Trabalho 2 GB

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CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA 
 
 
DANY CAROLINE GUARAIS LEDUR 
JOSE HENRIQUE DA SILVA 
KELVIN MÜLLER MINHOS 
SUSANA SOSTISSO 
VITÓRIA SANTIAGO PAIM DOS SANTOS 
 
 
 
MÁQUINA ELETROPNEUMÁTICA PARA DECAPAR CABOS 
ELÉTRICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caxias do Sul 
2023 
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1 INTRODUÇÃO 
Uma máquina automática de decape de fios e cabos consiste no 
descascamento de cabos, para remover o isolamento da parte metálica. Essa 
máquina faz esse serviço mais rápido que decapadores manuais, e são utilizados 
por empresas que precisam fazer essa extração em um volume maior de cabos, com 
uma produtividade alta e com mais precisão. Entretanto, essas máquinas têm 
capacidade limitada para atender diferentes diâmetros de fio. 
O presente trabalho possui como objetivo apresentar a descrição algébrica e 
ciclo de funcionamento de uma máquina eletropneumática decapadora de cabos. 
Essa máquina funcionará através de atuadores pneumáticos, possuirá alimentação 
manual do cabo, via operador, e o acionamento do decape será pneumático, via 
pedal. Sua pressão de trabalho pode ser de 6 a 8 bar. 
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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
A máquina decapadora de cabos funcionará através de atuadores 
pneumáticos, que são responsáveis por transformar a energia pneumática em 
energia cinética, ocasionando, portanto, o movimento. As vantagens de utilizar 
esses cilindros é que são componentes simples, de design compacto, capacidade 
em lidar com cargas pesadas, oxigênio direcionado de forma simples e segura, 
tecnologia limpa e maior duração e proteção ao superaquecimento. 
A máquina funcionará através de um pedal, que será acionado pelo operador. 
No momento em que o pedal for acionado, os atuadores “A” e “B” avançam, e 
prensam o cabo, fixando ele. Quando esses cilindros atingem o final de curso, os 
cilindros “C” e “D” são ativados e realizam o decape dos cabos, já que são esses 
atuadores que possuem as ferramentas de decapagem. Após atingir o final de curso 
dos cilindros “C” e “D”, o atuador “E” é ativado, realizando o afastamento das 
ferramentas de decapagem. O final de curso do cilindro “E” que diz que o ciclo foi 
finalizado. A máquina só volta a funcionar após acionar o pedal novamente. 
 
 
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3 MATERIAIS E MÉTODOS 
Abaixo estão listados os materiais utilizados para a realização do projeto em 
questão, com as quantidades necessárias e o preço total dos insumos. 
1 Amortecedor, R$85,00; 
1 Base deslizante para fio, R$48,00; 
1 Botão de emergência + identificador, R$63,00; 
4 Cabeçote para fim de curso com rolete ZCE02, R$618,80; 
100 metros de cabo PP 2X0,5mm², R$130,90; 
2 Cilindros ISO6431 32X25 MK H. passante aço cromado, R$398,22; 
1 Cilindros ISO6431 40X115 perfil H. passante aço cromado, R$301,42; 
2 Cilindros ISO6431 50X30 MK aço9 cromado, R$463,66; 
1 Conjunto de corte de cabo até 20mm, R$376,00 
4 Corpo fim de curso ZCMD21L2 (C/cabo 2MT) Schneider, R$1.727,28; 
1 Estrutura corpo, R$1.250,00 
1 Filtro regulador de ar ¼, R$90,00; 
2 Flange do cilindro 40, R$248,00; 
1 Fonte chaveada 15A 12V 180W bivolt, R$40,00; 
1 Kit 10 conexão pneumática engate rápido união em T, R$88,31; 
1 Kit 10 conexão pneumática macho 1/8X6mm, R$70,70; 
10 Metros de mangueira pneumática tubo 6mm, R$65,00; 
1 Módulo relé 16 canais 12V com optoacoplador/Nf-Enf-e, R$140,00; 
1 Pedal elétrico 1NA+1NF amarelo, R$138,42; 
1 Tubo corrugado ½” sem corte 14mm, R$72,63; 
1 Válvula de bloqueio para preparação do ar, R$321,00; 
3 Válvula pneumática duplo solenoide 5/3 vias ¼ C.F 12V, R$419,40. 
O custo aproximado, em matéria prima, previsto é de R$7.155,74. 
Considerando uma boa margem de oscilação, pode ser considerado um custo de 
R$10000 para a fabricação deste maquinário. 
 
