UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÃNDIA UBERLÃNDIA- MINAS GERAIS 13 - 16dedezembrode 1983 COMPORTAMENTO DINÂMICO E ANÁLISE DE SISTEMAS MECÂNICOS OTIMIZAÇÃO VIBRAÇÕES III AMORTECEDORES E ACÚSTICA SESSÃO C-I C- 1 Estudo analÍti co e e xperimental do amor tecedor stockbr i dge, A.R.E. Oti veira , - A . P . Ri pper Net o ! Ct:PEL/ RJ ) ...••.. C- 2 C-3 C-4 C-5 C-6 C-7 Us o de materia i s granu lares para amorte cimento estrutural, A. Le nzi!UFSC) .. - . Avaliação da qualiuade acústi ca e iden tificação das fontes de ruído de um con dicionador de ar de fabri caç ão nacional, H . N. Bez(E7'PS C) , S .N.Y. Gerges(UFSC ) .. Desenvolvimento de um medidor digital de intensidade acústica, E .B. Andrade , S . N .Y . Gerges( UFSC ) •...• Acoplamento acús tico ue font e s fi nitas em um recinto fechado, M.A.N. Araújo , S . N . Y . Gerges( UFSC) ........• Medição das características a c ús ticas de a l to - f alant es, via técnica digita l, em s a las norma is, S .N.Y. Gerg es , R .R . Rr a z z alle !UFSC) • ......•.•. Sens ibi lidade ua resposta em f re qu~ncia de um rad iador acúst i co bass-re f lex , ã a l guns parãmetros de projeto ; J . C . Fe r nandes (Fundaç~o Educa cio n al de Baur~ ) 11 19 29 39 49 59 C-8 C-9 Análise dinâmica de um sist ema com bifur cação de potência e controle de veloci uad e , J.M . Ro s ár io , D. E . Zampie r i , H . I. Weber , A.G . B. Pal h a res (UNICAMP) Análise de des e mpe nho ue um motor-gerauor homopolar a coplado a um arma ze n ado r ci né ti c o de energia, J .E. Tar di v o , D . E. Zam - p ieri, J.M. Ro~< ário (UNICAMP ) .•.... 69 79 C-10 C-11 C-12 C-13 C-14 IV Solução analítica para os problemas da ordem e inversão geométrica na síntese de mecanismos articulados, J.C. Zanini, U. Wondracek(CT/UFSC) Solução mecânica para a construção de um apalpador tridimensional, C.A. Schneider, U. Wondracek!LABMETRO/ UFSC) Ensaios geométricos de máquinas ferra menta - uma metodologia automatizada, A.D. Silva(Faculdade Enga. de Joinville), C.A. Schneider!UFSC) Desempenho de um veículo elétrico a bateria com transmissão automática, J. Szajner, M.S. Miskulin, K.Stavropoulou (UNICAMP) Design and development of a new electrically controlled intravenous drip mechnism(FOM-82), I.E. Owolabi, A.O. Fapojuwo, A.M. Ahmed(University of Ilorin - NIGKRIA) 91 C-15 C-16 C-17 C-18 C-19 Projeto e desenvolvimento de um sismô metro, r. Yshimine(UNESP!, M.Pinotti Jr. (USP-S~o Carlos), J.A.B. Gomez (USP/SP) Tend~ncias no desenvolvimento de pis tôes para motores de combustão inter na, J.A.'l'. Cullen, E.H. Matsuo, D. Mahrus(Metal Leve S.A./SP) . Desenvolvimento de um compensador fle xível para mancais aerostáticos, B.M. Purquério(USP-S~o Carlos) Um equipamento mecânico para a produ ção de tlJOlos de solo-cimento, A. C. F. Fernandes, V.J. Oliva( Faculda de Engenharia Guaratinguet~-UNESP/SP) Projeto e construção de um dispositivo de ensaio de fadiga de próteses valva res, E.A. Misawa, K. Nakiri(HC.FMUSP/ SP), O. Maizza Neto(USP/SP) .. 