Infoescola. Disponível em:  <https://www.infoescola.com/matematica/formula-de-bhaskara>. Acesso em 09 de maio de 2018.

09/05/2018

Ligas de alumínio com força comparável aos aços inoxidáveis vão revolucionar as indústrias automobilística e aeroespacial.


Depois de alcançar os extremos em termos de densidade - um alumínio superdenso e outro alumínio tão leve que flutua na água - agora os metalurgistas obtiveram uma liga de alumínio tão forte que rivaliza com a resistência do aço inoxidável.
"Ligas de alumínio leves e de alta resistência, com força comparável aos aços inoxidáveis, vão revolucionar as indústrias automobilística e aeroespacial," disse o professor Xinghang Zhang, da Universidade Purdue, nos EUA.
Normalmente as ligas de alumínio são leves e macias - em termos metálicos - e apresentam uma resistência mecânica baixa. Mas a equipe de Zhang descobriu duas técnicas capazes de alterar a microestrutura do alumínio para conferir-lhe maior resistência e ductilidade.
Alumínio superforte pode superar aço inoxidável
O alumínio foi alterado em nanoescala, nas fronteiras entre os grãos do cristal - uma operação que ocorre, basicamente, em nível atômico. 
[Imagem: Sichuang Xue et al. - 10.1038/s41467-017-01729-4]

O novo alumínio de alta resistência tornou-se possível pela introdução de "falhas de empilhamento", que são distorções na estrutura do cristal - e essas distorções influenciam fortemente as características mecânicas dos metais e ligas.
A rede cristalina de um metal é constituída por sequências repetitivas de camadas atômicas. Se faltar uma camada, diz-se que há uma falha de empilhamento. Além disso, podem ocorrer as chamadas "fronteiras gêmeas", consistindo em duas camadas de falhas de empilhamento.
Embora sejam fáceis de serem produzidas em metais como cobre e prata, essas distorções são difíceis de serem introduzidas no alumínio devido à sua alta "energia de falha de empilhamento". A equipe apostou então em um tipo específico de falha de empilhamento, chamada de fase 9R.
"Você precisa introduzir nanofronteiras gêmeas e fases 9R no alumínio nanogranulado para aumentar a força e a ductilidade e melhorar a estabilidade térmica," disse o professor Zhang.
E foi exatamente isto o que ele e sua equipe descobriram como fazer - e de duas maneiras diferentes.
Pulverização com metal
A primeira técnica consiste na indução de fases 9R no alumínio - simples ou gêmeas - por choque, o que foi feita bombardeando filmes de alumínio ultrafinos com microprojéteis minúsculos de dióxido de silício.
Na segunda técnica, a fase 9R e as fronteiras gêmeas foram induzidas no alumínio não por choque, mas pela introdução de átomos de ferro na estrutura do cristal de alumínio através de um processo chamado pulverização magnetrônica, ou pulverização catódica.
Esta última abordagem é particularmente promissora porque, como o ferro também pode ser introduzido no alumínio usando outras técnicas, como a fundição, ela poderá ser ampliada do laboratório para aplicações industriais.
"Estes resultados mostram como fabricar ligas de alumínio que são comparáveis, ou mesmo mais resistentes, do que os aços inoxidáveis. Há um grande potencial de impacto comercial nesta descoberta," finalizou Zhang.

Bibliografia:

High-Strength Nanotwinned Al Alloys with 9R Phase
Qiang Li, Sichuang Xue, Jian Wang, Shuai Shao, Anthony H. Kwong, Adenike Giwa, Zhe Fan, Yue Liu, Zhimin Qi, Jie Ding, Han Wang, Julia R. Greer, Haiyan Wang, Xinghang Zhang
Advanced Materials
Vol.: 8, Article number: 1653
DOI: 10.1002/adma.201704629

High-velocity projectile impact induced 9R phase in ultrafine-grained aluminium
Sichuang Xue, Zhe Fan, Olawale B. Lawal, Ramathasan Thevamaran, Qiang Li, Yue Liu, K. Y. Yu, Jian Wang, Edwin L. Thomas, Haiyan Wang, Xinghang Zhang
Nature Communications
DOI: 10.1038/s41467-017-01729-4
SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Alumínio superforte pode superar aço inoxidável. 30/01/2018. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=aluminio-superforte-superar-aco-inoxidavel. Capturado em 07/05/2018.

