APS Ponte Rolante 2018

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Alexandre Marcelo da Cruz. RA:C39077-1
Bruno de Medeiros Pinto. RA:C219CA-8
Gabriel Souza de Oliveira. RA:C18723-2
Leandro de Andrade. RA:B271ID-4
Leonardo Martini Sampaio. RA:C08IFA6
Rafael Azusienis Couto. RA:C181ID-9
Robson Almeida Dias. RA:C102IA-7
Marcos Emanuel Gonçalves de Souza Silva. RA:C325GD-6
ENGENHARIA MECANICA – APS8º SEMESTRE
PONTE ROLANTE 
SÃO PAULO 
2018
Alexandre Marcelo da Cruz. RA:C39077-1
Bruno de Medeiros Pinto. RA:C219CA-8
Gabriel Souza de Oliveira. RA:C18723-2
Leandro de Andrade. RA:B271ID-4
Leonardo Martini Sampaio. RA:C08IFA6
Rafael Azusienis Couto. RA:C181ID-9
Robson Almeida Dias. RA:C102IA-7
Marcos Emanuel Gonçalves de Souza Silva. RA:C325GD-6
	
Trabalho do Semestre APS (Atividade Pratica Supervisionada) para obtenção do título de graduação em Engenharia Mecânica, apresentado à Universidade Paulista – UNIP.
 Alexandre Marcelo da Cruz. RA:C39077-1
Bruno de Medeiros Pinto. RA:C219CA-8
Gabriel Souza de Oliveira. RA:C18723-2
Leandro de Andrade. RA:B271ID-4
Leonardo Martini Sampaio. RA:C08IFA6
Rafael Azusienis Couto. RA:C181ID-9
Robson Almeida Dias. RA:C102IA-7
Marcos Emanuel Gonçalves de Souza Silva. RA:C325GD-6
ENGENHARIA MECANICA – APS8º SEMESTRE
PONTE ROLANTE 
BANCA EXAMINADORA
_______________________/__/___
Prof.
Universidade Paulista – UNIP
_______________________/__/___
Prof. 
Universidade Paulista – UNIP
_______________________/__/___
Prof. 
Universidade Paulista – UNIP
DEDICATÓRIA
Nós alunos de Engenharia Mecânica, dedicamos esse trabalho de APS primeiramente a Deus, pois sem ele, nada seria possível e não estaríamos aqui reunidos, desfrutando, juntos, destes momentos tão importantes.
Aos nossos colegas de equipe, pelos momentos de aprendizagem constante e pela amizade solidificada, ao longo deste trabalho, que certamente se eternizará.
Aos nossos familiares, que nos incentivaram a esse novo desafio, pelo esforço e compreensão em todos os momentos desta e de outras caminhadas.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos os professores pelo aprendizado, a os nossos colegas de sala e familiares, que nos incentivaram a esse novo desafio, pelo esforço e compreensão. Agradecemos também todas as pessoas que nos incentivaram, até mesmo às pessoas que não nos ajudaram, nos dando estimulo para mostrar que somos capazes.
RESUMO
Este trabalho tem como objetivo principal projetar uma ponte rolante que use energia elétrica, através de um controle remoto com fio envia-se uma corrente elétrica para os motores, tornando-se possível o movimento da ponte rolante para frente e para trás, incluindo manobras para os lados. Colocando em pratica os conhecimentos das matérias juntamente com o trabalho em equipe. O percurso estabelecido que a ponte rolante deverá percorrer é uma pista de 40cm de largura, com 60cm de comprimento.Transportando uma carga de prova de 1 kgf de acordo com as regras pré-estabelecidas.
Palavra-Chave:PONTE ROLANTE, EMPILHAR,APS
SUMMARY
This work has as main objective to design a crane that uses electrical energy, that through a wired remote control sends an electric current to the motors, making possible the movement of the crane forwards and backwards, including maneuvers to the sides, putting into practice the knowledge of the subjects learned together with teamwork. The established course that the crane must travel is a track 40cm wide, 60cm long. Transporting a test load of 1 kgf according to pre-established rules.
