Dissertação
Estudo da influência da vibração na medição da rugosidade
Study of the influence of vibration on roughness measurement
Registro en:
Autor
Dobes, Jefferson
Institución
Resumen
This study aimed to identify the effect of interference produced by mechanical vibration on
the average values of roughness parameters and associated measurement uncertainty by
means of an electromechanical model TR200 roughness - Homis. Tests were performed by
applying vibration in the direction perpendicular to the probe travel path, for different values
of frequency and amplitude. The generating system consisted of an electrodynamics vibration
exciter and the acceleration measurement was performed by means of a piezoelectric
accelerometer. The work was carried out according to the following steps: i) measurement of
roughness parameters (Ra, Rq, Rz and Rt) of three samples in conditions without vibration.
For comparison and analysis, the roughness was also measured, non-contact, using an
interferometer; ii) pre - testing, which consisted of roughness measurement and vibration
simultaneously on an aluminum sample considering a frequency band of 50 Hz to 150 Hz and
four levels of acceleration; iii) 3² factorial design, which was defined from the results
obtained in the pre-tests, which were measured Ra, Rq, Rz and Rt in three samples,
independent variables were the frequency and acceleration, both on three levels, namely
60Hz, 80 Hz and 100 Hz for the frequency, with acceleration from 0,6 m/s², 1.0 m/s² and
1.6m/s². Analysis of variance, was used to verify if the differences between the mean values
of roughness parameters evaluated are significant or not. Finally the measurement uncertainty
was evaluated using the Monte Carlo method. The procedure has shown that the mechanical
vibration produces changes in the mean values of roughness parameters evaluated and the
highest values of expanded uncertainty were found for frequencies of 80 Hz and 100 Hz and
acceleration of 1.0 m/s². Mestre em Engenharia Mecânica Este trabalho tem como objetivo identificar o efeito da vibração mecânica sobre os valores
médios dos parâmetros de rugosidade e da incerteza associada à medição por meio de um
rugosímetro eletromecânico modelo TR200 HOMIS. Os ensaios foram realizados
aplicando vibração na direção normal ao curso de deslocamento do apalpador, para
diferentes valores de frequência e de amplitude. O sistema de geração de vibração consistiu
de um excitador eletrodinâmico e a medição da aceleração foi realizada por meio de um
acelerômetro piezelétrico. Para tanto, foram executadas as seguintes etapas: i) medição dos
parâmetros de rugosidade (Ra, Rq, Rz e Rt) de três amostras, em condições sem vibração
por meio do rugosímetro eletromecânico. Para efeitos de comparação e análise a rugosidade,
também, foi medida sem contato utilizando um interferômetro; ii) pré-testes, que consistiram
na medição da rugosidade e da vibração de forma simultânea em uma amostra de alumínio
considerando uma banda de frequência de 50 Hz a 150 Hz e quatro níveis de aceleração; iii)
a partir dos resultados obtidos nos pré-testes, foi definido o planejamento fatorial 32 no qual
foram medidos Ra, Rq, Rz e Rt em três amostras considerando como variáveis
independentes a frequência e a aceleração, ambas em três níveis, a saber 60 Hz, 80 Hz e 100
Hz para a frequência, com a aceleração de 0,6 m/s2, 1,0 m/s2 e 1,6 m/s2; iv) análise de
variância para verificar se as diferenças observadas entre os valores médios de um dado
parâmetro de rugosidade são significativas ou não e v) avaliação da incerteza de medição
utilizando o método de Monte Carlo. O procedimento utilizado permitiu verificar que a
vibração mecânica produz alterações nos valores médios dos parâmetros de rugosidade
avaliados e que os maiores valores de incerteza-expandida foram encontrados para as
frequências de 80 Hz e 100 Hz e aceleração de 1,0 m/s2.