Análise do comportamento em operação do sistema de controle de servoválvulas que integram uma bancada de ensaios de sistemas de freios automotivos
Resumen
O setor da indústria automotiva tem evoluído constantemente ao longo dos anos, de modo a adequar-se às demandas que regem o mercado atual e as normativas cada vez mais rígidas dos seus órgãos regulamentadores. Nesse contexto, afim de atender aos requisitos de clientes, a indústria de materiais de atrito emprega ensaios de laboratório e de campo, com o intuito de desenvolver e certificar novos produtos, e realizar o controle de qualidade de peças produzidas. Neste sentido, FRAS-LE S.A utiliza-se de dinamômetros inerciais de freio de veículos leves e pesados do laboratório de pesquisa com servoválvulas de comando e controladores PID para ajustar a pressão, torque e desaceleração do sistema de freio durante a realização de tais ensaios. Dessa forma, as servoválvulas são fundamentais na manutenção das condições de ensaios especificadas pelas normas que os regem, influindo diretamente sobre a confiabilidade dos resultados e conferindo credibilidade aos dados obtidos. No intuito de contribuir com o processo e com a otimização de resultados do laboratório, este trabalho tem como objetivo propor mecanismos de prevenção de erros, além do desenvolvimento de métodos que facilitem o ajuste dos parâmetros de controle PID dos dinamômetros inerciais. A partir de um diagrama Ishikawa que norteia o trabalho com hipóteses, realizaram-se estudos comparativos dos pontos indicados, como forma de avaliar o comportamento e estudar as formas de mudança de processo a partir dos resultados. Ademais, realizou-se análises comparativas de heterogeneidade de dureza das amostras, desalinhamento entre o conjunto disco e pastilha, bem como a proposição de modelos matemáticos para quantificação de erro nos dois regimes principais de controle. Igualmente, no decorrer do estudo também foram investigados casos de problemas no controle PID, recorrente no cotidiano do laboratório, avaliando e indicando meios de prevenção que visassem a otimização dos resultados. Os resultados obtidos evidenciam o quanto a heterogeneidade das amostras e o alinhamento do par tribológico mudam a variância dos resultados aferidos, prejudicando diretamente o regime permanente do ciclo de frenagem, e podendo levar a resultados fora do padrão normativo. A partir do estudo de caso também foi possível confirmar que a troca de sistema de freio e as falhas em componentes mecânicos são os principais causadores dos chamados de manutenção relacionados ao controle PID no laboratório. Dessa forma, entende-se que a pesquisa coopera de maneira importante para a empresa, tendo em vista que as conclusões obtidas resultaram em um banco de dados de controle PID, fazendo com que para cada ensaio e cada conjunto de freios já existam parâmetros pré-setados de controle, minimizando a recorrência de paradas de máquina para ajuste.
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- TCC Engenharia Mecânica [119]