MEC-1

Prévia do material em texto

- 1 de 8 -
PARTE B: SUMÁRIO 
CURSO DE FORMAÇÃO DE OFICIAL DE MÁQUINAS DA MARINHA MERCANTE 
(FOMQ) 
DISCIPLINA: ELEMENTOS DE MÁQUINAS 
PRÉ-REQUISITO: Física 
CARGA HORÁRIA TOTAL: 40 HORAS-AULA (30 HORAS) 
SIGLA: MEC-1 JAN/2014 
1. PROPÓSITO GERAL DA DISCIPLINA 
Proporcionar ao aluno conhecimentos para calcular com o uso de ferramentas computacionais os 
principais esforços que ocorrem nas transmissões de movimento e nos mecanismos elevatórios das 
máquinas marítimas, conforme estabelecido na Tabela A-III/1 da Seção A-III/1 da Parte A do 
Código da Convenção STCW-78, como emendado. 
2. UNIDADES DE ENSINO E CONTEÚDOS 
C a r g a 
H o r á r i a
E1 P1 T1
1 - Cinemática dos mecanismos articulados - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
1.1 - mecanismos articulados; 
1.2 - equações vetoriais das velocidades e aceleração de um mecanismo plano 
articulado de quatro barras; e 
1.3 - velocidade e a aceleração do mecanismo biela manivela. 
4 – 4 
2 - Resistência passiva nas máquinas - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
2.1 - resistências passivas; 
2.2 - atritos: de escorregamento, de rolamento, seco, fluido e semifluido; 
2.3 - rendimento de uma máquina; 
2.4 - força motriz e perdas na resistência ao enrolamento e desenrolamento de 
cordas e cabos em tambores cilíndricos; 
2.5 - potência fornecida pelo motor no enrolamento de um cabo ou uma corda 
sobre um tambor cilíndrico; e 
2.6 - perdas por rigidez no enrolamento e desenrolamento de correntes em 
polias. 
6 – 6 
3 - Freios e embreagens - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
3.1 - diferenças entre freios e embreagens; 
3.2 - funcionamento de um freio de sapata e cinta; 
3.3 - momentos de frenagem e forças atuantes nos freios de cinta e sapatas; 
3.4 - o momento, a potência transmitida e força axial de uma embreagem de 
discos múltiplos e cônica; 
3.5 - principais cuidados relacionados à operação das máquinas dotadas de 
freios e embreagens; e 
3.6 - principais defeitos que ocorrem nos freios e embreagens. 
4 2 6 
4 - Aparelhos de laborar - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
4.1 - aparelhos de laborar a bordo de navios; 
4.2 - polia fixa e polia móvel; 
4.3 - talha; 
3 1 4 
 
E (aula expositiva); P (aulas práticas); T (Total de aulas) 
 
