Com o intuito de verificar se a posição das cavidades da moldação, que deram origem às diferentes peças, poderá originar variação da sua massa e, consequentemente, variação nas frequências naturais, procedeu-se à análise da média de massas por cavidade de todas as séries em estudo do componente ponte. A designação de cavidade A, B, C, D, E e F corresponde às posições das cavidades na moldação apresentadas na Figura 4-2. Sendo uma moldação com linha de apartação vertical, a distância à bacia de vazamento aumenta das cavidades A e D até C e F.
Figura 4-2. Representação esquemática das posições das cavidades de moldação do componente ponte.
Procedeu-se ao cálculo do valor médio das massas das peças provenientes de cada cavidade da moldação de todas as séries em estudo; os resultados alcançados, e respetivos desvios padrão podem ser analisados na Tabela 4-4.
Tabela 4-4. Valor médio das massas das peças provenientes de cada cavidade da moldação das 17 séries do componente ponte, e respetivo desvio padrão.
Cavidade A Cavidade D χ̅ (g) 1710 1708 s (g) 9 10 Cavidade B Cavidade E χ̅ (g) 1724 1724 s (g) 11 11 Cavidade C Cavidade F χ̅ (g) 1740 1741 s (g) 13 13
Da análise dos valores descritos na Tabela 4-4 verifica-se uma diminuição do valor médio da massa das peças com a aproximação das cavidades à bacia de vazamento; tal é comprovado na Figura 4-3 através da linha de tendência.
31 Figura 4-3. Linha de tendência resultante do valor médio das massas das peças por cada cavidade de moldação.
Esta variação de massa é de 1,9% (Δ (%) = ((Valor máximo – Valor mínimo) / Média) x 100), podendo ser explicada pela pressão metalostática neste tipo de moldação. Esta pressão aumenta com o aumento da altura do gito de descida, sendo maior nas cavidades F e C (mais distantes da bacia de vazamento). Tal levará a que ocorra um ligeiro alargamento das cavidades mais distantes da bacia de vazamento, originando peças com massas em média ligeiramente superiores.
Relativamente ao componente corpo, as designações de cavidade A, B, C e D correspondem às posições das cavidades de moldação representadas na Figura 4-4. Sendo uma moldação com linha de apartação vertical, a distância à bacia de vazamento aumenta das cavidades A e C até B e D.
Figura 4-4. Representação esquemática das posições das cavidades de moldação do componente corpo.
A Tabela 4-5 apresenta os resultados obtidos, e respetivos desvios padrão, da análise do valor médio das massas por cavidade de todas as séries em estudo do componente corpo. 1680 1690 1700 1710 1720 1730 1740 1750 F C E B D A Ma ss a (g ) Cavidades
32 Tabela 4-5. Valor médio das massas das peças resultantes de cada cavidade de moldação das 14 séries do componente corpo, e respetivo desvio padrão.
Cavidade A Cavidade C 𝜒̅ (g) 4179 4179 s (g) 31 31 Cavidade B Cavidade D 𝜒̅ (g) 4179 4179 s (g) 31 31
A Tabela 4-5 evidencia que não há alteração no valor médio das massas das peças com a aproximação das cavidades à bacia de vazamento, como se verificou para o componente ponte. Acredita-se que a pressão metalostática originada não é significativa neste componente, não ocorrendo variação significativa de massa das peças em função da sua posição; tal poderá ser explicado pelo facto da distância das cavidades mais afastadas da bacia de vazamento no corpo (representadas por B e D) ser inferior à que se regista para o componente ponte (representadas por E e F).
4.1.1.1.1.1. Correlação entre as frequências naturais e massa das peças e sua posição na moldação
Foi realizada uma análise das médias dos valores das frequências naturais de cada número de frequência natural consoante a cavidade da moldação, i.e., para cada frequência natural averiguou-se a ocorrência de variação dos valores das frequências naturais consoante a cavidade da moldação de origem das peças. O propósito desta análise consistiu em verificar se fatores que originam variação da massa (neste caso a localização da cavidade da moldação) resulta, por consequência, numa alteração das frequências naturais. Os resultados obtidos são apresentados na Figura 4-5 para o componente ponte. Note-se que cada cor representa o número da frequência natural, com ordem crescente de 1 (frequências mais baixas) até 13 (frequências mais altas). Os valores das variações encontram-se na Tabela 4-6.
33 Figura 4-5. Variação dos valores das frequências naturais (de cada número de frequência natural) das peças ponte para cada cavidade de moldação.
Tabela 4-6. Variação dos valores das frequências naturais de cada número de frequência natural relativamente às cavidades onde foram produzidas as peças do componente ponte.
Freq.
natural 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Δ (%) 2,7 1,8 1,3 1,8 1,3 1,1 1,7 1,4 1,2 1,1 2,0 1,1 1,0
Analisando em conjunto os dados anteriormente descritos, verifica-se que ocorre uma variação dos valores de frequências naturais consoante a posição da cavidade de moldação. Com base nas linhas ilustradas (correspondente a cada número das frequências naturais) na Figura 4-5 este facto não é notório, já que aparentemente são constantes. Porém, quando se procede à análise das variações das frequências naturais de cada linha (ver Tabela 4-6), verifica-se que as linhas aparentemente constantes efetivamente possuem variação; apresentam um declive ligeiramente negativo, pois os valores mais baixos das frequências naturais de cada número de frequência natural verificaram-se serem sempre de peças oriundas de cavidades mais próximas da bacia de vazamento. Tal era expectável pois, como estas cavidades produzem peças com massas tenuemente inferiores, as frequências naturais são mais baixas; assim, acredita-se que esta massa inferior devido à posição da cavidade de moldação
34 poderá ter originado uma rigidez inferior do componente e, consequentemente, a diminuição das frequências naturais.
Relativamente ao componente corpo, os resultados obtidos podem ser observados na Figura 4-6. Os valores das variações para as 12 frequências naturais são apresentados na Tabela 4-7.
Figura 4-6. Variação dos valores das frequências naturais (de cada número de frequência natural) das peças corpo para cada cavidade de moldação.
Tabela 4-7. Variação dos valores das frequências naturais de cada número de frequência natural relativamente às cavidades de onde foram produzidas as peças do componente corpo.
Frequência
natural 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Δ (%) 1,2 1,1 1,4 1,1 1,2 0,7 0,5 0,8 0,6 1,2 1,1 1,1
Analisando em conjunto os dados anteriormente descritos, verifica-se um comportamento semelhante ao observado para a ponte; porém, as menores variações verificadas na Tabela 4-7 (comparativamente às da ponte) poderão ser explicadas pelos valores da Tabela 4-5 em que não se verifica variação de massa das peças consoante as cavidades de origem e, consequentemente, estas variações não resultam em variação significativa dos valores das frequências naturais.
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