Atividade pratica supervisionada

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP CAMPUS TATUAPÉ 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA 
“Ponte Rolante” 
 
 
 
 
COMPONENTES DO GRUPO 
C308AC-2 – DEYVIS MORALES CALLO EM6P33 
C1896D-1 – ERICK DE ALBUQUERQUE SILVA EM7P33 
C0326I-6 – FILIPE SOUSA CHAVES SOARES EM7Q33 
C3133J-1 – ISLAS FOLEGO SANTANA EM6P33 
C03AJI-2 – LUCAS HENRIQUE CAMPOS EM7P33 
C20871-0 – LUCAS SIQUEIRA SANTOS EM7Q33 
C23HIH-0 – NATHAN ALCANTARA TEIXEIRA EM7Q33 
 
São Paulo 
2017 
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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
DEYVIS MORALES CALLO 
ERICK DE ALBUQUERQUE SILVA 
FILIPE SOUSA CHAVES SOARES 
ISLAS FOLEGO SANTANA 
LUCAS HENRIQUE CAMPOS 
LUCAS SIQUEIRA SANTOS 
NATHAN ALCANTARA TEIXEIRA 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA 
“Ponte Rolante” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2017 
Trabalho de pesquisa e 
desenvolvimento de protótipo 
apresentado a Universidade 
Paulista Campus Tatuapé do 
curso de Engenharia 
Mecânica. 
Professor Orientador: 
Fábio Miranda. 
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Sumário 
1.INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 5 
2.OBJETIVO ........................................................................................................................................ 6 
3.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................................................... 7 
3.1Ponte Rolante ........................................................................................................................... 7 
3.2Desenvolvimento do Projeto ..................................................................................................... 9 
3.3Funcionamento da Ponte .......................................................................................................... 9 
3.4Servo Motores interativos ......................................................................................................... 9 
 .....................................................................................................................................................10 
3.5Bloco Inteligente Mindstorms Nxt ............................................................................................10 
3.6AppInventor .............................................................................................................................11 
4.PROGRAMAÇÃO .............................................................................................................................12 
5.Memorial de Cálculos .....................................................................................................................13 
6.Orçamento de preços .....................................................................................................................14 
7.Conclusão ......................................................................................................................................15 
8.Bibliografia .....................................................................................................................................16 
9.Anexos ...........................................................................................................................................17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário de imagens 
Figura 1- Desenho esquemático Ponte rolante ................................................... 8 
Figura 2 – Acervo pessoal.................................................................................... 9 
Figura 3 - Funcionamento interno do motor ....................................................... 10 
Figura 4 - Mindstorms ......................................................................................... 10 
Figura 5 -Esquemático Criação de Aplicativos ................................................... 11 
Figuras 6,7 e 8 - Acervo pessoal ........................................................................ 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.INTRODUÇÃO 
Os estudantes de engenharia são colocados à frente de desafios diariamente por 
seus professores. Todo semestre é proposto pela universidade um trabalho em 
grupo denominado atividade pratica supervisionada (APS) que estimula a dinâmica 
em grupo, espírito de liderança, distribuição de tarefas e competição. Tudo isso com 
intuito de formar profissionais capacitados para realizar trabalhos em grupos na vida 
profissional. 
A elevação de cargas é uma preocupação desde os primórdios da humanidade 
quando nossos antepassados começaram a se distinguir de outras espécies 
carregando consigo, ferramentas e alimentos que necessitavam. 
Elevação é um processo que de ponto de vista da atualidade é simples, é a 
redução da área de contato com o solo, consequentemente o atrito entre o objeto e 
o chão são reduzidos, tornando mais fácil assim o transporte de objetos com 
grandes dimensões e massas. 
Dando continuidade com essa preocupação ocorre o surgimento das pontes 
rolantes, no período da revolução industrial, máquina que será abordada no 
caminhar desse trabalho em diversos aspectos; financeiros e de construção. 
 
