ANTEPROJETO IGOR

Prévia do material em texto

ANHANGUERA EDUCACIONAL DE PELOTAS
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Carla Luciana Toransa Medeiros 
Igor das Neves Valadão
ANTEPROJETO
CARRINHO DE CARGA
Pelotas/RS, Junho de 2019
ANHANGUERA EDUCACIONAL DE PELOTAS
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Carla Luciana Toransa Medeiros 
Igor das Neves Valadão
CARRINHO DE CARGA
Trabalho apresentado à Faculdade Anhanguera Educacional, Campus Pelotas, como requisito à conclusão da disciplina de PROJE DE MAQUINAS. Docente responsável: Alberto Neto.
Pelotas/RS, Junho de 2019
1. INTRODUÇÃO
É uma necessidade do ambiente corporativo evoluir constantemente, desta forma a procura de ideias e soluções para agilizar e facilitar a execução de serviços é muito bem-vinda, na intenção de assegurar a integridade física dos colaboradores, colaborando com a minimização dos esforços físicos e com a ergonomia, e, promover a agilidade a agilidade dos serviços prestados procura-se desenvolver equipamentos que atendam tais objetivos.
Assim, o projeto de pesquisa apresentado tem como principal objetivo facilitar o transporte de pequenas cargas em empresas podendo ser utilizado nas partes internas da empresa quanto nas partes externas, visando sempre a segurança do operador e dos demais ao redor, sendo um projeto de fácil manejo, seguindo as normas de segurança previstas.
O principal diferencial deste projeto é a automação de um carrinho de transporte muito comum em diversos lugares, facilitando o transporte de pequenas cargas, aumentando a agilidade do transporte e diminuindo o esforço físico do operador, este projeto conta com matérias de fácil acesso, facilitando possíveis reposições, procurando sempre o baixo custo, com inovação, sendo leve e de fácil manejo ao operador.
2. JUSTIFICATIVA
O carrinho de transporte é um equipamento prático e resistente para movimentação de cargas, são projetados para oferecer versatilidade com grande durabilidade de sua vida útil. Utilizados para transportam cargas com extrema facilidade, eles são fundamentais no ramo empresarial atualmente, onde a competição, cada dia que passa, torna-se relevante em todos os detalhes.
O projeto a seguir é excelente para as empresas que, em seu cotidiano, efetuam movimentação de cargas de pequenas proporções. Ele procura atender as necessidades da empresa de forma prática, segura e eficiente, levando em consideração o custo benefício do mínimo necessário para atender todo o objetivo do produto. 
Usufruir de um equipamento de eficiência alta, se comparado com seu custo e agilidade, o torna muito importante nas empresas de pequeno e médio porte, que é cada vez mais rotineiro a movimentação de cargas. 
Sua competitividade, importância e utilidade torna real a possibilidade deste projeto. 
3. OBJETIVOS
3.1. Objetivo Geral
Projetar um carrinho manual, com motorização auxiliar, para transporte de pequenas cargas, para locais de acesso com rampas. 
3.2. Objetivos Específicos
Determinar a potencia para suprir a necessidade de subida em rampa de 45°
Verificar motor compatível
Dimensionar transmissão
Dimensionar/desenhar sistema de comando
Verificar as normas de segurança para o transporte de carga.
Determinar custos e matérias para a produção do projeto.
4. DADOS DE PARTIDA
Movimentação de carga;
Carga de até uma 100 kg;
Rampa íngreme de até 45°;
Base retangular;
2 rodas fixas;
1 roda manobrável
1 motor elétrico
Freio de parada 
Motor ligado a partir de botão de acionamento.
Baterias de, no mínimo, 8 horas.
5. CONDICIONAMENTO LEGAL (NORMAS)
NR 11:1978 - Transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais;
NBR 8400 de 03/1984 – Cálculo de equipamento para levantamento e movimentação de cargas;
NBR ISO 4309 de 01/2009 – Equipamentos de movimentação de carga;
ABNT NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão.
6. ORÇAMENTO
	Material
	Valor
	Quantidade
	Tubos, chapas, barras cantoneiras em aço 1020 
	R$300,00
	1
	Kit Baterias estacionárias Moura 36V 12A
	R$598,00
	1
	Kit Motor, Controlador, Acelerador, Freio, Cabos de Comando 12v
	R$696,00
	1
	Roda Carrinho de Carga 10”
	R$62,90
	2
	TOTAL
	R$1.719,80
	//////////////////////////////////////
7. METODOLOGIA
7.1. Cálculo do Fator de Segurança do Projeto
Precisão do conhecimento das cargas. -3
Precisão dos cálculos das tensões. +1
Precisão do conhecimento da resistência. +1
Necessidade de conservação. -2
Gravidade das consequências de falha. -2
Qualidade da fabricação. -2
Condições de operação. -1
Qualidade de inspeção / manutenção. -1
Sendo: Fator de Penalização (NP) de -4 a +4.
Mudança levemente necessária
Mudança moderadamente necessária.
Mudança fortemente necessária.
Mudança extremamente necessária.
(+) = Necessário elevar o fator de segurança.
(-) = Necessário diminuir o fator de segurança.
Nd = 1 + ((10 + t)2 / 100) para t > ou = 6
t = -9
Como t resultou menor que 6, segundo a regra de adoção do fator de segurança, usaremos Nd=1,15.
7.2. Curva Tensão-Deformação (S-N)
O gráfico a seguir mostra o limite de escoamento do aço 1020, que será utilizado no projeto.
Figura 1: Gráfico da Fadiga, curva S-N para material aço-carbono 1020.
Tensão limite de escoamento para o aço 1020, adotar 350Mpa.
8. CRONOGRAMA
	PREVISÃO
	DIAS
	ETAPAS
	28/05
	29/05
	01/06
	03/06
	04/06
	05/06
	07/06
	08/06
	11/06
	Definição e Objetivos
	X
	
