Desenho de Máquinas Trabalho Individual Ponte Levadiça

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA – CEFET/RJ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA – DEMEC
Trabalho I
(Individual)
Projeto realizado de acordo com as normas
do Departamento de Educação Superior do 
CEFET/RJ, como parte dos requisitos de
projeto da disciplina Desenho de Máquinas.
Aluna: Carolina Romão Azevedo
Professores: Leydervan e Ricardo
Rio de Janeiro, 2 de outubro de 2017.
Introdução
Através da engenharia mecânica é possível que diversos problemas, dentro da indústria, por exemplo, sejam solucionados. Durante o curso de desenho de máquinas, os alunos devem projetar soluções viáveis para problemas propostos, com a finalidade de melhorar e facilitar a operação realizada. Devem ser utilizados os conceitos estudados ao longo do curso de graduação em engenharia mecânica. 
O problema proposto para esse trabalho é a travessia de um carro através de um fosso. Este carro possui entre eixos de 2 m, largura de 1,6 m, peso de 25000 N e fará a travessia a 10 km/h. Já o fosso tem dimensões de 2 m x 2,5 m, sendo a dimensão de 2 m a parte utilizada para entrada do carro.
Projeto
A solução deste problema consiste na construção de um sistema mecânico para baixar e elevar uma placa sobre o fosso, possibilitando, assim a passagem do carro. Este sistema se baseia em pontes levadiças e assim será chamado. 
Essa ponte será acionada de forma automatizada, porém, contará com acionamento manual, para o caso de pane do motor elétrico ou ausência de energia elétrica. Sua passarela será constituída de uma chapa de aço ASTM A36. A mesma será soldada a um eixo circular, também composto do mesmo material, em um extremo e no extremo oposto serão adicionados dois parafusos olhais, um de cada lado da placa, para o suporte da mesma via cabos. O eixo será fixado por suas extremidades, com o auxílio de mancais, a um dos lados do fosso. Junto a cada um dos mancais, serão utilizadas vigas em perfil chato, que terão polias em seu topo, para a passagem dos cabos que farão o içamento da chapa. 
Os cabos passarão por olhais, para ajuste do ângulo de entrada no tambor do motor. O motor, fixado ao chão com o auxílio de parafusos, fará o enrolamento e desenrolamento dos cabos de modo que a passarela possa subir e descer.
Limitações do projeto:
- Chapa de aço de até 200 mm
- A passarela deve “dobrar” em um de até 90º
- Vão entre os perfis deve ser livre e de 3 m
Esboço do projeto:
Materiais
Mancal de Apoio
Unidades: 2
Fornecedor: Rolauto Rolamentos
Valor unitário: R$90,00
Valor do frete: Não há (Retirada no local)
Valor total: R$180,00
Características:
	Modelo
	SNP216
	Eixo
	80 mm
	Largura dos furos
	22 mm
	Comprimento dos furos
	27 mm
	Altura total
	192 mm
	Altura centro do eixo
	100 mm
 
Parafusos para os mancais
Unidades: 4
Fornecedor: CCP Parafusos e ferramentas
Valor pacote com 2: R$31,18
Valor do frete: R$19,85
Valor total: R$82,21
	Modelo
	Sextavado rosca inteira
	Diâmetro
	20 mm
	Comprimento
	100 mm
	Material
	Aço Inox 304
Características:
 
Parafusos para as polias e sapatas
Unidades: 10
Fornecedor: CCP Parafusos e ferramentas
Valor pacote com 20: R$26,20
Valor do frete: R$19,85 (Frete único para todos os parafusos e porcas)
Valor total: R$26,20
Características:
	Modelo
	Sextavado rosca inteira
	Diâmetro
	3/8 polegada
	Comprimento
	1 3/4 polegada
	Material
	Aço Inox 304
	Rosca 
	16 UNC
 
Porca para os olhais
Unidades: 2
Fornecedor: CCP Parafusos e ferramentas
Valor pacote com 20: R$16,48
Valor do frete: R$19,85 (Frete único para todos os parafusos e porcas)
Valor total: R$16,48
Características:
	Modelo
	Sextavada M12
	Diâmetro
	12 mm
	Chave
	19 mm
	Material
	Aço Inox 304
	Rosca 
	16 UNC
 
Porca para as polias
Unidades: 2
Fornecedor: CCP Parafusos e ferramentas
Valor pacote com 20: R$17,17
Valor do frete: R$19,85 (Frete único para todos os parafusos e porcas)
Valor total: R$17,17
Características:
	Modelo
	Sextavada 
	Diâmetro
	3/8 polegada
	Chave
	9/16 polegadas
	Material
	Ferro Zincado
	Rosca 
	16 UNC
 
Polias
Unidades: 2
Fornecedor: HD 4x4
Valor unitário: R$130,00
Valor do frete: R$58,05
Valor total: R$318,05
Características:
	Modelo
	Patesca 1/2”
	Cabo suportado
	3/8 até 1/2 polegadas
	Capacidade
	5440 kg
	Material
	Zincada
	Ângulo de ação
	Até 180º
 