143 C- 22 v Micro -t o r q uimet ro d i n i mi co, P .M . Cun ha , A.S . C. SobP ·i n ho(PUC/RJ) Anilis e de um manca i aerosti t ico ax i al anular a limentado por ranhura, J . M. C. Sant o H (FEIS/UNESP - Ilha Sol tei ra/SP) ; R. T . Ru .r;' ino(EF:SC- USP/SP ) . -. A mod cl fo r th e bo lt ed f l anged join t , D.H . Casea le s, C . Mil7:tello(INGAR- APgent ina .1 •••••••• •• • 19 1 20 1 C- 2 3 C-2 8 C- 29 Variação dos desvios geom6tri c os c de rugosidade superficial cm função do desvio d imension a l e m opera ções de t or neamen t o , O. L . Agostinho , A . J . V. Port~ IEF:SC - USP/SPJ . . . . . . . . . Usinage m de metais - tra tamento e sta tfst i c o na determinaç ão dos parimet~o s da f6rmu l a expandida de Taylor c con d i ções econ6mi cas de co r te , N.G . M. Mesquita(UFP~) ; A. C. Ferrcit•alUPs~·J ; O. Armst r off(University Aachen ~ West GePmany J . . . . . . . . . . . . Usi n abilidade de ligas hipoeuti t i cas e eu t i tica AI -Cu com est ruturas r e fi nadas qu fm ica e mecãn icament e, S.L . Urtiga Filho!CRESM- UFRN!; F . A . Lima , N . L . Cupini!FEC/UN[CAMF) O pro j e to dos elementos na usinagem ele troe rosi va, J.T.N . Medeiros(UFRNJ; J. Li rani( EFSC - USP/SP ) A infl u~ n c i a do s istema de lavagem sobre a u s in age m de me t a i s por e l e troe r osão( UEE), J. T . N . Medei r os (UFRN) ; J . Li rani (E:F:SC - USP) ... . . Anilise t~ cn ico - econ6mic a de miq u i nas comandadas numé r icamente e miqu i nas conve n ci onai s para f abri caç ão de um grupo de peç as, G. J . V. Ra dos(TTAJ ; A . C. Fe rreiY' a(UFSCJ .•. . Fri çtion effect of th e co l d extrus i on proces s of s t eel, N.A. Abdu ~ !Unive rs i ty of Lagos-La go s/NIGERI A) •.....•• 2 2 3 C- 30 C- 31 C-38 Sobre perdas estacionárias em transm i s sõe s hidrost ãticas, E . Mesquita Neto , H.I . Webe r(UNICAMP) Méto do de simulação de man ca is h idrod i nãmicos , D. P . Fet> r az(UPPF:!; N. Back(UFSC). Ve hi c l e bo dy moda l ana l ysis us i ng structura l dynamic performance data, A.O . OZure mi(Uni v ersity of Lago s Lagos/NTG~RIA) . . Expe r iments in rotordynamic, A . Eibe r !Inst. B . f . Mech . Un iv. St u ttga r t , F.R.G .-We st Ge rmany!; H. I. Weber (UNICAMP! Identi fic ação de s istemas mec ãn icos por médias quadráticas , H. I . Weber ( UN ICAM P) Est udo de lo ca l iz ação de font es de ruído e vibrações em compressores hermét i cos, R. Sangoi , A . Lenzi(UFSC) On the vib ra tions of a lmost diagona l izab l e li near gyroscopic sys t ems, P. Hagedo rn( I nstitut fllr Me chanik, TH Darmst ad/West Ge rmany ) 3113 313 SESSÃO C- lU: SÍn t ese de mecanismos a t ravés da teo r ia de otimização , J : C. Zanini (CT/ UFSC! ; N. S . So eir"o( UFPA) Proje t o e simul ação de corte de en gre na gens ci l Índr i cas com auxíl io do compu tador, R .C. M. Gr iZZo!Equipa mentos CL ARK Ltda . -VaZi nhos /S P!; - R. Pede riva, P. SoZlero(GEPROM- UNICAMP) ........... . 373 383 C-48 VIl Fe rramen tas vibrat6r i as para co rt e do solo - comentirios gerais e uma nova proposta - , v . Stefj"en JÚ n{ o r , F . l 1 • D~:?pore Neto(Un-iv . Federal de · : · 1 ... • _._' ~.:.)e r~ anaL aJ • Simulaç~o do desemp enho de um veícu lo automo t or em ciclo operacional tÍpi L'O , O. !•1 . Si IVill'.?J i EPUSP) ; B . C.A . C . Laton _, V . S . Baei r ..J.(PROMEC t' roJ~ros Mccanico a S / L' Ltda . } Sistema comput açional para micro/mi ni computadore s : fer ramenta para PCP da pequena / méd ia indústria mecânica, H. HovL·nfcld_, J . LirQlli(E~SC- USP/Sl') . ln flui nc ia de v5rias f orma s de seç ~o tran svers al sobre rigide: estitica de uma viga engasta da em bal anço , l.· . c.~r; J. :; {L/n i v . F' e cf, ·~ ro/ J{· i!bl-'~ I·lândZ: aJ; a. T . Ru . .ffl:n (.'(F' t:tiC - l/ ~~l', SI-') Modiflcat i on of e i gc nfrequ e ncy s pectra o[ e las t ome c hanical sys t e ms, C . P.Fritae n, R. No r drnann , D . wL~ Ilt.! r· {Uni oeraity or Ka.-ísernLa u.t c prz - 1·/ci:f Gei•manyJ 39 3 SESSÃO C- :llii Balance amento de rota res através de medidas de ro taçio, W. R.A . OZi veiPa , J . L. Scie szko(COPPE- UFRJ) . Detecçio de falha s em r o l amentos por monitoramc nto e anilise de vibraç6es - parte [, i . . G. Mart;i ns, S . N . Y. Ge Pgcs ( UFSC ) Estudo da reduçio da potin ci a e da for ça de arraste num imp l emento agrf cola vibrat6rio, F .P. Gépore Neto , V. Steffe n Jún ior(U YI Í V . Federal de Uberlând1:aJ • Avaliação da qualidade de redutores pela an5l is e de·vibraç6es , J.R . F . Arruda , J . M. Rosár·io ( UNICAMP) . ln f lu i ncia da rigidez dos de ntes nas f r equinc ias naturai s t orcionais de um sistema engrenado, M. T . AZmeida( EFEI) 45 1 VIII Vibração torcional de uma turbina hí brida Darrieus-Filippino, D.P.Sadhu, V. C. S. Fer>r>eir>a, G. C. Ocácia, A. Tanagna(UFRGS) Estima de espectros em séries tempo rais, K. Hir>ata( IPT/SP) - Seismic response of vertical shaft pump including sloshing effects of water, T. Shimogo(Keio Univer>sity, Koluok-Ku, Yokohama-JAPAN) . 501 511 523 ANAIS UBERLANDIA, 13 - 16 de dezembro de 1983 TRABA LHO PAPE R N° C-1 Pe::.:q<~ i ,; ,-1 L""1' PROCEEDINGS UFU (' [Pi.. L- :·r·t'~ .1e ::·0 t l i s ' l~~ J t.~ r.nc r~~:i_,-, 1~1é trica ,-, l q !J 1 i\ ; <' ,.] e , T, 111 ('i_ T' O , ~~r" ii.~; i l Pe-; <t L: i ::>a ~-] .:, r · CF:P J.:L - C'e n t·t· \~ :1e Pe~-:qu i~:;.3s Lic [~H~t·ç!,id L:l é 1" , . l (',] ? 191f .l Fi_:..) : le , í<~nelrn , R\.T SI.IM.Iil\ f O das t er ts ;:) e s J:ir-!,l:r:.i <'~ .~ : rn,1xJ. m i- 1 ~: n ... -) ( '<1l)f' ~rtf' f JS df,eir·o de amc·r't e c~- ockbr :í /\: ; • t_•; l ~:.;(~e:~ dois SUMMA RY An ~ p p 1 ·oxi ma! A metho cl i s SIJgge st erl f or the determinat .1o n of the maximum d vn ami c st r·e s~-~e s i n the me.sse nger cabJ e of stoc kbri c}ge damp~r s . The st resse s a re estimate d fr o m the e last i c Jefiection ~t the end o f lhe c ab le obtain ed exper imen tal1 y an d through a li ne ar t wo ma t t1e matical mo(l el . degree - of - f reedom 2 , . In trodução O amo r tecedor s t ockhridge i um dos mais a ntigos dis po s itivos usados nas l inr1as de t ransmissão para c o n tro l ar as vibrações e Ólicas. De sde s ua invençâo , e m 192 5, p or G.H . Stockbr idge , ele vem so fren do modificações e desen vo lv! mentos e , atua lmente, pod emos e~contr5 -l o em v~r ias vers6es comercia is . . con forme pode ser visto na Figura 1, a d is sipação de energia i n trodu zida pelo ve nto , se faz atravis do atrito in ter~o no ca bo mensa geiro , prodtl zi.do p or se u mc)viment<) de fle xão , d urante as osc ilações . ~ CONTRA ·PESO CABO MENSAGEIRO DRENO Figur a 1 - Amortecedor s toc kbridEe in stalado no condu tor A ef ici~ncia d es ses amor teced orE!S ~ rnedida otrav~s de e ns aio s de laborat6 rio, onde s~o levantadas c urva s carac te ri~ ticas par~ a r esposta em freq U~n ci~ ou er1er•gia absorvida por c i clo . Duran t e os e nsaios i muito fre q Dente o rompimento d o ca bo mensageiro , de vid o a tens6es muito e l.evadas que s~o de senvolv idQs na s fre q ll~n cias de res~on3 ncia . A maioria dos t ra bal ho s publ i cad os [1) , [2], [3), est'::l. da a interaç~o e ntre o amort e c edor e a l inha d e t rans mis sâo , o nde a dete rm i naçio da força t otal e xercida pele a mortecedor sobre a linha e as condições de sua i. ns talaç3.o são os ob j eti:_ vos pr i 11 cipa i s . O presente tra bal ho t en t a corre l acio nar as tensões ma x i mas no cabo me nsageiro com o deslocamento no grampo de su s p en s~o , na t e ntativa de e s t abelecer a s co nd iç 6es a deq ua - das para os e n s aios de labora t 5rio . Is to f oi fei to , atrav~s 3 de un1 m~tod~1 aproximado para o c ~lculo das tens~es no cabo , r·a.rtind o :Ja ::; -:~ luç 3o anal _Í ti ca d e um mo delo matemáti co para o amO!'t c ~·-e JLlr··. Para tes tar a capacida de preditiva do modelo, foram cr1s~ i~ J~)s dois amoJ"'tecedores distint os , e os r esuJta dos previstos pelo m~..