Divisão de Engenharia Mecânica-Aeronáutica - IEM
Departamento de Tecnologia
Departamento de Projetos
Departamento de Energia



Departamento de Tecnologia

Laboratório de Processamento de Materiais – LPM
Área física disponível: 400 m2
Principais Laboratórios instalados:
            1. Laboratório de Tratamentos Termomecânicos
               Forno tipo mufla Hevi-Duty de 14kW e 1000°C
               Forno tipo mufla Hevi-Duty de 18kW e 1370°C
               Laminador Duo FENN de 7,8 HP
               Forno de Feixe Eletrônico de 10kW
            2. Laboratórios de Forja, Fundição e Solda para Graduação
               Forja a carvão, bigornas, esmeris, forno a gás, equipamentos de                solda para eletrodo revestido, solda TIG e solda Oxi-acetilênica.
            3. Laboratório de Filmes Finos

Laboratório de Conformação
Área física disponível: 80 m2
Principais equipamento instalado:

Máquina de embutimento (2);
Laminadora de metais;
Máquina de fadiga em chapas;
Máquina de fadiga em barras.

Laboratório de Conformação Mecânica de Tubos e Chapas Metálicas
Área física disponível: 40 m2
Principais equipamentos instalados:

Dobradeira hidráulica de tubos;
Dobradeira automática de tubos;
Prensa manual de 15 toneladas.

Laboratório de Ensaios Mecânicos
Área física disponível: 150 m2
Principais equipamentos instalados:

Máquina de ensaio universal ( 15 ton. );
Máquina de ensaio universal ( 50 ton.);
Máquina de ensaio universal (100 ton.);
Durômetros de bancada;
Máquina de ensaio em torção;
Máquinas de ensaio de fluência;
Pêndulos para ensaio de impacto.

Laboratório de Preaparação de Amostras Metalográficas
Área disponível: 60 m2
Principais equipamentos instalados:

Politrizes;
Lixadeiras;
Máquina para corte de amostras com disco abrasivo;
Máquinas de embutimento de cdps em resina;
Aparelho de ultrassom para limpeza de amostras.

Laboratório Metalografico
Área disponível: 40 m2

Principais equipamentos instalados:

Microscópio Ótico Union com estágio quente;
Microscópio Ótico Carl Zeiss;
Sistema de aquisição de imagens via computador.

Laboratório de Análise Térmica – LAT
Área disponível: 30 m2
Principais equipamentos instalados:

DSC 404 C da Nezsch – (-120 a 650°C)

Laboratório de Ensaios Não Destrutivos
Área física disponível: 16 m2
Principais equipamentos instalados:

Ultra-som;
Partículas Magnéticas;
Magnatest.

Laboratório de Máquinas - Ferramenta
Laboratório destinado para a instrução do curso de MTP-01 aos alunos do 2o- Fundamental, para ministrar noções básicas de utilização de máquinas operatrizes de uma oficina mecânica convencional.
Área física disponível: 750 m2

Principais equipamentos instalados:

Tornos universais;
Fresadoras verticais e horizontais;
Plainas hidráulicas e mecânicas;
Plaina de mesa;
Furadeira radial e de coluna;
Bancadas com morsas;
Retíficas cilíndricas e planas;
Afiadora de lâminas;
Dobradeira manual de chapas;
Guilhotina;
Afiadora de ferramentas;
Máquinas de solda ;
Forno para fundição;
Equipamento para forjamento.

 


Departamento de Projetos
Dinâmica e Máquinas
Área disponível: 40 m2
Principais equipamentos instalados:

Balanceador dinâmico;
Analisador de camos;
Equipamento demonstrativo do mecanismo de quatro barras;
Equipamento demonstrativo do mecanismo biela-manivela;
Equipamento demonstrativo do mecanismo canga escocesa.

Vibrações Mecânicas
Área física disponível: 60 m2
Principais equipamentos instalados:

Acelerômetros e células de carga;
Mesa para ensaio de vibrações;
Pré- amplificadores de carga;
Geradores de sinais;
Shakers eletromecânicos;
Colchão de ar;
Analisador espectral;
Martelo instrumentado;
Sensores capacitivos e indutivos;
Atuadores e sensores piezelétricos;
Amplificadores para atuadores piezelétricos.

Instrumentação e Sistemas de Medição
Área física disponível: 39 m2
Principais equipamentos instalados:

Geradores de sinais determinísticos e aleatórios;
Osciloscópios digitais;
Analisador espectral;
Filtros analógicos;
Sensores resistivos, indutivos capacitivos e piezelétricos para sensoriamento de força, torque, velocidade, deslocamento e aceleração;
Amplificadores condicionares de sinais tipo AC, DC e tipo Portadora ( modulador / demodulador);
Amplificadores de carga;
Registradores e indicadores analógicos e digitais.

