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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Projeto e desenvolvimento de um sistema de controle e monitoramento de uma unidade de processamento de pinos por atrito portátil
Other Titles: Design and development of na instrumentation and control system for a portable friction hydro pillar processing machine
metadata.dc.creator: Formoso, Camila Monteiro
metadata.dc.contributor.advisor1: Soares, Alcimar Barbosa
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Franco, Sinésio Domingues
metadata.dc.description.resumo: O aumento da demanda no setor industrial de energia e transportes tem levado à busca por técnicas de manutenção de baixo custo e aplicabilidade em ambientes especiais. A técnica mais comumente utilizada para reparos diversos é a solda a arco-elétrico. Porém, apresenta alto custo para aplicação em ambientes especiais, e um risco potencial à microestrutura do material reparado. Como técnica alternativa, surgiu o Reparo por Atrito, que consiste na execução de um furo na região danificada, e o preenchimento do mesmo através de um pino consumível, submetido a uma velocidade de rotação e pressionado sob força compressiva contra o furo, resultando na união metalúrgica entre as partes. Por apresentar-se como uma alternativa aos reparos de trincas em estruturas offshore, foi desenvolvida na Universidade Federal de Uberlândia uma primeira versão de uma Unidade de Processamento de Pinos por Atrito UPPA 1, em convênio com a Petrobras. Este equipamento foi utilizado para otimizar os parâmetros do processo, tais como rotação, força axial e geometria. Em seguida, surgiu a necessidade de se aplicar esta tecnologia em campo. Para isto, foi construído um cilindro de reparo portátil de menores dimensões e menor peso, utilizando-se a mesma estrutura hidráulica da UPPA 1. No entanto, para funcionamento desta nova versão do equipamento, tornou-se necessário o desenvolvimento de um novo sistema de controle e instrumentação uma vez que todo o pórtico foi alterado. Desta forma, este trabalho teve por objetivo a concepção de nova instrumentação e controle voltados à versão portátil da UPPA, permitindo a realização de reparos por atrito de maneira automatizada. Foram utilizados transdutores que permitiram leitura dos parâmetros durante os ensaios, bem como desenvolvidos aparatos eletrônicos para condicionamento dos sinais. Além disso, foram ajustadas as malhas de controle PID, e foi elaborado um software para gerenciamento dos dados e monitoramento gráfico durante todo o processo. Foram realizados testes dos diversos dispositivos utilizados para este projeto, resultando na validação do sistema desenvolvido.
Abstract: The increased demand in transport and energy industry has led to the search for low cost maintenance techniques. The technique most commonly used is the electric-arc welding. However, it presents a higher cost for use in special environments, and a potential risk to the microstructure of the repaired material. As an alternative, the Friction Repair technique was developed, in which a hole is drilled at the damage area, and filled with a consumable rod submitted to a rotation speed and axial force. Looking forward to applying this technology, the company Petrobras signed an agreement with the Federal University of Uberlandia - Brazil, and a Friction Hydro Pillar Processing Machine was developed. It was used to optimize the parameters and geometries for the new technique. Later, studies for field application began towards designing a portable friction welding head, which is the mechanical part that applies axial load and rotation to the consumable rod. This study aimed to design a new instrumentation and control system to this portable equipment, allowing the performance of friction repais through an automated equipment. Transducers were used for reading the parameters during the tests, and electronic devices were developed for signal conditioning. Additionally, it was adjusted the PID control loops, and a software was developed for data management and monitoring tool during the entire process. Tests were conducted of the various devices used for this project, resulting in the validation of the developed system.
Keywords: Reparo por atrito
Unidade de processamento de pinos por atrito
Controle
Instrumentação
Automação
Friction repair
Friction hydro pillar processing machine
Control
Instrumentation
Automation
Processamento de pinos por atrito
Soldagem
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Citation: FORMOSO, Camila Monteiro. Design and development of na instrumentation and control system for a portable friction hydro pillar processing machine. 2012. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14532
Issue Date: 4-May-2012
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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