-"deJo , comp drddo~~ com os experimentais . k .. c / lj' I) ( C') Ui agrdiTki c1 c c·orpn li vre d e um dO\Ortecedo r"' :-,·i mét ri co A Figura 2 ( d ) rno!~tr ~l o d jrlRrdmil el e llm amor~cccdor s 1me trico com o cabo pe rfei Tamente eJ ásti ~.~:o e u n if 0rnH~, sem mus sa , mas r on1 amo r tc c i me r1to . Ch amamos de nt d mdS Sd de C. <JI_-] d ccJn t ra - peso , LT o momen•o de inérc· ia d e m e m re 1 ,j(~,Jo ao e ixo Ttormal , passa ndo por O ( ponto el e engast dmento do cdbo ), L o co mpr i men to elo cabo , r a dist~ncia en tre o c entro de g ra vi dade G e o p o nt o O, e ET a rigidez flexi o nal do cabo . As coord enadas adoradas sao y ,, de slocamento vertica l de O, y 2 , des locc.mento angular do contra-peso e u desloca men to vert ica l do gra mpo de suspen s~o . Fa zend o o balan ço da s forças e do s momentos s obre o con tra - pes o , c om o a uxili o dd figura 7(b) e 2 ( c ), ond e a s fo r - 4 ça s e momentos unitár i o s são os coe f icientes de d e r i gidez , as equações de movimen t o se e scr evem : [M] â 1 } + [c] (Y! - ü} + Y2 [k] (Y 1-u } Y2 k = 3 EI/ L 3 f o } o Vários e studos exper iment~is com cabo s [4}, demons trad o , qu e as fo r ças de amortecimento es tão i nfluência a ssoc iadas a s f orças elá st icas , guardando o mesmo t ipo de r elação , quer o s de s l o camento s s ejam l i neare s o u angulare s. Es sas inve sti gações mostraram qu e é poss í vel estabelecer a s eguinte rela ção entre os el e mento s da ma t r i z d e amortec i me nto e d e r i g i dez: _ ]J_ k .. (l lJ onde JJ = li /rr, s endo 8 o dec r eme nto l o gar i tmi co do d or e (l a freqUên c ia de v ibraç ã o forçada . 3 . FreqUências Naturais a mor t ece Para v i bra ções l i vres do amo r te c edor ( u = O ),despreza~ do - s e o a mortecimento , o mode lo ( l ) fo rnec e a s e guint e e qua - ção caracter í stica do sistema , desde que a dotemos harmônicas para os de s l ocamentos y 1 e Y2: det ( (K ] - w 2 (Mj) o soluçõe s ( 2 ) da q ual obtemos a expre ssã o para as freqUê ncias naturais do s is t e ma : 2 (o) 1 '2 onde : A B [k12 m2 1 + k2 1 m12 -C k 11 m22 + k 22 m11l] /det[M] d e t [k] /det [ M] m r s 4. Vibrações Forçadas ( 3 . a) Para v ibrações for çadas do siste ma, co m frequência de exci tação n, admitimos s oluções h armõn ica s pa r a os des loca mentos y 1, y 2 e u , na seguinte forma : y l y 1 c os Cílt - q,,) ; Y• Y2 co s Cílt - rjl 2 ) u u cos nt (4) O desloca men to u no gra mpo de s u s pensão ê t omado comn r eferênc i a par a os ângu l os de f ase rt> 1 e rjl 2 dos de s l ocame ntos Y 1 e Y•. Subst itujndo ( 4 ) e suas de r ivadas em relaçã o ao tempo , no modelo (1) , e usan d o a r e l ação (l . b) , obt emo~ o s e guint e sist ema de e quações : [A ) {X} { B } ( 5 ) ; a i -'+ llkl2 a. , -a12 a• • a ll a., - a14 a., a" a 31 k. , - m21n2; a,z l.lk21 a" k22 - m •• n• ; a,, J.Jk22 a ,, - a32 a 42 a,, a,, - a ,, a,, a " x, y, cosrjl 1 x. Y, senrjl 1 x, y2 cosrjl2 x, Y2 senrt>2 b , k 11 U b2 -J.Jk, ,IJ b, k.,u b, -J.Jk2 ]\J 6 Re s o lvendo ( 5) , obtemos a s s e guinte s e xp r es s 6e s pc'\I'd a s amplitud e s dos desloc…