Projeto da estrutura de uma prensa hidráulica para realização de testes de pressão e dirigibilidade de trens de pouso de nariz

Abstract

Este trabalho apresenta o projeto da estrutura de uma prensa hidráulica do tipo H para realização de testes de pressão e dirigibilidade dos trens de pouso de nariz das aeronaves Fokker-50, ERJ-145, EMB-120, ATR-42, ATR-72 e A-320. A estrutura da prensa foi projetada para ser versátil, ergonômica e segura. Considerando diversas restrições de projeto e experiências anteriores, optou-se pela concepção de estrutura com mesa fixa e cilindro hidráulico com suporte móvel, com sistema ajustável de altura utilizando cabos de aço, polias e guincho de manivela auto travante. Para a análise estrutural foram gerados dois modelos: um modelo 2-D simplificado para análise linear e um modelo 3-D em CAD para análise linear através do Método dos Elementos Finitos. Os resultados das análises foram comparados para diferentes materiais e o aço estrutural AISI 1020 foi o selecionado para a fabricação de chapas, perfis e barras da estrutura. Os demais componentes da prensa foram dimensionados seguindo teorias de falha e apoiados por normas e bibliografia. O projeto mostrou-se viável pela aplicação específica e pela não disponibilidade, no mercado, de um modelo que atenda a todas as exigências e restrições dos testes.

This paper presents the design of an H-Frame hydraulic press structure for pressure and steering tests of nose landing gears of the aircrafts Fokker-50, ERJ-145, EMB-120, ATR-42, ATR-72 and A-320. The press frame was designed to be versatile, ergonomic and safe. Considering many design constraints and previous experiences, the structural design that consists in a fixed table and hydraulic cylinder with mobile support, adjustable height system using steel cables, pulleys and self-locking hand winch, was chosen. Two models were generated for structural analysis: a 2-D simplified model for linear analysis and a CAD 3-D model for linear analysis using the Finite Element Method. The analysis results were compared for different materials and the structural steel AISI 1020 was selected for the manufacture of plates, angle steel profiles and bars. All other components of the press were scaled using failure theory and supported by standards and appropriated bibliography. The project proved to be feasible for the specific application, based on the lack of availability, in the market, of a model that meets all requirements and restrictions.