Olhais
Unidades: 5
Fornecedor: Premier Exclusive
Valor unitário: R$5,76
Valor do frete: R$33,12
Valor total: R$61,92
Características:
	Modelo
	Olhal Parafuso
	Carga suportada
	Até 1700kg
	Tamanho
	M12
	Material
	Aço carbono forjado galvanizado
 
Anilhas para cabo de aço
Unidades: 2
Fornecedor: Walmart
Valor unitário: R$10,99
Valor do frete: R$25,63
Valor total: R$47,61
Características:
	Modelo
	Leve
	Cabo suportado
	3/8 polegada
	Material
	Galvanizada
 
Cabo de aço
Unidades: 20 m
Fornecedor: Ferramentas Gerais
Valor por metro: R$20,90
Valor do frete: R$18,61
Valor total: R$436,61
Características:
	Modelo
	6x25 + AACI
	Diâmetro
	3/8 polegada (9,5 mm)
	Carga de Ruptura
	6800 kg
	Alma
	De aço
	Acabamento
	Polido
 
Guincho elétrico (motor)
Unidades: 1
Fornecedor: Ekron Industrial
Valor unitário: Sob consulta
Valor do frete: Sob consulta
Valor total: Sob consulta
Características:
	Modelo
	EK35
	Capacidade 
	5440 kg
	Velocidade de enrolamento
	8,86 m/min
	Cabo sugerido
	3/8 polegada
	Acabamento
	Polido
	Fixação
	Parafusos M12 x 40mm (Inclusos)
	Acionamento
	Automatico com controle remoto ou manual
 
Chapa de aço (passarela)
Unidades: 1 unidade 3 m x 2,7 m x 10mm (Massa: 612,3 kg)
Fornecedor: Pasifer
Valor unitário: Sob consulta
Valor do frete: Sob consulta
Valor total: Sob consulta
Características:
	Modelo
	ASTM A36
	Limite de ecoamento
	250 MPa
	Tensão de cisalhamento
	300 MPa
	Peso específico
	7,85 g/cm3
 
Viga em Perfil 
Unidades: 1 unidade (6 m dividida em 2 de 3 m)
Fornecedor: Aladim Metais
Valor unitário: R$245,45
Valor do frete: R$144,83
Valor total: R$390,28
Características:
	Modelo
	ASTM A36
	Limite de escoamento
	250 MPa
	Tensão de cisalhamento
	300 MPa
	Peso específico
	7,85 g/cm3
	Dimensões (LxE)
	150 mm x 20mm
 
Sapatas
Unidades: 2
Fornecedor: Aladim Metais
Valor unitário: R$48,26
Valor do frete: Não há (Frete único para sapatas e perfis)
Valor total: R$96,52
	Modelo
	ASTM A36
	Limite de ecoamento
	250 MPa
	Tensão de cisalhamento
	300 Mpa
	Peso específico
	7,85 g/cm3
	Dimensões
	200mm x 200mm x 5mm
	Diâmetro dos furos
	10 mm
Características:
 
 Procedimento 
Com o uso de conhecimentos oriundos de resistência dos materiais, como flexão e cisalhamento, foi possível calcular as dimensões dos elementos, para que pudessem resistir às solicitações do projeto.
Desse modo, a chapa de aço que servirá de passarela para o carro possuirá 10 mm de espessura. Ela cobrirá o fosso de acordo com as exigências, tendo dimensões de 3 m x 2,7 m.
Serão utilizados cabos de aço 6x25 + AACI, com 9,5 mm (3/8 polegadas) de diâmetro, que resistirão, de cada lado, à metade dos esforços com o peso da chapa. Esses cabos serão sustentados por polias, que atendem também às exigências de peso, e serão fixados, em uma extremidade, à passarela por meio de parafusos olhais. Na outra extremidade, os cabos serão fixados ao motor, que fará o enrolamento e desenrolamento dos mesmos em seu tambor. 
Segundo suas especificações, o motor tem potência suficiente para realizar o içamento da passarela em menos de 60 segundos, conforme exigência do projeto. Ele é capaz de fazer o enrolamento dos cabos, com carregamento, à velocidade de 8,84 m/min.
O eixo sobre o quala passarela gira, terá diâmetro de 80 mm, para que resista com folga aos esforços que sofrerá. Já os perfis, para que também resistam aos esforços, cada um com metade do peso da passarela, terão dimensões de 150 mm x 20 mm (largura x espessura) e estarão fixados, por solda, a sapatas de 5 mm de espessura, fixadas ao solo por meio de 4 parafusos.
O funcionamento da máquina se dá da seguinte forma: O motor é acionado, desenrolando os cabos, fazendo a passarela descer. A mesma descerá até atingir o solo do lado oposto do fosso e, assim, ficar apoiada, para a passagem do carro. Após a passagem do carro, a passarela será içada, com o acionamento do mesmo motor, enrolando os cabos, até que esteja totalmente levantada, a 90º com o solo.
O motor já vem com possível acionamento manual, para caso de pane elétrica, permitindo o funcionamento da máquina, mesmo na ausência de energia.
Anexos
Mancais
 
Olhais
Motor
Cabo de aço
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