Sistemas de Controle
Área física disponível: 41 m2
Principais equipamentos instalados:

Servomecanismos AC e DC;
Servomecanismos eletrohidráulicos;
Componentes hidropneumáticos e fluídicos;
Osciloscópios digitais;
Geradores de sinais;
Computadores analógicos;
Sistemas de controle computadorizados.

Automação
Área física disponível: 38 m2
Principais equipamentos instalados:

Robô didático IEMP com 5gdl;
Sistema de visão computacional;
GLP – Controlador Lógico Programável.

Sistemas Flexíveis
Área física disponíveis: 45 m2
Principais equipamentos instalados:

Mancais pneumáticos ;
Sistemas de Posicionamento com apêndices mecânicos flexíveis ( elos , robóticos, vigas, placas, etc. ... );
Seavoacionadores eletromecânicos e eletrohidráulicos;
Analisador espectral;
Sistema de interfaceamento e controle digital.

 

 

Departamento de Energia

Laboratório de Turbinas (Centro de Referência em Turbinas a Gás)
Área física disponível: 300 m2
Descrição: Turbinas em corte para auxílio a aulas em geral, equipamentos de informática para cálculo numérico e gráfico utilizado utilizados em projetos de turbinas a gás
Objetivo: Desenvolvimento de programas computacionais de alto conteúdo tecnológico para projeto de componentes de turbinas a gás , cálculo de desempenho de componentes de turbinas e gás e do motor completo.
Equipamentos:

Microcomputadores com processadores Intel e AMD;
Impressoras laser e jato de tinta;
Scanner de alta resolução.

Laboratório de Computação em Fenômenos de Transporte – LabCFT
Área física disponível: 140 m2
Descrição: Equipamentos de informática para cálculo numérico e gráfico utilizado em CFD e outros, comuns ao IEME.
Objetivo: Facilitar o desenvolvimento de trabalhos que exigem cálculo numérico e outros recursos de informática.
Equipamentos:

Microcomputadores com processadores Intel e AMD;
Impressoras de alta resolução;
Scanners;
Rede Lógica de 1Gb.

Laboratório de Máquinas de Fluxo II e Ar Comprimido (Lab. de Ventiladores).
Área física disponível: 126 m2
Instalação para ensaios de ventiladores axiais:

Mesa com motor elétrico de corrente continua, em balanço com braço sobre balança para acionar o ventilador em teste;
Ventilador axial em teste;
Câmara para circulação do ar;
Tubulação para descarga do ar com chapéu para controlar a vazão no ventilador;
Ventilador auxiliar com respectivo motor para vencer perdas de carga;
Dois tubos de Pitot, conectados a manômetros diferenciais com colunas de líquido inclinadas para medida da vazão e diferença de pressão dada pelo ventilador em teste;
Fontes de corrente continua com corrente variável, permitindo operar o ventilador em teste, em diferentes velocidades de rotação.
Mesa com montagem para levantar curvas características de um ventilador radial.
Tubulação de admissão do ar;
Ventilador radial acionado por motor elétrico através de transmissão por correia;
Motor elétrico em balanço, com braço sobre uma balança;
Tubulação de descarga do ar com chapéu para controlar a vazão no ventilador;
Dois tubos de Pitot conectados a manômetros diferenciais com colunas de líquido inclinadas para medida da vazão e diferença de pressão dada pelo ventilador;
Fonte de corrente contínua com corrente variável, permitindo operar o ventilador em diferentes velocidades de rotação.
Compressor de ar.

Laboratório de Mecânica dos Fluidos e Máquina de Fluxo I
Área física disponível: 150 m2
Laboratório de Mecânica dos Fluidos.
Experimento de Reynolds:

Um tanque d’água tipo aquário;
Tubo de vidro adaptado ao tanque de tal forma que é possível a obtenção de um escoamento com número de Reynolds variável;
Dispositivo que solta tinta no tubo permitindo a visualização de um filete de tinta na água escoando no tubo;
Proveta para coletar água do escoamento;
Cronômetro.
Calibrador de vacuômetros tipo Bourdon:
Cinco vacuômetros tipo Bourdon (0-30” Hg);
Tubo coletor para fixação dos vacuômetros;
Bomba de vácuo com respectivo motor;
Manômetro padrão (manômetro de coluna de mercúrio).
Calibrador de manômetros tipo Bourdon:
Um calibrador a pistão de peso morto (0-5000 psi);
Um manômetro de Bourdon (0-3000 psi).
Calibrador de medidores de vazão:
Bomba hidráulica radial;
Tubulação com venturi e placa de orifício calibrado;
Recipiente (para coletar a água) sobre balança;
Cronômetro;
Manômetro de coluna de mercúrio conectado à placa de orifício calibrado;
Manômetro de coluna de mercúrio conectado ao venturi.
Medidor de perda de carga na extensão de um tubo.
Medidor de perdas de carga localizadas.

Caixa d’água externa com retorno para o tanque;
Tanque subterrâneo interligado à caixa d’água;
Bomba hidráulica de grande vazão conectando o tanque subterrâneo à caixa d’água;
Bomba hidráulica centrífuga para alimentação da turbina “Pelton”.
Manômetro tipo Bourdon para pressão absoluta conectado à entrada da bomba;
Manômetro tipo Bourdon para pressão relativa conectado à saída da bomba;
Válvula de controle de vazão da bomba;
Sistema de sangria na saída da bomba centrífuga para ajustar a pressão na entrada da turbina “Pelton”;
Tubo de “Pitot” instalado na tubulação que liga a bomba centrífuga à turbina “Pelton”, com manômetro de coluna de água para a medida da vazão na turbina ou na bomba.
Turbina Pelton acoplada a freio tipo “ Prony”.
Manômetro em metro de coluna d’água na entrada da turbina “Pelton”.
Turbina Hélice;
Turbina Francis;
Painel elétrico de operação das máquinas;
Canal com bomba axial para estudo de cavitação:
Bomba “shiri” para escorvar a bomba axial;
Fonte de corrente contínua com corrente variável para alimentação do motor acionador da bomba axial permitindo operá-la em diversas velocidades de rotação;
Aparelho “strobotac” para medida de velocidade de rotação na bomba e visualização do fenômeno de cavitação.

Laboratório de Termociências
Área física disponível: 260m2
Transferência de calor:

Apresentação dos três modos de transferência de calor (experimento I).
Condutividade térmica;
Convecção;
Radiação.
Medida da temperatura de fluido escoando com baixa velocidade(experimento II).
Um canal com paredes aquecidas por resistências elétricas;
Sensores para medidas da temperatura do ar escoando através do canal (um sensor com suporte de cobre, outro com suporte de material cerâmico).
Distribuição de temperatura ao longo de uma barra aquecida (experimento III).
Uma barra metálica de diâmetro 6,8mm e comprimento de 1m;
Temopares instalados ao longo da barra;
Fonte de corrente contínua para aquecimento da barra por dissipação (efeito Joule).
Termômetro de radiação (experimento IV) .
Um forno elétrico para aquecer uma barra de ferro até aproximadamente 850º-C;
Termopar para medida da temperatura da barra dentro do forno;
Pirômetro óptico para a medida da temperatura da barra;
Medida da temperatura do filamento de uma lâmpada incandescente utilizando o pirômetro óptico.
Transferência de massa.
Escoamento em tubulação provocado por bomba de vácuo; a vazão é ajustada por um registro e o seu valor é obtido por aparelhos instalados na tubulação (bocal, tubo de ‘Pitot” e rotâmetro);
Placas preparadas por fusão/solidificação da substância naftalina são colocadas em contato com o escoamento e tem-se a difusão da massa; as placas são medidas e pesadas antes e depois do processo de difusão;
Balança de precisão;
Mesa X-Y;
Medidor de dimensões através de relógio comparador;
Estufa (caixa de madeira).
Termodinâmica aplicada.
Geradores de vapores ( caldeiras de vapor d’água);
Determinador de valor do expoente da isoentrópica (g ) para o gás ar pelo método de “Assmann”;
Estudo de um ciclo de refrigeração por compressão mecânica do vapor do refrigerante ( geladeira doméstica ) – Laboratório da Divisão de Engenharia Aeronáutica;
Estudo de uma torre de resfriamento- Laboratório da Divisão de Engenharia Aeronáutica.
Motores de combustão interna.
Motor a turbina a gás PT6A- 34 cortado para visualização interna;
Motor turbina a gás (Allison Gas Turbine);
Motores de combustão interna alternativos de ciclo “Otto”;
Motores de combustão interna alternativos de ciclo “Diesel”;
Bancadas com peças e acessórios de motores de combustão interna;

OBSERVAÇÃO: As aulas de laboratório ( levantamento de curvas de desempenho de motores de combustão interna alternativos e motores turbina a gás), são realizados no Laboratório de propulsão da Divisão de Engenharia Aeronáutica ou no Laboratório de motores: ASA-P / IAE / CTA; Algum tempo de aulas de laboratório de motores são compensados com visitas a firmas tais como:
GE- Celma (Petrópolis)
Motores ROLLS- ROYCE (São Bernardo do Campo )
Magneti Marelli (Hortolândia)
Robert Bosch Ltda. (Campinas ).