Tahakkuk Esaslı Muhasebe Sistemine Geçiş

Para a realização dos ensaios tribométricos foram adotadas duas diferentes rotações: 750 e 1200 rpm. O raio de contato foi de 0,026 metros. Estes parâmetros asseguram velocidades de deslizamento de 2,05 e 3,27 ms-1, respectivamente. Na velocidade de 2,05 ms-1 _{a força normal foi variada em 200, 320, 410 e 450 Newtons.}

Na de 3,27 ms-1_{, além das anteriores, foram também empregadas as forças normais}

de 350 e 380 Newtons.

O tempo de cada ensaio foi de 3 horas contínuas, pois como demonstrou Fernandes (2007), após este tempo a taxa de desgaste do par tribológico entra em regime permanente. Foram realizados ao menos cinco ensaios em cada condição a fim de viabilizar análises estatísticas dos resultados.

Calculou-se também o respectivo produto PV (pressão específica x velocidade de deslizamento) de cada condição. Os valores são apresentados na tabela 4.2.1. Ressalta-se que nas diferentes condições de ensaio (320N e 750 rpm) e (200N e 1200 rpm) iguais valores para PV foram obtidos, isto é, de 4,92 MPa ms-1.

Tabela 4.2.1: Valores de PV determinados para as diferentes condições de ensaios tribométricos.

Vel. 2,05 ms-1 _{(750 rpm) 3,27 ms}-1 _{(1200 rpm)}

Força (N) 200 320 410 450 200 320 350 380 410 450 PV

MPa ms-1 3,08 4,92 6,31 6,92 4,92 7,88 8,62 9,35 10,09 11,08

Os ensaios tribométricos foram realizados em cinco diferentes séries, e que são descritas na tabela 4.2.2. A tabela 4.2.3 traz as condições de PVs aplicadas em cada série.

Tabela 4.2.2: Séries de ensaios tribométricos adotadas para as simulações em laboratório.

SÉRIE CONDIÇÃO DE ENSAIO

A tradicional

B remoção dos debris de desgaste

C adição de debris de desgaste

D1 contracorpo pré-condicionado - superfície com Ra igual a 0,2 µm

D2 contracorpo pré-condicionado - superfície com Ra igual a 1,2 µm

Na série A, os ensaios foram realizados conforme metodologia previamente desenvolvida pelo Grupo ZF BU TNB - CV, alterando somente os parâmetros de ensaio para obter os respectivos PVs. Estes ensaios serão chamados de ensaios tradicionais.

Tabela 4.2.3: PVs que foram empregados em cada série de ensaio tribométrico. PV (MPa ms-1₎ Série 3,08 4,92 6,31 6,92 4,92 7,88 8,62 9,35 10,09 11,08 A1

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

_●

Na série B, a superfície do disco foi varrida de forma contínua durante todo o ensaio, com o objetivo de remover os debris de desgaste. Para isto, utilizou-se uma escova de cerda vegetal, que foi especificamente fabricada para este propósito, sendo necessário adaptá-la ao equipamento tribômetro. Essa escova era acionada por um motor elétrico e girava com uma rotação fixa de 1500 rpm, sendo superior a rotação máxima do disco (1200 rpm), garantindo que a cada volta do disco toda a sua superfície fosse varrida. As configurações empregadas nas duas primeiras séries de ensaios são apresentadas na figura 4.2.4.

Antes de iniciar os ensaios com remoção dos debris, avaliou-se se a escova de remoção exerceria algum tipo de influência no coeficiente de atrito e na temperatura. Para isso experimentos foram realizados nas duas velocidades de deslizamento e de duas formas.

Na primeira, o atrito e a temperatura foram monitorados com o disco girando sem nenhuma carga aplicada sobre a sua superfície. Na segunda, também sem nenhuma força normal aplicada, colocou-se a escova para varrer a superfície do disco e monitorou mais uma vez o atrito e a temperatura. Foram realizados três ensaios de uma hora de duração para cada condição, utilizando um disco novo a cada ensaio. Com esta investigação concluiu-se que a escova de limpeza não exerceu influência no tribossistema. Os resultados deste experimento encontram-se disponíveis no Apêndice 1.

