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O LCDI é responsável pela realização de inspeção metrológica dimensional, linear e angular, dureza e rugosidade, bem como dar suporte metrológico durante os processos de produção e ensaios, com o objetivo principal de auxiliar a garantia da qualidade de peças e conjuntos, acabadas ou em processo com instrumentos e padrões calibrados e rastreáveis com a RBC.
As instalações do Laboratório contam com um espaço físico total de 174 m² e estão distribuídas da seguinte forma:
Foto 1
Salão para inspeção com 11,8 metros de comprimento por 7,30 metros de largura e um pé direito de 4,25 metros, onde estão alocados os seguintes equipamentos:
Um monotrilho e talha de capacidade para até 1000 Kg para manuseio de peças de grande porte.
Maquina de medição por coordenadas com capacidade de medição linear de 2500 x 1400 x 1700 mm e exatidão de 0,02 mm.
Braço tridimensional com capacidade de medição de até 1500 mm e exatidão de 0,005 mm, além de equipamentos.
Instrumentos básicos de medição tais como desempenos, paquímetros, micrômetros, apalpadores, comparadores, etc.
Foto 2
Uma sala reservada com temperatura controlada, com 4,00 de Largura x 4,60 metros de comprimento e 4,25 de altura para operação dos seguintes equipamentos:
Maquina de medição por coordenadas com capacidade de medição de 1500 x 900 x 700 mm e exatidão de 0,0017 mm;
Projetor de perfis de exatidão de 0,002 mm e Rugosímetro de bancada.
Foto 3
Uma área de 4,7 metros de comprimento x 2,00 metros de largura e 2,50 de altura, para realização de ensaios de dureza com durômetros do tipo Rockwell e Brinell.
Possui ainda uma instalação de 25 m² para manutenção, armazenamento e controle dos instrumentos básicos.
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O Laboratório de Explosivos da ASD tem como principal função apoiar os projetos da Divisão pela caracterização de materiais energéticos, apoiar as atividades da Usina de Explosivos da ASD, pela caracterização de matérias – primas, produto final e etapas intermediárias dos processos (síntese, recristalização e maceração) e ainda presta serviços a outras Divisões do IAE (caracterizações de composições pirotécnicas para o projeto VLS, por exemplo), a outras OMs (ITA, por exemplo), empresas (Britanite, Imbel, Avibras, por exemplo).
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1. Laboratório de Via Úmida
Laboratório destinado à realização de análises químicas por via úmida, como:
- 1.1 Caracterização de matérias – primas:
- Determinação de pureza de matérias – primas (nitrato, hexamina, paraformaldeído, anidrido acético, ácido nítrico, ácido acético,)
- Determinação do teor de óxido de nitrogênio em ácido nítrico
- Determinação do teor de cloreto em ácido acético
- Determinação do teor de NCO em NCO em tolueno 2,4-diisocianato (TDI), diisocianato de difenil metano (MDI) e para isocianatos em geral
- 1.2 Caracterização de explosivos no recebimento:
- Determinação do teor de acidez em RDX, HMX e PETN
- Determinação de material insolúvel em acetona em RDX, HMX e PETN
- Determinação de material insolúvel inorgânico em RDX e em HMX
- Determinação do teor de cera em Comp B
- 1.3 Determinação de massa específica de sólidos e líquidos por picnometria
- 1.4 Determinação do teor de umidade em sólidos e líquidos pelo método de Karl – Fischer
Figura 1: Titulador Karl – Fischer
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2. Laboratório Instrumental
Laboratório destinado a análise instrumental de explosivos, podendo, no entanto, ser empregado para diferentes materiais:
- 2.1 Cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) (Cromatógrafo Waters)
- 2.2 Classificação granulométrica e análise granulométrica por ultrassom (5 a 100 µm)
- 2.3 Calorimetria diferencial exploratória (DSC) (Equipamento DSC 7 Perkin Elmer)
- 2.4 Análise termogravimétrica (TGA) (Equipamento TGA/SDTA 851 Mettler Toledo)
Figura 2: Cromatógrafo
Figura 3: Montagem para análise granulométrica comum
Figura 4: Ensaio granulométrico ultraossônico
Figura 5: Equipamento DSC
Figura 6: Equipamento TGA -
3. Laboratório de Estabilidade de Explosivos
Laboratório destinado a análises para controle da estabilidade de explosivos, podendo, no entanto, ser empregado para propelentes (algumas análises):
- 3.1 Estabilidade química de pólvoras – prova de armazenamento
- 3.2 Estabilidade química de pólvoras – prova alemã
- 3.3 Estabilidade química de pólvoras – prova Bergmann – Junk
- 3.4 Estabilidade química a vácuo
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Laboratório de aceleração composto por uma Centrifuga com controle eletrônico e transmissão “Wireless” de dados, com capacidade de acelerar corpos de ensaio de até 500 kg, e aceleração máxima de até 90 g’s para massas de até 15 kg..
