[Blog do Professor Carlão]

A experiência mostra que os sólidos, ao sofrerem um aquecimento, se dilatam e, ao serem resfriados, se contraem. A dilatação ou a contração ocorre em três dimensões: comprimento, largura e espessura. Dilatação linear É aquela em que predomina a variação no comprimento. DL = L - L0 DL = a.L0.DT L = L 0 (1+ a.DT) DL = variação no comprimento a = coeficiente de dilatação linear (º C -1 ) DT = variação da temperatura (º C) 1 Um cano de cobre de 4 m a 20o C é aquecido até 80o C. Dado do cobre igual a 17.10-6 oC-1 , de quanto aumentou o comprimento do cano? 2 O comprimento de um fio de alumínio é de 30 m, a 20o C. Sabendo-se que o fio é aquecido até 60o C e que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é de 24.10-6 oC-1, determine a variação no comprimento do fio. 3 Qual o aumento de comprimento que sofre uma extensão de trilhos de ferro com 1000 m ao passar de 0o C para 40o C, sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é 12.10-6 oC-1 ? 4 Uma barra de ferro tem, a 20...

Gerador: Bombas de deslocamento (engrenagens, palhetas, pistões etc.); Distribuidor: válvulas direcionais, válvulas de pressão, válvulas de bloqueio etc. Consumidor: cilindros lineares, motores, cilindros rotativos etc. Sistemas Hidráulicos Grupo de acionamento Grupo de Comando e Controle Grupo de atuação Vantagens:
Fácil instalação;
Rápida e suave inversão de movimentos;
Pode ser iniciado em plena carga;
Precisão no posicionamento e velocidade;
Sistemas auto lubrificados;
Pequena relação peso/potencia;
Pequena relação tamanho/potencia;
Proteção simples contra sobrecarga. Fluido Hidráulico - Funções:
Transmitir pressão;
Lubrificar as partes móveis;
Proteger contra oxidação;
Eliminar calor;
Remover partículas metálicas. Fluidos Hidráulicos - Tipos:
Óleo mineral;
Fluídos resistentes ao fogo: • Emulsão de óleo (1 a 40%) em água; • Emulsão de água (40%) em óleo; Aditivos: • Fluído sintético.
Inibidor de oxidação: reduz a reação do óleo com o oxigênio.
I...

Dilatação Linear: É aquela na qual predomina a variação em uma única dimensão, ou seja, no comprimento, largura ou altura do corpo. Para estudarmos este tipo de dilatação, imagine uma barra metálica de comprimento inicial L0 e temperatura θ0. — Se aquecermos esta barra até que a mesma sofra um variação de temperatura Δθ, notaremos que seu comprimento passa ser igual a L (conforme a figura abaixo: Dos itens anteriores podemos escrever que a dilatação linear é: Onde: L0 = comprimento inicial. L = comprimento final. ΔL = dilatação (DL > 0) ou contração (DL

Gás refrigerante: Se a pressão exercida na superfície de um corpo líquido for reduzida, este passará ao estado gasoso mais facilmente, requerendo neste caso uma quantidade menor de calor para evaporar. Por isso uma das primeiras etapas cumpridas no desenvolvimento dos sistemas de refrigeração foi encontrar o fluido cujo ponto de evaporação fosse mais baixo do que o da água. Esta característica foi encontrada nos chamados "fluidos refrigerantes". O gás CFC-12 (R12) era um dos mais usados até ser proibido pelo elevado poder destrutivo do ozônio atmosférico (encarregado de interceptar a maior parte das radiações ultravioletas). O gás HCFC-22 (R22) consegue a combinação de ótimas características químicas e físicas a um elevado rendimento volumétrico, sendo usado nas instalações de climatização de baixa a médias potências. O gás CFC 114, é usado nos compressores centrífugos nas instalações de climatização. Conhecidos na realidade doméstica como “gás de geladeira”, os agentes re...