08/05/2018

Redução da turbulência dentro da tubulação reduz 95% da energia do bombeamento

No que promete se tornar uma nova revolução para as indústrias química e petrolífera, além do bombeamento de água para uso urbano, Jakob Kühnen e Baofang Song, do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria, descobriram como domar a turbulência de fluidos circulando dentro de tubos.
Até agora, os cientistas sempre assumiram que, uma vez que um fluxo de líquido em um duto se torna turbulento, a turbulência persistirá por todo o trajeto - em outras palavras, a suposição era a de que a turbulência é estável.

Turbulência domada dentro de canos reduz 95% da energia do bombeamento
O fluido tipicamente turbulento (em cima) em comparação com o fluxo laminar obtido pela equipe (embaixo).[Imagem: Jakob Kühnen]

Em seus experimentos, eles conseguiram desestabilizar a turbulência, fazendo com que o fluxo retornasse a um estado laminar, este sim, persistente.
A turbulência de um fluido em um duto exige que muito mais energia seja aplicada no bombeamento. Pelos cálculos da equipe, a eliminação da turbulência pode economizar 95% da energia requerida para bombear o fluido pelo duto - e estima-se que o bombeamento de água, gás natural e combustíveis responda por cerca de 10% do consumo global de eletricidade.
Fluxo laminar
Em vez de tentar reduzir localmente os níveis de turbulência dentro dos canos, como se faz hoje, a equipe austríaca atuou sobre ela para desestabilizá-la, o que acabou por gerar um fluxo laminar, eliminando os vórtices e movimentos caóticos do líquido - em um fluxo laminar, o fluido se movimenta em camadas paralelas que não se misturam.
O segredo está no perfil de velocidade, isto é, na variação da velocidade do fluxo quando ele é observado em diferentes posições ao longo da seção do tubo: O fluxo é mais rápido no meio do cano e bem mais lento próximo às paredes do cano.
Colocando rotores que reduzem essa diferença de velocidade entre o centro e as bordas, a equipe obteve um perfil mais "plano" da velocidade. Para esses perfis de fluxo, os processos que sustentam e criam redemoinhos turbulentos falham, e o fluido retorna gradualmente ao movimento laminar suave, permanecendo laminar até chegar ao fim do tubo.
A equipe descobriu ainda duas outras maneiras de obter o perfil plano de velocidade: Injetar líquido a partir da parede do cano e movimentar o próprio cano.
"Nas simulações computacionais testamos o impacto do perfil plano de velocidade para números de Reynolds até 100.000, e funcionou absolutamente em todos os casos. O próximo passo agora será fazer com que funcione também nos experimentos em altas velocidades," disse o professor Björn Hof, coordenador da equipe.

Bibliografia:

Destabilizing turbulence in pipe flow
Jakob Kühnen, Baofang Song, Davide Scarselli, Nazmi Burak Budanur, Michael Riedl, Ashley P. Willis, Marc Avila, Björn Hof
Nature Physics
DOI: 10.1038/s41567-017-0018-3
SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Turbulência domada dentro de canos reduz 95% da energia do bombeamento. 24/01/2018. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=turbulencia-domada-dentro-canos-reduz-95-energia-bombeamento. Capturado em 07/05/2018. 

07/05/2018

Navio com vela rotativa entra em testes

Existem projetos de navios a vela que tornam os cargueiros marítimos modernos bem parecidos com seus similares antes do advento do vapor, mas existem também designs que tornam o navio inteiro uma enorme vela.
O estaleiro finlandês Norsepower queria algo mais imediato, que tornasse possível dotar os navios atuais, que já estão navegando, de uma fonte adicional de impulso que lhes permita economizar combustível.


Navio com vela rotativa
O teste está sendo feito com apenas uma vela rotativa, mas um cargueiro pode facilmente acomodar seis delas. [Imagem: RotorDEMO]

A solução encontrada é uma vela rotativa, uma versão modernizada de um rotor Flettner, inventado pelo engenheiro alemão Anton Flettner há cerca de 100 anos.
A vela rotativa baseia-se no efeito Magnus, pelo qual o vento que passa por um cilindro giratório move o ar mais rapidamente de um lado do que de outro, o que resulta em um empuxo a 90º da direção do vento - o efeito Magnus já foi usado para projetar bolas de futebol e um sistema de geração de eletricidade usando balões.
Navio com vela rotativa
O rotor Flettner tira proveito do efeito Magnus. [Imagem: RotorDEMO]