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2.OBJETIVO 
O objetivo principal é projetar, desenhar e construir uma ponte rolante 
automatizada, seguindo as regras do (manual de atividades praticas 
supervisionadas). Apresentando os valores dos custos dos materiais, assim como 
cálculos relacionados aos motores. Além da construção, devemos também realizar a 
movimentação do objeto de 2kg no caminho proposto pelo manual. 
 Trata-se de um trabalho acadêmico interdisciplinar, pois, para a finalização do 
projeto usaremos os conhecimentos adquiridos em matérias como estática das 
estruturas, eletricidade básica, ciência dos materiais, fabricação mecânica, assim 
como conhecimentos que vão além da mecânica. 
 
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3.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
Neste trabalho lidaremos com o planejamento, dimensionamento e, 
posteriormente, construção de uma ponte rolante. 
A herança de como fazer tal estrutura, surgida nos meados da revolução 
industrial, veio de um extenso legado de estudo de cientistas, físicos, matemáticos, 
engenheiros, etc. que acabaram por dedicar seus esforços com o objetivo de trazer 
alguma ferramenta que fosse útil para a humanidade, tanto do ponto de vista 
industrial quanto do ponto de vista de avanços no ramo da engenharia. 
Aqui, procuraremos abordar um simples protótipo do que pode vir a ser um 
dia, de grande utilidade em nossas vidas profissionais. Sigamos adiante. 
 
3.1Ponte Rolante 
 
Uma ponte rolante trata-se de uma estrutura usada no transporte e elevação 
de cargas de diversos tamanhos, tipos e formatos. São comumente usadas nos 
ramos industriais. De acordo com Rodnei Corsini (2014), “trata-se de uma estrutura 
que fica suspensa, normalmente dentro de uma edificação, e que desloca cargas e 
materiais no sentido vertical, transversal e longitudinal.”. 
Os componentes que podem compor uma ponte rolante podem ser resumidos 
em talha, viga e carro. Podendo, assim, terem em sua gama de tipos pontes que 
fixas e móveis todas elas com o objetivo de manipular e deslocar objetos que, 
muitas vezes, não podem ser movidos apenas com a força braçal. 
 
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Figura 1 - Desenho Esquemático de Ponte Rolante. 
Fonte: Instituto de Cultura Técnica 
Disponível em: < http://www.ictnet.com.br/cursos/movimentacao-de-carga/operador-de-ponte-rolante/> 
 
Como pode ser visto na figura anterior, a construção de uma ponte rolante 
consistenuma estrutura permanentemente fixada em alguma outra estrutura como 
suporte. O mecanismo de funcionamento consiste em um carro, montado em um 
eixo transversal que também pode correr em um sentido sobre a estrutura, o carro 
fixado pode possuir um gancho, que fará a fixação com o corpo a ser içado e 
deslocado. 
A viga que é uma estrutura estática destinada para a sustentação horizontal 
da construção, transmitindo os esforços às colunas. O carro que é componente que 
faz o movimento bidimensional da carga (x,y) e a talha que tem como função de 
movimento de subida e descida do objeto. Com esses três componentes 
fundamentais integrados são proporcionados condições ideais para o transporte de 
cargas. 
Como dito, a ponte poderá ter movimentos longitudinais, transversais e 
verticais, estes movimentos serão acionados por motores elétricos que, dependendo 
do seu tamanho e potência, poderão ser acionados por comandos de controle 
remoto por radiofrequência, por um operador em alguma cabine ao redor do 
equipamento ou por botoeiras pendentes num painel, por exemplo, que, apesar de 
serem utilizadas em grande escala, podem apresentar riscos de operação, uma vez 
que são perigosamente próximas às cargas deslocadas. 
 
