Torcímetro digital para teste de torção em materiais e avaliação dos parâmetros elasto-plásticos de cisalhamento

Abstract

RESUMO Neste trabalho estão mostrados o projeto, os principais componentes e os resultados obtidos com o protótipo de um torcímetro digital que foi construído para medir a variação do ângulo de torção em ensaios mecânicos de materiais. Este dispositivo foi construído utilizando um encoder magnético, modelo AS5048A, com 14 bits de resolução e para o processamento dos dados foi utilizada uma placa microcontroladora Arduino Mega 2560. Além do baixo custo dos componentes eletrônicos e mecânicos, outra vantagem do sistema de medição desenvolvido é a grande quantidade de aplicativos gratuitos disponíveis para o processamento e aquisição dos dados com a placa microcontroladora utilizada. Foram realizados testes para verificar a exatidão nas leituras da variação angular e ensaios de torção com corpos de prova tubulares de alumínio (liga AA6351T6) para avaliar o desempenho do sistema de medição em ensaios monotônicos. A relação de Ramberg-Osgood foi utilizada para descrever o comportamento do material e as tensões de cisalhamento foram avaliadas empregando relações não lineares propostas por diferentes autores. Os dados obtidos indicam que o torcímetro digital apresentou resultados satisfatórios para a obtenção do ângulo de torção e as principais vantagens deste dispositivo incluem a medição do ângulo de torção sem contato, linearidade, boa acurácia, faixa de medição ilimitada, tamanho reduzido e baixo custo para confecção.