 
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4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS 
A sequência algébrica dos movimentos dos atuadores é apresentada a seguir. 
 
Abaixo, segue imagens do diagrama trajeto-passo, figuras 1, 2 e 3. Frisando 
que, os atuadores “A” e “B” funcionam para fixar o cabo elétrico na máquina, os 
atuadores “C” e “D” servem para decapar o cabo, e o atuador “E” opera para afastar 
os atuadores que decapam o cabo. No diagrama a letra “F” significa frente e a letra 
“A” significa atrás. 
Figura 1 – Diagrama trajeto-passo dos cilindros A e B 
 
Fonte: Autores 
 
Figura 2 – Diagrama trajeto-passo dos cilindros C e D 
 
Fonte: Autores 
 
Figura 3 – Diagrama trajeto-passo do cilindro E 
 
Fonte: Autores 
 
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Abaixo, segue diagrama do circuito de forma pneumático finalizado, figura 4. 
 
Figura 4 – Diagrama do circuito pneumático 
 
Fonte: Autores 
 
Na figura 5 é possível visualizar como ficaria o circuito pneumático em uma 
lógica eletropneumática. É importante ressaltar que a imagem ilustra apenas como 
ficaria a lógica pneumática, desconsiderando a lógica elétrica. 
 
Figura 5 – Diagrama do circuito eletropneumático 
 
Fonte: Autores 
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As etapas dos cálculos foram feitas com base nas fórmulas correspondente 
na figura 6. Elas foram utilizadas para calcular o consumo de cada cilindro e depois 
utilizadas no cálculo do consumo geral de ar comprido. 
 
Figura 6 – Fórmulas 
 
Fonte: Autores 
 
 Na figura 7 pode-se observar o cálculo de consumo dos cilindros de fixação, 
além de algumas métricas que foram definidas inicialmente. Após obter o resultado 
do ciclo ser 7 segundos, obteve-se uma quantidade de 8 ciclos por minutos. Para 
finalizar os cálculos foi considera uma eficiência de 88%, gerando um nc de 7 ciclos 
por minuto. 
 
Figura 7 – Métricas e Cilindro A e B 
 
Fonte: Autores 
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Já as figuras 8 e 9 demonstram o raciocínio por detrás dos cálculos referente 
aos demais cilindros. Outro ponto a figura 9 é possível visualizar o cálculo de 
consumo por hora e sua capacidade de produção aproximada. 
 
Figura 8 – Cilindro C e D 
 
Fonte: Autores 
 
Figura 9 – Cilindro E e cálculo finais 
 
Fonte: Autores 
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5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Circuitos pneumáticos se tornaram um meio simples e com investimento 
relativamente baixo para a realização de automatização industrial. Além de 
contribuírem com a redução de custos operacionais, e possuírem fácil 
implementação e manipulação. 
O equipamento foi projetado tendo essas considerando as afirmações acima. 
Visto que, o preço de venda de uma máquina similar é de R$14.500, se a máquina 
fornecida for vendida à um preço parecido, o lucro seria de, aproximadamente, 45%. 
 
 
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REFERÊNCIAS 
https://www.conecfit.com.br 
www.eletroflash.com.br 
https://www.meucompressor.com.br 
https://www.omtec.ind.br/decapadoras-de-cabos-semiautomatica-md-31.php 
https://www.meucompressor.com.br/