Dilatação térmica: Todos os corpos na natureza estão sujeitos a este fenômeno, uns mais outros menos. Geralmente quando aquecemos algum corpo, ou alguma substância, esta tende a aumentar seu volume (expansão térmica). E, se resfriarmos algum corpo ou substância esta tende a diminuir seu volume (contração térmica).  Existem alguns materiais que em condições especiais fazem o contrário, ou seja, quando aquecem contraem-se e quando esfriam dilatam-se. É o caso da água quando está na faixa de temperatura entre 0ºC e 4ºC. Porém este é um caso isolado, pois a água é considerada uma substância anômala.  Porque a dilatação térmica acontece? Bem, você deve estar lembrado que quando aquecemos alguma substância estamos aumentando a agitação de suas moléculas, e isso faz com que elas se afastem umas das outras, aumentando logicamente o espaço entre elas.  Para uma molécula é mais fácil, quando esta está vibrando com mais intensidade, afastar-se das suas vizinhas do que ap...

Os motores com o sistema flex fuel, que podem ser abastecidos tanto com álcool quanto com gasolina, conquistaram os brasileiros e, devido à aceitação, hoje estão em 9 de cada 10 veículos fabricados no País. Mas o surgimento desta tecnologia trouxe alguns mitos, como o de que os motores apresentam problemas quando o consumidor opta por abastecê-los com um tipo de combustível por tempo prolongado e que o veículo demora a reconhecer quando há troca do combustível. No entanto, especialistas no assunto afirmam que isto não é verdade, o que significa que quem possui carro flex tem a liberdade de escolher o combustível mais viável economicamente na hora de abastecer. Os motores flex são projetados para funcionar com álcool e gasolina misturados ou somente com um dos combustíveis. As falhas e desgastes que podem ocorrer não são geradas pelo uso apenas de um ou de outro, mas por causa da má qualidade do combustível, como excesso de álcool na gasolina ou de água no álcool, conforme explicou Rob...

Ao receber calor, os corpos apresentam um movimento de vibração de suas moléculas. Este movimento recebe o nome de agitação térmica, que é responsável pela energia térmica. A propagação do calor ocorre sempre no sentido do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, esse movimento térmico estará buscando sempre o equilíbrio entre os dois corpos. As formas de propagação do calor são: A condução, comum aos corpos sólidos. A convecção, comum aos fluidos. E a irradiação solar, que não se importa com a matéria.  As trocas de calor de um corpo demonstram os limites a que estes corpos estão sujeitos a suportar variação de temperatura. No calor sensível, o corpo sofre variação de temperatura sem alterar seu estado de composição. No calor latente, o corpo sofre variação de temperatura e sofre também variação no seu estado de composição.  Por exemplo, faremos um experimento com a água, onde colocaremos uma quantidade para aquecer em um recipiente. Se a água estiver...

A análise estatística permite calcular parâmetros que são utilizados em um determinado processo produtivo, visando controlar e condicionar qualitativamente este processo. Estes parâmetros, quando aplicados à manutenção, tornam a manutenção preditiva uma ferramenta capaz de reduzir custos e maximizar a produção.  No Controle Estatístico de Processo (CEP), são aplicadas ferramentas de melhoramento da manutenção, transformando dados aleatórios em quantitativos e gráficos, os quais, devem ser compartilhados por todos os colaboradores. Por este motivo, ultimamente, os técnicos de manutenção tem sido constantemente exigidos a estarem inseridos nesses controles e emitirem opinião, com acentuado embasamento técnico.  Os principais parâmetros estatísticos são:  Média: representada pela soma de um conjunto de números dividido pelo número de eventos que forma este conjunto. Exemplo: 2,4,6,8,10,12---------------2+4+6+8+10+12= 42 dividindo-se por 6 = 7.  Mediana: v...

