Desenvolvimento de um protótipo de equipamento de avaliação macroscópica de modelos de atrito

Abstract

O fenômeno do atrito agrega diferentes áreas do conhecimento e ainda não está completamente entendido. Diversos são os tipos de sistemas que são adversamente afetados por ele, em especial, máquinas e demais equipamentos que possuem dispositivos mecânicos móveis controlados, como, por exemplo, robôs. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho consiste no desenvolvimento de um protótipo de equipamento de avaliação macroscópica de modelos de atrito para auxiliar desenvolvimentos na área de tribologia e, em especial, em modelos matemáticos visando ao controle preciso. O desenvolvimento proposto no âmbito do presente trabalho compreende a concepção de um conceito para a bancada que permita a avaliação de uma ampla gama de modelos de atrito baseados na hipótese de que o comportamento macroscópico dos materiais em contato pode ser entendido como a soma de efeitos microscópicos resultantes de elementos elásticos de dimensões reduzidas em contato. Testes estáticos foram realizados para avaliar a funcionalidade do dispositivo, resultando no levantamento de características importantes do atrito, como, por exemplo, as curvas de força versus deslocamento relativo para diferentes configurações de operação.

The friction phenomenon connects different areas of knowledge and isn’t yet fully understood. Several types of systems are adversely affected by it, in particular, machinery and other equipments with moving mechanical devices controlled, for example, robots. In this context, the objective of this study is to develop a prototype of equipment for macroscopic evaluation of friction models to assist developments in tribology area and, in particular, on mathematical models in order to achieve a precise control. The proposed development under this work consists in designing a concept for bench which allows the evaluation of a wide range of friction models based on the assumption that the macroscopic behavior of the materials in contact can be understood as the sum of microscopic effects resulting of elastic elements with small dimensions in contact. Static tests were performed to evaluate the functionality of the device, resulting in the collection of important characteristics of friction, such as, for example, the force versus displacement curves relating to different operating configurations.