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ESCOLA TÉCNICA E ACADÊMICA DE ENGENHARIA CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA / ENGENHARIA MECÂNICA MIDIÃ,PAMELA,LORRAINE E GABRIEL RELATÓRIO TÉCNICO E ANÁLISE MINUCIOSA DE AUDITORIA DE FALHA: EIXO DE TRANSMISSÃO MECÂNICA DIADEMA - SP 2026 Ó É Á RELATÓRIO TÉCNICO E ANÁLISE DE AUDITORIA DE FALHA: EIXO DE TRANSMISSÃO MECÂNICA Trabalho acade�mico e estudo de caso te�cnico apresentado como requisito para avaliaça�o na disciplina de Ca� lculos Matema� ticos. Empresa Estudo de Caso: Metalforte Indu� striaProfessor(a) Orientador(a): Professor Paulo DIADEMA - SP 2026 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROJETO .................................. 4 2. ANÁLISE MINUCIOSA DOS ERROS E FALHAS DETECTADAS ........................4 2.1 Erro na Dimensa�o do Dia�metro do Eixo .......................................................... 4 2.2 Erros Conceituais e Nume�ricos de Massa, Peso e Densidade ....................... 5 2.3 Erros de Registro em Fluidos e Lubrificaça�o ................................................... 5 2.4 Erro de Escala em Pressa�o Hidra�ulica ............................................................ 6 2.5 Ana� lise Operacional: Sobrecarga de Torque e Causa da Quebra .................. 6 3. TABELA COMPARATIVA AUDITADA DOS DADOS ......................................... 7 4. CONCLUSÃO DA AUDITORIA ........................................................................... 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 9 1. INTRODUÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROJETO O presente relato� rio te�cnico apresenta uma ana� lise minuciosa de auditoria promovida sobre a documentaça�o de projeto e operaça�o do eixo de transmissa�o do fabricante Metalforte Indu� stria (Soluço� es Agr��colas). O objetivo central desta investigaça�o e� levantar, catalogar e comprovar tecnicamente as falhas conceituais, os erros de conversa�o de unidades no Sistema Internacional (SI) e o procedimento operacional inadequado que culminaram no colapso estrutural (quebra) do referido eixo. Durante o ciclo de desenvolvimento de sistemas meca�nicos e industriais, o rigor no registro de grandezas f��sicas e na aplicaça�o das normas te�cnicas e� fator determinante para garantir a segurança operacional e a integridade dos componentes. A falha investigada evidencia o impacto cascata gerado por inconsiste�ncias administrativas e documentais aliadas a pra� ticas inadequadas no cha�o de fa�brica. 2. ANÁLISE MINUCIOSA DOS ERROS E FALHAS DETECTADAS 2.1 Erro na Dimensão do Diâmetro do Eixo No documento da empresa, o dia�metro do eixo de transmissa�o consta registrado como 40 cm (quarenta cent��metros). Entretanto, o valor correto previsto no projeto executivo e� de 40 mm (quarenta mil��metros). A conversa�o direta entre as unidades demonstra a gravidade do erro: 40 cm = 0,40 m = 400 mm 40 mm = 0,04 m Anotar o dia�metro em cent��metros em vez de mil��metros representa um erro de escala de 10 vezes (dez vezes maior). Se o componente fosse produzido com 40 cm de dia�metro, o eixo apresentaria dimenso� es fisicamente incompat��veis com o alojamento dos rolamentos e acoplamentos da ma�quina, inviabilizando a montagem e deturpando completamente os ca� lculos de momento de ine�rcia e resiste�ncia dos materiais. 2.2 Erros Conceituais e Numéricos de Massa, Peso e Densidade A auditoria identificou a equ��voca conceituaça�o entre massa (quantidade de mate�ria) e peso (força resultante da atraça�o gravitacional). O documento original trazia registrado o valor de Peso = 18 N para um conjunto meca�nico de massa m = 18 kg. A relaça�o fundamental da segunda lei de Newton aplicada a� gravidade e� expressa por P = m × g. Aplicando a aceleraça�o da gravidade padra�o adotada no projeto (g = 10 m/s²): P = 18 kg × 10 m/s² = 180 N (Valor Correto) P_registrado = 18 kg × 1 m/s² = 18 N (Valor Errado) Constatou-se que o responsa�vel pela anotaça�o utilizou erroneamente g = 1 m/s², resultando em uma força peso 10 vezes menor que a real. Adicionalmente, a massa do eixo anotada no projeto era de 4,5 kg, pore�m o ca� lculo anal��tico revisado apontou 3,45 kg, valor extremamente coerente com a mediça�o f��sica efetuada na fa�brica (3,46 kg). Outro erro cr��tico identificado refere-se a� densidade do aço. Constava no projeto a densidade de 7,85 kg/m³, quando o valor nominal correto e� de 7.850 kg/m³ (ou 7,85 g/cm³). Subestimar a densidade do aço em 1.000 vezes anula a precisa�o dos ca� lculos de massa e momento de ine�rcia. 2.3 Erros de Registro em Fluidos e Lubrificação No tocante a� lubrificaça�o da caixa de transmissa�o, o documento registrava um volume de o� leo de 850 L (oitocentos e cinquenta litros). No entanto, o reservato� rio da ma�quina utiliza exatamente 850 mL (oitocentos e cinquenta mililitros), correspondendo a 0,85 L ou 0,00085 m³. A massa do o� leo tambe�m apresentou diverge�ncia. O projeto trazia anotado 0,85 kg. Calculando a massa real a partir da densidade do o� leo lubrificante (0,85 g/cm³) e do volume correto (850 cm³): Massa_óleo = Densidade × Volume = 0,85 g/cm³ × 850 cm³ = 722,5 g = 0,7225 kg A falta de padronizaça�o gerou incertezas no dimensionamento te� rmico e na viscosidade do sistema de lubrificaça�o. 2.4 Erro de Escala em Pressão Hidráulica Na seça�o de atuaça�o hidra�ulica, a pressa�o de trabalho foi anotada como 6.000 Pa (seis mil pascais). Todavia, a pressa�o nominal de operaça�o do equipamento e� de 6 MPa (seis megapascais), equivalente a 60 bar ou 6.000.000 Pa. A omissa�o do prefixo Mega (M = 10⁶) produziu um erro de 1.000 vezes a menos no registro, fazendo com que o sistema aparentasse ser demasiadamente fraco nos relato� rios auditados. 2.5 Análise Operacional: Sobrecarga de Torque e Causa da Quebra A investigaça�o te�cnica comprovou que a causa imediata da fratura meca�nica do eixo foi uma sobrecarga severa de torque durante o procedimento de destravamento manual. O operador utilizou uma barra de extensa�o (alavanca) com d = 1,2 m de comprimento, aplicando uma força manual F_op = 800 N. O momento torçor (torque) gerado e� dado pela equaça�o de momento meca�nico (Torque = F × d): Torque_aplicado = 800 N × 1,2 m = 960 Nm O limite ma�ximo suportado pelo projeto do eixo e� de apenas 300 Nm. Dessa forma, o torque aplicado de 960 Nm superou em 3,2 vezes (320%) a resiste�ncia do componente, levando o material a� plastificaça�o instanta�nea e consequente fratura por torça�o. 3. TABELA COMPARATIVA AUDITADA DOS DADOS Dia�metro do Eixo 40 cm 40 mm (0,04 m) Erro 10x maior; inviabiliza montagem e encaixe. Peso do Conjunto 18 N (usou g=1) 180 N (g=10 m/s²) Erro conceitual entre massa e força peso. Densidade do Aço 7,85 kg/m³ 7.850 kg/m³ Erro 1.000x menor; invalida ca� lculo de ine�rcia. Volume de O� leo 850 L 850 mL (0,85 L) Indicaça�o de volume 1.000x maior que o reservato� rio. Pressa�o Hidra�ulica 6.000 Pa 6 MPa (6.000.000 Pa) Omissa�o de prefixo mega; erro de 1.000x a menos. Torque no Destravamento Limite: 300 Nm Aplicado: 960 Nm Sobrecarga de 3,2x o limite; fratura meca�nica. 4. CONCLUSÃO DA AUDITORIA A auditoria conclui que a quebra do eixo de transmissa�o resultou da conjunça�o de duas falhas cr��ticas: uma falha administrativa/projetual, caracterizada por erros grosseiros de transcriça�o de unidades do Sistema Internacional, e uma falha operacional, provocada pelo uso inadequado de ferramenta alavanca que gerou torque 320% superior a� capacidade limite da peça. Recomenda-se a revisa�o imediata de todos os manuais de projeto da Metalforte Indu� stria, o treinamento da equipe operacional quanto ao uso de torqu��metros e a padronizaça�o absoluta das unidades de medida conforme as diretrizes do SENAI e ABNT. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HIBBELER, R. C. Resiste�ncia dos Materiais. 7. ed. Sa�o Paulo: Pearson Education do Brasil, 2010. NORTON, Robert L. Projeto de Ma�quinas: Uma Abordagem Integrada. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. SENAI / DN. Elementosde Ma�quinas. Bras��lia: SENAI/DN, 2018. (Coleça�o de Treinamento Te�cnico Meca�nico). SENAI / SP. Hidra�ulica Industrial Ba� sica. Sa�o Paulo: SENAI-SP Editora, 2016. SENAI / SP. Meca�nica Te�cnica e Resiste�ncia dos Materiais. Sa�o Paulo: SENAI-SP Editora, 2017. SENAI / DN. Metrologia Industrial e Unidades de Medida. Bras��lia: SENAI/DN, 2015.