 
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3.2Desenvolvimento do Projeto 
A estrutura da ponte será feita de alumínio BK-018, com trilhos simples 
colocados na ponte superior da ponte, que serão devidamente parafusados, para o 
movimento do carro com roldanas de plásticos acopladas a esses trilhos. Para 
realizar os três tipos de movimentos serão usados três motores comandados por 
uma central CLP que se comunica com o celular via Bluetooth. 
3.3Funcionamento da Ponte 
Para realizar o controle dos servo motores interativosfoi utilizado bloco 
inteligente mindstorms nxt que possui 3 saídas com conectores HiTechnic. Que se
 conectam as entradas aos motores. 
 O bloco recebe um sinal do celular via Bluetooth e o decodifica em um 
movimento, para realizar essa comunicação foi utilizado o aplicativo Mit App Inventor 
que nesse projeto teve como função criar um programa com linguagem de blocos 
para o reconhecimento bloco inteligente. De uma forma simplificada o controle 
respeita a seguinte hierarquia. 
 
Figura 2 - Acervo Pessoal 
3.4Servo Motores interativos 
 
Os 3 motores utilizados nesse projeto são os servo motores interativos da 
fabricante lego, eles que possuem conectividade com o bloco inteligente que 
transmite um sinal, que é revertido em um movimento, por conta do seu sistema de 
redução nas engrenagens, seu torque se torna aumenta e fica em torno de 40 N.cm 
com uma velocidade angular de 170 RPM. 
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3.5Bloco Inteligente Mindstorms Nxt 
 
Funcionando como cérebro do projeto o bloco inteligente é o dispositivo que 
recebe o sinal enviado pelo aplicativo no celular, via Bluetooth, ele modifica esse 
sinal em um impulso elétrico para o movimento dos motores. 
 
Figura 4 – Mindstorms 
Fonte: WSkits 
Disponível em: < http://www.wskits.com.br/lego-mindstorm-9841> 
Figura 3 - Funcionamento interno do motor 
Fonte: The Mindstorms NXT review. 
Disponível em: < 
http://mindstormsnxt.blogspot.com.br/2006/08/clo
ser-look-at-nxt-motors.html> 
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3.6AppInventor 
 
Appinventor é uma interface visual que permite a criação de programas de 
forma gratuita compatíveis com o sistema operacional Android, foi escolhido pelo 
grupo após pesquisas essa interface, pois ela trás grande facilidade na hora de fazer 
a programação, pois ela diferente de outros tipos de linguagem de programação, ela 
é feita por blocos. Como um quebra cabeça que vai se encaixando as 
peças. 
 Ele é dividido em duas fases, a “App inventor Designer” que é a tela inicial do 
seu projeto onde você desenha o aplicativo, insere imagens, botões etc. E o “App 
Inventor Blocks editor” que é o local onde você cria seus blocos de programação, 
insere a função de suporte para Bluetooth, ambas fases estão se comunicando, 
resultando “App inventor Emulator” que é o local aonde você visualiza como seu 
aplicativo vai funcionar no Android, assim sendo, você compacta o arquivo e 
transfere via cabo USB para seu celular e faz o controle do Mindstorms. As imagens 
abaixo, explicam de forma simplificada a hierarquia que essa interface obedece. 
 
Figura 5 - Esquemático Criação de Aplicativos 
Fonte: AndroidPro 
Disponível: < http://www.androidpro.com.br/app-inventor/> 
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4.PROGRAMAÇÃO 
 
A primeira fase da programação foi a interface no celular através dos 
componentes. 
 
 Figura 6 - Acervo pessoal 
E a segunda fase foi a de encaixe dos blocos para o funcionamento dos 
motores. 
Figura 7 – Acervo pessoal 
 
 
 
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5.Memorial de Cálculos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 – Acervo pessoal 
 
Foram calculados, então, os esforços internos e externos da estrutura. 
Analisou-se uma das visões laterais da estrutura, considerando-se o 
carregamento no mediano da barra, referente a um total de 20N, de acordo com o 
manual passado pela UNIP. Uma vez definido as dimensões da barra e o peso que 
estaria carregado, foi encontrado as forças verticais de reação nos apoios, forças 
cortantes e momentos fletores que variam de acordo com a posição analisada da 
barra. 
 
