Automatização de uma bancada de atrito e desgaste para seleção de materiais de uma bomba de sangue centrífuga implantável

dc.contributor.advisorBock, Eduardo Guy Perpétuo
dc.contributor.authorMarques Júnior, Antonio Luiz
dc.date.accessioned2017-10-02T14:37:35Z
dc.date.available2017-10-02T14:37:35Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractUma Bancada de Ensaios de Atrito e Desgaste (BEAD) foi projetada e construída no Laboratório de Bioengenharia e Biomateriais do Instituto Federal de São Paulo (IFSP) para realizar a seleção de materiais utilizados em uma Bomba de Sangue Centrífuga Implantável (BSCI). A BSCI é um dispositivo que realiza a assistência ventricular de longa duração em pacientes com estágio avançado de insuficiência cardíaca, mantendo a circulação sanguínea e dando suporte à vida. A BSCI pode ser classificada como um Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV) de terceira geração com mancais de apoio cerâmico-poliméricos para o eixo do rotor. Os testes são realizados na BEAD para avaliar o desgaste no mancal e eixo do rotor submetidos a fricção. A BSCI é composta por um motor de corrente contínua sem escova, o qual está acoplado magneticamente ao rotor da bomba. O rotor da bomba é suportado pelo eixo do rotor e os mancais cerâmicos. Durante os ensaios, a BEAD proporcionou o ajuste constante da força de contato entre os mancais e o eixo do rotor e uma lubrificação constante por meio de um fluido de viscosidade similar ao sangue, composto de água e glicerina, simulando a passagem do sangue dentro da BSCI. Na BEAD, uma célula de carga envia um sinal analógico para um circuito eletrônico, este sinal é apresentado na grandeza de força em um display de cristal líquido. O ajuste da velocidade é realizado por meio de um conversor eletrônico e um inversor de frequência. Os resultados dos ensaios com os pares tribológicos serviram para a seleção de materiais dos mancais visando maior durabilidade mecânica da BSCI. Foram confeccionados diversos tipos de mancais e eixos do rotor com dimensões pré-definidas. A metodologia utilizada para validação da BEAD foi a de calibração por comparação de pesos padrão com uma balança de precisão. Neste trabalho, não foi avaliada a vibração nos mancais. Entretanto, a BEAD tornou possível realizar o ensaio de atrito sob condições controladas e avaliar o desgaste de um determinado material a ser utilizado na BSCI. Em ensaios futuros, serão realizados ensaios conjugados de vibração e desgaste para uma avaliação mais precisa do atrito no interior da bomba.pt_BR
dc.description.abstract2A Wear Test Workbench (WTW) was designed and built at the Laboratory of Bioengineering and Biomaterials in the Federal Institute of Technology in Sao Paulo (IFSP) to make the selection of materials used in an Implantable Centrifugal Blood Pump (ICBP). The ICPB is a blood pump for long term ventricular assistance in patients with advanced stages of cardiac insufficiency, maintaining blood flow and supporting life. The ICPB can be classified as a Ventricular Assist Device (VAD) of third generation with ceramic-polymeric pivot bearings. The tests are performed in WTW evaluating ICBP bearings and the rotor shaft, which are subject to friction. ICBP actuator is composed by Brushless Direct Current Motor (BLCDM) that is magnetically coupled to the pump impeller. The impeller is supported by the pivot bearings. During the tests, the WTW provided precise control of the contact pressure between the bearings and the rotor shaft for applying a constant force and constant lubrication fluid composed by water and glycerin to simulate the passage of blood inside the ICPB. A load cell sends an analog signal to an electronic circuit that converts this signal strength and shows t in a liquid crystal display. The speed adjustment is made by an electronic converter, called a frequency inverter. The results of tribological testing of pivot bearing pairs serve for the selection of materials seeking greater mechanical durability of the ICPB. In this study, vibration in ceramic-polymeric pivot bearings was not evaluated although there is a study in parallel for this purpose. The WTW was considered a reliable tool to perform the friction test under controlled conditions. Various bearings and rotor shafts with predefined dimensions were developed and tested. The methodology used to assess the efficiency of WTW was based on functionality and capability to simulate ICPB wear “in loco”. The calibration was performed by standard weights on a precision balance. WTW is been used to evaluate the wear materials of ICPB pivot bearings. In future, tests conjugating vibration and wear will be performed for a more accurate assessment of the friction inside the pump and its relation with possible deleterious vibrations.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationMARQUES JÚNIOR, Antonio Luiz. Automatização de uma bancada de atrito e desgaste para seleção de materiais de uma bomba de sangue centrífuga implantável . Orientador: Prof. Dr. Eduardo Guy Perpétuo Bock. Co-orientador: Prof. Dr. Aron José Pazin de Andrade. 2016. 59 f.: il. Dissertação (Mestrado Profissional em Automação e Controle de Processos) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, IFSP, 2016.
dc.identifier.urihttp://repo.ifsp.edu.br/123456789/27
dc.identifier2.lattes5110145130518672
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programMestrado Profissional em Automação e Controle de Processos
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.keywordsdispositivos de assistência ventricular
dc.subject.keywordsbomba de sangue centrífuga implantável
dc.subject.keywordsmancais de apoio cerâmicos
dc.subject.keywordsatrito e desgaste
dc.subject.keywordstribologia
dc.titleAutomatização de uma bancada de atrito e desgaste para seleção de materiais de uma bomba de sangue centrífuga implantávelpt_BR
dc.title.alternativeAutomation of a friction and wear bench for material selection for an implantable centrifugal blood pump
dc.typeTeses e Dissertações
Arquivos
Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Marques Júnior, Antonio Luiz.pdf
Tamanho:
2.23 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.71 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição: