Rolling bearing vibrations: the effects of varying compliance, manufacturing tolerances and wear

In this study some common types of Rolling Bearing vibrations are analysed in depth both theoretically and experimentally. The study is restricted to vibrations in the radial direction of bearings having pure radial load and a positive radial clearance. The general vibrational behaviour of such bearings has been investigated with respect to the effects of varying compliance, manufacturing tolerances and the interaction between the bearing and the machine structure into which it is fitted. The equations of motion for a rotor supported by a bearing in which the stiffness varies with cage position has been set up and examples of solutions,obtained by digital simulation. is given. A method to calculate amplitudes and frequencies of vibration components due to out of roundness of the inner ring and varying roller diameters has been developed. The results from these investigations have been combined with a theory for bearing/machine frame interaction using mechanical impedance technique, thereby facilitating prediction of the vibrational behaviour of the whole set up. Finally. the effects of bearing fatigue and wear have been studied with particular emphasis on the use of vibration analysis for condition monitoring purposes. A number of monitoring methods have been tried and their effectiveness discussed. The experimental investigation was carried out using two purpose built rigs. For the purpose of analysis of the experimental measurements a digital mini computer was adapted for signal processing and a suite of programs was written. The program package performs several of the commonly used signal analysis processes and :include all necessary input and output functions.

Thermal error evaluation and modelling of a CNC cylindrical grinding machine

With the relentless quest for improved performance driving ever tighter tolerances for manufacturing, machine tools are sometimes unable to meet the desired requirements. One option to improve the tolerances of machine tools is to compensate for their errors. Among all possible sources of machine tool error, thermally induced errors are, in general for newer machines, the most important. The present work demonstrates the evaluation and modelling of the behaviour of the thermal errors of a CNC cylindrical grinding machine during its warm-up period.

Microstructural characteristics and corrosion behavior of a super duplex stainless steel casting

The machining of super duplex stainless steel castings is usually complicated by the difficulty involved in maintaining the dimensional tolerances required for given applications. Internal stresses originating from the solidification process and from subsequent heat treatments reach levels that exceed the material`s yield strength, promoting plastic strain. Stress relief heat treatments at 520 degrees C for 2 h are an interesting option to solve this problem, but because these materials present a thermodynamically metastable condition, a few precautions should be taken. The main objective of this work was to demonstrate that, after solution annealing at 1130 degrees C and water quenching, stress relief at 520 degrees C for 2 h did not alter the duplex microstructure or impair the pitting corrosion resistance of ASTM A890/A890M Grade 6A steel. This finding was confirmed by microstructural characterization techniques, including light optical and scanning electron microscopy, and X-ray diffraction. Corrosion potential measurements in synthetic sea water containing 20,000 ppm of chloride ions were also conducted at three temperatures: 5 degrees C, 25 degrees C and 60 degrees C. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Visible light during mycelial growth and conidiation of Metarhizium robertsii produces conidia with increased stress tolerance

Light conditions during mycelial growth are known to influence fungi in many ways. The effect of visible-light exposure during mycelial growth was investigated on conidial tolerance to UVB irradiation and wet heat of Metarhizium robertsii, an insect-pathogenic fungus. Two nutrient media and two light regimens were compared. Conidia were produced on (A) potato dextrose agar plus yeast extract medium (PDAY) (A1) under dark conditions or (A2) under continuous visible light (provided by two fluorescent lamps with intensity 5.4 W m-2). For comparison, the fungus was also produced on (B) minimal medium (MM) under continuous-dark incubation, which is known to produce conidia with increased tolerance to heat and UVB radiation. The UVB tolerances of conidia produced on PDAY under continuous visible light were twofold higher than conidia produced on PDAY medium under dark conditions, and this elevated UVB tolerance was similar to that of conidia produced on MM in the dark. The heat tolerance of conidia produced under continuous light was, however, similar to that of conidia produced on MM or PDAY in the dark. Conidial yield on PDAY medium was equivalent when the fungus was grown either under continuous-dark or under continuous-light conditions.

Growth Response of Various Perennial Grasses to Increasing Salinity

Although the effect of salinity on plant growth has been the focus of a substantive research effort, much of this research has failed to adequately separate the various growth limiting aspects of salinity; thus the results are confounded by multiple factors. Eight perennial grass species were grown in a sand culture system dominated by NaCl (electrical conductivities (ECs) between 1.4 and 38 dS m 1), with sufficient Ca added to each treatment to ensure that Na-induced Ca deficiency did not reduce growth. Of the eight perennial grass species examined, Chloris gayana cv. Pioneer (Rhodes grass) was the most salt tolerant species, whilst in comparison, Chrysopogon zizanioides cv. Monto (vetiver) was of only moderate tolerance. However, observed salinity tolerances tended to be lower than those expected from published values based on the threshold salinity model (bent stick model). This discrepancy may be due in part to differences in the evapotranspirational demand between studies; an increase in demand accelerating the accumulation of Na in the shoots and hence decreasing apparent salinity tolerance. It was also observed that the use of a non-saline growth period to allow seed germination and establishment results in the overestimation of vegetative salinity tolerance if not taken into consideration. This is particularly true for species of low salt tolerance due to their comparatively rapid growth in the non-saline medium compared to that at full salinity.

Climate change, coral bleaching and the future of the world's coral reefs

Sea temperatures in many tropical regions have increased by almost 1 degrees C over the past 100 years, and are currently increasing at similar to 1-2 degrees C per century. Coral bleaching occurs when the thermal tolerance of corals and their photosynthetic symbionts (zooxanthellae) is exceeded. Mass coral bleaching has occurred in association with episodes of elevated sea temperatures over the past 20 years and involves the loss of the zooxanthellae following chronic photoinhibition. Mass bleaching has resulted in significant losses of live coral in many parts of the world. This paper considers the biochemical, physiological and ecological perspectives of coral bleaching. It also uses the outputs of four runs from three models of global climate change which simulate changes in sea temperature and hence how the frequency and intensity of bleaching events will change over the next 100 years. The results suggest that the thermal tolerances of reef-building corals are likely to be exceeded every year within the next few decades. Events as severe as the 1998 event, the worst on record, are likely to become commonplace within 20 years. Most information suggests that the capacity for acclimation by corals has already been exceeded, and that adaptation will be too slow to avert a decline in the quality of the world's reefs. The rapidity of the changes that are predicted indicates a major problem for tropical marine ecosystems and suggests that unrestrained warming cannot occur without the loss and degradation of coral reefs on a global scale.

Low coral cover in a high-CO2 world

Coral reefs generally exist within a relatively narrow band of temperatures, light, and seawater aragonite saturation states. The growth of coral reefs is minimal or nonexistent outside this envelope. Climate change, through its effect on ocean temperature, has already had an impact on the world's coral reefs, with almost 30% of corals having disappeared since the beginning of the 1980s. Abnormally warm temperatures cause corals to bleach ( lose their brown dinoflagellate symbionts) and, if elevated for long enough, to die. Increasing atmospheric CO2 is also potentially affecting coral reefs by lowering the aragonite saturation state of seawater, making carbonate ions less available for calcification. The synergistic interaction of elevated temperature and CO2 is likely to produce major changes to coral reefs over the next few decades and centuries. Known tolerances of corals to projected changes to sea temperatures indicate that corals are unlikely to remain abundant on reefs and could be rare by the middle of this century if the atmospheric CO2 concentration doubles or triples. The combination of changes to sea temperature and carbonate ion availability could trigger large- scale changes in the biodiversity and function of coral reefs. The ramifications of these changes for the hundred of millions of coral reef - dependent people and industries living in a high- CO2 world have yet to be properly defined. The weight of evidence suggests, however, that projected changes will cause major shifts in the prospects for industries and societies that depend on having healthy coral reefs along their coastlines.

Comparação do cálculo de dose com os algoritmos Analytical Anisotropic Algorithm e Pencil Beam Convolution na patologia de pulmão

Mestrado em Radioterapia.

