Projeto final - Estacionamento

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO DISTRITO FEDERAL 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
 
 
 
Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte 
 
 
Alunos: 
Filipe Andrade de Lima – RGM 17809665 
Lilian Aguiar – RGM 18365418 
Rafaela Nair D’ A. R. Barcelo – RGM 17411416 
Thiago Alves Ribeiro – RGM 17792495 
Vicente Neto – RGM 17994969 
 
 
 
 
Professor: Tiago de Bortoli Luciano. 
Data de Realização da Atividade: novembro de 2020. 
Nome da Atividade: Estacionamento Vertical – Transmissão. 
 
 
 
 
 
Brasília 
Novembro de 2020
 
 
(Fl. Nr. 2/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 3 
1.1 Contextualização ...................................................................................... 3 
1. 2 Objetivo .................................................................................................... 4 
1.3 Premissas do projeto ................................................................................ 4 
2 ESTRUTURA ANALÍTICA DO PROJETO – EAP ............................................ 6 
3 ANÁLISE NORMATIVA ................................................................................... 6 
4 DIMENSIONAMENTO ..................................................................................... 7 
 
 
 
 
 
 
(Fl. Nr. 3/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Uma das soluções existentes no mercado para a otimização do espaço 
em estacionamentos de veículos automotores são os elevadores verticais, 
conhecidos por sua otimização de espaços urbanos, que podem comportar até 
6 vagas, como previsto no projeto inicial. 
Contudo, os modelos de estacionamentos verticais já disponíveis no 
mercado são construídos em uma estrutura única, onde cada equipamento de 
diferentes tamanhos necessita de um projeto próprio. 
 
1.1 Contextualização 
 
O sistema de trânsito de veículos cada vez mais conturbado nos grandes 
centros urbanos é uma consequência da falência da estrutura viária. Tendo em 
vista o demasiado fluxo de veículos nas grandes cidades a população enfrenta 
diariamente a falta de vagas para o estacionar o seu automóvel, além do 
transtorno para conseguir encontrar uma vaga, também existe a preocupação 
com a segurança pessoal e do veículo. 
Sendo assim surgem novas propostas para a solução de tal problema, 
uma delas é o estacionamento vertical. O trabalho em questão visa desenvolver 
um modelo de estacionamento rotativo vertical, propondo sua operação em 
shoppings e estacionamento de vias públicas. 
Consistindo basicamente em uma estrutura composta por gôndolas (onde 
os veículos ficarão estacionados) e a operação através de um motor elétrico. De 
acordo com N. Rudenko “Máquinas de elevação e transporte” este tipo de 
máquina é considerada uma máquina de elevação. 
Esse projeto evidência a possibilidade de construção de um elevador do 
tipo “Paternoster” para solucionar o problema de falta de vagas para 
estacionamentos em centros urbanos. A utilização de estacionamentos verticais 
pode ser considerada como uma solução à falta de espaço para os carros nas 
 
 
(Fl. Nr. 4/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
grandes cidades, já que ocupa uma pequena área de superfície e aumenta a 
segurança dos carros neles estacionados. 
O mercado potencial deste equipamento é promissor, uma vez que esta 
tecnologia ainda não é grandemente utilizada e a demanda de vagas para 
estacionamento é crescente, principalmente nas grandes cidades, onde existe 
um expressivo fluxo diário de veículos. 
 
1. 2 Objetivo 
 
O objetivo específico do trabalho em questão é o projeto e 
dimensionamento do sistema de transmissão do estacionamento vertical. 
 
1.3 Premissas do projeto 
 
1.3.1 Espécie e propriedades de cargas a serem manuseadas 
 
Seguindo o intuito do projeto o estacionamento vertical poderá ser 
instalado em edifícios como shoppings e hotéis sendo possível comportar até 6 
veículos. Priorizando certas características de automóveis que podem ser 
colocados neste sistema, como: peso mínimo de 900 kg e máximo de 2000 kg 
por gondola, elegendo estas características para estudo e fabricação do projeto. 
 
1.3.2 Capacidade horária requerida por unidade 
 
Uma das principais preocupações deste sistema está na espera de 
operação para deixar o veículo pronto para retirada, onde não se pode ter uma 
velocidade muito baixa e nem muito elevada. Ademais para determinar a 
capacidade de velocidade do estacionamento vertical é necessário saber o fluxo 
de veículos do shopping e/ou estacionamento de vias públicas em que ele será 
instalado. A partir dessa premissa é possivel definir a velocidade de atuação do 
sistema e se este será capaz de atender o fluxo de veículos requerido. 
 
 
 
(Fl. Nr. 5/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
1.3.3 Direção e distância do percurso 
 
O estacionamento vertical está tipificado em um percurso cíclico. 
 