Keyword: ROLLING BRIDGE, STACKING, APS
.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
IMAGEM 01 Ponte Rolante
IMAGEM 02 Cabo Flexível Elétrico
IMAGEM 03 Motor de vidro Elétrico
IMAGEM 04Barra de Alumínio
IMAGEM 05Madeira
IMAGEM 06Roldana De Nylon
IMAGEM 07Placa de Policarbonato
IMAGEM 08Trabalho Pronto Ponte Rolante
IMAGEM 09Ferramentas Utilizadas
IMAGEM 10Base pronta do projeto e Pintada
IMAGEM 011 Base Superior Pronta com as Roldanas
IMAGEM 012Motor fixado na Base
IMAGEM 013Motor no eixo do carretel para exercer o movimento vertical
IMAGEM 014Botoeira com Placas de Acrílico e fonte de alimentação
IMAGEM 015Botoeira indicando os Movimentos
IMAGEM 016 Projeto pronto indicando os movimentos
IMAGEM 017 Botão de emergência
IMAGEM 018Campo de Prova
IMAGEM 019 Ponte em Movimento
1-INTRODUÇÃO
Análises, estudos, pesquisas e descobertas são formas de enriquecer o conhecimento do ser humano, a cultura de uma cidade, de um estado e de um país, além de trazer grandes crescimentos na área profissional e intelectual. Este é o objetivo da mensagem transmitida neste trabalho.
Na análise, expomos por tópicos informações da especificação do material utilizado no desenvolvimento, um ponto importante para que seja cumprido as exigências do projeto. 
O objetivo deste trabalho é projetar e construir uma ponte rolante movido a energia elétrica, porém, com o desafio de executar o mesmo respeitando medidas de largura, comprimento, incluindo a necessidade de completar o percurso. Este ponto faz com que nosso desafio seja grande em especificar os materiais corretos para sucesso do projeto. É importante dizer que ao mesmo tempo, têm-se a intenção de buscar e analisar possíveis situações de sustentabilidade projetada, baixo custo e pequena escala, para possíveis recursos ao nosso meio ambiente. A fim de atingir sempre o conceito de nos tornarmos uma sociedade capitalista através da meta física adquirida, não só em nosso país como no mundo inteiro.
2-METODOLOGIA
A metodologia aplicada foi baseada em outros trabalhos similares. Nos reunimos diversas vezes para decidir como seria o desenvolvimento e elaboração da montagem da ponte rolante, para que todos ajudassem na construção.
No iníciobuscou-se referencias de trabalhos já feitos para buscar a melhor forma possível. A partir de vídeos e tutoriais para montagemda ponte rolante, entrando em acordo com o grupo, buscamos os materiais necessários e adequados as normas pré-estabelecidas e que não nos dificultasse a montagem.
Após a escolha de como seria nossa ponte, fizemos as compras dos materiais para a construção. Optamos por fazer de madeira, porque assim facilitava a montagem e o manuseamento, por ser um material mais leve. Utilizamos roldanas de acrílico e para fazer o movimento, utilizamos motor de vidro elétrico.
Foram feitos muitos testes paraverificar algum tipo de erro na montagem, para assim obtermos o resultado esperado.
3-PONTE ROLANTE
Ponte rolante é uma máquina de elevação do tipo guindaste de ponte. Os principais equipamentos que fazem parte das máquinas de elevação são os seguintes: guindaste, ponte rolante, elevador e guincho. No Brasil a norma da ABNT que rege o projeto e a construção de máquinas de elevação é a NBR 8400 - Cálculo de Equipamentos para Elevação e Movimentação de Carga - de 1984.