A disponibilidade de materiais compósitos de última geração permitiu construir a vela rotativa de 24 metros com a resistência necessária, mas também com um peso que permite sua instalação rápida em navios já operacionais usando guindastes comuns.
A primeira vela rotativa foi instalada no navio M/S Viking Grace, que deverá ter uma redução no consumo de combustível de até 30% e redução de emissões de carbono de 900 toneladas por ano, dependendo da rota - durante os testes ele está fazendo o trajeto entre Turku, na Finlândia, e Estocolmo, na Suécia.
Os testes deverão durar até o final deste ano. Se as previsões de economia se confirmarem, o estaleiro estima que a vela rotativa poderá ser instalada em até 20.000 navios atualmente em circulação.

16/09/2016

Temperatura Operacional dos Rolamentos

As dimensões de um rolamento em operação são alteradas como resultado de transformações estruturais do material. Essas transformações são influenciadas por temperatura, tempo de aplicação e tensão. Dentre esses, a temperatura representa o fator de maior possibilidade de controle. Para evitar alterações dimensionais inadmissíveis em funcionamento, os fabricantes recomendam um monitoramento da temperatura operacional de trabalho através de Planos de Lubrificação e Ensaios Não-Destrutivos de Termografia. 
A temperatura operacional permitida é limitada pelas vedações e pelo lubrificante utilizado no equipamento. O funcionamento satisfatório dos rolamentos em temperaturas elevadas também depende se o lubrificante escolhido reterá suas propriedades de lubrificação e se os materiais utilizados para as vedações são adequados. As temperaturas de funcionamento mais favoráveis [ver tabela abaixo] serão obtidas quando a quantidade mínima de lubrificante necessária para uma lubrificação confiável do rolamento for fornecida. No entanto, quando o lubrificante tem funções adicionais, como vedação ou dissipação do calor, podem ser exigidas quantidades adicionais na lubrificação.
Figura 1 - Faixas de Temperaturas Operacionais - Clique para ampliar

Programas de Manutenção Preditivas e Preventivas proporcionam monitoramento e controle da temperatura operacional, proporcionando aos rolamentos maior vida útil e aos equipamentos maior eficiência e melhor custo benefício. 

Fontes: 
Vibration Magazine, Vol 4, nr 1, Mar/88;
Treinamento especialista em Rolamentos, SKF do Brasil.

06/06/2016

Padrões de Medição de Dureza

A dureza é uma propriedade mecânica largamente utilizada em estudos e pesquisas mecânicas e metalúrgicas, e principalmente na especificação e comparação de materiais. Para o conceito de dureza são atribuídos diferentes significados, tais como medida de resistência do material a ações de origem mecânica sobre sua superfície, resistência à penetração, à deformação plástica e ao risco.
Vários fatores influenciam a dureza de uma junta soldada; dentre eles citam-se a composição química do metal de base e seu grau de encruamento, a composição química do metal de adição, os efeitos metalúrgicos inerentes ao processo de soldagem, o tratamento térmico e os parâmetros de soldagem.
Uma junta soldada apresenta regiões bastante definidas, que são denominadas metal de base, zona afetada pelo calor e zona fundida; os limites máximos de dureza para estas regiões são definidos por algumas normas e especificações. Quando esses limites são ultrapassados, significa que houve perda de ductilidade e que a junta soldada pode estar comprometida.
Os métodos mais utilizados no ramo da metalurgia e mecânica para determinação de dureza são Brinell, Rockwell e Vickers.

    Método de dureza Brinell
    O método de dureza Brinell consiste em comprimir uma esfera de diâmetro D por uma força F, durante um tempo T, contra a superfície do material a ensaiar; a superfície deve ser plana e polida ou preparada através de lixamento ou esmeril. Essa compressão produz uma mossa, isto é, uma impressão permanente no metal, que após a remoção da força, pode ser medida por meio de uma lupa graduada ou por um micrômetro óptico acoplado ao durômetro; a impressão é chamada diâmetro d.



      Método de dureza Rockwell
O método de dureza Rockwell, representado pelo símbolo HR (Hardness Rockwell), leva em consideração a profundidade que o penetrador atingiu, descontando-se a recuperação elástica, devido à retirada da carga maior, e a profundidade atingida que é devida à carga menor. Nesse método, o resultado é lido diretamente na máquina de ensaio; além da rapidez maior, este método elimina o possível erro de medição que depende do operador. Os penetradores utilizados no ensaio de dureza Rockwell podem ser de dois tipos: penetrador de tipo esférico, que é uma esfera de aço temperado, ou penetrador cônico, um cone de diamante com conicidade de 120°.