 1.3.4 Métodos de empilhar cargas nos pontos inicias, intermediários 
e finais 
 
A gondola é o método de elevação de carga do estacionamento vertical, 
sendo este o mecanismo de içamento do sistema. 
 
1.3.5 Característica no processo de produção relacionados a carga 
 
Na produção será necessário o uso de guindaste para suspender a 
estrutura para que seja feita a fixação de componentes do sistema, por solda e 
parafusos em locais especificados em projeto. 
 
 1.3.6 Condições especificas do local 
 
 Requer um espaço fixo, sendo fácil de mover e reinstalar. É imprescindível 
que as condições do solo estejam adaptadas e adequadas para a instalação do 
equipamento. Sendo necessário levar em consideração a carga que será 
aplicada na base da estrutura, para que o solo esteja preparado para suporta-la. 
 
 1.3.7 Custos operacionais 
 
Custo da compra de material para atender ao projeto e as demandas a 
serem cumpridas, serviços especializados, custo de mão de obra da produção 
de materiais já cortados em dimensões correta para a solda, equipe geral para 
produção do projeto. Contratação de mão de obra terceirizada para pintura do 
projeto. Funcionário administrativo para compra das peças. Licenciamento e 
teste de segurança do projeto. 
 
 
 
 
(Fl. Nr. 6/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
2 ESTRUTURA ANALÍTICA DO PROJETO – EAP 
 
 
Figura 1. EAP. Fonte: Própria. 
 
3 ANÁLISE NORMATIVA 
 
Para o dimensionamento da estrutura e realização dos cálculos para 
validação do projeto, deve-se avaliar a força do vento. Visto que esta tem uma 
influência considerável sobre a estrutura. Além disso, necessita-se determinar 
alguns parâmetros, tais como a máxima velocidade média do vento e o tempo 
de atuação de uma rajada, como determina a NBR 6123 (ABNT, 2013) - Forças 
devidas ao vento em edificações. 
A NBR 6120 define cargas acidentais como toda aquela que pode atuar 
sobre a estrutura de edificações em função do seu uso (pessoas, móveis, 
materiais diversos, veículos etc.). 
Deve-se também ser acrescentado a NBR 14712 para estabelecer os 
requisitos de segurança para construção e instalação de plataformas elevatórias 
 
 
(Fl. Nr. 7/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
de cargas elétricas. Com acréscimo da NBR – 8400 com diretrizes básicas para 
o cálculo das partes estruturais e componentes mecânicos dos equipamentos de 
levantamento e movimentação de cargas, independendo do grau de 
complexidade ou do tipo de serviço do equipamento.4 DIMENSIONAMENTO 
 
Figura 2. Projeto - Estacionamento vertical. Fonte: Inspecta. 
 
 
 
 
 
 
 
(Fl. Nr. 8/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
 
Figura 3. Engrenagem. Fonte: Inspecta. 
 
Figura 4. Eixo. Fonte: Inspecta. 
 
 
(Fl. Nr. 9/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
Parâmetros considerados para o dimensionamento do sistema de 
transmissão: 
 Peso mínimo: 900 kg 
 Peso máximo por gondola: 2000 kg 
 Material: Aço 1045 trefilado 
 Escoamento: 450 uPa 
 Resistência a tração: 585 uPa 
 E: 190 GPa 
 Poisson: 0,27 
 
 Comprimento do eixo: 500 cm + 281 cm 
 Diâmetro: 24 cm 
 Engrenagem 1: 31,27 cm 
 Engrenagem 2: 61,2 cm 
 Engrenagem 3: 96,63 cm 
 
 Torque = r x F x sen (0,12 m) x (20 Kn) x ( sen 90°) = 2,4 KN 
 
 J = 1/2 π (0,12m) ^4 = 3,2572 m 
 
 Tmax = 2,4 nm x (0,12m) / 3,2772 m 0,0878 KN/m 
 
 Torque = (0,12m) x (60Kn) x (sen 90°) 7,2 KN/m 
 
 Tmax = 7,2 Knm x (0,12m) / 3,2772 m 0,2648 KN/m 
 
 Torque = (0,12) x (120 Kn) x (sen 90°) = 14,4 KNm 
 
 Tmax = (14,4 Knm) x (0,12 m) / 3,2772 0,5272 KPa 
 
 
 
 
 
 
(Fl. Nr. 10/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
 100 100 100 100 100 
 20 KN 20Kn 
 500 cm 
 
 20Kn x 5m = 100 KNm 
 20Kn x 4m = 80 KNm 
 20Kn x 3m = 60 KNm 
 20Kn x 2m = 40 KNm 
 20Kn x 1m = 20 KNm 
 
 Tensão cisalhamento 
 
 σ= 20 Kn / π 0,122 442,09 MPa 
 
4 Fx = 60 KN = 15 KN 
 
F = √15KN +
2 20KN 2 
 
 25 KN 
 
 
σ = 15 KN / 0,45 = 33,3 upa 
 
Tfz = 25 KN / π r2 = 552 upa 
 
Tmax = 2v / a = 2552 upa/ 0,45 2,4 GPa 
 
𝜃 = TL / GJ = (2,4 KNm) x (5m) / (190 GPa) x (3,2572) 0,019 
 
 
 Para potência será definido 200 rpm potência mínima 
 
 Velocidade = 0,5 m/s 
 
 
 
(Fl. Nr. 11/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
 Potencia: 
 
H = T / 63025 = 2,4 KN x 200 rpm / 63025 = 7,61x10-3 = 7,61 Cv 
𝜃 = (7,4 KNm) x (5m) / (190GPa) x 3,2572 m = 0,059 
H = (7,4 KNm) x (200 rpm) / 63025 = 23,48 Cv 
𝜃 = (14,4) x (5m) / (190 GPa) x (3,2572) = 0,1163 
 
 Potencia 
 
H = (14,4 KNm) x (200 rpm) / 63023 = 0,04596 = 45,69 Cv 
𝜃 (14,4) x (5) / (190 GPa) x 3,2672 = 0,1163 
H = (14,4 KNm) x (200 rpm) = 0,04569 = 45,69 Cv 
 
 Energia de deformação 
 
V1 = T2L / 2GJ = (2,4 KNm)2 x (5) / 2(190 GPa) x (3,2572) = 0,023 
V = (7,4)2 x (5) / 2 (190 GPa) x (3,2572) = 0,2212 
V = (14,4)2 x (5) / 2(190 GPa) x (3,2572) = 0,8376 
 
 Engrenagem de dentes retos 
 
Engrenagem 1 e 2 
 D = 21,27 cm 
 T = 2,4 KNm; 7,4 KNm; 14,4 KNm 
 Rpm = 200 
 N = 38 
 
Engrenagem 1 e 2 tem o mesmo torque, mas diâmetros diferentes 
 
 
 
 
 
 
 
(Fl. Nr. 12/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
Engrenagem 1 
 
P1 = 38 / 31,29 cm = 1,2152 
M1 = 21,27 / 38 = 0,9807 cm 
Ρ1 = π d / n = π m = 0,9807π = 3,091 
 
P2 = 29 / 61,2 = 0,4738 
M2 = 61,2 / 29 = 2,110 
 
P2 = πm = 6,62 
Wt = 60(103) H / πd 
Wt = [60(103) x71] / π (3127mm) (200rpm) = 0,2323 KN 
Wt = [60(103) (45,69 Cv) / π (3127) (200rpm) = 0,7170 KN 
Wt = [60(103) x (45,69Cv) ] / π (3127) x (200rpm) = 1,3952 KN 
 
 Torque: 
 
T = d/2 Wt 
T = 3127mm (0,2323 KN) / 2 = 363,20 KNmm 
T = 3127mm (0,7170) / 2 = 1121 KNmm 
T = 3127mm (1,3952) / 2 = 2181,39 KNmm 
 
 Engrenagem 3: 
 D = 96,63 cm 
 N = 120 
 T = 363,20 KNmm; 1121 KNmm; 2181 KNmm 
 
M3 = 96,63/ 120 = 0,8052 
P3 = 120 / 96,63 = 1,24 
P3 = π m = 0,8052 π = 2,5296 
 
 
 
 
(Fl. Nr. 13/13 Estacionamento Vertical - Transmissão) 
(Disciplina: Máquinas de Elevação e Transporte) 
 
Wt = (60(103)) x 7,61 / π (9663) x (200 rpm) = 0,075 KN 
Wt = (60(103)) x 23,48 / π (9663) x (200 rpm) = 0,2320 KN 
Wt = (60(103)) x 45,69 / π (9663) x (200 rpm) = 0,4515 KN 
 
T3 = 9663(0,075) / 2 = 362,36 KNmm 
T3 = 9663(0,2320) / 2 = 1120 KNmm 
T3 = 9663(0,4515) / 2 = 1281 KNmm 
 
 
 
 
	1 INTRODUÇÃO
	1.1 Contextualização
	1. 2 Objetivo
	1.3 Premissas do projeto
	1.3.1 Espécie e propriedades de cargas a serem manuseadas
	1.3.2 Capacidade horária requerida por unidade
	1.3.3 Direção e distância do percurso
	2 ESTRUTURA ANALÍTICA DO PROJETO – EAP
	3 ANÁLISE NORMATIVA
	4 DIMENSIONAMENTO