Desenvolvimento de um dispositivo de ensaio de fadiga por fretting em fios

Abstract

Este trabalho tem como finalidade o desenvolvimento de um Dispositivo de Fadiga por Fretting que deverá operar através de uma Máquina de Ensaio de Materiais MTS. Sabe-se que um dos métodos de falha mais comuns em cabos condutores de energia ocorre devido a fenômeno de fretting que acontece no contato dos fios de alumínio com ferragens ou com os próprios fios. Assim, o dispositivo deverá ser capaz de induzir a fadiga por fretting em fios de ensaio, tal como ocorre nos fios de um condutor. Um estudo acerca do fenômeno de fadiga por fretting foi dirigido com a finalidade de se entender a problemática em questão, de modo a se projetar um dispositivo que atenderá todas as necessidades para que o fretting ocorra nos fios. O dispositivo atende as duas condições primordiais para a existência de fretting, quais sejam o movimento cíclico de escorregamento entre as duas superfícies em contato de fios e a força de contato entre eles. O movimento relativo será conseguido através da estrutura do dispositivo, que fixada a um atuador hidráulico no topo da máquina MTS, oscilará livremente na direção vertical, provocando o microdeslizamento. Antes de ser atender a carga de compressão entre os fios, foi necessário especificar qual seria a força necessária para que o fretting ocorresse. Ensaios comparativos com amostras de condutores foram realizados e concluiu-se que uma força de 2.400 N é suficiente. Neste ponto, duas propostas foram desenvolvidas, sendo a primeira (A) com atuadores pneumáticos (por questões de custo) e a segunda proposta (B) utilizando atuadores hidráulicos (por razões espaciais). Posteriormente, as duas soluções foram comparadas. Por fim, realizou-se um breve estudo em elementos finitos dos componentes projetados afim de se verificar a sua resistência contra falhas.