Tamasauskas[ afirma que são necessários os seguintes dados técnicos para o desenvolvimento de um projeto de uma ponte rolante: objetivo do equipamento, classificação dos mecanismos e estruturas conforme a norma NBR 8400, tensão elétrica de alimentação, ambiente de trabalho, sistemas de controle de rotação dos motores elétricos, carga útil, tipo do controle de movimentos, dispositivo de fixação da carga, vão, altura de elevação, velocidades dos movimentos, comprimento do caminho de rolamento, disponibilidade física e dimensional do local de operação do equipamento e intermitência e classe de partida para os motores elétricos, conforme a norma NBR 8400.
IMAGEM01
4-MATERIAIS ULTILIZADOS
4.1 - Cabo Flexível Elétrico
IMAGEM02
O cabo flexível é um produto destinado aos mais diversos fins de aplicação nas áreas da eletrônica, elétrica ou para uso em geral. Comumente o cabo flexível é aplicado paraestender ligações elétricas ou eletrônicas em projetos robóticos ou de automação residencial (demótica). Outra característica importante é que, como o próprio nome sugere, o cabo flexível é produzido em material maleável que permite uma vasta gama de aplicações, já que com ele é possível fazer as mais variadas curvaturas.
Internamente ele é constituído por um conjunto de fios entrelaçados, produzidos com liga de cobre, que permitem inclusive soldagem. Com espessura de 0,50mm, o cabo garante maior passagem de corrente em relação aos de menor espessura, contando ainda com diversas opções de cores para facilitar na diferenciação das ligações. Os materiais atualmente utilizados como condutores elétricos são o cobre ou o alumínio.
4.2 - Motor de vidro Elétrico
IMAGEM03
Um motor elétrico e um aparelho que funciona com corrente alternada ou contínua e que converte uma energia elétrica em movimento ou em energia mecânica. Desde a sua invenção, os motores elétricos são ferramentas muito úteis para realizar diversos tipos de tarefas e se encontrar em diversos objetos como ventiladores, eletrodomésticos, automóveis e etc. Bases de um motor elétrico: Todo motor se baseia na ideia de que o magnetismo produz uma força física que move os objetos. E depende de imãs que podem atrair ou repelir outro imã. Nos motores e utilizados para criar campos magnéticos que se opõe entre si, de modo que movam uma parte giratória chamada Rotor. Nenhum Rotor se encontra a bobina que tem o campo magnético oposto ao da parte estática do motor. O campo magnético desta parte gera imãs permanentes e ação repelente estes polos opostos é o que faz com o que o rotor começa a girar, transmitindo energia mecânica. Os motores de corrente contínua são mais primitivos que podem ser usados ​​em lugares que não exista uma fonte de corrente elétrica. A engenharia moderna realizou grandes invenções e o motor elétrico é um exemplo disso. Apesar do magnetismo ser estudado por muitos anos, uma utilização disso para criar energia mecânica é algo novo.
Especificação Técnica: 
• Engrenagem de 8 Dentes 
• Voltagem: 12V 
• Consumo: 1,3A 
• Força: 9,12 N.m / 93Kg.cm 
• Alta Durabilidade 
4.3–Barra de Alumínio
IMAGEM04
Características do alumínio: É um metal leve, macio e resistente, possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido a fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. O alumínio não é tóxico como metal, não magnético, e não cria faíscas quando exposto a atrito. Oalumínio puro possui tensão de cerca de 20 Megapascais (MPa) e 400 MPa se inserido dentro de uma liga. Sua densidade é aproximadamente de um terço do aço ou do cobre. é muito maleável, muito dúctil, apto para mecanização e fundição, alem de ter uma excelente resistência a corrosão e durabilidade devido á camada protetora de oxido. É o segundo metal mais maleável, sendo primeiro o ouro, e o sexto mais dúctil.
Peso: O alumínio tem uma densidade de 2,7 g/cm³, aproximadamente um terço da densidade do aço.