 - 2 de 8 -
2. UNIDADES DE ENSINO E CONTEÚDOS 
C a r g a 
H o r á r i a
E1 P1 T1
4.4 - ação da força motriz de acionamento em talhas; 
4.5 - termo técnico “auto-retenção“ em uma talha diferencial; 
4.6 - principais cuidados a observar no manuseio das talhas; e 
4.7 - principais defeitos que ocorrem nas talhas. 
5 - Transmissão de movimento - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
5.1 - principais formas de transmissão de movimento; 
5.2 - classificação das engrenagens quanto à posição dos eixos de 
transmissão, a tarefa ou destino de trabalho e ao perfil do dente; 
5.3 - lei fundamental do engrenamento; 
5.4 - relação de transmissão de uma engrenagem; 
5.5 - principais termos técnicos construtivos utilizados nas engrenagens 
cilíndricas de dentes retos e helicoidais de eixos paralelos; 
5.6 - módulo de um par de engrenagens cilíndricas de dentes retos e 
helicoidais de dentes paralelos em função do momento transmitido, da 
potência, rotação, do número de dentes e do material de fabricação da 
engrenagem; 
5.7 - módulo de uma transmissão rosca sem fim em função da potência, da 
rotação e do número de dentes da coroa; 
5.8 - forças atuantes nos dentes de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos 
e helicoidais; 
5.9 - correias quanto ao tipo construtivo; 
5.10 - relação de transmissão de uma correia incluindo a polia escalonada; 
5.11 - forças no ramo de uma correia plana e trapezoidal; 
5.12 - quantidade e o comprimento de uma correia trapezoidal em função do 
serviço selecionado para a utilização da correia; e 
5.13 - principais cuidados e as falhas com as engrenagens e correias a bordo. 
8 2 10
6 - Volantes e reguladores de velocidade - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
6.1 - finalidade do volante como armazenador de energia de rotação; 
6.2 - momento de inércia do volante em função do peso e do diâmetro; 
6.3 - trabalho armazenado e a potência fornecida pelo volante; 
6.4 - regulador de velocidade; e 
6.5 - contrapesos e as velocidades angulares de descida e subida das esferas 
do regulador Porter. 
2 – 2 
7 - Mecanismos elevatórios de carga - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
7.1 - momentos das forças de inércia das massas em rotação e translação em 
função da r.p.m. e da velocidade linear da carga do mecanismo 
elevatório; 
7.2 - tempo e força no cabo do aparelho de elevação durante a frenagem da 
carga em descida; 
7.3 - momento e força de frenagem atuantes no eixo da coluna giratória de um 
guindaste de bordo durante a operação; e 
7.4 - potência do motor do mecanismo elevatório em função da força no cabo 
de elevação e da velocidade de translação da carga. 
3 1 4 
 Avaliação 4 4 
CARGA HORÁRIA TOTAL EM HORAS-AULAS 34 6 40
 - 3 de 8 -
PARTE C: PROGRAMA DETALHADO DA DISCIPLINA 
 
1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS RE2 RB2 RI2
1 - Cinemática dos mecanismos articulados (4 horas-aula) - - - - - - - - - - - - - - 
1.1 - conceituar mecanismos articulados; 
1.2 - analisar equações vetoriais das velocidades e aceleração de um 
mecanismo plano articulado de quatro barras; e 
1.3 - calcular a velocidade e a aceleração do mecanismo biela manivela. 
RE16 RB1 
a 
RB4
LT1
RI1 
a 
RI4 
2 - Resistência passiva nas máquinas (6 horas-aula) - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
2.1 - definir: 
- resistências passivas; 
- atrito de escorregamento; 
- atrito de rolamento; 
- atrito seco; 
- atrito fluido; e 
- atrito semifluido; 
2.2 - explicar o significado de rendimento de uma máquina; 
2.3 - calcular a força motriz e perdas na resistência ao enrolamento e 
desenrolamento de cordas e cabos em tambores cilíndricos; 
RE10 
a 
RE12
RE16
 
 
 
 
RB1 
a 
RB4
 
 
 
 
 
LT1
RI1 
a 
RI2 
 
 
 
3 - Freios e embreagens (6 horas-aula) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
3.1 - estabelecer as diferenças entre freios e embreagens; 
3.2 - explicar o funcionamento de um freio de sapata e cinta; 
3.3 - calcular os momentos de frenagem e as forças atuantes nos freios de 
cinta e sapatas; 
3.4 - calcular o momento, a potência transmitida e força axial de uma 
embreagem de discos múltiplos e cônica; 
3.5 - citar os principais cuidados relacionados à operação das máquinas 
dotadas de freios e embreagens; e 
3.6 - citar os principais defeitos que ocorrem nos freios e embreagens. 
RE10 
a 
RE12
RE16
RB1 
a 
RB4
 
LT1
RI1 
a 
RI4 
 
4 - Aparelhos para laborar (4 horas-aula) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
4.1 - justificar a necessidade do uso dos aparelhos de laborar a bordo de 
navios; 
4.2 - diferenciar polia fixa e polia móvel; 
4.3 - definir talha; 
4.4 - classificar as talhas quanto à ação da força motriz de acionamento em 
talhas; 
4.5 - calcular a força motriz atuando em uma talha simples, diferencial 
exponencial quando a ação se faz nas polias móvel e fixa, 
considerando o coeficiente de perdas por atrito; 
4.6 - explicar o significado termo técnico “auto-retenção“ em uma talha 
diferencial; 
4.7 - citar os principais cuidados a observar no manuseio das talhas; e 
4.8 - mencionar os principais defeitos que ocorrem nas talhas. 
 