Ensaio sobre um sistema de um painel de uma divisória pré-fabricada

O setor da construção civil em Portugal sofre atualmente uma crise, como consequência da crise instalada no país. Além disso, a construção tradicional devido à sua rigidez espacial contribuiu para que os edifícios não se pudessem adaptar de uma forma simples, rápida e económica. Para contrabalançar esses factos a industrialização deverá ser encarada como uma das áreas com maior potencial de crescimento no futuro. A possibilidade de conceber um sistema que se adapta às constantes mudanças das necessidades humanas torna-se um dos grandes desafios da indústria da construção civil onde a pré-fabricação terá um papel fundamental. Neste ensaio estuda-se um sistema de divisórias leves amovíveis pré-fabricadas. No primeiro capítulo deste ensaio é elaborada uma síntese de conceitos que estão relacionados com as divisórias leves pré-fabricadas (industrialização e pré-fabricação), aborda-se a avaliação do sistema previsto ao nível da legislação e os passos a dar para verificação da viabilidade do sistema. No segundo capítulo faz-se uma distinção entre os vários tipos de pré-fabricação, definemse as exigências de desempenho e funcionais do sistema, aborda-se o conceito de coordenação modular e das tolerâncias de construção referindo a sua tremenda importância na pré-fabricação. Na parte final deste capítulo abordam-se exaustivamente as exigências de desempenho das paredes interiores não resistentes. No terceiro capítulo desenvolveu-se o sistema. Descrevem-se todos os componentes do sistema e a justificação da sua utilização. Elaboram-se três pré-avaliações: mecânica, acústica e térmica. Definem-se as ligações a serem utilizadas e pormenorizam-se todos os materiais das ligações. É apresentada uma avaliação económica de custos do sistema. Definem-se os procedimentos de: fabricação, transporte, montagem e desmontagem do sistema. No último capítulo apresentam-se as principais conclusões e os possíveis desenvolvimentos futuros.

Otimização do processo produtivo de extrusão de pisos na E06

O presente trabalho foi elaborado no âmbito da Dissertação Final de Mestrado do curso de Engenharia Mecânica – Gestão Industrial do Instituto Superior de Engenharia do Porto. Este foi realizado numa empresa da indústria de pneus, a Continental Mabor S.A.. Nos dias atuais, a indústria esta cada vez mais competitiva, os custos e os prazos da entrega são cada vez mais reduzidos e a qualidade cada vez mais exigente, assim sendo, é imprescindível uma constante melhoria do sistema produtivo. Este fato fez com que o presente trabalho tivesse como principal objetivo determinar o estado atual e delinear um plano de melhoria para um equipamento (Extrusora de pisos nº6), recentemente instalado na fábrica mas oriundo de outra fábrica do grupo, recorrendo para tal ao Lean Manufacturing e a ferramentas que lhe estão associadas. Inicialmente realizou-se uma análise e diagnóstico ao processo de extrusão de pisos na Extrusora nº6, com o intuito de avaliar todas as suas ineficiências e ainda formular um plano de melhorias para a ineficiência de maior impacto no sistema produtivo. Esta análise foi realizada em diferentes turnos e diferentes equipas de trabalho de forma a se obter uma amostra mais representativa da realidade global. Após esta análise verificou-se que as principais ineficiências eram Setup, conformidade do material, dimensões e encravamentos, entre outros. Sendo que os Setup provocam um tempo de paragem de 101 minutos por turno, escolheu-se esta perturbação como o foco do plano de melhorias a realizar posteriormente. De forma a reduzir os tempos de mudança (Setup), o autor no presente trabalho utilizou ferramentas Lean Manufacturing, principalmente o SMED. Conjuntamente com o SMED ainda foram utilizadas outras ferramentas Lean Manufacturing tais como: 5S, Gestão Visual, Problem Solving e Normalização do Método de Trabalho. Após a implementação de todas estas ferramentas obteve-se uma redução de tempos de mudança de 43% com 1 operador e 71% com 2 operadores, ou seja, reduziu-se de 40,5 minutos gastos por turno para a mudança de fieira para 23,13 min e 11,79 min respetivamente, o que corresponde a um ganho monetário anual de 63.621€ ou 105.045€, respetivamente. Com este trabalho conclui-se que a utilização de ferramentas Lean Manufacturing contribuem para a redução dos desperdícios do processo produtivo. Por isso, espera-se que este estudo seja aplicado na Extrusora nº6 e nas restantes Extrusoras de pisos existentes na fábrica, e num futuro próximo que se realize estudos semelhantes em máquinas com diferentes funções.

