Avaliação dos processos de conformação e de brasagem no desempenho de um conector de linha hidráulica de máquina agrícola

Abstract

Tratores agrícolas são máquinas projetadas para fornecer força de tração e atender a demandas crescentes de produtos agrícolas. A tecnologia permitiu o monitoramento de falhas e de oportunidades de melhorias de projeto. Este trabalho objetiva estabelecer a comparação de desempenho de um conector brasado e de um conformado, de um tubo rígido componente do sistema hidráulico de um trator agrícola. Foram realizados estudos do problema físico, através de verificações de causas raiz presumidas , e estudos do problema experimental, através da análise de desempenho dos conectores submetidos a esforços de tração. Os resultados mostraram que os conectores não ofereceram fragilidade ao componente na condição de tração. Amostras conformadas suportaram forças máximas de ruptura de 15 kN, enquanto as brasadas suportaram força máxima de 14,61 kN, sendo estes valores similares à resistência do tubo, de 14,40 kN. Ambos os conectores apresentaram quebra devido ao escoamento do tubo. O estudo do caso físico permitiu apontar a condição de montagem como hipótese principal de causa raiz. A partir das análises comparativas entre o custo das falhas em campo e o custo associado à produção (material, processo e mão de obra), a solução mais adequada para as condições consideradas foi a troca do processo de fabricação para o conector brasado.

Agricultural tractors are machines designed to provide tractive force to meet growing demands of agricultural products. The technology has enabled the monitoring of failures and project improvement opportunities. This work aims to compare the performance of brazed and formed connectors, a rigid tube component of the hydraulic system of an agricultural tractor. Physical problem studies have been performed, through hypothetical root cause checks, and studies of the experimental problem by analyzing the performance of the connectors submitted to tractive effort. Results showed that the connectors did not provide weakness to components in the tensile tests. Formed samples withstood maximum rupture forces of 15 kN, while the brazed ones withstood maximum force of 14.61 kN, these values being similar to the tube's own strength of 14.40 kN. Both connectors were found to break due to the tube material yield strength limit. The study of the physical case allowed the assembly condition to be pointed out as the main hypothesis of root cause. Therefore, potential improvements are considered: change of the manufacturing process from cold forming to brazing, or change of assembly condition. Through a relative analysis between the cost of failure in the field and production costs (material, process and labor) the most suitable solution for the considered conditions was to change the manufacturing process to a brazed connector.