Centrífuga
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Este laboratório tem como finalidade principal ensaiar trens de pouso, rodas, sistemas de freios e pneus para a indústria aeronáutica brasileira. A versatilidade dos equipamentos permite aplicações em uma grande variedade de outros produtos da indústria nacional, como exemplo a indústria automobilística.
Os tipos de ensaio executados no laboratório e suas principais características são:
Ensaio de rolagem em roda
Simula os esforços dinâmicos (fadiga) em cubos de roda durante a utilização no taxiamento de uma aeronave ou no deslocamento de um veículo. O equipamento utilizado é composto de um volante que gira a uma velocidade constante, e o conjunto a ser ensaiado (roda e pneu) é montado num cabeçote ajustável e pressionado ao volante com uma carga previamente definida.
As principais características do equipamento são:
- Carga máxima (radial) de 122625 N
- Velocidade constante de 36,7 m/s
- Rotação constante do volante 30 rpm
- Diâmetro máximo do pneu a ser ensaiado de 1,4 m
Ensaio estático em rodas
Simula os esforços estáticos agentes na roda durante o estacionamento e curvas no solo de uma aeronave. O equipamento utilizado é basicamente uma prensa constituída de uma base rígida com um suporte para a fixação do conjunto roda e pneu e um carro móvel que se desloca entre duas colunas, sendo capaz de aplicar carga no sentido vertical (radial) e horizontal (lateral) sobre o conjunto ensaiado.
As principais características do equipamento são:
- Carga máxima radial de 196200 N
- Carga máxima lateral de 156960 N
- Deslocamento radial total de 0,6 m
- Deslocamento lateral total de 0,4 m
- Diâmetro máximo do pneu de 1 m
Ensaio de torque dinâmico em freios e rodas
Simula os esforços agentes no freio e na roda durante as frenagens de uma aeronave. O equipamento utilizado é composto de um conjunto de aplicação de carga constituído de um carro ajustável com um atuador hidráulico que aciona um cabeçote basculante, onde é acoplada uma ponta de eixo em balanço para se montar o conjunto a ser ensaiado.
Possui também um conjunto rotativo constituído por um eixo, volante e discos de inércia, acionados por um motor de corrente contínua que permite variar a velocidade do ensaio.
As principais características do equipamento são:
- Carga máxima de 66708 N
- Torque máximo de frenagem de 13665 N.m
- Velocidade máxima de 98,9 m/s
- Diâmetro máximo do pneu de 1,25 m
Ensaio de queda livre de trens de pouso
Tem por finalidade simular os esforços agentes em trens de pouso e em suas fixações durante operações de aterrissagem de aeronaves.
O equipamento de queda livre é composto de duas colunas verticais com guias, pelas quais desliza o carro onde é fixado o conjunto trem de pouso.
A queda livre do corpo de prova (trem de pouso) pode ser realizada com as seguintes configurações:
- - Queda sobre volante rotativo, com medição de esforços nas fixações do trem de pouso.
- - Queda sobre mesa dinamométrica com pré-rotação da roda e medições simultâneas de esforços nas fixações do trem de pouso e nos transdutores de carga da mesa.
- - Queda sobre superfície rígida (solo), com medições de esforços nas fixações e a pressão nas câmaras do trem de pouso.
