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Análise do comportamento do fluxo de fluido lubri-refrigerante em tubeiras do tipo sapata para a retificação em alta velocidade
No full textTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia MecânicaA retificação é um processo dos mais importantes dentro do universo da usinagem. Tentando acompanhar o elevado desenvolvimento tecnológico, o processo de retificação vem utilizando altas taxas de retificação. O aumento da taxa de retificação é possível com o emprego de alta velocidade de corte associado à utilização de rebolos superabrasivos. No processo de retificação o aumento da velocidade de corte leva ao aumento da quantidade de calor gerado no processo. Diante deste quadro, o fluido refrigerante apresenta-se como um recurso indispensável para evitar a ocorrência de danos térmicos nas peças e desgaste prematuro do rebolo. Uma alternativa interessante para melhorar a aplicação do fluido refrigerante na retificação é a utilização de tubeiras tipo sapata. Com este tipo de tubeira é possível aumentar o efeito de arraste do fluido pelo rebolo, ao mesmo tempo em que é minimizado o efeito da camada de ar criada com a rotação do rebolo. Um projeto eficiente de sapata ainda possibilita aumentar a velocidade de saída do fluido junto ao rebolo, sem aumentar significativamente a potência necessária para que uma maior quantidade de fluido atinja a região de corte. Com o objetivo de melhorar a capacidade de refrigeração obtida com as tubeiras tipo sapata, foram projetadas quatro tipos de tubeiras a serem analisadas. Uma tubeira tipo sapata de canal simples, uma tubeira tipo sapata com canais retos, uma tubeira tipo sapata com canais côncavos e uma tubeira tipo sapata com canais convexos. Para possibilitar a visualização do escoamento do fluido dentro das tubeiras, elas foram construídas em acrílico e água foi utilizada como fluido. Como rebolo foi utilizado um disco de alumínio, revestido com uma camada de abrasivo. Foram realizados ensaios de consumo de energia e escoamento do fluido no interior das tubeiras. A energia consumida foi determinada medindo a corrente consumida no processo, o escoamento do fluido dentro da tubeira foi analisado com base nos filmes realizados com uma filmadora de alta velocidade. Nos ensaios foram empregadas velocidades periféricas do rebolo entre 60 e 120 m/s, duas topografias de rebolo, três vazões de fluido e abertura da fenda entre rebolo e tubeira variável de zero a 2,0 mm. Os resultados mostram que a energia consumida em todos os ensaios se manteve abaixo de 2 kW. O escoamento do fluido dentro da tubeira sofre uma influência significativa com a variação da abertura da fenda entre tubeira e rebolo. A tubeira que apresentou o menor consumo de potência foi a tubeira simples. A tubeira que apresentou a menor perturbação no escoamento do fluido foi a tubeira tipo sapata com canais retos
Características das grandezas de processo e resultado de trabalho de retificação como função da composição de rebolos de Al2O3
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.A evolução tecnológica de máquinas-ferramentas e estratégias inovadoras de usinagem, como altas velocidades de corte e elevadas taxas de remoção de material, estão continuamente exigido um aprimoramento das ferramentas de retificação. Os rebolos são frequentemente utilizados no limite de suas propriedades físicas. Isto acarreta que pequenas variações nas propriedades dos rebolos têm consequências significativas sobre o resultado de trabalho no processo de retificação. A repetibilidade das características dos componentes produzidos depende das características das ferramentas de retificação. O comportamento do rebolo em processo tem influência direta na rugosidade da superfície usinada, no desvio de perfil e danos térmicos do componente usinado. A previsão do resultado no processo depende do conhecimento de dados corretos das características do rebolo, principalmente em estruturas fabris onde a preparação do ciclo produtivo é efetuada pela engenharia de processos e não sofre mais uma correção por parte do operador (condutor) de máquina-ferramenta numericamente controlada. No entanto, nem