Método de dureza Vickers
O método de dureza Vickers, representado pela abreviação HV (Hardness Vickers), é um ensaio em que um penetrador de diamante em forma de pirâmide de base quadrada e ângulo entre faces de 136° é comprimido contra a peça a ensaiar por uma força pré-determinada. Após a remoção da força, medem-se as diagonais da impressão e o número de dureza Vickers é calculado dividindo o valor da carga de ensaio P pela área de impressão S. O método de dureza Vickers fornece escala contínua de dureza que varia entre HV5 até HV1000Kgf/mm2 para cada carga utilizada.



11/11/2015

Processo de soldagem une aço e alumínio

Os pesquisadores já conseguiram soldar diferentes combinações de cobre, alumínio, magnésio, ferro, níquel e titânio, incluindo uma até agora considerada impossível solda entre aço e alumínio.

Uma nova técnica de soldagem vai permitir reduzir muito o peso dos automóveis, que poderão assim consumir menos combustível e ficar mais resistentes, graças ao uso de metais mais fortes.
Em comparação com o processo de solda tradicional, feito pelos robôs da indústria automobilística, a nova técnica usa 80% menos energia e cria conexões entre metais que são 50% mais fortes.
Mais importante ainda, a técnica torna possível unir metais leves, criando ligas até agora consideradas "insoldáveis" porque o calor e a ressolidificação pós-solda as enfraquece.
"Os materiais ficaram mais fortes, mas as soldas não. Nós podemos projetar metais com microestruturas intricadas, mas nós destruímos a microestrutura quando soldamos," explica o professor Glenn Daehn, da Universidade de Ohio, nos EUA, cuja equipe já havia revolucionado a estamparia de metais.
Solda ponto por resistência
Na técnica mais comum, chamada soldagem a ponto por resistência, uma forte corrente elétrica passa através das duas peças de metal, de modo que a resistência elétrica natural dos metais gera um calor que os derrete parcialmente, formando a solda que os liga.
O grande inconveniente é que correntes elevadas consomem muita energia e as porções derretidas dos metais nunca serão tão fortes como eram antes.
A solda é gerada quando o plasma produzido pela vaporização da folha de alumínio
faz com que os átomos dos metais se liguem.
Imagem: Glenn Daehn/The Ohio State University
Solda por vaporização
Microfotografia de uma solda entre cobre (alto) e
titânio (embaixo), mostrando a interconexão
perfeita entre os dois metais leves.
Imagem: Glenn Daehn/The Ohio State University
Na solução desenvolvida pela equipe de Daehn, batizada de VFA - sigla de Vaporized Foil Actuator -, a alta tensão gerada por um banco de capacitores cria pulsos elétricos no interior de uma folha de alumínio, fazendo-a vaporizar em uma questão de milissegundos.
O disparo dos gases quentes gerados pela vaporização do alumínio junta as duas peças de metal de forma praticamente instantânea.
A grande vantagem é que as peças não se fundem, de forma que não se cria uma costura de metal mais fraca entre elas. São os átomos das peças que se ligam, o que pode ser visto nas microfotografias da solda, que mostram porções de cada uma das peças "se abraçando", em uma junção perfeita.
Solda de aço com alumínio
A técnica utiliza menos energia porque o pulso elétrico é extremamente curto e porque a energia necessária para vaporizar a folha de alumínio é menor do que a necessária para fundir as peças de metal.
Até agora, a equipe já conseguiu soldar diferentes combinações de cobre, alumínio, magnésio, ferro, níquel e titânio, incluindo uma até agora considerada impossível solda entre aço e alumínio.
A técnica já está disponível para licenciamento pela Universidade, embora os pesquisadores afirmem que ainda serão necessários desenvolvimentos para dimensioná-la para uso industrial.
Fonte: Inovação Tecnológica