Escalas Termométricas: A necessidade de quantificar (medir) o quente e o frio, levou à construção dos termômetros, e a necessidade de aperfeiçoar estas medidas deu origem às diferentes escalas termométricas.  Em 1848, o cientista inglês Lorde Kelvin estabeleceu a escala absoluta de temperatura. Juntamenta com as escalas Celsius (°C) e Fahrenheit (°F), a escala Kelvin (K) forma o grupo das escalas mais utilizadas no mundo.  Estas escalas seguem um procedimento que estabeleceu dois pontos fixos: ponto de fusão do gelo (PG), para a menor temperatura da escala e ponto de ebulição da água (PV), para a maior temperatura da escala. Parâmetros que ditam os limites de mudança dos estados físicos da água. Na escala Celsius, esta temperatura varia de 0°C para ponto de fusão do gelo para 100°C para o ponto de ebulição da água.  Nas escalas °F e K estas medidas são 32°F/212°F e 273K/373K, para fusão do gelo e ebulição da água respectivamente.  Na escala K não colocamos o ...

As máquinas térmicas são sistemas termodinâmicos que trocam calor e trabalho com o meio externo. Na área industrial, utilizamos a termodinâmica como auxiliar em montagens e desmontagens de conjuntos mecânicos, quando utilizamos o calor para aquecer peças e componentes, fazendo com que estes dilatem-se aumentando suas proporções, facilitando assim sua montagem ou desmontagem. Na lubrificação de mancais de rolamento a termodinâmica está presente na transformação destes lubrificantes em vapor, formando a película lubrificante, essencial para o efeito da lubrificação.  As máquinas térmicas e as máquinas frigoríficas completam a enorme utilização da energia térmica no setor industrial, fato que certamente vem justificar a necessidade de um técnico de manutenção conhecer os princípios fundamentais desta ciência.  A Termologia é a ciência que estuda a energia térmica e suas aplicações, levando em conta o equilíbrio térmico e principalmente o Calor. Sobre esta questão, gostaria de ...

SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO DE AR O conforto térmico no interior das edificações depende de aspectos como radiação solar, posição dos ventos e características climáticas do local, além do posicionamento do edifício, se a incidência de radiação se dá apenas pela manhã ou o dia todo, o tipo de fachada, espessura de paredes, dimensão das aberturas e materiais empregados. Esses dados podem ser equacionados numa estimativa que definirá a capacidade do equipamento de refrigeração recomendado para manter o conforto térmico dos ocupantes do ambiente. É importante destacar que qualquer relação entre a capacidade do sistema de refrigeração e a área a ser atendida serve exclusivamente como referência inicial, uma vez que a especificação correta depende da configuração física do espaço e de sua carga térmica, dado que varia em função da incidência solar e do calor gerado por pessoas e equipamentos. Para que a temperatura seja agradável e exista conforto térmico nos ambientes, recorremos aos siste...

COMPRESSORES, MOTOCOMPRESSORES E VENTILADORES Estas máquinas operatrizes são destinadas a promover o escoamento e o fluxo de um fluido compressível. Funcionam com deslocamento contínuo de gases e vapores, elevando sua energia utilizável, pelo aumento da sua pressão. Os Compressores são utilizados para proporcionar a elevação da pressão de um gás, conseqüentemente, aumentando também seu volume e sua temperatura. Essa compressão pode ocorrer adiabaticamente, quando o fluido se destina a um processo de combustão ou refrigeração, a fim de que resulte na obtenção de uma maior parcela de energia disponível no fluido, após o processo de compressão. Na Refrigeração, o fluido é direcionado para o Condensador, onde tem seu estado alterado em função do calor latente, passando de gasoso superaquecido para liquefeito. No entanto, alguns processos exigem diferentes aplicações, para os gases comprimidos, quando estes são armazenados em vasos de pressão ou reservatórios. Durante esse proc...

