Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Análise de falha de eixo de bomba centrífuga
Autor(es): REIS, Warlley Davidson dos
Primeiro Orientador: LACERDA, José Carlos de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: TEIXEIRA, Ricardo Luiz Perez
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo identificar as causas de rupturas ocorridas em eixos de bombas centrífugas utilizadas no bombeamento de polpa de minérios de ferro em uma grande planta de mineração. A ruptura de eixo desse tipo de bomba pode danificar outros componentes do conjunto, levando a maiores comprometimentos no desempenho do equipamento. Sendo assim, na busca do objetivo proposto, foi realizada uma cuidadosa revisão bibliográfica sobre bombas centrífugas, tipos de fratura, fadiga e propriedades dos aços estruturais usados em eixos de bombas centrífugas (ABNT 1045 e ABNT 4140). Foram feitos também estudos relacionados com integridade estrutural, fadiga, modos de falha, tipos de carregamentos e morfologia de fraturas. Quanto à parte experimental foi realizada uma cuidadosa análise dos eixos fraturados utilizando, dentre outras, as seguintes técnicas: inspeção visual, ensaio mecânicos convencionais (tração, ensaio de impacto Charpy, ensaio de dureza, fadiga por flexão rotativa (curva S-N), análise micrográfica, microfractografia por MEV e simulação computacional. Com base nos estudos realizados, foi possível concluir que as fraturas dos eixos das bombas centrífugas foram motivadas pela combinação de fadiga potencializada por concentrações de tensão e sobrecargas.
Abstract: The present work aims to identify cause(s) of failures that occurred in centrifugal pump shafts used in the pumping of iron ore pulp in a large mining plant. The breaks of this type of pump shaft can damage other components, leading to further performance compromises of the equipment. Thus, in the search for the proposed objective, a careful bibliographic review was performed on centrifugal pumps, types of fracture, fatigue and properties of structural steels used in centrifugal pump shafts (ABNT 1045 and ABNT 4140). Studies related to structural integrity, fatigue, failure modes, types of charges and morphology of fractures have also been done. Regarding the experimental part, a careful analysis of the fractured shafts using, among others, the following techniques: visual inspection, conventional mechanical tests (tensile test, Charpy impact test, hardness testing, rotary flexion fatigue test (S-N), micrographic analysis, SEM microfractography and computer simulation. Based on the studies, it was possible to conclude that the breaks of centrifugal pump shafts were motivated by a combination of fatigue potentiated by stress concentrations and occasional overloads.
Palavras-chave: Análise de falha
Bomba centrífuga
Ruptura por fadiga
Simulação CAE
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3976
Data do documento: 29-Nov-2023
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