02/11/2015

Engenharia Econômica: Lista Resolvida 2

Questão 1 de 10
Assunto:
Taxa de Juros dado o Valor Presente e o Valor Futuro
Enunciado:
Um cliente obtém um empréstimo em um banco de $5.000,00 (PV), para ser liquidado em um único pagamento, daqui a cinco anos, de $ 35.000,00 (FV). Qual é a taxa anual de juros ( sabendo que % = i * 100) cobrada pelo banco? Fórmula: Taxa de juros dados o PV e o FV: i = (FV / PV)1/n - 1
A) 47,6 % a.a.
B) 5,0 % a.a.
C) 450% a.a.
D) 15,6% a.a.
E) 150% a.a.
Questão 2 de 10
Assunto:
Serie Perpétua de Pagamento - 01
Enunciado:
Se eu depositar na poupança para meu filho o valor de $150.000,00, a uma taxa de juros de 0,56% ao mês, quanto ele receberá mensalmente de forma vitalícia? Fórmula: Valor da Parcela (A) dado o Valor Presente (PV): (A/P, i) => (A/150000; 0,0056)
PV = A * (1 / i) => A = PV * i
A) $840,00
B) $84.000,00
C) $26.785.714,29
D) $267.857,14
E) $2.038,33
Questão 3 de 10
Assunto:
Quantidade de Parcelas dado Valor Futuro, Valor Presente e Valor da Parcela - 03
Enunciado:
Quantas prestações mensais terá um financiamento de uma casa que custa, em PV, $1.350.000,00 e, após o financiamento, $2.400.000,00, com prestação de $45.750,00, a uma taxa de juros de 1,55% ao mês?
Fórmula: = - (Log ((A - (i * FV)) / (A - (i * PV))) / (Log (1 + i )))
A) 86 prestações
B) 165 prestações
C) 43 prestações
D) 126 prestações
E) 70 prestações
Questão 4 de 10
Assunto:
Quantidade de Parcelas dado Valor Futuro, Valor Presente e Valor da Parcela - 04
Enunciado:
Quantas prestações mensais terá um financiamento para compra de uma fábrica que custa, em PV, $23.634.000,00 e, após o financiamento, $65.438.000,00, com prestação de $1.336.670,00, a uma taxa de juros de 0,45% ao mês?
Fórmula: = - (Log ((A - (i * FV)) / (A - (i * PV))) / (Log (1 + i )))
A)
(a)    37 prestações
B)
(a)    28 prestações
C)
(a)    430 prestações
D)
(a)    12 prestações
E)
(a)    75 prestações
Questão 5 de 10
Assunto:
Taxa de Inflação Acumulada no Período - 04
Enunciado:
A inflação de janeiro até agosto de 1945, medida pelo Índice do Custo de Vida do Departamento Estatística da Fundação XP, foi, respectivamente, de -12,50%; -13,65%; 2,18%; 0,55%; 6,43%; 0,01%; 5,66% e -4,39%. Calcule a inflação acumulada nesse período? Fórmula:
Taxa acumulada dada a taxa por período (n): 
iac = (1 + i1) * (1 + i2) * (1 + i3) * ... * (1 + in- 1
A) (a) 25,43% no período
B) (a) 3,56% no período
C) (a) -1,50% no período
D) (a) -16,53% no período
E) (a) 1,32% no período
Questão 6 de 10
Assunto:
Método de Amortização de Divida Tabela SAC - 01
Enunciado:
Com um empréstimo de R$ 5.000,00 e uma taxa administrativa para concessão de crédito de R$ 323,00, o PV será é R$ 5.323,00 (Valor Presente). A taxa cobrada é de 12,5% ao ano (i), em 3 prestações (n). Calcular o valor da 1º. parcela pelo Sistema SAC: Dada a Fórmula:
Parcela pelo SAC, sendo que parcela (n) = 1, (N) = 3, (PV) = 5323, (i) = 0,125:
Pn = (PV / N) + (i * (PV – ((n - 1) * (PV / N))))
A) (a) Valor na primeira parcela = R$ 1.666,67
B) (a) Valor na primeira parcela = R$ 2.439,71
C) (a) Valor na primeira parcela = R$ 4.556,45
D) (a) Valor na primeira parcela = R$ 5.000,00
E) (a) Valor na primeira parcela = R$ 1.500,00
Questão 7 de 10
Assunto:
ANALISE DE INVESTIMENTO
Enunciado:
Durante o seu curso, você estudou algumas técnicas de análise de projetos de investimento. Quanto aos critérios de aceitação ou rejeição de um projeto pela técnica do Valor Presente Liquido
A) Projeto com VPL < que R$ 0,00 é inviável
B) Projeto com VPL < que R$ 0,00 é viável
C) Projeto com VPL > que R$ 0,00 é inviável
D) Projeto com VPL > que R$ 0,00 é viável
E) As alternativas a) e d) estão corretas
Questão 8 de 10
Assunto:
Instrumentos Engenharia Econômica
Enunciado:
Em relação aos instrumentos utilizados na Engenharia Econômica, assinale (V), se "Verdadeiro "ou (F), se "Falso":

(    ) No Regime dos Juros Simples, a taxa de juros é aplicada sobre o principal (valor emprestado) de forma linear, ou seja, não se considera que o saldo da dívida aumenta ou diminui conforme o passar do tempo. 

(     ) No Regime de Juros Compostos, os juros de cada período são somados ao capital para o cálculo de novos juros nos períodos seguintes. Nesse caso, o valor da dívida é sempre corrigido e a taxa de juros é calculada sobre esse valor. 

(     ) A Série Uniforme de Pagamentos é conhecida como recuperação de capital e é muito utilizada para o cálculo de prestações em aposentadorias, mensalidades, obras públicas etc.

(    ) A Série Perpétua de Pagamento, também chamada infinita ou de custo capitalizado, tem esse nome por possuir um grande número de períodos e é muito utilizada para o cálculo de prestações no comércio. 

Assinale a alternativa correta:
A) VVVV.
B) VFVF.
C) VVFF.
D) FFVV.
E) FVFV.
Questão 9 de 10
Assunto:
Conceito Leasing
Enunciado:
Em relação ao Leasing, podemos afirmar que:

I.                  As partes desse contrato são denominadas “arrendador” e “arrendatário”, conforme sejam, de um lado, um banco ou sociedade de arrendamento mercantil e, de outro, o cliente. 
II.                 O objeto do contrato é a aquisição, por parte do arrendador, de bem escolhido pelo arrendatário para sua utilização. 
III.                O leasing é uma operação com características legais próprias, não constituindo operação de financiamento. No leasing, o bem é de propriedade do arrendatário, enquanto, nas operações de financiamento, o bem é de propriedade do mutuário, ainda que alienado, já no ato da compra.
IV.               O arrendador é, portanto, o proprietário do bem, sendo que a posse e o usufruto, durante a vigência do contrato, são do arrendatário. 
V.                O contrato de arrendamento mercantil pode prever ou não a opção de compra, pelo arrendatário, do bem de propriedade do arrendador. 

Assinale a alternativa correta:
A) Apenas a afirmativa I está incorreta.
B) Apenas a afirmativa II está incorreta.
C) Apenas a afirmativa III está incorreta.
D) Apenas a afirmativa IV está incorreta.
E) Apenas a afirmativa V está incorreta.
Questão 10 de 10
Assunto:
Inflação de Custos
Enunciado:
Em relação à Inflação de Custos, podemos afirmar que:

I.                  Sua natureza geral é a seguinte: o preço de um bem ou serviço tende a ser bastante relacionado a seus custos de produção. Se o último aumenta, mas cedo ou mais tarde o preço do bem provavelmente aumentará. 
II.                 Uma razão frequente para um aumento de custos seriam os aumentos salariais. Um aumento das taxas de salários, entretanto, não necessariamente significa que os custos de produzir um bem aumentaram. Se a produtividade da mão-de-obra empregada aumenta na mesma proporção dos salários reais médios, os custos unitários por unidade de produto não serão afetados.  
III.                O aumento da taxa de salários provoca inflação se existir alguma causa autônoma. Por exemplo, se sindicatos com mais poder de barganha são capazes de forçar um aumento de salários em níveis acima dos índices de produtividade, os custos de produzir bens e serviços aumentam. Se os preços de produtos finais seguem os custos de produção, resulta uma inflação impulsionada pelos custos de produção (no caso, pelo aumento de salários).
IV.               A inflação de custos também pode ser causada por aumentos nos preços de matérias-primas básicas. 
V.                A inflação de custos também está associada ao fato de que algumas empresas, com elevado poder de monopólio ou oligopólio, têm condições de levar seus lucros acima da elevação dos custos de produção.
Assinale a alternativa correta:
A) Apenas a afirmativa I e II estão corretas.
B) Apenas a afirmativa II e III estão corretas.
C) Apenas a afirmativa III e IV estão corretas.
D) Apenas a afirmativa IV e V estão corretas.
E) Todas as afirmativas estão corretas.



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