Laboratório de Vibrações Mecânicas. Aluno: Caio Mesquita Ayres

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1 Departamento de Engenharia Mecânica Laboratório de Vibrações Mecânicas Aluno: Caio Mesquita Ayres Matricula:

2 DADOS DO ALUNO: Nome: Caio Mesquita Ayres Curso: Técnico em Mecânica Ano de conclusão: Endereço: Rua Belfort Roxo, nº 40 - Copacabana, Rio de janeiro-rj CEP: Telefone: (21) RG: CPF: DADOS DO LABORATÓRIO: Laboratório de Dinâmica e Vibrações Endereço: Rua Marquês de São Vicente, nº Gávea, Rio de janeiro-rj CEP: Telefone: (21) CNPJ nº: / Representada por: Hans Ingo Weber Cargo: Professor Titular/Coordenador do Laboratório Equipamentos disponíveis no setor: - Bancada de ensaios; - Atuadores Eletromecânicos; - Acelerômetros; - Osciloscópio; - Sensores de posições sem contato; - Sensores laser; - Sensores de força; - Placas para aquisições de dados; - Programas de simulações; - Microcomputadores; - Lâmpada Estroboscópia, dentre outros. Página 1

3 Sumário 1 Introdução O laboratório A iniciação Cientifica Atividades principais Outras atividades Quanto a adaptação Conclusão...17 Página 2

4 1 Introdução Este relatório tem o objetivo de citar e descrever as atividades de iniciação cientifica realiadas no Laboratório de vibrações na Puc-Rio entre os períodos de setembro de 2012 a março de O Laboratório O Laboratório de Dinâmica e Vibrações tem por finalidade dar suporte às atividades de ensino e pesquisa no estudo dinâmico de sistemas mecânicos, o que ocorre por uma modelagem dinâmica do comportamento de corpos rígidos e elásticos, interligados e conectados a elementos fora do sistema por componentes elásticos, dissipativos, atuadores e outros. Figura 1 Laboratório de Dinâmica e vibrações - Parte dos microcomputadores Página 3

5 O resultado das atividades realizadas são modelos matemáticos não lineares cuja qualidade é garantida por validações numéricas e experimentais. O Laboratório tem e desenvolve ferramentas computacionais para esta finalidade e constrói dispositivos que permitem o uso das técnicas de validação. Para tanto dispõe de sensores de posição, de aceleração, de força e momento, atuadores, motores, elementos mecânicos diversos, bem como placas de aquisição de dados, programas de representação e análise destas informações. Citando aplicações recentes: estudo dinâmico de colunas de perfuração, estudo do fenômeno de stick-slip em brocas de perfuração, estudo dinâmico de sistemas com incertezas em seus parâmetros, estudo de controle de dispositivos com folgas e stick-slip, estudo de impactos em sistemas embarcados, estudo do movimento de rotação de corpos em capotamento, etc. Figura 2 Laboratório de Dinâmica e vibrações - Área de equipamentos mecânicos Página 4

6 3 A iniciação Cientifica 3.1 Atividades Discrição das etapas das bancadas de ensaios e os procedimentos realizados pelo estagiário Acompanhar o planejamento de ensaios mecânicos no Laboratório Objetivo: - Ter noção do que se trata a bancada de teste em questão, seus objetivos, os processos que deverão ser realizados e as atividades que serão realizadas pelo aluno. Procedimentos: - Observar e auxiliar alunos de mestrado e doutorado no planejamento de bancadas, utilizando conhecimentos em mecânica adquiridos no curso de graduação e no curso Técnico realizado na Cefet-RJ Realização de desenhos Mecânicos Objetivo: - Ter uma análise prévia das bancadas montada e de como serão realizadas as montagens mecânicas de suas partes. Página 5 Figura 3 - Desenho de um mandril feito pelo aluno no programa SolidWorks.

