Projeto teórico-experimental de uma furadeira hidráulica

Abstract

Este trabalho apresenta o projeto de uma furadeira hidráulica. Esta ferramenta hidráulica, fornecida pela empresa MEDAL Metalúrgica Dalla Lana Ltda, tem seu uso focado no campo, acoplado as unidades hidráulicas de tratores e os itens que o compõem basicamente são um motor hidráulico e uma válvula divisora de vazão, que controla a rotação do motor, sendo esta válvula o principal objeto de estudo do presente trabalho. Baseado em métodos fundamentados pela metodologia de projeto PRODIP desenvolvida pelo NEDIP - UFSC definem-se concepções de circuito hidráulico e de características relativas à construção das válvulas que possam atender as especificações de projeto levantadas. De posse das concepções de soluções, realizam-se simulações a partir de modelos matemáticos desenvolvidos no software AMESim (Advanced Modeling Environment for performing Simulations), em que os modelos são alimentados por dados experimentais, obtidos por meio de ensaios realizados na bancada de testes com a furadeira hidráulica já existente. Assim, os resultados obtidos para cada concepção de solução são comparados entre si, e então, tem-se a escolha da concepção de solução que melhor se adéqua as especificações de projeto. Desta forma, a partir da escolha da concepção é realizada uma melhoria desta solução por meio de uma análise de sensibilidade dos parâmetros geométricos, no qual parâmetros geométricos são modificados e analisados tendo como base critérios obtidos a partir das especificações de projeto. As análises são realizadas por meio do software AMESim, assim como dos softwares ANSYS-CFX e SolidWorks. Os softwares são usados para o dimensionamento do protótipo da furadeira hidráulica, estudo do escoamento interno na válvula e para a realização do projeto do protótipo da solução adotada, sendo este fabricado e testado. Assim, os resultados teóricos são comparados com os resultados obtidos experimentalmente do protótipo desenvolvido baseado na concepção selecionada, no qual se percebe que houve uma redução do consumo de energia se comparado com o modelo original. Também se observou uma considerável redução nas forças de escoamento que agem diretamente no seu acionamento, facilitando o uso da furadeira hidráulica e estando de acordo com os resultados obtidos por simulação