As máximas reações admissíveis são:
- Vertical 490500 N
- Longitudinal 392400 N
- Lateral 98100 N
- Sustentação 122625 N
Na execução de um ensaio de queda livre são adquiridos os seguintes dados:
- Cargas no solo (vertical, horizontal e lateral)
- Cargas na fixação do trem (vertical, horizontal e lateral)
- Deslocamento do carro
- Velocidade de rotação da roda e do volante
- Força de sustentação
- Velocidade de queda
- Pressão do amortecedor e do pneu
- Deslocamento do amortecedor
- Deflexão do pneu
- Tensões no corpo de prova
Ensaio de estouro de pneus e de rodas
Simula os esforços agentes em rodas quando estas são submetidas a um aumento de pressão no pneu. O ensaio é executado em um fosso para garantir a segurança dos envolvidos, quando ocorrer o estouro do pneu ou da roda.
O equipamento utilizado neste ensaio é composto de uma bomba hidráulica com capacidade de 690 bar de pressão e vazão de 100 l/h, e utiliza água para amenizar o impacto de um eventual estouro do pneu ou da roda.
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O laboratório possui uma estufa com volume útil de 7 m3 e com capacidade de aquecimento de até 200°C, e uma câmara climática com volume útil de 3 m3 e capacidade de operar entre – 60°C a +100°C, para ensaios de itens a baixas e altas temperaturas, ciclos térmicos ou choques térmicos.
Figura 1: Estufa
Figura 2: Câmara Climática
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O Laboratório de Controle e Simulação Aeronáutica – LCS possui capacidade de simulação das dinâmicas de corpo rígido e flexível de veículos aeronáuticos, em voo de baixa e alta atmosfera (hipersônico). Os modelos são desenvolvidos em ambiente computacional MATLAB / SIMULINK.
O LCS também conta com a capacidade de identificação de parâmetros aerodinâmicos em voo e a calibração dinâmica de sensores de velocidade, navegação e centrais inerciais. Os modelos identificados servem de base para a construção dos simuladores de dinâmica não linear mencionados acima.
Tendo em mãos os modelos dinâmicos e as técnicas de controle para atender aos requisitos de um projeto de voo autônomo, o LCS possui uma estrutura de simulação de "hardware-in-the-loop" (HIL), onde o computador de bordo responsável pela navegação, guiamento e controle do veículo é posto em funcionamento dentro de um ambiente de simulação de um voo completo.
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Ensaio de Fadiga da Aeronave Embraer ALX A-29
O laboratório destinado a montagem e execução de ensaios estruturais possui dimensões de 13 metros de largura por 25 de comprimento e 6 metros de altura. Estruturas rígidas compostas de colunas de aço fixadas em pisos com trilhos reforçados permitem a fixação de corpos de prova para a execução de ensaios estáticos e de fadiga em estruturas completas, ou simplesmente componentes dos mais diversos tamanhos e formas.
Nos ensaios realizados podemos obter dados como carga aplicada, tensões máximas e mínimas, deslocamento, deformação específica ou pressão, possibilitando uma análise detalhada do comportamento estrutural durante ou depois do ensaio.
Principais equipamentos utilizados no laboratório:
Aplicação de carga:
1 – Equipamento MTS (Material Test System)
O equipamento possui 70 canais independentes de atuadores hidráulicos com capacidade de 5 a 250 kN e capaz de simular carregamentos simultâneos estáticos ou de fadiga em vários pontos de uma estrutura. A carga gerada em cada canal é obtida por meio de um sistema de correção automática "Closed Servo Loop" comandado pelo Software de controle
2 - Máquina Universal de Testes MTS 810.25
Equipamento com capacidade máxima de 250 kN, utilizado na execução de ensaios estáticos ou de fadiga em componentes estruturais. O carregamento é programável através do software de controle MTS MPT gerando uma sequência pré-estabelecida de carregamentos.
3 - Máquina Universal de Testes MTS (Landmark)
Equipamento servo-hidráulico com capacidade máxima de 25 kN, utilizado na execução de ensaios estáticos ou de fadiga em amostras, principalmente para materiais compósitos e poliméricos . O carregamento é programável através do software de controle MTS gerando uma sequência pré-estabelecida de carregamentos..
4 - Aquisição de Dados
A aquisição de dados é realizada utilizando hardware e o software gráfico Labview da National Instruments. O sistema possui 170 canais de leitura para strain gages e 100 canais para leituras de outros transdutores (0 a 10 V), a taxa de aquisição de até 100 kHz.
As principais medidas efetuadas são:
- Carga aplicada;
- Deslocamento;
- Deformação específica (micro strain);
- Tensões máximas e mínimas;
- Pressão;
- Temperatura.