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O Projeto Mecânico Prof. Dr. Francisco José de Almeida Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 2 Prof. Dr. Francisco José de Almeida O Projeto Mecânico • Desenvolvimento Tecnológico • Desenvolvimento de um Produto – Projeto do Produto • Técnicas de Projeto – Características de Um Bom Projeto – Regras Gerais de Projeto • A Atividade de Projetar – Função do Engenheiro do Produto – Relações da Engenharia do Produto • Conclusões. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 3 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Desenvolvimento Tecnológico • Todo projeto segue uma curva de desenvolvimento tecnológico: – desenvolvimento rápido no início, – tendendo a um limite tecnológico. D e s e n v o l v i m e n t o Tempo (custos) Curva de Desenvolvimento Tecnológico O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 4 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Desenvolvimento de um Produto ProjetoProjeto * Marketing * Moda * Novas tecnologias NecessidadeNecessidade FabricaçãoFabricação * Desenhos * Especificações * Dados de fabricação ProjetoProjeto ProdutoProduto O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 5 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Projeto do Produto Necessidade Ante Projeto Ante-projeto Projeto Conceitual Conceito de Solução Projeto Detalhado Projeto/ Documentação O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 6 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Projeto Conceitual • Necessidade de Uso da Inteligência – Informações incompletas – Informações conflitantes • Necessidade de Uso da Criatividade • Interdisciplinariedade • Conhecimento extenso • Uso de Apoio Bibliográfico. Restrições Projeto Conceitual Necessidade do Cliente Conceito da Solução O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 7 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Projeto Conceitual Sistematização do Projeto ConceitualSistematização do Projeto Conceitual • Necessidades – Independência da genialidade – Organização do processo – Documentação – Facilidade de controle. • Vantagens – Obtenção e Exame mais encadeado de soluções parciais – Análise de maior número de variantes de soluções – Obtenção de maior número de modelos e protótipos. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 8 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Projeto Conceitual • Quanto mais se demora para se corrigir um projeto, maior é o custo envolvido nisso. Tempo % d o c u s t o c o m p r o m e t i d o d e s e n v o l v i m e n t o d a e s p e c i f i c a ç ã o p r o j e t o c o n c e i t u a l p r o j e t o d o p r o d u t o Importância da Correta Execução do Projeto ConceitualImportância da Correta Execução do Projeto Conceitual O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 9 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Ante Projeto • Definição de todos os conjuntos e seus elementos principais • Definição dos princípios físicos de todos componentes • Dimensionamento dos elementos principais • Lay-out geral • Desenhos de conjunto • Produto totalmente definido • Definição da vida de cada componente principal • Avaliação do Ante Projeto. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 10 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Ante Projeto Métodos de Resolução de ProblemasMétodos de Resolução de Problemas • Método Analítico ou Teórico – Os resultados podem ser generalizados – Custo baixo (lápis e papel) – Não demanda tempo de execução de modelos, de montagem e instrumentação – Oferece dificuldade na resolução matemática – Requer modelo matemático simplificado, o que gera divergências entre a resposta analítica e a real • Método Experimental – Fornece o comportamento real do sistema – Os resultados são válidos apenas para casos específicos – Necessita a confecção de modelo em escala ou não – Exige uso de instrumentação cara – Demanda tempo de confecção do modelo e análise dos dados • Método Numérico - Simulação – Fornece resposta “quase real” – Custo mais acessível – Oferece liberdade de execução (número de e acesso às simulações) ( )∫ +−== a ahpdlduUaudyQ 0 3 12 1 2 γ ∫ − += 1 000 * 0 1ln2 r m r yd r y r y k uuV δ O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 11 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Projeto Detalhado 20 ±0,005 10 ± 0,005 100 200 5,6 25 • Detalhamento – Dimensionamento de todas as peças componentes secundárias – Especificação de Montagem – Manual de Manutenção • Avaliação – Viabilidade técnica (projeto e fabricação) – Viabilidade econômica – Viabilidade financeira • Documentos para Fabricação. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 12 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Projeto Detalhado DocumentaçãoDocumentação • Documentos escritos – Roteiro de cálculo – Informações para fabricação – Manual do usuário – Manual de manutenção • Desenhos – de peças para fabricação – do conjunto montado • A documentação é parte importantíssima do projeto, pois permite a reprodução do mesmo, a correção de erros e a otimização do projeto. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 13 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Características de Um Bom Projeto • Ser econômico: material, fabricação, operação, manutenção • Ser compacto • Ser leve • Ser fácil de fabricar, operar, manter • Ser bonito • Atender às necessidades. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 14 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Regras Gerais de Projeto • Influência da Função e da Economia: menor custo ou maior desempenho das funções • Influência da Solicitação e da Função • Influência da Operação, Manutenção e da Segurança de Operação • Influência do Material e do Tipo de Fabricação. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 15 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Regras Gerais de Projeto Influência da Função e da EconomiaInfluência da Função e da Economia • custo da construção: peças normalizadas, padronizadas, semi- acabadas, menor número de tipos e modelos (maior lote de fabricação) • custo do material: formatos convenientes, menor sobra, uso de materiais menos nobres • custo de fabricação: método menos custoso e mais adequado, menor exigência de acabamentos e tolerâncias, uso de ferramentas e máquinas usuais • custo de venda: aplicação flexível, facilidade de montagem e desmontagem, menor custo de embalagem. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 16 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Regras Gerais de Projeto Influência da Solicitação e da FunçãoInfluência da Solicitação e da Função • Não romper prematuramente • Não apresentar deformações, corrosão • Resistir com segurança • Evitar esforços desnecessários • Em caso de choques, evitar folgas • Para rotações elevadas, prover balanceamento • Evitar ruídos: materiais amortecedores, atrito por deslizamento • Diminuir o atrito: escolha do material e da lubrificação • Vedações eficientes: entrada de partículas, perda de fluídos. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 17 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Regras Gerais de Projeto Influênciada Operação, Manutenção e da Segurança de Influência da Operação, Manutenção e da Segurança de OperaçãoOperação • Facilitar a operação • Prever a falta de cuidado do operador • Prover segurança no funcionamento mesmo na quebra • Cuidados especiais com peças girantes ou salientes • Facilitar a manutenção • Prever controle de manutenção e de vida útil. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 18 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Regras Gerais de Projeto Influência do Material e do Tipo de FabricaçãoInfluência do Material e do Tipo de Fabricação • Projeto de acordo com a peça em bruto, com o tipo de material e com o tipo de fabricação da peça – usinada – fundida – forjada – soldada • Lote de fabricação: define o processo de fabricação e a peça em bruto – melhor qualidade (mais custo) e mais fácil montagem ou menor qualidade (menor custo) e montagem dificultada – menor custo da peça em bruto e maior custo de fabricação ou peça em bruto mais cara e menor necessidade de processo de fabricação. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 19 Prof. Dr. Francisco José de Almeida A Atividade de Projetar Criar/Gerar uma solução ... ... para uma necessidade ... ... respeitando-se as limitações. • Atividade desenvolvida pelo Engenheiro de Produto. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 20 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Função do Engenheiro do Produto Um Engenheiro de Produto tem a função de conceber e exprimir uma solução para uma dada necessidade, através de desenhos e especificações, obtida pela aplicação de conhecimentos científicos, e utilizando a sua capacidade de análise do problema É a pessoa que cria uma solução É a pessoa que cria uma solução para uma necessidade para uma necessidade específicaespecífica. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 21 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Função do Engenheiro do Produto Projetar um produto que atenda às necessidades do cliente, Respeitando as limitações impostas: - custo acessível - construção fácil - montagem fácil - durabilidade alta - manutenção fácil - beleza - ergonomia - ecologicamente correto Planejar Dimensionar Comunicar-se: - trabalhar com linguagem gráfica - trabalhar com linguagem escrita. ⇒ sociologia ⇒ história ⇒ economia ⇒ fabricação ⇒ materiais ⇒ resistência dos materiais ⇒ manutenção ⇒ psicologia ⇒ ergonomia ⇒ ecologia ⇒ planejamento ⇒ cálculo/física/química ⇒ informática ⇒ desenho ⇒ português. O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 22 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Relações da Engenharia do Produto Assistência Técnica Assistência Técnica Qualidade/ Manutenção Qualidade/ Manutenção ComprasCompras ProdutoProdutoFabricaçãoFabricação Enga Industrial / de Produção Enga Industrial / de Produção * Desenhos * Especificações * Dados de fabricação Vendas/ Marketing Vendas/ Marketing NecessidadeNecessidade * Marketing * Moda * Novas tecnologias Enga do Produto Enga do Produto O Projeto Mecânico Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas 23 Prof. Dr. Francisco José de Almeida Conclusões • Sistematizar o processo de projeto • Preocupar-se com o entendimento das necessidades e a busca da solução ideal • Conhecer os elementos de máquinas • Conhecer os métodos de resolução de problemas • Documentar corretamente o projeto • Atender às necessidades do cliente • Considerar as regras de projeto • Desenvolver a criatividade e a comunicação. FIM Prof. Dr. Francisco José de Almeida Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas O Projeto Mecânico O Projeto Mecânico Desenvolvimento Tecnológico Desenvolvimento de um Produto Projeto do Produto Projeto Conceitual Projeto Conceitual Projeto Conceitual Ante Projeto Ante Projeto Projeto Detalhado Projeto Detalhado Características de Um Bom Projeto Regras Gerais de Projeto Regras Gerais de Projeto Regras Gerais de Projeto Regras Gerais de Projeto Regras Gerais de Projeto A Atividade de Projetar Função do Engenheiro do Produto Função do Engenheiro do Produto Relações da Engenharia do Produto Conclusões FIM
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