7 Procedimento: - Com as etapas de planejamento e medidas já concretizadas, utiliza-se o programa de computador, SolidWorks, para realizar desenhos mecânicos, testes e simulações. Figura 4 - Figura no SolidWorks, dando enfase em alguma determinada área. Figura 5 - Montagem de umas das bancadas feita pelo aluno no programa SolidWorks. Página 6

8 3.1.3 Preparar a bancada de ensaios Objetivo: analises. - Ter as bancadas de testes completa para realização das Figura 6 - Foto de um disco em uma bancada de teste de torção. Página 7

9 Figura 7 - Foto do motor responsável pela rotação do eixo. Figura 8 - Foto do experimento simulando um edifício de 3 andares. Página 8

10 Procedimento: - Auxiliar na montagem de partes mecânicas utilizando-se de ferramentas como chave de fenda, chave inglesa, torquímetro e etc. - Auxiliar na instalação de aparelhos, tais como Acelerômetro, Lâmpada estroboscópia, Shacker, Motores e etc. analises. - Preparo da bancada para se iniciar seção de testes e Figura 9 - Aparelho responsável pela variação de potencia do motor Figura 10 - Motor desbalanciado responsavel pela vibração do experimento Página 9

11 3.1.4 Testar, analisar e coletar resultados Objetivo: - Ter um estudo do comportamento de determinados corpos sob a ação de vibrações e como impedir ou amenizar danos ou desgastes a essas estruturas. Figura 11 - Osciloscópio funcionando para coletar dados. Página 10

12 Procedimento: - Com a utilização de determinados aparelhos, realizar algum tipo de vibração ou oscilação na estrutura, variando intensidade e tempo de aplicação. Ex.: Motor, Shacker ou alguma ação externa. - Utilizar-se de aparelhos de medições para coletar dados e construir gráficos para ter uma melhor analise do comportamento da bancada. Ex.: Lâmpada Estroboscópia, Acelerômetro e etc. Figura 12 - Lâmpada Estroboscópica, usada para calcular oscilações. Página 11

13 3.1.5 Demostrar experimentos para terceiros Figura 13 - Aula de demonstração dos experimentos para alunos de escolas publicas. Objetivo: - Explicar como funciona, o que é e como evitar a vibração. Figura 14 - Explicação básica do que é oscilação e ondas. Página 12

14 Procedimento: - Apresentação de vídeos e fotos que demonstrem o que é uma vibração e uma oscilação, e como ela se mostra em nosso dia a dia. - Realizar experimentos e utilizar equipamentos que envolvam vibração. Figura 15 - Demonstração pratica do funcionamento de uma Lâmpada Estroboscópica. Figura 16 - Demonstração de um outro experimento em funcionamento. Página 13

15 3.2 Outras atividades Acompanhar e auxiliar confecção pelo Técnico-Chefe de pequenas peças na oficina de maquinas fora do laboratório. Maquinas como: Fresa, Torno, Retifica, Maquina de comandos numéricos (CNC) e Furadeira. Figura 17 - Foto da Oficina de Maquinas fora do Laboratório de Vibrações. Página 14

16 Página 15 Figura 18 - Foto da Furadeira Mecânica da Oficina de Maquinas.

17 Figura 19 - Torno mecânico. Figura 20 - Maquina de Comandos Numéricos (CNC). Página 16

18 3.3 Adaptação Foi de fácil adaptação do aluno no laboratório, onde a equipe é formada basicamente por alunos de mestrado e doutorado. Equipe essa que me forneceu apoio e informações suficientes para pratica e aprimoramento de minhas atividades no dia a dia, sempre de forma muito educada e receptiva. 4 Conclusão A realização das atividades propostas no estágio possibilitou uma maior interação entre teoria e prática, pois pode-se vivenciar situações antes só vista em aulas, além da troca de experiências e conhecimentos adquiridos com os companheiros de trabalho. A iniciação cienctifica proporcionou uma significativa melhora por parte do aluno na área de desenho mecânico no SolidWorks, promoveu uma habilidade maior de busca por informações e a capacidade de solucionar determinados problemas encontrados. Ao final conclui-se que a iniciação no laboratório de vibrações veio aprimorar, agregar valores e adquirir conhecimentos necessários para evolução profissional e pessoal do estagiário em questão. Rio de Janeiro, de de. Página 17