RE11 
RE12
RE16
 
 
RB1 
a 
RB4
 
LT1
RI1 
a 
RI4 
 
 
5 - Transmissão de movimento (10 horas-aula) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
5.1 - explicar principais formas de transmissão de movimento; 
RE11 
e 
RB1 LT1
RI12 RE (Referência Especiais); RB ( Referências Bibliográficas); e RI (Recursos instrucionais) 
 - 4 de 8 -
5.2 - classificar as engrenagens quanto à posição dos eixos de transmissão, a 
tarefa ou destino de trabalho e ao perfil do dente; 
5.3 - explicar a lei fundamental do engrenamento; 
5.4 - definir a relação de transmissão de uma engrenagem; 
5.5 - explicar os principais termos técnicos construtivos utilizados nas 
engrenagens cilíndricas de dentes retos e helicoidais de eixos 
paralelos; 
5.6 - calcular o módulo de um par de engrenagens cilíndricas de dentes retos 
e helicoidais de dentes paralelos em função do momento transmitido, 
da potência, rotação, do número de dentes e do material de fabricação 
da engrenagem; 
5.7 - calcular o módulo de uma transmissão rosca sem fim em função da 
potência, da rotação e do número de dentes da coroa; 
5.8 - calcular as forças atuantes nos dentes de uma engrenagem cilíndrica de 
dentes retos e helicoidais; 
5.9 - classificar as correias quanto ao tipo construtivo; 
5.10 - definir a relação de transmissão de uma correia incluindo a polia 
escalonada; 
5.11 - calcular as forças no ramo de uma correia plana e trapezoidal; 
5.12 - calcular, através de tabelas técnicas, a quantidade e o comprimento 
de uma correia trapezoidal em função do serviço selecionado para a 
utilização da correia; e 
5.13 - citar os principais cuidados e as falhas com as engrenagens e correias 
a bordo dos navios. 
RE12
RE16
a 
RB4
 
a 
RI4 
 
6 - Volantes e reguladores de velocidade (2 horas-aula) - - - - - - - - - - - - - - - 
6.1 - explicar a finalidade do volante como armazenador de energia de 
rotação; 
6.2 - calcular o momento de inércia do volante em função do peso e do 
diâmetro; 
6.3 - calcular o trabalho armazenado e a potência fornecida pelo volante; 
6.4 - definir regulador de velocidade; e 
6.5 - calcular o contrapeso e as velocidades angulares de descida e subida 
das esferas do regulador Porter. 
RE12 
e 
RE16
 
RB1 
a 
RB4
 
LT1
RI1 
a 
RI4 
 
 
7 - Mecanismos elevatórios de carga (4 horas- aulas) - - - - - - - - - - - - - - - - - 
7.1 - calcular momento de inércia das massas em rotação e translação em 
função da r.p.m. e da velocidade linear da carga do mecanismo 
elevatório; 
7.2 - calcular o momento das forças de inércia das massas em rotação; 
7.3 - calcular o tempo e força no cabo do aparelho de elevação durante a 
frenagem da carga em descida; 
7.4 - calcular o momento e força de frenagem atuante no eixo da coluna 
giratória de um guindaste de bordo, quando a carga é arrastada em 
movimento elevatório de translação e rotação; e 
7.5 - calcular a potência do motor do mecanismo elevatório em função da 
força no cabo de elevação e da velocidade de translação da carga. 
RE11 
e 
RE12
RE16
RB1 
a 
RB4
 