Ventiladores pulmonares: definição do método de calibração / ensaio, aplicação regulamentar e estudo da situação atual

A crescente incorporação das evoluções tecnológicas nos equipamentos médicos modernos, além de os tornar mais compactos e precisos, proporciona igualmente ganhos de outros benefícios importantes, especialmente ao nível da eficiência das terapias prescritas aos pacientes. Os sofisticados ventiladores pulmonares de cuidados intensivos do presente espelham perfeitamente esta realidade e por isso necessitam de procedimentos técnicos de verificação metrológica – calibrações, também eles mais exatos e rastreáveis, de modo a fornecerem informações corretas sobre se o estado de funcionamento de um determinado ventilador cumpre ou não as tolerâncias declaradas pelo seu fabricante. Através da presente dissertação pretendeu-se desenvolver um procedimento técnico de calibração dos ventiladores de cuidados intensivos tendo-se estudado, para esta finalidade, os equipamentos de calibração específicos disponíveis no mercado, a normalização e o enquadramento regulamentar do controlo metrológico aplicáveis, bem como o princípio de funcionamento do ventilador pulmonar e a evolução da ventilação mecânica ocorrida. No domínio da abordagem efetuada sobre o âmbito da metrologia, implementou-se a determinação das incertezas dos resultados das calibrações efetuadas pelo procedimento técnico desenvolvido, de acordo com a metodologia constante do GUM1. Considerando ainda os défices significativos de conhecimento da metrologia e da prática do controlo metrológico no setor da saúde, a par dos riscos inerentes para os próprios pacientes, procura-se contribuir com este trabalho, de uma forma transversal e ampla, para uma maior consciencialização, quer dos profissionais de saúde, quer dos gestores envolvidos, para a relevância da realização das calibrações periódicas dos complexos equipamentos de suporte de vida que são os ventiladores pulmonares de cuidados intensivos.

Optimização da orçamentação para operações complexas de maquinagem

As operações de maquinagem de componentes tendo em vista os mais diversos sectores de actividade têm registado um crescimento sustentável em Portugal, devido a inúmeros factores como a modernização do nosso parque de equipamentos, a competitividade da nossa mão-de-obra e a qualidade patenteada pelos serviços prestados pelas nossas empresas, cada vez mais conscientes da importância que os clientes internacionais assumem na sua actividade, da necessidade de cumprimento dos compromissos estabelecidos em termos de prazo de entrega e da procura incessante de novos mercados e sectores de actividade que potenciem um valor-acrescentado mais atractivo do produto. As solicitações do mercado no sector de actividade de prestação de serviços de maquinagem são imensas, e sempre extremamente condicionadas em termos de tempo de resposta. Por outro lado, os prestadores deste tipo de serviço ficam limitados por duas situações-limite: uma orçamentação por defeito poderá conduzir a prejuízos indesejáveis, ou mesmo incomportáveis, enquanto um preço excessivamente elevado poderá afastar o possível cliente e impedir a conquista de um novo projecto. Orçamentar depressa e bem é uma operação complexa, que requer uma análise muito cuidada dos desenhos fornecidos pelo possível cliente, delinear a sequência operatória, salvaguardar as tolerâncias e tipos de acabamento pretendidos, minimizar as operações de fixação e seleccionar as melhores ferramentas para efectuar o trabalho pretendido. Este trabalho, desenvolvido para a TECNOLANEMA, empresa do Grupo LANEMA, que é especialista na produção de peças em plástico técnico e em ligas de alumínio para os mais diversos sectores de actividade, tanto em Portugal como no Estrangeiro. O trabalho desenvolvido visou criar uma aplicação informática que permitisse elaborar orçamentos de forma rápida e precisa, através de determinados factores-chave previamente estudados. O projecto foi concluído e testado com sucesso na empresa.

Empirical models for quantification of machining damage in composite materials

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Mecânica

Impacto do azoto no processo de soldadura reflow

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial (área de especialização em Qualidade, Segurança e Manutenção)