Resistência: A liga de alumínio tem normalmente uma resistência à tração de 70 a 700 Mpa. A gama para as ligas utilizadas em extrusão é de 150 a 300 Mpa.
4.4 - Madeira
IMAGEM05
A madeira é um material produzido a partir do tecido formado pelas plantas lenhosas com funções de sustentação mecânica. Sendo um material naturalmente resistente e relativamente leve, é frequentemente utilizado para fins estruturais e de sustentação de construções. É um material orgânico, sólido, de composição complexa, onde predominam as fibras de celulose e hemicelulósica unidas por lenhina.
Caracteriza-se por absorver facilmente água (higroscopia) e por apresentar propriedades físicas diferentes consoante a orientação espacial (ortótropa). As plantas que produzem madeira (árvores) são perenes e lenhosas, caracterizadas pela presença de caules de grandes dimensões, em geral denominados troncos, que crescem em diâmetro ano após ano. Pela sua disponibilidade e características, a madeira foi um dos primeiros materiais a ser utilizado pela humanidade, mantendo, apesar do aparecimento dos materiais sintéticos, uma imensidade de usos directos e servindo de matéria-prima para múltiplos outros produtos. É também uma importante fonte de energia, sendo utilizada como lenha para cozinhar e outros usos domésticos numa parte importante do mundo.
4.5 - Roldana De Nylon
IMAGEM06
Características do tarugo de Nylon: O tarugo de Nylon também conhecido como Poliamida 6, é um produto estável e com excelente desempenho em aplicações mecânicas, elétricas e químicas. O tarugo de nylon tem como característica principal a resistência mecânica e ao impacto, o que permite a utilização em engrenagens, roldanas, rodas, roletes, calços, entre outros componentes.
Baixo peso especifica: 1,14 g/cm³.
Ponto de fusão elevado.
Excelente isolação termina e elétrica.
Temperatura de trabalho -30 a 110°C.
Auto Lubrificante.
Tenacidade.
Alta resistência ao desgaste e abrasão.
Facilidade de usinagem.
4.6– Placa de Policarbonato
IMAGEM07
	 Características dos policarbonatos: densidade de 1,20. Cristalinidade muito baixa, termoplástico, transparente.
Propriedades marcantes dos policarbonatos: Semelhança ao vidro, porém, alta resistência ao impacto, boa estabilidade dimensional, boas propriedades elétricas, boa resistência ao escoamento sob carga, resistente a chamas.
É um dos plásticos mais utilizados na engenharia.
 Principais características para utilização:
Resistência ao impacto: 250 vezes mais resistente que o vidro.
Resistência a temperatura: de -40°C até 120°C em temperaturas continuas.
Peso: 80% mais leve que o vidro.
Segurança: Não propaga chamas
5 -DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Com base nas informações básicas de cada componente citadas anteriormente, podemos seguir abaixo mostrando o processo de montagem/fabricação do projeto.
5.1-Ponte Rolante
A ideia a princípio foi projetar umaPonte Rolante de forma que houvesse um sistema simples para poder fazer os movimentos necessários, sem haver a necessidade de fazer um sistema mais complexo. Com isto partimos do princípio de funcionamento de umaPonte Rolante, com um motor dedicado para cada parte que irá se movimenta transmitindoo movimento cara as Polias.
Escolhemos usar polias como rodas para todos os movimentos do trabalho, por que são mais leves e simples de fixação, tanto no motor quanto nas partes que irá se movimenta conforme os comandos.
IMAGEM08
5.2 –Ferramentas Utilizadas
Para facilitar nosso trabalho foram utilizadas algumas ferramentas de serviço, como: uma furadeira, um arco de serra, lixas, chaves de fenda, e alicate, como mostrado na imagem abaixo.
IMAGEM09
5.3 - Desenho Técnico
O projeto do desenho foi pensado em uma forma que seja rápido e fácil, e que cumpra o objetivo.