LT1
RI1 
a 
RI4 
 
 
2. DIRETRIZES ESPECÍFICAS E PRÁTICAS PEDAGÓGICAS 
a) Critérios para a aplicação da disciplina: 
I) os conteúdos das unidades de ensino foram definidos em conformidade com os 
padrões de competência estabelecidos na Regra III/1, Seção A-III/1, Tabela A-III/1 da 
Convenção e respectivo Código STCW-78, como emendados; 
 - 5 de 8 -
II) o professor deverá elaborar o seu plano de aulas, assim como as folhas tarefas das 
aulas práticas e estimular a aplicação da língua inglesa na leitura, interpretação e tradução de 
textos sobre o sistema de máquinas e equipamentos auxiliares; 
III) no desenvolvimento do conteúdo deve ser empregada linguagem clara e objetiva com 
a utilização de exemplos simples, aumentando gradativamente sua complexidade até o alcance 
de objetivos pré-estabelecidos e relacionar, sempre que possível, o conteúdo a outros já 
assimilados; 
IV) as aulas expositivas, sempre que possível, deverão conter exemplos práticos sobre os 
conteúdos abordados; 
V) as aulas práticas deverão ser ministradas com o foco na operação e identificação, 
pois a parte de manutenção será ministrada em MAQ-3. 
VI) recomenda-se que os assuntos ministrados sejam relacionados, no que couber às 
diretrizes estabelecidas nas Convenções MARPOL e SOLAS; e 
VII) deverá ser estimulado o trabalho de pesquisa por parte dos alunos, preferencialmente 
em grupos, de forma que haja aprofundamento dos conteúdos propostos para estudo. 
b) Limite máximo de alunos por turma: 30 (trinta) 
c) Pessoal necessário: além do professor, um docente (auxiliar) para as aulas práticas e um 
técnico de laboratório. 
d) Perfil dos docentes: os docentes designados para ministrarem os assuntos propostos devem 
atender às exigências especificadas no item seis da Parte A e em conformidade aos conteúdos 
poderão ser: 
I) Aquaviário: Oficial de Máquinas com curso de aperfeiçoamento; 
II) Militar da MB: Oficial com especialização em mecânica; e 
III) Outros profissionais com curso ou especialidade em mecânica: Engenheiro Naval / 
Engenheiro Mecânico. 
e) Locais das Aulas: sala de aula e laboratório de mecânica. 
3. AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM 
a) a avaliação da aprendizagem será realizada por meio de duas provas teóricas, a primeira 
abrangendo as U.E 1 a 4 e a segunda, com todas as U.E, aplicada ao final do curso; e 
b) serão destinados quatro horas-aulas para avaliação. 
4. RECURSOS INSTRUCIONAIS (RI) 
RI1 - quadro branco; 
RI2 - conjunto multimídia; 
RI3 - filmes; 
RI4 - outros a critério do instrutor. 
5. REFERÊNCIAS ESPECIAIS (RE) 
RE1 - BRASIL. Lei nº 007573 de 23 de dezembro de 1986. Lei do Ensino Profissional 
Marítimo. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, 
DF, 30/12/1986, Pag. 019930 COL 2. 
RE2 - ________. Lei nº 9.537, de 11 de dezembro de 1997. LESTA. Dispõe sobre a segurança 
do tráfego aquaviário em águas sob jurisdição nacional e dá outras providências. Diário 
Oficial da República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 12 dez. 1997. 
 - 6 de 8 -
RE3 - ________. Decreto nº 2596, de 18 de maio de 1998. RLESTA. Regulamenta a Lei nº 
9.537, de 11 de dezembro de 1977, que dispõe sobre a segurança do tráfego aquaviário em 
águas sob jurisdição nacional. 
RE4 - ________. Ministério da Defesa. Marinha do Brasil. Diretoria de Portos e Costas. Normas 
da Autoridade Marítima para Embarcações Empregadas na Navegação em mar Aberto 
(NORMAM-01). Rio de Janeiro, 2011. 
RE5 - ________. Ministério da Defesa. Marinha do Brasil. Diretoria de Portos e Costas. Normas 
da Autoridade Marítima para Embarcações Empregadas na Navegação Interior 
(NORMAM-02). Rio de Janeiro, 2011. 
RE6 - Normas da Autoridade Marítima para Inspeções Navais (NORMAM-07). Rio de Janeiro, 
