O simulador

A Figura abaixo mostra de forma esquemática os principais componentes de um equipamento utilizado para fazer a simulação física do processamento metalúrgico. As seqüências de passes - deformações consecutivas com tempos de espera entre elas – podem ser realizadas utilizando-se um conjunto composto de motor, freio e embreagem. Com o motor é imposta a velocidade de deformação em cada passe. O freio e a embreagem determinam o início e fim de cada deformação. Atualmente, estas tarefas podem ser realizadas por servos acionamentos hidráulico ou elétrico. Tais sistemas de acionamento devem ser capazes de impor deformações, com taxas de deformação e tempos de espera iguais aos impostos no processamento industrial. O ciclo térmico pode ser realizado por um forno acoplado a máquina, que deve ter baixa inércia térmica e deve ser programado para replicar a evolução da temperatura dos tratamentos termomecânicos industriais. Atualmente, várias formas de aquecimento vêm sendo utilizadas, destacando-se o aquecimento através de radiação infravermelho, por indução ou resistivo.

Para evitar a oxidação da superfície dos corpos de prova e impor diferentes taxas de resfriamento durante a simulação física, podem-se injetar gás inerte ou refrigerante através de um tubo de quartzo que circunda a amostra. Também, pode-se injetar água através do tubo de quartzo para congelar a microestrutura e observar a evolução microestrutural. Isto pode ser feito em qualquer instante da simulação com a interrupção do ensaio.

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Representação esquemática de uma máquina horizontal de ensaios de torção a quente.

 

A temperatura pode ser medida por um termopar ou pirômetro ótico. Os esforços mecânicos aplicados às amostras podem ser medidos por uma célula de carga e convertidos em tensão equivalente. A deformação e a taxa de deformação equivalentes são calculadas a partir de medidas do ângulo de rotação realizadas por um encoder. A aquisição de dados é realizada por um computador interligado à máquina, que com um programa, controla os ensaios impondo o ciclo térmico, a quantidade de deformação, a taxa de deformação e o tempo de espera entre deformações.

Assim, a instrumentação de um equipamento desse tipo e a utilização de um software dedicado, com a leitura ´´on line`` dos sensores e realimentação das fontes de potências mecânica e térmica em malhas fechadas, permitem a realização de experimentos replicando o processamento industrial.

 

 

 

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