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6.Orçamento de preços 
 
 
Material Orçamento Orçamento Orçamento 
Barra de alumínio perfil 
"U" BK-018 – 5 metros 
Varotti 
1 metro 7,40 
Varotti.com.br 
 
Aluminioalure 
1 metro 6,90 
11-3362-0444 
Ferragenscolar 
1 metro 10,21 
Ferragenscolar.co
m.br 
Trilho Simples – 4 
metros 
Equipaloja 
50 cm 9,71 
Equipaloja.com.b
r 
Igor 
100 cm 9,85 
Ferragemigor.co
m.br 
Mobly 
200 cm 32,99 
Mobly.com.br 
Roldana de plástico – 10 
Uni 
Leroy Merlin 
2 uni 46,90 
Leroymerlin.com.
br 
Ipanema 
Maquinas 
1 uni 14,00 
15-98108-9579 
ADRIGT 
2 uni 17,80 
4003-7130 
Kit Lego NXT 9842 Zoom 
1.176,00 
Loja.zoom.educat
ion 
Shop Lego 
1.300,00 
Shop.lego.com 
Lego Brasil 
1.500,00 
Lego.brasil.com.br 
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7.Conclusão 
Após a realização deste projeto, com o detalhamento dos desenhos, 
iniciaremos a produção e construção do robô. Com tempo hábil para a construção 
deste, poderemos encontrar alguns problemas no projeto, cujo fará necessário uma 
ratificação do mesmo. Dentro das regras desta atividade prática supervisionada, 
devemos construir e participar do desafio cedido a nós. 
É provável que, por motivos de correção de projetos, grande parte dos 
cálculos deverá ser revisto, talvez a tentativa de incrementar algo voltado para a 
parte de escolha do material, com auxílio de autores tal como Callister, uma vez que 
seria interessante usarmos de teorias de Tensão de Cisalhamentos e/ou por 
Tensões de Compressão e/ou Tração. Também deverá ser revisto a escolha de 
velocidade dos motores, tentando encontrar de forma prática suas velocidades, para 
um cálculo mais aproximado da realidade de aproximação do corpo de prova e de 
seu levantamento. 
 Porém, apesar das dificuldades encontradas durante o percurso, é provável 
que a escolha de programação ocorrendo na plataforma de MindStorms facilite em 
questões de dificuldades usuais caso fosse escolhido uma plataforma, tal como, o 
Arduíno, por exemplo. Uma vez que teria de ser utilizado um circuito eletrônico que 
envolve, talvez, uma série de resistores, capacitores, funcionando junto a uma 
bateria à parte. 
 Questões tais como essas e que surgirão durante a montagem, deverão ser 
relatadas no semestre seguinte. 
 
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8.Bibliografia 
 
http://infraestruturaurbana.pini.com.br/solucoes-tecnicas/37/ponte-rolante-308775-1.aspx. (Último acesso em: 17/06/2017 às 17:36hrs). 
https://www.mecanicaindustrial.com.br/570-o-que-e-uma-ponte-rolante/ 
(Último acesso em: 17/06/2017 às 17:36hrs). 
http://www.ictnet.com.br/cursos/movimentacao-de-carga/operador-de-ponte-
rolante/ (Último acesso em 18/06/2017 às 11:45hrs). 
http://mindstormsnxt.blogspot.com.br/2006/08/closer-look-at-nxt-motors.html 
(Último acesso em 18/06/2017 às 11:46hrs). 
http://www.wskits.com.br/lego-mindstorm-9841 (Último acesso 18/06/2017 às 
11:46hrs). 
http://www.androidpro.com.br/app-inventor/ (Último acesso em 14/06/2017 às 
20:00hrs). 
http://alunosonline.uol.com.br/fisica/velocidade-angular-no-mcu.html (Último 
acesso em 14/06/2017 às 20:01hrs). 
 
 
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9.Anexos 
 
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