Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. O DESENHO TÉCNICO NAS VÁRIAS FASES DE PROJETO O desenrolar de um projeto tem várias fases bem definidas, no decorrer das quais as várias áreas de Engenharia desempenham um papel específico. O desenho técnico é uma ferramenta usada em todas as fases do projeto. O Exemplo 1 mostra como essas fases decorrem num projeto concreto. Todos os projetos passam, implícita ou explicitamente, por estas fases, quer seja o projeto de uma lata de refrigerante, quer seja o projeto de um automóvel. FASE 1 - Identificação do problema A origem de qualquer produto novo ou a alteração de um produto existente resulta de uma necessidade do mercado. Esta fase não é mais do que a tomada de conhecimento de uma necessidade do mercado e a identificação do problema de criação de um novo produto. É recolhida informação sobre o produto, como estudos de mercado, estudos sobre produtos da concorrência, caso existam, etc. Definem-se objetivos gerais, tais como requisitos, prazos de execução e custos aproximados. FASE 2 - Desenvolvimento de conceitos Esta é a fase mais criativa de todo o processo. Uma idéia pode gerar muitas outras idéias, e, embora nem todas possam ser executadas, ou algumas sejam mesmo absurdas, é necessária alguma discussão para que se atinjam soluções viáveis para a resolução do problema. Não se deve eliminar nenhuma idéia, ainda que de início ela não seja viável. Todas as idéias, esboços ou notas, devem ser registradas e guardadas para a fase seguinte. Nesta fase, o esboço representa, um papel importante. Eventualmente, podem ser apresentados a um potencial consumidor do novo produto um ou mais conceitos resultantes desta fase do projeto, quando então se anotam suas reações, boas ou más, e suas sugestões. FASE 3 - Compromissos Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. Tomando agora os conceitos e idéias da fase anterior, ponderam-se os prós e os contras de cada solução possível. São estudadas a produção, manutenção e reciclagem de componentes. Desta análise, surge uma solução de compromisso, que conduz a novos esboços de projeto, agora mais refinados e com mais informação no que se refere a materiais e processos de fabricação. Dependendo do sistema em análise, devem ser efetuados alguns cálculos com modelos simplificados, como, por exemplo, resistência, velocidades ou acelerações, temperaturas de funcionamento, estimativas de duração. Em seguida, fazem-se modelos dos componentes, em geral num sistema de CAD/CAE. A montagem de componentes de todo o mecanismo permite detectar interferências entre os diversos componentes. Os modelos podem ser aproveitados para fazer um dimensionamento prévio direto com uma interface para programas de cálculo. Devem ser feitos compromissos entre as diversas soluções possíveis. O custo deve sempre estar à frente dos compromissos assumidos, pois por melhor que seja o produto ele deve ser sempre vendido com uma margem de lucro, senão todo o investimento feito nesta fase será perdido. A experiência adquirida com o desenvolvimento de outros produtos e o senso comum são de importância crucial no dimensionamento de componentes não críticos. Só se deve recorrer a sofisticados programas de cálculo ou a meios experimentais quando o componente é crítico para o funcionamento do mecanismo. FASE 4 - Modelos/Protótipos Pode haver necessidade de fazer um protótipo, em escala ou em tamanho real para efetuar testes variados, como facilidade de fabricação, testes aerodinâmicos, de durabilidade, ou simplesmente para verificar a aparência do produto. Os testes efetuados no modelo poderão eventualmente ditar uma alteração profunda na montagem do produto ou no seu processo de fabricação de determinado componente caso isto se tenha revelado demasiado moroso ou demasiado complicado. Esta fase é bastante importante quando o produto a ser desenvolvido é muito complicado, com um elevado número de componentes. O DESENHO ASSISTIDO POR COMPUTADOR Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. O desenvolvimento da Informática durante as últimas décadas tem desempenhado um papel preponderante em todos os domínios da atividade humana, em