Efeito da presença de mossas na resistência à fadiga de fios de liga de aluminínio 1350 do cabo condutor IBIS

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017.Para evitar o desprendimento entre o cabo condutor de energia elétrica e o grampo de suspensão é aplicado sobre o grampo um torque de aperto no valor 50 Nm. Este aperto causa o contato entre os fios que formam o cabo condutor, induzindo assim a formação de mossas. Além disso, quando o cabo está em operação ele fica submetido a oscilações que podem acarretar o fenômeno de fretting nos fios do cabo condutor. O objetivo deste projeto é analisar o efeito da presença de mossas sobre a resistência a fadiga. Para isso foram induzidas mossas em fios de liga de alumínio 1350 para que pudesse realizar ensaios de fadiga uniaxial. O trabalho foi estruturado em duas configurações, a primeira com mossas que estão sob a presença de fretting e a segunda as que estão livres do fretting. Além dos ensaios de fadiga, houve também análises da resistência mecânica, quantificação da massa perdida do fio no ensaio de fadiga com fretting e a caracterização geométrica da mossa. Após obter os resultados verificou-se que a curva com fretting até a falha possui uma maior resistência a fadiga quando comparada a curva que possui 30 mil e 100 mil ciclos de fretting. A curva intermediária foi a que possui 30 mil ciclos e a que possui a menor resistência a fadiga entre elas é a de 100 mil ciclos de fretting. Esses dados gerou uma certa incoerência pois ao verificar que a curva de fretting pleno possui a maior resistência a fadiga esperava-se que a de 100 mil ciclos obtive-se uma maior vida em relação a de 30 mil ciclos. Para poder compreender melhor poderão ser realizados em trabalhos futuros uma maior quantidade de ensaios além de mapear o crescimento das trincas nas regiões de fratura.A tightening torque of 50 Nm is applied to the clamp to prevent the disconnection between the electric power cable and the suspension clamp. This tightening causes contact between the wires forming the conductor cable, thus inducing the formation of dents. In addition, when the cable is in operation it is subjected to oscillations that can lead to the phenomenon of fretting in the cables of the conductor cable. The objective of this project is to analyze the effect of the presence of dents on the resistance to fatigue. For this, dies were induced in 1350 aluminum alloy wires so that it could perform uniaxial fatigue tests. The work was structured in two configurations, the first one with dents that are under the presence of fretting and the second those that are fretting free. In addition to the fatigue tests, there were also analyzes of the mechanical strength, quantification of the lost mass of the wire in the fatigue test with fretting and the geometric characterization of the weave. After obtaining the results it was verified that the curve with fretting until failure has a greater resistance to fatigue when compared to the curve that has 30 thousand and 100 thousand cycles of fretting. The intermediate curve was the one that has 30 thousand cycles and the one that has the least resistance to fatigue among them is the one of 100 thousand cycles of fretting. These data generated a certain incoherence because when checking that the full fretting curve has the greatest resistance to fatigue, it was expected that the one of 100 thousand cycles got a longer life in relation to 30 thousand cycles. In order to be able to understand better, a greater number of tests can be performed in future works, besides mapping the crack growth in the fracture regions