SISTEMAS DE CONTROLE DA EXPANSÃO DO FLUIDO REFRIGERANTE TUBOS CAPILARES Nos sistemas de pequena capacidade como geladeiras, freezers e aparelhos condicionadores de ar, o dispositivo de expansão do fluido refrigerante utilizado é o tubo capilar. É um tubo de pequeno diâmetro, com determinado comprimento, que fica parcialmente enrolado no bulbo (filtro secador), este tem a função de fazer a ligação entre a saída do condensador e a entrada do evaporador. Essa diferença de diâmetro permite a expansão do fluido em estado líquido, quando este é forçado pelo motocompressor a sair do evaporador, causando uma reação endotérmica, absorvendo o calor do ambiente a ser refrigerado. Os tubos capilares são fabricados de cobre, latão ou ligas mais leve com uma porcentagem de cobre. Quando o motocompressor é desligado, ao atingir a eficiência térmica dos sistemas de refrigeração e climatização, ocorre um equilí...

SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO: O Ciclo de compressão do fluido refrigerante é atualmente utilizado em sistemas de refrigeração de pequeno e médio porte, como geladeiras, freezers, balcões frigoríficos e condicionadores de ar. A base destes sistemas está na compressão do fluido por um motocompressor, onde o ciclo se coincide. O ciclo começa quando o sistema passa de termostático (ciclo parado), para termodinâmico, quando se passa a aproveitar a energia interna do sistema através da entalpia (aproveitamento de energia de uma substância), onde o fluido refrigerante, através de suas características termodinâmicas, começa a se deslocar do tubo capilar, quando está em estado liquefeito, para o Evaporador, onde uma diferença de diâmetro existente entre o capilar e o evaporador proporciona evaporação ao fluido refrigerante, que se evapora a uma temperatura baixa (-30º). Durante essa etapa do ciclo, um bulbo contendo mercúrio já se encarregou de acionar o motocompressor, através de um circuito t...

Conceitos Fundamentais da Refrigeração Definições: Propriedades termodinâmicas: São características macroscópicas de um sistema, como: volume, temperatura, pressão etc. Estado Termodinâmico: Pode ser entendido como sendo a condição em que se encontra a substância, sendo caracterizado pelas suas propriedades. Processo: É uma mudança de estado de um sistema. O processo representa qualquer mudança nas propriedades da substância. Uma descrição de um processo típico envolve a especificação dos estados de equilíbrio inicial e final. Ciclo: É um processo, ou mais especificamente uma série de processos, onde o estado inicial e o estado final do sistema (substância) coincidem. Substância Pura: É qualquer substância que tenha composição química invariável e homogênea. Ela pode existir em mais de uma fase (sólida, líquida e gasosa), mas a sua composição química é a mesma em qualquer das fases. Propriedades Termodinâmicas de uma Substância: Uma propriedade de uma substância é qualquer caracterís...

TURBINAS A VAPOR A Turbina é um tipo de Máquina Térmica que utiliza a energia de combustão externa de uma caldeira geradora de vapor, sob forma de energia termodinâmica. A Turbina transforma em energia mecânica a energia contida no vapor, sob a forma de energia térmica e de pressão. O elemento básico da turbina é o rotor, que conta com paletas, hélices, lâminas ou cubos colocados ao redor de sua circunferência, de forma que o fluido em movimento produza uma força tangencial que impulsiona o rotor, fazendo-o girar. Essa energia mecânica criada é impulsionada através de um eixo para transferir movimento a uma máquina, um compressor, um gerador elétrico ou uma hélice. As turbinas se classificam como hidráulicas ou de água, a vapor ou de combustão. Atualmente, a maior parte da energia elétrica mundial é produzida com o uso de geradores movidos por turbinas. A turbina a vapor é atualmente o mais usado entre os diversos tipos de acionadores primários existentes. Uma s...

