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By Alan Mayton, Bertrand Valero, Farid Amirouche

Handling of heavy vehicles such as tractors, trucks and buses require a large roll stiffness which causes large high accelerations at the seat level during impacts. To provide comfort and minimize the energy transfer from the chassis and the seat a pneumatic active seat suspension is proposed. An active seat suspension design and control algorithm under development at the University of Illinois at Chicago, UIC, is being developed and tested. Preliminary results are presented in this paper. The design of a passive suspension typically consists of optimizing the value of two parameters: the stiffness and the damping of the suspension. The general dynamic performance of the suspension is limited to the conditions under which these parameters were obtained. A change in the input conditions might lead to poor suspension and an amplification of the vibration transmitted to the body. The focus of this paper is a robust, semi-active suspension system with a variable controlled damping and using the body response an index measure to minimize the acceleration at the interface of the seat and operator. A summary of existing suspensions, such as MR and ER fluids, and spring loaded and dual valve shock absorbent will be discussed to highlight the need of a semi-active pneumatic suspension system design. Methods A model of the proposed suspension was developed in MATLB (Simulink) and different control strategies for the valve position in relation to the cylinder pressure tested. The effects of stiffening and softening resulting from pressure changes in the cylinder were examined. The vertical accelerations of the seat was computed for different control strategies and configurations of the suspension and compared to the response of a passive seat suspension. A lump -mass model was created to represent the human body including the head, the upper, middle and lower torso as well as the legs. The connective forces between body segments were modeled through modal analysis techniques from previous experiments at the Vehicle Technology Laboratory. ISO standards and absorbed power were used to evaluate the different configuration of the seat suspension system in relation to the dynamic response of the operator. Results Initial results of the semi-active suspension system show a significant reduction in the RMS value of the acceleration of the seat. A reduction of the total absorbed power by the operator is expected to provide an insight into the control strategies adapted in the active suspension.

Jan 6, 2006

By Igor Teixeira da Costa

Os pós fluxantes são formados por escórias sintéticas que em contato com o aço líquido deve fundir e gerar uma escória líquida. Suas principais funções são: lubrificar e controlar a transferência de calor entre a casca sólida do metal e o molde. Eles possuem composições diferentes para diferentes condições de lingotamento, sendo formados, basicamente, por CaO, SiO2, Al2O3, Na2O, CaF2 e podem conter MgO, Li2O, K2O e B2O3. Como alguns componentes influenciam diretamente na cristalinidade dos fluxantes, como o CaO, o MgO, o CaF2, neste trabalho serão analisadas quatro misturas de pós fluxantes com leves variações na composição de modo que possa gerar cristalinidades diferentes. Para esta análise será utilizada o método de lâminas delgadas, com auxílio de um microscópio óptico de luz transmitida, que tem apresentado resultados bem satisfatório sobre o detalhamento da cristalinidade dos materiais.

Oct 30, 2017

By R. Luhrman, E. Christ, B. Gores, S. Fischer, E. Johanning

North American railroad locomotive operators (engineers and conductors) are exposed to multi-axis vibration and shocks (1, 2). A recent epidemiological survey showed a prevalence of serious type of neck and lower back disorders nearly double that of a control group (3). Ergonomic working conditions are important co-factors in a vibration and shock exposure risk assessment (4, 5). The goal of this study is to illustrate typical work stations (cabs and seats) in US/Canadian type locomotives and assess shock related exposure risk by calculations of the new proposed shock risk indicators according to the new ISO 2631-5 (2004) (6). Methods Locomotive cab and seat inspections were conducted and operators’ activities were assessed by a trained observer. Field measurements (n=50) were obtained during normal revue service following generally accepted guidelines (ISO 2631 (1)). A sub-sample of n=20 locomotives were selected for the calculation of proposed shock indicators (ISO 2631 (5)). Results There has been little change in basic locomotive cab and seat design in the U.S.. Two locomotive cab design concepts are used: the Association of American Railroad (AAR) Control Stand and in newer series wide-body locomotives the “Control Consol” (Figures 1-2), with varying seating conditions, but frequently subjecting the operator to an awkward body posture in addition to the vibration and shock exposure. [ ]

Jan 6, 2006

By Eduardo Rocha Costa

Barras trefiladas podem não apresentar o perfil desejado pelos seus fabricantes após o processo de produção, por isso, este trabalho tem por objetivo avaliar diferentes geometrias de ferramentas, mais precisamente, o ângulo de entrada e região de calibração (Hc) da mesma. Para modelamento numérico do processo, foi utilizado o software DeformTM, que possibilitou este estudo, com simulações da influência da ferramenta no perfil de tensões residuais dos produtos (barras de aço AISI1045). Foram analisados os diferentes comportamentos do material para processos com fieiras de ângulos de 15° e 20°, com foco nas variações de tensões residuais visando investigar o produto final da trefilação. Em uma das principais comparações entre as fieiras anteriormente mencionadas, observou-se uma diferença de tensões residuais de aproximadamente 206MPa no centro das barras trefiladas, resultado que somado a distribuições assimétricas de tensões em relação ao ponto central de determinado corte da barra, podem ocasionar o seu empenamento.

