Identificação do Atrito em Eixos de Máquinas com Tecnologia de Controle Numérico

Abstract

O atrito está presente em situações cotidianas e em situações de alta complexidade encontradas na indústria. Na engenharia, diferentes sistemas mecânicos sofrem com a influência do fenômeno de atrito: robôs, máquinas de comando numérico e mecanismos em geral. O atrito pode causar efeitos danosos como a perda de eficiência e problemas de posicionamento em máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado). Mas o atrito também pode ser importante provedor de amortecimento e estabilidade em sistemas dinâmicos. Portanto, é fundamental conhecer o comportamento e as características do atrito, a fim de minimizar as desvantagens e usá-lo de modo benéfico. Assim, objetivou-se o estudo do fenômeno de atrito para melhorar o projeto de sistemas mecatrônicos. Inicialmente, realizou-se o estudo de Comando Numérico para melhor entendimento de como o atrito ocorre nesse sistema. Então, fez-se uma pesquisa sobre as características do atrito, como Stribeck, Viscoso e Coulomb e também dos modelos como LuGre, Dahl e Leuven. Então, desenvolveram-se dois experimentos com o fim de visualizar os efeitos do atrito. Para o atrito estático, desenvolveu-se uma bancada experimental que visa obter o coeficiente de atrito estático e cinético de uma superfície em contato com um objeto, conforme a variação do ângulo de inclinação. Para o atrito dinâmico, implementou-se um modelo matemático no software MatLab/Simulink, a fim de simular e analisar o comportamento do atrito em um sistema massa-mola. Os resultados foram publicados em artigos no Congresso Nacional dos Estudantes de Engenharia Mecânica e também em um artigo submetido ao Jornal Europeu de Educação em Engenharia. Espera-se, assim, contribuir para o melhor entendimento das características de atrito em máquinas e prevê-se que, ao fim da pandemia, seja possível expandir os conhecimentos obtidos em testes experimentais para melhoria do desempenho de máquinas CNC.