o fabricante de rebolos, nem o usuário têm um procedimento adequado para determinar as características de um rebolo. As informações contidas no rótulo do rebolo especificam o material abrasivo, a granulometria, a dureza, a porosidade e o ligante empregado, mas não dá informações sobre a distribuição dos grãos na estrutura do rebolo. Desta forma, os valores característicos de parâmetros de rugosidade, desvios de perfil, danos térmicos e forças de retificação foram analisadas em componentes retificados com rebolos convencionais, variando-se a composição, fabricantes, grãos de diferentes fornecedores para investigação do comportamento de rebolos de óxido de alumínio. Desenvolveu-se também uma metodologia de avaliação de gumes cinemáticos da ferramenta, com uma concepção de ensaio rápido que fornece um panorama sobre comportamento do desgaste da ferramenta em tempo real para o sistema de gerenciamento do processo, permitindo a adequação das variáveis de entrada do processo de retificação sempre que forem detectadas alterações das características do rebolo. Estas informações podem ser empregadas em um modelo matemático para a determinação das variáveis de entrada e possíveis correções no processo de retificação. Isto permite que as modificações no processo, anteriormente executadas em base do conhecimento do operador, ocorram de forma otimizada pela Engenharia de Processo.Due to the technological developments regarding innovative machine tools and machining strategies, higher cutting speeds and higher material removal rates are continuously demanded of conventional grinding tools. Thus, the grinding tools are often utilized at the limit of their physical properties and capabilities. This leads to the effect that small variations in the properties of the grinding wheels often have significant consequences on the grinding process. Hence, the repeatability of the production of grinding tools in terms of their properties, and the prediction of their in-process behavior are of increasing importance for process control. The process behavior of the grinding wheels has direct influence on the surface roughness, profile deviation and thermal damage of the workpiece. The results of in-process predictions depend on the precise acquisition of data concerning the grinding wheel#s properties. This is even more critical on industrial environments, where the production cycle is guided mainly by and engineered process and is no longer corrected by the machine operator. However, neither the grinding tool producers, neither the users have an adequate procedure to evaluate the grinding wheel characteristics. The grinding wheel#s label contains information about the abrasive material, grain size, hardness, porosity and bond used. However, no information about the grains distribution in the grinding wheel structure is given. Therefore, the values of roughness, profile accuracy, thermal damage and grinding forces were analyzed in workpieces machined with conventional grinding wheels, varying the composition, manufacturers and grains from different suppliers, in order to investigate the behavior of aluminum oxide wheels. In addition, a methodology to evaluate the kinematic edges of a grinding wheel was developed. Based on a quick-test concept, this methodology provides an overview of the grinding wheel wear behavior, allowing the correct adjustment of the process settings as changes on the tool wear condition are detected. This information can be used on a mathematical model to determine the input variables and possible corrections on the grinding process. That allows that changes on the process, which were previously performed on the operator's knowledge basis, occur optimally by the Process Engineering
Polarization Observations of the Anomalous Microwave Emission in the Perseus Molecular Complex with the COSMOSOMAS Experiment
No full textThe anomalous microwave emission detected in the Perseus molecular complex by Watson et al. has been
observed at 11 GHz through dual orthogonal polarizations with the COSMOSOMAS experiment. Stokes U and
Q maps were obtained at a resolution of ∼0°.9 for a 30°x30° region including the Perseus molecular complex.