Para darmos início a essa etapa é necessário realizar um levantamento dos requisitos do projeto tais como material, quantidade de peças, avaliar os problemas e documentar essas informações que serão de grande importância no desenvolvimento do projeto.
*identificação das peças necessárias 
*avaliar qualidade 
*elaboração de um cronograma 
*verificar custos e recursos disponíveis 
Após verificarmos todos esses pontos importantes, fomos em busca de todas as peças e processos ao nosso Alcance, sempre verificando valores mais acessíveis sem dispensar a qualidade das peças do nosso projeto. É importante realizar a melhor pesquisa sobre os componentes para que todos os recursos sejam usados da sua melhor maneira.
Com base nisso fizemos um desenho técnico utilizando o AUTOCAD 2015, e com base nesse projeto desenvolvemos o trabalho.
5.4 – Passo da Construção 
Começamos montando a base da ponte utilizando madeiras e parafusos. IMAGEM010
Logo após, fizemos o carrinho inferior com quatro barras de alumínio, quatro roldanas de nylon e parafusos.	Passamos uma fita amarela em volta das barras de alumínio, para mudar o aspecto e aparentar com uma ponte rolante.
IMAGEM011Fixamos o primeiro motor elétrico no carrinho inferior, para ser o responsável do movimento horizontal.
IMAGEM012
Com a base e o carrinho inferior finalizados, partimos para parte do carrinho superior. Primeiro fizemos a estrutura com as quatro barras de alumínio e colocamos as roldanas de nylon nas extremidades fixando-as com parafusos. Foi colocado um carretel no centro do carrinho, para a linha de nylon poder enrolar e assim fazer o corpo de prova subir e descer.
	Fixamos o segundo motor no eixo do carretel, para exercer o movimento vertical e o terceiro motor no eixo que passa entre duas roldanas de nylon, para rotacionare assim fazer o movimento transversal do carrinho.
IMAGEM013
A botoeira foi feita com placas de acrílico, botões e dobradiças. Fizemos as ligações elétricas com os fios de 2,5 mm. Como os motores são de 12V e precisamos ligar a ponte em uma tomada, adaptamos uma fonte de 75W DC 12V.
IMAGEM014
6 - CONTROLE
IMAGEM015
Equipamentos de comando são de grande importância para a interface homem-máquina. Por exemplo, estão montados painéis de controle, comandos bi manuais, comandos de elevadores e em sistemas de manipulação de materiais, incluindo transportadores. A atuação manual dos equipamentos inicia sequências de operações e processos funcionais, ou termina o seu funcionamento. Neste controle temos movimento 1, movimento 2 e o 0 que mantem a ponte parada.
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6.1 - Botão de emergência:
Os botões de emergência são componentes extremamente importantes no funcionamento,para a segurança de uma máquina. Quando ocorre alguma pane mecânica ou uma operação errada pelo operador, basta apertar o botão e a máquina para o seu funcionamento cortando a alimentação elétrica. Existem vários modelos de botões de emergência, como os botões de giro-destrava e o botão com chave.
IMAGEM017
7 - CAMPO DE PROVA
O projeto deve ser montado sobre uma base que contenha as marcações para a pista de prova, seguindo as dimensões estabelecidas. O projeto deverá efetuar os seguintes movimentos da carga: Içar e mover o bloco de massa padrão da posição O até a posição A; Posicionar o bloco no solo sobre a marcação A; Içar e mover o bloco de massa padrão da posição A até a posição B; Posicionar o bloco no solo sobre a marcação B; Içar e mover o bloco de massa padrão da posição B até a posição C; Posicionar o bloco no solo sobre a marcação C;Içar e mover o bloco de massa padrão da posição C até a posição D; Posicionar o bloco no solo sobre a marcação D; Içar e mover o bloco de massa padrão da posição D até a posição E;Posicionar o bloco no solo sobre a marcação E e Içar e mover o bloco de massa padrão da posição E até a posição F.