especial na Engenharia, tanto no que diz respeito ao cálculo, como no que diz respeito ao desenho. A utilização cada vez mais generalizada de sistemas de CAD (do inglês Computer Aided Design, ou Projeto Assistido por Computador) como auxílio à concepção e projeto nos vários domínios da Engenharia - Civil, Mecânica, Eletrotécnica, da Arquitetura - e do Design Industrial tem constituído um impulso sem precedentes no desenvolvimento industrial, da educação e da investigação. De um modo sucinto, um sistema CAD consiste em software que apresenta um conjunto de comandos específicos para operações de desenho (linhas, polígonos, sólidos geométricos) e sua manipulação (ampliação, deformação, mudanças de escala, cópias, translações etc.). EXEMPLO 1 – Projeto de uma cadeira de rodas para deficientes físicos Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. FASE 1 - Identificação do problema. A firma X fez um estudo de mercado, consultando várias associações de deficientes, e organismos estaduais e recolheu opiniões isoladas de deficientes físicos a respeito das cadeiras de rodas existentes no mercado e das cadeiras de rodas que cada indivíduo possui, ou gostaria de possuir. Concluiu que: (a) 60% dos usuários de cadeiras de rodas pertencem à faixa etária entre os 18 e os 35 anos; (b) 90% dos usuários usam uma cadeira de rodas clássica universal, em aço, com poucas possibilidades de adaptação individual, com peso em torno de 20 kgf e de baixo custo; (c) 80% dos usuários gostariam de ter no mercado uma cadeira leve, de baixo custo, totalmente ajustável, com "ar desportivo", que facilitasse ao Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. máximo sua vida do dia-a-dia. O problema identificado é a inexistência de cadeiras de rodas com as características que os usuários mais gostariam de ver nas suas cadeiras: baixo peso, baixo custo, ajustável e atraente. FASE 2 - Desenvolvimento de conceitos. A firma X reúne o seu grupo de engenheiros, e delineia as linhas de desenvolvimento do novo produto. A nova cadeira deve ser leve (peso inferior a 10 kgf). Esse requisito pode ser atingido com o emprego de ligas leves (alumínio, magnésio ou fibra de carbono). Deve ser de baixo custo, quer de aquisição quer de manutenção. O baixo custo de aquisição pode ser atingido se os procedimentos de trabalho na linha de produção forem otimizados e o desperdício de material for reduzido ao mínimo. O baixo custo de manutenção pode ser atingido pelo conhecimento a fundo dos processos de fabricação e através de testes exaustivos de fadiga em protótipos, aumentando a durabilidade dos seus componentes. A cadeira deve ser ajustável acada indivíduo. Este requisito pode ser atingido se a cadeira possuir alteração da sua forma, como a alteração dos mecanismos de ângulo entre o assento e as pernas, do ângulo entre o assento e as costas, ou cambagem das rodas, ajustando-se a cada pessoa. A possibilidade de remover as rodas sem o auxílio de ferramentas e o fechamento da cadeira também pode ser importante para o usuário ativo, que conduz o seu próprio carro, quando da transferência da cadeira para o carro, sendo mais fácil a arrumação da cadeira dentro do carro. A cadeira deve ser atraente e ter um "ar desportivo". Este requisito é atingido se a cadeira se assemelhar às cadeiras desportivas, com o mínimo de acessórios, com cambagem nas rodas traseiras, pintada de cores vivas (ao gosto do utilizador). Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. FASE 3 - Compromissos. O peso, a rigidez e, conseqüentemente, a manobrabilidade da cadeira seriam excelentes se fosse empregada fibra de carbono na sua produção, mas sua fabricação em série seria bastante complicada e seu custo proibitivo. O alumínio é um bom material para a construção da cadeira, pois oferece a vantagem do peso relativamente ao aço, não perde em rigidez estrutural e é mais barato que o titânio. O baixo custo da fabricação leva à necessária utilização de perfis normalizados soldados entre si, embora a solução com menor peso e maior rigidez fosse a extrusão de perfis ou fundição de peças especiais para a cadeira, reduzindo assim também os custos de manutenção. FASE 4 - Protótipos. A firma X executou diversos protótipos da cadeira, tendo efetuado algumas alterações de peças que não resistiram de modo satisfatório aos testes de fadiga, impacto e segurança impostos pelas normas ANSI/RESNA partes 1, 3, 8 e 16. Alguns elementos foram reforçados e os desenhos finais de fabricação elaborados, considerando-se estas alterações. Como a firma X usou desde o início uma modelagem 3D parametrizada da sua cadeira, bastou-lhe alterar as dimensões das peças que era necessário modificar e os restantes componentes refletiram imediata e automaticamente as alterações. Sem a ajuda preciosa da modelagem tridimensional, esta firma teria perdido mais tempo em alterar individualmente os desenhos das peças envolvidas, correndo o risco de deixar alguma de fora! Estes comandos estabelecem com o usuário uma "interface" direta e fácil, de acesso ao desencadeamento de cada algoritmo ou algoritmos do domínio da Computação Gráfica - ciência multidisciplinar que relaciona aspectos da Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. matemática, da geometria e da ciência computacional. O desenvolvimento de algoritmos específicos a algum dos domínios da Engenharia e da Arquitetura permite definir comandos especificamente dirigidos a operações freqüentes nesse domínio e a constituição de Sistemas CAD específicos. Os sistemas CAD podem, hoje em dia, abranger as várias fases de projeto e, em alguns casos, também de produção. Estes sistemas permitem a articulação entre si de vários módulos: CADD (Computer Aided Design and Drafting), CAE (Computer Aided Engineering), AEC (Architectural, Engineering and Construction) e CAM (Computer Aided Manufacturing). Por vezes, referimo-nos ao CAD como Computer Aided Drafting, embora a sigla se refira a Compuser Aided Design. Ao longo do texto a sigla CAD será usada para denominar Computer Aided Drafting, como rotineiramente se faz. O desenho assistido por computador tem grandes vantagens em relação aos métodos tradicionais de desenho. Algumas dessas vantagens são enumeradas a seguir: No desenho técnico clássico de prancheta, feito inteiramente a mão, a inserção de símbolos repetitivos normaliza dos era feito, em geral, com recurso de normógrafos ou folhas de decalque, na escala do desenho. Com o CAD, a inserção de símbolos normalizados é direta, se existir uma base de dados de símbolos, o que acontece com quase todos os pacotes comerciais de CAD, e diretamente em escala para a dimensão pretendida; No desenho técnico clássico de prancheta, qualquer erro cometido no papel vegetal era corrigido raspando-se a folha com uma lâmina e desenhando-se por cima. Em CAD, os erros são tão fáceis de corrigir como num processador de texto comum. Além disso, os desenhos podem ser guardados em suporte magnético, nunca perdendo qualidade (como acontece nos arquivos de papel vegetal) e podendo, a qualquer momento, serem alterados ou aproveitados de novo; As construções geométricas que tanto tempo demoram se feitas a mão, tais como tangentes, elipses etc., são automáticas nos sistemas de CAD, poupando muito tempo ao desenhista e oferecendo uma apresentação muito superior; A elaboração de relatórios ou catálogos de marketing e publicidade é Fonte: Desenho Técnico Moderno / Arlindo Silva... [et al.]; tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence, Ricardo Nicolau Nassar Koury. – [Reimpr.]. Rio de Janeiro : LTC, 4ª Edição, 2010. automática, pois se pode fazer a importação dos desenhos em suporte magnético dos sistemas de CAD para os sistemas de edição e formatação de texto; A utilização, em particular, de sistemas de CAD a 3D tem as vantagens acrescidas da construção dos objetos diretamente a três dimensões, sendo possível, imediatamente, a verificação de zonas de interferência com a análise cinemática em mecanismos, a análise estrutural dos componentes e do conjunto por elementos finitos (com uma interface adequada para um software de análise estrutural) e - talvez a maior e mais importante vantagem - a obtenção direta da representação dos objetos em vistas múltiplas e/ou em qualquer perspectiva desejada. O Capítulo 2 apresenta alguns exemplos (arquivo em anexo).
Compartilhar