Faint polarized emission has been measured; we find Q=-0.2%+/-1.0% and U=-3.4%+1.8%-1.4%, both at the 95%
confidence level, with a systematic uncertainty estimated to be lower than 1% determined from tests of the
instrumental performance using unpolarized sources in our map as null hypothesis. The resulting total polarization
level is P=3.4%+1.5%-1.9%. These are the first constraints on the polarization properties of an anomalous microwave
emission source. The low level of polarization seems to indicate that the particles responsible for this emission
in the Perseus molecular complex are not significantly aligned in a common direction over the whole region, as
a consequence of either a high structural symmetry in the emitting particle or a low-intensity magnetic field. Our
weak detection is fully consistent with predictions from electric dipole emission and resonance relaxation at this
frequency
COSMOSOMAS Observations of the CMB and Galactic Foregrounds at 11 GHz: Evidence for anomalous microwave emission at high Galactic Latitude
No full textWe present observations with the new 11-GHz radiometer of the COSMOSOMAS experiment
at the Teide Observatory (Tenerife). The sky region between 0◦ ≤ RA ≤ 360◦ and 26◦ ≤
Dec. ≤ 49◦ (ca. 6500 deg2) was observed with an angular resolution of 0. ◦ 9. Two orthogonal
independent channels in the receiving system measured total power signals from linear polarizations
with a 2-GHz bandwidth. Maps with an average sensitivity of 50 μK per beam have
been obtained for each channel. At high Galactic latitude (|b| > 30◦) the 11-GHz data are
found to contain the expected cosmic microwave background (CMB) as well as extragalactic
radiosources, galactic synchrotron and free–free emission, and a dust-correlated component
which is likely of Galactic origin. At the angular scales allowed by the window function of the
experiment, the 100–240 μmdust-correlated component presents an amplitudeT ∼9–13 μK
while the CMB signal is of the order of 27 μK. The spectral behaviour of the dust-correlated
signal is examined in the light of previous COSMOSOMAS data at 13–17 GHz and Wilkinson
Microwave Anisotropy Probe data at 22–94 GHz in the same sky region. We detect a flattening
in the spectral index of this signal below 20 GHz which rules out synchrotron radiation
as being responsible for the emission. This anomalous dust emission can be described by
a combination of free–free emission and spinning dust models with a flux density peaking
around 20 GHz
CMB measurement from MITO: 2004 observational campaign
No full textProcs. of International Enrico Fermi School of Physic
S-Z effect from Corona Borealis supercluster
No full textThe Corona Borealis supercluster has been observed with the millimeter and infrared testa grigia observatory (MITO). Here we present
the results of the observations together with a comparison with observations performed at 33 GHz with the very small array (VSA)
interferometer. We have observed in the direction of the supercluster toward a cosmic microwave background (CMB) cold spot previously
detected in a VSA temperature map. We claim a weak detection of a faint signal compatible with a SZ effect characterized at most
by a comptonization parameter y = (7.8+5.3-4.4)x 10^-6 68% CL. The low level of confidence in the presence of a SZ signal invites us to study
this sky region with higher sensitivity and angular resolution experiments such as already planned upgraded versions of VSA and MITO.
This is the first millimetric evidence of unknown cluster/diffuse intra-supercluster gas (possibly warm–hot intergalactic medium (WHIM))
interacting, via inverse Compton, scattering with the CMB
Detection of anomalous microwave emission in the Perseus molecular cloud with the COSMOSOMAS experiment
No full textWe present direct evidence for anomalous microwave emission in the Perseus molecular cloud, which shows
a clear rising spectrum from 11 to 17 GHz in the data from the COSMOSOMAS experiment. By extending the
frequency coverage using W ilkinson Microwave Anisotropy Probe maps convolved with the COSMOSOMAS
scanning pattern, we reveal a peak flux density of 424 Jy at 22 GHz integrated over an extended area of 1°.65
x1°. 0 centered on R.A.= 55°.4+/-0°.1 and decl. =31°.8+/-0°.1 (J2000). The flux density that we measure at
this frequency is nearly an order of magnitude higher than can be explained in terms of normal Galactic emission
processes (synchrotron, free-free, and thermal dust). An extended IRAS dust feature, G159.6-18.5, is found near
this position, and no bright unresolved source that could be an ultracompact H ii region or gigahertz-peaked
source could be found. An adequate fit for the spectral density distribution can be achieved from 10 to 50 GHz
by including a very significant contribution from electric dipole emission from small spinning dust grains
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