Equipamentos Rotativos dos Motores. Pistão: Parte móvel da câmara de combustão. Recebe toda a energia de combustão, transmitindo essa força à biela, através da fixação de um pino (pino do pistão). Seu material de fabricação e o antimônio (liga de alumínio). Biela: É o braço de ligação do pistão com o eixo de manivelas (virabrequim), recebe a energia térmica do pistão, transmitindo-a ao virabrequim. O conjunto biela/pistão é o responsável pela transformação do movimento retilíneo em movimento rotativo do eixo de manivelas. Esse é o chamado giro do motor, ou seja, o número de voltas do motor, mais conhecido como RPM. Eixo de Manivelas: Podemos chamá-lo de virabrequim ou eixo motor, responsável direto pelo movimento do motor, através da força recebida do conjunto biela/pistão. Geralmente, este conjunto fica situado na parte inferior do bloco. Necessita de uma lubrificação constante, para que o sincronismo e uniformidade de funcionamento estejam mantidos. Eixo comando de válvulas: S...

Equipamentos Estáticos dos Motores: Bloco: É o motor propriamente dito, estrutura robusta onde suporta todos os elementos necessários ao funcionamento do motor de combustão interna. O Bloco apresenta furos vazados (usinados), onde são montados os pistões para formar as câmaras de combustão. Na parte inferior do bloco, ficam os alojamentos dos mancais centrais. Estes apóiam o eixo de manivelas ou virabrequim como é mais conhecido. Cárter: Se localiza na parte inferior do bloco, têm duas funções, uma é cobrir os componentes inferiores dos motores e a outra é de ser o reservatório de óleo lubrificante das partes móveis dos motores. Cabeçote: É a tampa do motor, que forma com o bloco a câmara de combustão, onde o pistão comprime a mistura combustível+ar, nos motores do Ciclo Otto e somente ar nos motores do Ciclo Diesel. No cabeçote é que são fixadas as velas (gasolina/álcool/GNV), ou os bicos injetores (diesel). Entre o cabeçote e o bloco colocamos a junta de vedação, popularmente ch...

Motores Diesel: Neste ciclo, os tempos funcionam de maneira semelhante ao ciclo Otto, a diferença entre eles, se dá apenas na Admissão(1ºtempo), onde este aspira somente ar, com ausência de combustível, que só será pulverizado na compressão(2ºtempo), onde o contato com o ar atmosférico comprimido e já aquecido(contato com as partes quentes do motor), resulta na combustão, devido à propriedade termodinâmica apresentada pelo óleo diesel. Essa diferença entre os combustíveis, confere ao ciclo Diesel, a propriedade de ser a máquina térmica que mais se aproxima do rendimento idealizado por Carnot. Temperatura de Trabalho: Uma importante característica dos motores, é a transformação gasosa ocorrida no interior das câmaras de combustão. Nos motores Diesel, o aumento de temperatura, resultante da combustão, situa-se entre 600°C e 800°C e a pressão resultante entre 65 a 130 Kgf/cm², respectivamente. Já no ciclo Otto, estando utilizando gasolina como combustível, a temperatura alcança uma va...

Máquinas Térmicas: São Sistemas Termodinâmicos que trocam calor e trabalho com o meio externo. Os Motores à combustão interna,por exemplo,recebem calor de uma fonte externa(combustível+ar) e transformam parte desse calor em trabalho mecânico. Ciclos de Combustão: Quando os cientistas buscavam aperfeiçoar suas máquinas, estes estabeleceram, que teriam que fugir da imagem do princípio de funcionamento da combustão externa, ou seja, das máquinas à vapor, alvo de inúmeros acidentes envolvendo seus protótipos de veículos de passeio. Portanto, definiram que suas máquinas obedeceriam tempos de funcionamento, para combustão de uma mistura numa câmara vedada, gerando energia mecânica, originada do aproveitamento de parte da energia térmica resultante dos tempos de funcionamento. Esse ciclo foi definido por Beau de Rochas e implementado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Étienne Lenoir e Rudolf Diesel. Ciclo OTTO: 1ºtempo Admissão: A válvula se ab...