Figura 4.2.4: Configuração do ensaio tribométrico utilizado na série (a) A e (b) B.

- a – - b –

Na série C, debris de desgaste foram adicionados ao tribossistema. Porém foi necessário realizar algumas modificações e adaptações no contracorpo para garantir uma melhor eficiência do ensaio. Na trilha de deslizamento do disco foi realizado um rebaixo de 2 mm de profundidade por 14 mm de largura, conforme demonstra a figura 4.2.5-a. Além disto, na lateral do disco foi fixado um material polimérico para minimizar a perda de debris para o meio externo, em função das forças de centrifugação geradas pela rotação do disco (ver figura 4.2.5-b).

Figura 4.2.5: Disco de ferro fundido utilizado nos ensaios tribométricos com adição de debris de desgaste (Série C); (a) modificações e adaptações e (b) detalhe da montagem do pino- disco.

Os debris de desgaste foram adicionados ao ensaio com o sistema pino-disco já montado, porém estático. A medida utilizada em cada adição foi de 0,50728 ± 0,00793 gramas, pesado na balança Shimadzu AUW 220D que tem precisão de 10-5 gramas e capacidade máxima de pesagem de 200 gramas. A figura 4.2.6-a exemplifica esta quantidade. Adotou-se este procedimento para garantir que em todos os ensaios as quantidades de debris adicionados fossem sempre equivalentes. Uma vez colocados na trilha de deslizamento, os debris foram espalhados sobre a superfície do disco, como ilustra a figura 4.2.6-b.

Figura 4.2.6: Procedimento adotado para adicionar os debris de desgaste nos ensaios laboratoriais tribométricos; (a) medida da quantidade de debris e (b) debris espalhados sobre a superfície do disco antes do início do ensaio – série C.

- a - - b -

Os debris que foram adicionados nos ensaios tribométricos foram coletados dos ensaios dinamométricos, em razão da pouca quantidade de debris gerados durantes os ensaios no tribômetro, assim como à falta de recursos apropriados para coletá-los.

No entanto, para garantir a representatividade dos ensaios, os debris dos ensaios dinamométricos foram comparados com os debris gerados nos ensaios tribométricos quando empregado PV de 3,08 MPa ms-1. Como demonstrou Fernandes (2007), esta condição tribométrica equivale a condição dinamométrica em baixa energia. Os debris coletados em ambos os ensaios foram caracterizados por MEV e concluiu-se que as morfologias e as composições químicas dos debris estavam equivalentes. Os resultados são apresentados no Apêndice 2.

A série D consistiu em realizar ensaios com discos pré-condicionados, reduzindo a sua rugosidade superficial média em relação a do disco tradicional. Decidiu por reduzir a rugosidade superficial, pois como demonstraram Dowson, Godet e Taylor (1976 - apud HUTCHINGS, 1992), a rugosidade do contracorpo exerce uma grande influência nos mecanismos de desgaste e no de desenvolvimento do tribofilme, durante o contato por deslizamento de um polímero contra uma superfície metálica.

Além do que, não foram obtidos resultados satisfatórios quando foram realizados ensaios tribométricos com a superfície do material de fricção pré- condicionada (FERNANDES, 2007).

Desta forma optou-se pelo pré-condicionamento da superfície do contracorpo, por também apresentar uma microestrutura mais homogênea.

As rugosidades médias adotadas foram de 1,2 e 0,2 µm. Foram definidas essas condições pelos seguintes critérios: como a rugosidade média do disco tradicional foi de 3 µm, definiu-se que a primeira condição seria a metade desta, ou seja, 1,5 µm; o outro critério foi com base na curva apresentada na figura 2.4.2, que mostrou que contracorpos metálicos com rugosidades menores do que 0,1 µm tendem a aumentar a taxa de desgaste do material polimérico. Por isso, os discos foram confeccionados com Ra igual a 0,2 µm, submetendo-os ao processo de usinagem de fresamento até obterem as rugosidades superficiais pré-estabelecidas. Na figura 4.2.7 são apresentados os discos pré-condicionados.

Figura 4.2.7: Discos de ferro fundido utilizados nos ensaios tribométricos da série D com a topografia de superfície pré-condicionada na rugosidade média de (a) 1,2 e (b) 0,2 µm.