IMAGEM018
Esquema da pista de prova. As marcações sobre a pista deverão cumprir as dimensões de 10 x 10 (cm), as letras E – F, estão alinhados no centro e na altura de 20 cm da posição letra A.
8 - RESULTADOS DOS TESTES PRELIMINARES
No teste ocorreu tudo bem, conseguimos alcançar o objetivo e utilizamos um peso idêntico ao usado na apresentação. Fizemos muitos testes para evitar problemas na apresentação.
IMAGEM020
9 - PLANILHA DE CUSTOS DO PROJETO
Na tabela abaixo estão relacionados os materiais utilizados. 
	Peças usadas no Projeto
	Qtd item
	Valor
	Total
	Placa de Policarbonato
	1
	 R$ 35,00 
	 R$ 35,00 
	Roldanas de Nylon
	8
	 R$ 4,99 
	 R$ 39,92 
	barra de Alumínio
	1
	 R$ 22,90 
	 R$ 22,90 
	Motor de vidro Elétrico
	3
	 R$ 38,99 
	 R$ 116,97 
	Cabo flexível Elétrico
	Metro
	 R$ 3,99 
	 R$ 47,88 
	Madeira
	Metro
	 R$ 5,50 
	 R$ 16,50 
	Parafusos
	Total
	 R$ 9,99 
	 R$ 9,99 
	Botoeira de Comando
	3
	 R$ 25,00 
	 R$ 75,00 
	Fonte Transformadora 
	1
	 R$ 207,00 
	 R$ 207,00 
	Valor Total
	 
	 
	 R$ 571,17
10 - CONCLUSÃO
Com a execução de todo o projeto, entendemos que partindo de ideias e discutindo sobre assuntos em uma só definição, com o argumento de cada aluno com o que aprendeu-se em sala de aula ou conhecimento particular, obteve o PDCA (Planejar, Executar, Verificar e Agir). 
Partindo de um conceito, iniciou-seum protótipo que proporcionou a cada aluno uma experiência única neste momento. Com as experiências vistas em aula, transformação de energia elétrica em energia mecânica, entre outros. Partindo desse princípio para uma grande descoberta que facilitou o entendimento de cada etapa dando grandes ideias para desenvolver nossa ponte rolante.
 Precisou de muita atenção e muita cautela na execução, para atender todos os requisitos do regulamento. O conceito formado neste trabalho, poderá condicionar todos os alunos do grupo a romper suas próprias limitações ou até mesmo as impostas pelo sistema. 
A conclusão do projeto finalizará com a apresentação de uma ponte rolante aos professores da banca examinadora nos horários e datas estipuladas. O projeto seja concluído após o aluno líder do grupo ter postado os arquivos no site.
11 - REFERÊNCIAS 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_rolante 
ACESSADO DIA 26/04/2018
https://www.youtube.com/
ACESSADO DIA 26/04/2018
https://www.arduoeletro.com/ik5uif8kp-cabo-flexivel-014mm-verde-venda-por-metro
ACESSADO DIA 26/04/2018
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9trico
ACESSADO DIA 27/04/2018
https://www.vix.com/pt/bbr/68/como-funciona-um-motor-eletrico
ACESSADO DIA 27/04/2018
https://www.google.com.br/search?q=Ponte+rolante+%C3%A9+uma+m%C3%A1quina+de+eleva%C3%A7%C3%A3o+do+tipo+guindaste+de+ponte.+Os&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiTrIC0vo_XAhUHCpAKHaoEBRcQ_AUIDCgD&biw=767&bih=303
ACESSADO DIA 27/04/2018
http://pt.wikipedia.org/wiki/Policarbonato
ACESSADO DIA 27/04/2018
https://pt.wikipedia.org/wiki/Madeira
ACESSADO DIA 28/04/2018
http://www.impaktto.com.br/tarugo-nylon.php
ACESSADO DIA 28/04/2018
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_rolante
ACESSADO DIA 28/04/2018