Mecânica do Contato e Lubrificação

Código:

EM0070

Sigla:

MCL

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica Aplicada

Ocorrência: 2019/2020 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Mecânica Aplicada
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	13	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Análisar o comportamento e dimensionar os órgãos de máquinas submetidos a acções de contacto e lubrificados - engrenagens, rolamentos, cames.

Resultados de aprendizagem e competências

Compreender os fenómenos físicos envolvidos nas acções de contacto entre superfícies em movimento relativo;

Conhecer as teorias da Mecânica do Contacto Hertziano, da Lubrificação Termohidrodinâmica e da Lubrificação Elastohidrodinâmica;

Saber aplicar os critérios tribológicos de concepção e dimensionamento de componentes mecânicos (rolamentos, engrenagens, cames …) e seleccionar o lubrificante adequado;

Ser capaz de analisar avarias de superfície e estabelecer a sua relação com os conceitos da Mecânica do Contacto e da Lubrificação Elastohidrodinâmica.

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Cinemática e Dinâmica do Corpo Rígido.

Mecânica dos Sólidos.

Órgãos de Máquinas.

 

Programa

MECÂNICA DO CONTACTO HERTZIANO (8 aulas, 14.0 horas):
Contacto entre sólidos de revolução (Teoria de Hertz), Tensões no interior de sólidos em contacto e Influência da rugosidade das superfícies em contacto. Aplicações. 

LUBRIFICAÇÃO ELASTOHIDRODINÂMICA (7 aulas, 12.0 horas):
Teoria da Lubrificação Elastohidrodinâmica. Espessura do Filme Lubrificante EHD. Reologia do Filme Lubrificante EHD. Térmica do Contacto Elastohidrodinâmico. Aplicações. 

LUBRIFICAÇÃO, EFICIÊNCIA E AVARIAS DE ENGRENAGENS (7 aulas, 12.5 horas):
Tribologia do contacto entre os dentes de uma engrenagem cilíndrica. Balanço energético de uma caixa de engrenagens. Tipos e métodos de lubrificação de engrenagens Avarias de superfície em chumaceiras, engrenagens e rolamentos. Selecção de lubrificantes. Aplicações.

Bibliografia Obrigatória

Jorge Seabra; “Engrenagens – Lubrificação, Rendimento e Avarias”, SMAp, DEMEGI, FEUP, 1ª Edição, 104 páginas, 2005
Jorge Seabra, Armando Campos e Alexandre Sottomayor; “Lubrificação Elastohidrodinâmica”, SMAP, DEMEGI, FEUP, 1ª Edição, 200 páginas, 2002
Ferreira, Luís António de Andrade; Tribologia. ISBN: 972-95794-5-8
Jorge Seabra; “Problemas propostos, Formulário, Folha de Cálculo e Aplicações MatLab em Mecânica do Contacto e Lubrificação Elastohidrodinâmica”, SMAP, DEMEGI, FEUP, 3ª Edição, 112 páginas, 2005
Jorge Seabra; “Mecânica do Contacto Hertziano”, 3ª Edição, 138 páginas., SMAp, DEMEGI, FEUP, 2003

Bibliografia Complementar

Gohar, Ramsey; Elastohydrodynamics. ISBN: 0-85312-820-0
KLUBER Lubrication; Lubrication of gear systems – From large to small stationary gear sets, Kluber Lubrication Munchen KG, Germany, Edition 12.98, 84 pp., 1998
Boresi, Arthur P.; Advanced mechanics of materials. ISBN: 0-471-55157-0
Hamrock, Bernard J.; Fundamentals of fluid film lubrification. ISBN: 0-07-113356-9
Johnson, K. L.; Contact mechanics. ISBN: 0-521-25576-7
Dowson, D.; Elasto-hydrodynamic lubrification. ISBN: 0-08-021303-0
J. Ayel; Introduction à la lubrification des engrenages, em La Lubrification Industrielle - Tome 1 – Transmissions, Compresseurs, Turbines, pp. 185 – 296, Publications de L’Institut Français du Pétrole, Éditions Technip, Paris, 1984. ISBN: 2-7108-0471
G. Henriot; La Lubrification des engrenages, em La Lubrification Industrielle - Tome 1 – Transmissions, Compresseurs, Turbines, pp. 185 – 296, Publications de L’Institut Français du Pétrole, Éditions Technip, Paris, 1984. ISBN: 2-7108-0471

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas de exposição da matéria e discussão (26 horas);

Aulas teórico-práticas de resolução de problemas e discussão de casos tipo (12.5 horas);

Aulas Laboratoriais (20 horas, extra curricular).

Avaliação distribuída (4 horas, extra curricular).

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	67,00
Trabalho escrito	21,00
Trabalho laboratorial	12,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	30,00
Estudo autónomo	76,00
Frequência das aulas	38,00
Trabalho laboratorial	20,00
Total:	164,00

Obtenção de frequência

É atribuída Frequência aos alunos que obtenham uma classificação igual ou superior a 10 (dez) valores na Componente Distribuída.
Esta condição é extensiva aos alunos militares, trabalhadores estudantes e dirigentes associativos.

Fórmula de cálculo da classificação final

COMPONENTE DISTRIBUÍDA (CD)
A Componente Distribuída engloba duas partes, designadas por Testes e “TPC”:
• Testes (T1, T2) - 2 Provas Escritas a realizar durante o semestre, cada uma constituída por parte teórica (sem consulta, 12 valores, 75 minutos) e parte prática (com consulta, 8 valores, 60 minutos).
• “TPC” (TPC) – Exercícios propostos e trabalhos laboratoriais, a realizar em período extra-curricular, a submeter ao docente para correcção e classificação e pontuado de 0 a 20 valores.
• A classificação da Componente Distribuída (CD) é igual a: CD = (T1 + T2 + TPC) / 3.
• São admitidos a Exame os alunos que tenham obtido a classificação mínima de 8 (oito) valores na Componente Distribuída. Esta condição é extensiva aos alunos militares, trabalhadores estudantes e dirigentes associativos.
• São dispensados de Exame, se assim o desejarem, os alunos que tenham obtido a classificação mínima de 12 (doze) valores na Componente Distribuída.

EXAME FINAL (EX)
Prova Escrita (1ª Chamada e Recurso) constituída por parte teórica (sem consulta, 12 valores, 60 minutos) e parte prática (com consulta, 8 valores, 60 minutos).

CLASSIFICAÇÃO FINAL (CF)
A Classificação Final será igual a 40% da classificação da Componente Distribuída mais 60% da classificação do Exame: CF = 0.4 x CD + 0.6 x EX .
• Os alunos que optem pela dispensa de exame terão uma classificação final igual à da componente distribuída.

Provas e trabalhos especiais

Teste T1 - 25 de Outubro de 2017, 17h00-19h30.
Teste T2 - 06 de Dezembro de 2017, 17h00-19h30.
Trabalhos de Casa (TPC).

Avaliação especial (TE, DA, ...)

São admitidos a Exame os alunos que tenham obtido a classificação mínima de 8 (oito) valores na Componente Distribuída.
Esta condição é extensiva aos alunos militares, trabalhadores estudantes e dirigentes associativos.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação implica a melhoria das classificações de uma ou de ambas as componentes da avaliação (Distribuída e Exame Final).

Observações

Não aplicável.