2011. 
RE7 - ________. Ministério da Defesa. Marinha do Brasil. Diretoria de Portos e Costas. Normas 
da Autoridade Marítima para Aquaviários (NORMAM-13/DPC). Rio de Janeiro, 2011. 
RE8 - ________. Ministério da Defesa. Marinha do Brasil. Diretoria de Portos e Costas. Normas 
da Autoridade Marítima para o Ensino Profissional Marítimo Vol. 1 – Aquaviários 
(NORMAM 30/DPC Vol. 1 - Aquaviários). Rio de Janeiro, 2012. 
RE9 - ________. Convenção Internacional sobre Padrões de Instrução, Certificação e Serviço de 
Quarto para Marítimos – STCW-78, como emendada. Edição em Português: Rio de 
Janeiro: DPC, 2012. 
RE10 - ________. Convenção Internacional sobre Padrões de Formação, Certificação e Serviço 
de Quarto para Tripulantes de Embarcações de Pesca 1995 – STCW-F. Edição em 
português: Brasil, Rio de Janeiro: Marinha do Brasil – DPC, 1998. 
RE11 - ________. Convenção Internacional para Prevenção da Poluição por Navios 1973 - 
(MARPOL, 1973, consolidada 2011). Edição em português: Brasil, Rio de Janeiro: 
Marinha do Brasil – DPC, 2012. 
RE12 - International Maritime Organization - FAO/OIT/IMO - Documento Guía para la 
Formación y Titulación del Personal del Buque Pesquero. London: IMO, 2001. 
RE13 - ________. Resolución A.484(12): Princípios básicos a observar durante la guardia en la 
navegación a bordo de embarcaciones pesqueiras. 
RE14 - ________. Articles,protocol, annexes unified interpretations of International Convention 
for Prevention of Pollution from Ships, 1973, as modified by protocol of 1978. 
Consolidated Edition 2011. MARPOL – 73/78, London: IMO, 2011. 
RE15 - __________. International Convention for the Safety of Life at Sea, 1974 (SOLAS 1974). 
Consolidated Edition 2009, London: IMO, 2009. 
RE16 - __________. Manual on Chemical Pollution - Section 1 – Problem Assessment and 
Response Arrangements (1999 Edition) STW 43/3/5 Annex, page 146 - IMO Sales No. 
IA630E ISBN 978-92-801-60963. 
RE17 - __________. Manual on Chemical Pollution - Section 2 – Search and Recovery of 
Packaged Goods Lost at Sea (2007 Edition) - IMO Sales No. IA633E ISBN 978-92-801-
42228. 
RE18 - __________. IMO/UNEP Guidelines on Oil Spill Dispersant Application Including 
Environmental Considerations (1995 Edition) - IMO Sales No. IA575E ISBN 978-92-
801-13327. 
 - 7 de 8 -
RE19 - __________. Manual on Oil Spill Risk Evaluation and Assessment of Response 
Preparedness (2010 Edition) - IMO Sales No. I579E ISBN 978-92-801-15123. 
RE20 - __________. Guidelines for the Development of Shipboard Marine Pollution Emergency 
Plans (2010 Edition) - IMO Sales No. IB586E ISBN 978-92-801-15185. 
RE21 - __________. International Convention on the Control of Harmful Antifouling Systems 
(AFS) ON SHIPS, 2001 (2005 Edition) IMO Sales No. IA680E - ISBN 978-92-801-
41955 
RE22 - ____________. International Convention for the Safety of Life at Sea, 1974, (SOLAS 
1974). Consolidated Edition 2009, London: IMO, 2009. 
RE23 - ____________. Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at 
Sea, 1972 (COLREG 1972) – Consolidated Edition 2003. 
RE24 - ____________. IMO Standard Marine Communication Phrases – (IMO SMCP) – Edition 
2002, London: IMO, 2002. 
RE25 - ____________. Model Course 7.04 – Officer in Charge of an Engineering Watch - 
Edition 2013, London: IMO, STW 44/WP.6/Add.2/Rev.1 16 July 2013. 
6. LIVRO TEXTO (LT) 
LT1 - PROVENZA, Francesco, Mecânica Aplicada, vol. 1, 2 e 3. São Paulo: Pro-tec 1982. 
7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA (RB) 
RB1 - HIBBELER, R.C. Mecânica. São Paulo: L.T. C, 1998. 
RB2 - MERIAM, James L. Dinâmica. São Paulo: L.T. C, 1989. 
RB3 - BEER, Ferdinand P. e Jr., E. Russel Johnston, Cinemática e Dinâmica, São Paulo: 
Makron Books do Brasil Ltda. 1994. 
 
