dc.contributor.advisor | Scheuer, Cristiano José | |
dc.creator | Stefanello, Bernardo Antunes | |
dc.date.accessioned | 2024-03-11T17:42:43Z | |
dc.date.available | 2024-03-11T17:42:43Z | |
dc.date.issued | 2024-02-19 | |
dc.date.submitted | 2024-02-19 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31658 | |
dc.description.abstract | Wear is one of the primary failure modes in agricultural machinery and implements,
impairing their performance and productivity in the field. Investigations in this domain become
relevant to assist in the development of technological innovation in the sector. These studies can
result in the adoption of advanced analytical techniques, selection of advanced materials and
processes, and implementation of preventive and predictive maintenance strategies, benefiting
farmers and strengthening the industry. In this context, this work sought to assess the impact of
corn harvesting operations on the integrity of husking rollers, which are part of the mechanized
system for cutting corn stalks. To this end, characterization of wear and mechanical-metallurgical
properties of their cutting edge was performed, considering both new and used parts. Wear
assessment included visual analysis, 2D and 3D roughness measurements, topographic analysis,
and analysis of cutting edge profiles using stereomicroscopy and image analysis software.
Metallurgical analyses were conducted through optical microscopy, optical emission
spectrometry for chemical composition determination, and X-ray diffraction for phase
determination. Mechanical analysis involved Vickers hardness profile measurements along the
cutting edge and instrumented indentation to determine the elastoplastic characteristics of the
material used in roller production. Comparative analysis between new and worn husking rollers
revealed significant differences in various characteristics. There was material loss and
deformation in the worn blades of the worn roller compared to the blades of the new roller. Both
materials exhibited the same microstructure but with variations in the fraction of perlite and
ferrite. Chemical composition and metallurgical phase analyses confirmed compliance with
material specifications. The hardness of the new roller was higher than that of the worn roller,
and the blades in position 1 showed greater hardness than those in position 2. Characterization
of 2D and 3D roughness evidenced a substantial reduction in the worn surface, attributed to
abrasion during harvesting. The surface topography of the worn roller blades showed marked
differences between worn and transposed surfaces, reflecting abrasion wear. 3D roughness
parameters highlighted lower peaks and less profound valleys on the worn surface, indicating
more significant wear in this region. Ultimately, the results indicate that premature failure of the
material used in husking roller fabrication occurs due to its low mechanical resistance. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.subject | failure analysis | eng |
dc.subject | wear | eng |
dc.subject | corn harvesting | eng |
dc.subject | platform | eng |
dc.subject | dehulling roller | eng |
dc.subject | análise de falhas | por |
dc.subject | desgaste | por |
dc.subject | rolo despigador | por |
dc.subject | plataforma de colheita de milho | por |
dc.title | Análise mecânico-metalúrgica dos rolos despigadores de plataforma para colheita de milho e avaliação do seu desgaste pós- | por |
dc.title.alternative | Mechanical-metallurgical analyisis of maize harvester platform dehusking rolls and evaluation of their post-harvest wear | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.description.resumo | O desgaste é um dos principais modos de falha em máquinas e implementos agrícolas,
prejudicando seu desempenho e a produtividade no campo. Investigações nesse domínio tornamse
relevantes para auxiliar o desenvolvimento da inovação tecnológica no setor. Esses estudos
podem resultar na adoção de técnicas analíticas avançadas, na seleção de materiais e processos
avançados e na implementação de estratégias de manutenção preventiva e preditiva, beneficiando
os agricultores e fortalecendo o setor. Nesse contexto, por meio deste trabalho se buscou avaliar
o impacto da operação de colheita do milho sobre a integridade dos rolos despigadores, que
integram o sistema mecanizado de corte dos colmos do milho. Para tanto, realizou-se a
caracterização do desgaste e das propriedades mecânico-metalúrgicas da sua cunha de corte,
considerando peças novas e usadas. A avaliação do desgaste incluiu análise visual, medições de
rugosidade 2D e 3D, análise topográfica e análise do perfil das arestas de corte por
estereomicroscopia e software de análise de imagem. As análises metalúrgicas foram efetuadas
por meio de microscopia óptica, espectrometria de emissão óptica para determinação da
composição química e difração de raios X para determinação das fases presentes. A análise
mecânica envolveu a realização de medidas de perfil de dureza Vickers ao longo da cunha de
corte e indentação instrumentada para determinar as características elastoplásticas do material
adotado na produção dos rolos. A análise comparativa entre os rolos despigadores novo e
desgastado revelou diferenças significativas em diversas características. Houve perda de material
e deformação nas facas desgastadas do rolo desgastado em comparação com as facas do rolo
novo. Ambos os materiais apresentaram a mesma microestrutura, mas com variações na fração
de perlita e ferrita. As análises de composição química e de fases metalúrgicas confirmaram a
conformidade com as especificações do material. A dureza do rolo novo foi superior ao
desgastado, e as facas da posição 1 mostraram maior dureza que as da posição 2. A caracterização
da rugosidade 2D e 3D evidenciou um redução substancial na superfície desgastada, atribuído à
abrasão durante a colheita. A topografia superficial das facas do rolo desgastado demonstrou
diferenças marcantes entre as superfícies desgastadas e transpostas, refletindo o desgaste por
abrasão. Os parâmetros de rugosidade 3D destacaram picos mais baixos e vales menos profundos
na superfície desgastada, indicando um desgaste mais significativo nessa região. Por fim, os
resultados indicam que a falha prematura do material empregado na fabricação dos rolos
despigadores ocorre devido à sua baixa resistência mecânica. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |