Desenvolvimento e otimização do projeto mecatrónico para um Tribómetro Linear

Abstract

Este projeto consiste no desenvolvimento e otimização de um equipamento existente na Universidade do Minho, denominado tribómetro linear, utilizado para a análise de coeficiente de atrito em materiais flexíveis. Inicialmente é analisado o princípio de funcionamento do equipamento, onde são revistos os conceitos teóricos e todos os seus constituintes. Em seguida é estudada uma possível otimização à parte mecânica, da parte eletrónica e da parte informática (projeto mecatrónico) do tribómetro linear. Para tal, de forma sistemática, foram analisados todos elementos que são necessários para que o tribómetro linear tenha um funcionamento adequado, com precisão e repetibilidade, e efetuado um levantamento dos benefícios da implementação destes. Na parte eletrónica é necessário implementar um sistema de controlo do motor DC (responsável pelo movimento linear da mesa), utilizando uma ponte H, para que seja possível através de uma saída digital regular/ajustar diferentes velocidades de movimentação para a mesa linear. Na parte informática é necessário conceber e desenvolver um programa na plataforma LabVIEW, que consiga adquirir, visualizar, tratar e registar os dados e por fim permita realizar o controlo automático do tribómetro linear. Também são realizar ensaios de validação do equipamento utilizando diferentes materiais rígidos e deformáveis, para aferir a sua precisão e repetibilidade na medição do coeficiente de atrito e aferição do seu desgaste se possível.

This project consists in the development and optimization of an existing equipment at Universidade do Minho, denominated linear tribometer, used for the analysis of friction coeficient in flexible materials. Initially the analysis is focused on the functioning principles of the equipment, where all its constituents and its theoretical concepts are revised. After the first phase, a possible mechanic, electronic and informatic optimization (mechatronic project) of the linear tribometer are studied. In order to do so, all the necessary elements required for an adequate linear tribometer functioning with precision and repeatability shall be analized aswell as a study on the benefits of its implementation. The electronic segment require the implementation of a controling system in the DC engine (responsible for the table’s linear movement), using a H bridge, so it is possible through a digital exit regulate/adjust diferent movement speeds for the linear table. The informatic segment require the conception and development of a program using the platform LabVIEW, that can acquire, visualize, treat and register the data, ultimately performing the linear tribometer automatic control. It is also intended to perform validation trials resorting to different deformable and rigid materials, in order to assess its precision and repeatability regarding the friction coeficient measurement whilst assessing its wear.