 
PARTE D – MANUAL DO DOCENTE 
 
1 - Introdução 
 
O presente manual tem como objetivo propiciar orientações sobre o material que será 
apresentado durante o curso. 
Em todos os elementos de transmissão e nos mecanismos elevatórios das máquinas marítimas, 
os cálculos da força motriz atuante, a variação do torque e potência de um motor com sua rotação e 
o rendimento fazem parte dos critérios para a seleção de máquinas apropriadas para auxiliarem na 
execução de determinadas tarefas com eficiência e segurança, assim como identificar as possíveis 
falhas e os cuidados a observar a bordos dos navios. 
O material do curso reflete os requisitos mínimos obrigatórios para oficiais de e Máquinas de 
maneira que, os auxiliem a desenvolver suas tarefas na manutenção preventiva e reparação no setor 
de máquinas, bem como, àquelas referentes e na tomada de decisões diante de situações que se 
apresentem. 
O Docente deverá ter conhecimento de que o curso visa agregar informações importantes para 
os oficiais da Marinha Mercante, designados para executar os serviços com responsabilidade a 
bordo de um navio. 
 - 8 de 8 -
Resguardadas as competências e habilidades exigidas para o exercício das atribuições 
contidas nas Normas da Autoridade para o Ensino Profissional Marítimo, conforme estabelecido na 
Regra III/1, da convenção STCW-78 e na Seção A-III/1, tabela A-III/1 do Código-STCW-78 como 
emendados. 
2 - Orientações Importantes 
 
O Docente deve destacar os assuntos de maior importância contidos no Livro Texto e 
relacioná-los com as referências bibliográficas, inclusive anotando as páginas onde podem ser 
encontrados. 
Deverão ser aplicados os métodos de ensino por competência, ou seja, ensinar fazer fazendo 
e discutir estudos de casos, enfatizando os assuntos listados a seguir: 
 
- Cinemática dos mecanismos articulados 
Serão desenvolvidos os tópicos enfatizando o cálculo da velocidade e a aceleração de 
mecanismos articulados, com o uso do conjunto multimídia. 
 
- Resistência passiva nas máquinas 
Serão desenvolvidos os tópicos enfatizando a definição de Resistência passiva em máquinas e 
o cálculo da potência e rendimento nas máquinas, com o uso do conjunto multimídia. 
 
- Freios e embreagens 
Serão desenvolvidos os tópicos enfatizando o funcionamento e as diferenças entre freios e 
embreagens, com o uso do conjunto multimídia. 
 
- Aparelhos para laborar 
Serão desenvolvidos os tópicos enfatizando necessidade do uso dos aparelhos de laborar a 
bordo de navios, com o uso do conjunto multimídia. 
 
- Transmissão de movimento 
Serão desenvolvidos os tópicos enfatizando as principais formas de transmissão de 
movimento, com o uso do conjunto multimídia. 
 
- Volantes e reguladores de velocidade Reguladores de velocidade 
Serão desenvolvidos os tópicos enfatizando explicar a finalidade do volante como 
armazenador de energia de rotação, com o uso do conjunto multimídia. 
 
- Mecanismos elevatórios de carga 
Serão desenvolvidos os tópicos enfatizando o cálculo da potência do motor, do mecanismo 
elevatório em função da força no cabo de elevação e da velocidade de translação da carga, com o 
uso do conjunto multimídia.