Aug 8, 2018

By Juan Marcelo Rojas Arango

O refino de grão da estrutura bruta de solidificação da liga Cu-8%Sn com a adição de Cu-50%Zr (inoculante) foi estudado utilizando analise térmica e metalografia quantitativa. Os efeitos da adição de Cu-50%Zr foram analisados nas curvas de resfriamento, no tamanho do grão médio e no calor latente liberado durante a solidificação. Os resultados mostram que as curvas de resfriamento sofrem uma alteração significativa na região da recalescência com a adição do inoculante. Observou-se que adições que resultam em um teor de 0,009% de Zr na liga causaram uma redução do tamanho médio de grão de até 90%. Algumas evidências parecem indicar que o mecanismo de inoculação causado pela adição de Cu-50%Zr é o surgimento no banho líquido de partículas de ZrC, sobre as quais ocorre a nucleação heterogênea da fase Cu-a.

Aug 16, 2017

By Artur Camposo Pereira

Cerâmicas argilosas foram processadas com adição de até 30% em peso de resíduos de pedra ornamental e queimadas a 900, 950, 1000 e 1050°C. Esta adição contribuiu para ajustar a plasticidade do corpo da argila e aumentar a densidade seca aparente, que ocasiona um empacotamento mais elevado das partículas. A cerâmica adicionada diminuiu sua retração linear com a quantidade de resíduos e evita assim alterações dimensionais excessivas nos produtos finais. Outra vantagem foi a diminuição na absorção de água com resíduos adicionados. As resistências à flexão e à compressão sofreram uma diminuição associada à adição de resíduos. Isto foi atribuído à grande quantidade de quartzo nos resíduos, que gera rachaduras e enfraquece o produto final. No entanto, até 30% em peso de adição a resistência mecânica, de acordo com a norma ASTM, é ainda satisfatória para utilização como cerâmica de pavimentação.

Oct 30, 2017

By Helder da Fonseca Nunes

Na última década, com o crescente aumento da demanda na produção de aço, as usinas siderúrgicas estão, cada vez mais, procurando soluções que tornem seus processos mais ágeis e economicamente competitivos, sem perder qualidade do produto final. O presente trabalho visou a uma avaliação post mortem dos tijolos refratários utilizados em carros torpedo. Esse estudo foi feito através das técnicas de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada à espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS), com o intuito de se avaliar as modificações estruturais nos materiais em estudo (refratários TCP e TCE). Com base nos resultados obtidos foi possível verificar modificações estruturais mais significativas nos tijolos refratários TCE após o uso com base na incorporação de material associada à escória na sua superfície, o qual contribui para um aumento significativo na sua densidade.

Aug 16, 2017

By Johne Jesus Mol Peixoto

A complexidade do formato do molde de beam blank aumenta a importância de se compreender o comportamento do fluxo no interior do mesmo. Neste estudo verificou-se a influência da profundidade de imersão e da velocidade de lingotamento sobre as características de fluxo em um molde de beam blank alimentado por duas válvulas tubulares. Os resultados das simulações matemáticas foram coerentes com os resultados do modelamento físico. A velocidade de espalhamento do jato na região do flange é maior que na alma e este fator pode acarretar na solidificação irregular da pele ao longo da seção transversal. A profundidade de penetração do jato variou entre 66cm e 77cm. A intensidade média de flutuação do menisco foi de 0,22mm, sendo a flutuação máxima encontrada de 0,85mm. Com base nos resultados obtidos, os parâmetros de operação sugeridos são: profundidade de imersão igual a 75mm e velocidade de lingotamento máxima de 1m/min.

Aug 17, 2017

By Frank E. Cash, John A. Johnson

"INTRODUCTION The operators of the Lake Superior district iron-ore mines have made tremendous progress in the past 25 years in the transportation of broken ore from the working places to the surface. This progress has paid divi¬dends in increased production and in lower accident-frequency rates. The trend has been toward more efficient use of mechanical and electrical power and abolishment of many of the backbraking tasks formerly required of min¬ers and trammers.ScopeTransportation of iron ore as described in this paper covers (1) movement from the working place to ore raises by scrapers, shaker,conveyors, and belt conveyors, and, loading underground cars from chutes or-by scraping from loading drifts; (2) underground haulage, which includes underground cars trains, locomotives, and tracks; (3) shaft station's and hoisting shafts, which. Includes dumping cars, storage-pockets; auxiliary storage trenches, and shafts; (4) hoisting, which consists of skips, cages and hoists; and (5) head frames, loading into railroad cars, and stock-pile haulage.The 19 underground iron-ore mines discussed in this paper, situated in the Menominee, Marquette, Gogebic, Guyana, Mesabi, and Vermilion iron ranges of Michigan, Wisconsin, and Minnesota., shipped about 9,000,000 tons of iron ore in 1945, which constituted 56 percent of the underground iron ore taken from the Lake Superior district."

Nov 1, 1947

By J. P. Morris

"INTRODUCTION In the investigation being conducted by the Bureau of Mines concerning the production and utilization of sponge iron, it soon became evident that more information was needed regarding methods for determining the degree of reduction attained in the manufacturing process. Sponge irons made by different processes vary in physical characteristics and chemical composition, and a method of analysis that is suitable for one type is not necessarily applicable to all others. For example, the hydrogen-evolution method, which measures the volume of hydrogen evolved upon treating the sample with acid, accurately determines the oxygen content of some types of sponge iron. However, when the sponge iron contains combined carbon, hydrocarbon gases are also-evolved and large errors may result. Probably no single method will give accurate results in all instances, and for this reason it is desirable to have several reliable procedures available and to know the limitations of each.For measuring the degree of reduction, determination of either metallic iron or oxygen should suffice, although for practical application of sponge iron to the production of steel the oxygen content is more significant. After consideration of proposed methods of analysis in regard to their suitability for routine use and the probable influence of other substances, four procedures were chosen for investigation:(1) Mercuric chloride method.(2) Copper sulfate method.(3) Hydrogen-reduction method.(4) Hydrogen-evolution methods."

Sep 1, 1945

By Hardwick F. W., O'Shea L. T.

The survey covers: coal-mine lighting prior to the invention of the safety-lamp, including candles, the flint-and-steel Spedding mill, and mirrors; the growth in knowledge of firedamp; the Society in Sunderland for Preventing Accidents in Coal Mines; Dr. Clanny's blast lamps and steam lamps; George Stephenson's tube-and-slider lamp, triple-tube lamp, punched-plate lamp and gauze Stephenson lamp; Sir Humphrey Davy's lamps; the controversy over invention priority, and other early forms of safety-lamp; 1816-1835 developments including the lamps of Upton and Roberts, M.Mueseler, John Martin, Dr. Clanny (new 4th lamp), M. Agre, John Newman, Gossart and Roberts, Francis Ellis, John Dillon and Mr. Wood (refrigerating lamp); 1836-1843 developments, notably of Mueseler lamps; 1844-1866, including lamps of the Davy, Clanny, Boty, Eloin and other types; 1867-1879, including the Gray lamp; 1880-1887, including the Marsaut lamp; and 1888-1913. Detailed reference is made to the findings of various relevant Royal Commissions and appendices include a list of the safety-lamps described in an appendix to the 1886 report and a publications list. The paper was prepared for the International congress of mining, metallurgy, applied mechanics and economic geology to have been held in London in July 1915. Discussion (p.718-724) includes a brief comment by Blackett W.C. and a longer contribution by Ashworth J., with the authors' response

Dec 1, 1916

By S. K. R. Iyengar

This report presents the results of a study to develop optimal designs for light-weight mine roof supports for use in underground coal mines. A load capacity of 196 kN (22 tons) and a height adjustable between 1.829 m (72 inches) and 2.438 m (96 inches) were taken as the design parameters and the design goal was a unit weighing less than 22.3 kg (50 lbs). Three alternative design concepts were explored, viz. mechanical, hydraulic, and hydro-mechanical and a total of 13 designs analyzed in detail. Steel, aluminum alloy and composites were the main potential construction materials investigated for suitability from structural, life, and safety and other considerations. The designs considered most promising for development were: (i) the mechanical screw-pin type using telescopic tubes and a fine adjustment screw thread section (ii) the all-hydraulic type, of steel, aluminum alloy or aramid graphite construction (iii) the hydro-mechanical design using telescopic tubes and a short stroke hydraulic cylinder for fine adjustment It is shown that by using realistic mathematical models for stress and deflection calculations, it is possible to reduce prop weight to the design goal. The analysis presented for all-hydraulic props is applicable to hydraulic cylinders on all mining equipment and similar machinery. This report includes the computer program and user's guide for analyzing hydraulic cylinders as well as a cross-indexed bibliography on structural composites.

Jan 1, 1978

By Roberto Dalmaso, Vinícius Pesente Binotte, Luiz Alberto Moreira Andrade, Alan Amorim Margon, Davi Fiorese Bissoli

Esse trabalho tem como objetivo apresentar o equipamento de medição automática de placas desenvolvido pela ArcelorMittal Tubarão na área de condicionamento de placas. Anteriormente este processo era realizado de forma manual pelos inspetores. Esse equipamento visa facilitar a rotina de trabalho do inspetor e aumentar a qualidade da medição, assim como diminuir a dispersão dos dados eliminando a divergência nas medições das placas que se verificava entre diferentes operadores, além de possibilitar a criação de um histórico das medidas de toda placa. Para validação do equipamento o mesmo foi submetido a um sistema de analise de medição e teve seu resultado aprovado, no momento atual o mesmo se encontra em funcionamento para se realizar uma comparação estatística do seu desempenho em relação aos inspetores..

Oct 1, 2019

By O. C. Blade

"INTRODUCTION This report on the properties of motor fuels sold through service stations in the United States is a continuation of a series of reports made in accordance with a cooperative agreement between the Coordinating Fuel Research (CFR) Committee of the Coordinating Research Council (CRC) 3/ and the Bureau of Mines of the United States Department of the Interior. The first of these reports presented data on motor gasolines sold during the winter of 1935-36.4/ Further reports were issued describing motor gasolines sold during the succeeding sum¬mers and winters to and including the summer of 1941.4/ No reports were made on motor gasolines sold during the winter of 1941-42 and during the summer of 1942. However, starting with the winter of 1942-43, the semiannual reports were resumed.!The present report presents analytical data for 4,544 samples, represent¬ing the products of 124 companies. The samples represented in this report were obtained during December 19146, January and February 19-(. As in previous surveys, the companies covered Ly the survey include both large and small suppliers. Conforming to former reports, the data cover three groups of samples - regular-price, premium-price, and third-grade gasolines.As the number of analyses submitted for samples of third-grade gasoline are not considered adequate to represent this type of motor fuel, data for the analyses have not been averaged, but the individual items are tabulated. The number of samples, items, and brands comprising each group is as follows: Regular-price, 2,368 samples, 319 items, and 113 brands; premium-price, 2,172 samples, 289 items, and 106 brands; third-grade, 4 samples, 4 items, and 4 brands. The meanings of these terms as used in the surveys are as follows:"

Aug 1, 1947

By Frederic A. Delano

In adding one more to the list of papers that have been presented on the subject of steel rails, I wish to explain at the beginning that in enumerating the steps in the manufacture which, I think, have an all-important effect on the wearing-qualities of the rail produced, I do so with no little hesitation. As a student in the field, I am anxious for the opinions of others, and have finally decided to ask for it in this way. I have not stated everything which I think affects, in one way or another, the life of rails, but have confined myself to those steps in the manufacture which I felt most sure did do so. Recognizing the danger of being carried away by enthusiasm, I have endeavored to make my assertions with caution, and to understate my case rather than to overstate it; but if I have succeeded in throwing a ray of light on this vexed question and placed it in the eyes of some railroad men in an aspect which they have not fully considered, my boldness will be more than justified. I. Uniformity in the quality of the material charged into the converter assists the attainment of uniformity in the steel produced.— This is the argument which is used by the champions of the cupolamelting or indirect process, and has considerable weight. It takes vastly more skill to make good steel if there is a great irregularity in the iron charged into the vessel than if there is not this irregularity ; but on the other hand, there are certain advantages in the direct method, such as a lower sulphur-percentage from the same furnace-iron, while it is possible to get as great uniformity in the iron charged by having the furnace-capacity enough in excess of the demands from the converting department, to allow for occasional " slips " in the furnaces, and permit the mixing of the iron from two furnaces which are respectively too " hot" and too "cold." 11. Care in pouring ingots at the proper temperature into warm moulds, and the treatment of ingots before rolling, have important effects on the rails made from them. In other words, many of the failures in rails and the uneven wear of rails are often traceable to

Jan 1, 1888

By B. J. Moore

This publication contains 14,242 analyses of gas samples from oil and gas wells and natural gas pipelines in 40 States and 24 foreign countries. These gas samples were collected in the period 1917-85 as part of the Bureau of Mines survey for helium occurrences. The gas analyses contained herein were made by several methods over the period covered. Analytical work on samples collected early in the period was done on the Orsat apparatus. The one-cut apparatus and four-cut fractional distillation equipment were added later. A mass spectrometer was acquired in 1949 and used for all gas analyses made after that time. From 1917 to 1978, helium analyses were made on special helium analytical equipment designed and built by the Bureau of Mines Helium Operations Laboratory. In 1978, this apparatus was replaced in the quantitative helium analysis work by a gas chromatograph.

Jan 1, 1987

By Laércio Rosignoli Guzela

Neste estudo uma liga AA6061 foi processada por Extrusão Angular em Canal (EAC) com até quatro passes, a partir de duas condições iniciais diferentes, solubilizada e estabilizada, sendo imposta uma deformação verdadeira de 1,05 a cada passe. As amostras processadas foram caracterizadas através de ensaios de dureza e de análises de calorimetria diferencial de varredura. Tratamentos anisotérmicos foram aplicados após a EAC em condições escolhidas através de calorimetria diferencial de varredura. Observou-se que, devido à microestrutura gerada pela deformação imposta, uma parcela significativa do endurecimento total é obtida após o primeiro passe. As análises de calorimetria diferencial de varredura mostraram que nas amostras deformadas a sequência de precipitação é modificada em relação àquela observada na ausência de deformação, sendo suprimida a formação da fase b¢¢. Ao final dos tratamentos anisotérmicos, observou-se que o valor de dureza das amostras era menor do que o valor inicial, devido à recuperação e à precipitação da fase b¢, menos endurecedora.

Aug 16, 2017

By Cláudio Antunes de Oliveira

O objetivo deste trabalho é utilizar o vasto banco de dados de informações de processo armazenadas pelo InfoPlus.21, que é um exemplo de sistema PIMS - Plant Information Managment System, para implementar um sensor virtual a partir de um modelo neural visando obter a tendência de resposta da variável consumo específico de uma caldeira. Propõe-se também, extrair diagnósticos do processo através do emprego da Lógica Fuzzy. As etapas de treinamento da rede neural e o desenvolvimento do diagnóstico envolveram simulações no software Matlab. Os resultados obtidos demonstraram-se bastante satisfatórios. Destaca-se a tendência de resposta do sensor virtual que apontou 97% de confiabilidade. Por fim entende-se que as propostas deste trabalho foram alcançadas, principalmente pela implementação inovadora do sensor virtual no InfoPlus.21 por meio da ferramenta SQLPlus, a qual possibilitará novas aplicações no meio industrial.

Jul 30, 2018

By Viviam Serra Marques Pereira

Aços ARBL são utilizados na fabricação de tubos para transporte de gás natural e petróleo e, devido ao ambiente agressivo, rico em H2S, em que são aplicados, devem resistir à fragilização por hidrogênio. No presente trabalho, verificou-se qual a influência do alongamento longitudinal dos grãos de um aço API X65, com baixo Mn, sobre a permeabilidade de hidrogênio. O material foi caracterizado com a utilização dos microscópios óptico e eletrônico de varredura e os ensaios de permeabilidade foram conduzidos com base na norma ASTM G 148-97. A microestrutura do aço era composta por ferrita e perlita, com baixo teor de inclusões arredondadas de Al e Ca e sem bandeamento. Com os resultados obtidos a partir dos ensaios de permeabilidade, calcularam-se os coeficientes de difusão efetiva do hidrogênio nas seções longitudinal e transversal do aço, e o valor do primeiro se mostrou levemente superior ao do segundo. Isto indica que pode haver influência do alongamento longitudinal dos grãos sobre a permeabilidade de hidrogênio.

Aug 16, 2017

By Karollyne Gomes de Castro Monsores

Os materiais poliméricos são sensíveis a radiação ultravioleta, acarretando mudanças em suas propriedades. Sob esta perspectiva, o presente estudo expôs o polietileno de baixa densidade (PEBD) a radiação ultravioleta por 150 e 300 horas. A avaliação físico-química e a caracterização mecânica foram realizadas para verificar as mudanças macromoleculares produzidas por tal radiação e confirmadas por exame visual. Diante dos resultados, confirmou-se a ocorrência de degradação, através da presença de ruptura de cadeias, além da produção de reticulação, e um sutil decréscimo da cristalinidade. O ensaio de tração confirmou a fragilização produzida pela radiação. O desempenho balístico das placas fixadas por adesivo a base de etilcianoacrilato produziram delaminação, ao contrário do observado nas placas fixadas por silicone.

Oct 30, 2017