	
	
	
	
	
	
	
	Justificativa
	
	X
	
	
	
	
	
	
	
	Normas
	
	
	X
	
	
	
	
	
	
	Dados de Partida
	
	
	
	X
	
	
	
	
	
	Fundamentos da Engenharia
	
	
	
	
	X
	
	
	
	
	Geometria
	
	
	
	
	
	X
	
	
	
	Escolha de Itens
	
	
	
	
	
	
	X
	
	
	Revisão dos Dados
	
	
	
	
	
	
	
	X
	
	Entrega
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
9. DESENVOLVIMENTO REALIZADO
Para calcular potência necessária para o motor auxiliar elétrico, vamos nos basear na sua função primária de, que é a carga. A capacidade necessária é de 141.42, porém há o fator da rampa de 45°, então:
P = 100 Kgf x 9,8 m/s2 = 980 N
P = 980 N / cos 45°
P = 1385,92 N
Iremos guardar esse dado.
A massa a ser suportada é 100 kg de carga, existe a exigência de subida da rampa cujo fator é de até 45°, o que acarreta um aumento de massa total quando o equipamento é operado em tais condições. 
P = 980N / Cos 45° = 100 / 0,71 = 1385,92N
P = m.g => m = P/g
g = 9,8m/s2 
m = 141.42 kg
Sendo que uma pessoa se desloca a 5 km/h(1,66m/s) isto será a velocidade media do carrinho, no ângulo de subida teremos 45°
P=T. ω sendo que: ω= v/(Ø. π)
Ω= 1.66/ (0.254. 3,14)
Ω=1,32 w
P=141.42.. 1,3
P= 186,67 Nm
	
Como é preciso a duração de 8hrs contínuas das baterias, iremos calcular a capacidade energética. Para tal, faremos uso da voltagem e amperagem da bateria e precisamos saber quanto o motor vai demandar da bateria. Outro fator é o equipamento não precisará solicitar carga máxima sempre. 
Vamos adotar uma bateria facilmente disponível no mercado. 
Voltagem = 12 V
Amperagem = 12 Ah (capacidade energética)
P = V x A x 8h
P = 1,152 W
	Levando em consideração configurações recomendadas pelo fabricante do motor utilizaremos a configuração de motor com 500 watts alimentados por um banco de 3 baterias de 12 volts com corrente de 12 Ah ligadas em série fornecendo desta maneira o motor será alimentado com 35 volts e 12Ah
Baterias com 12 volts de tensão e com capacidade energética de 8 ampere-hora, necessitaria de um motor com potência de até 672 watts. 
10. considerações finais
	O projeto mostra-se a princípio viável, mesmo pelo fato de queo valor dos componentes elétricos e eletrônicos não serem relativamente baixos a aquisição do Kit de motor elétrico do fabricante conta com a vantagem de oferecer peças de reposição sobressalentes, neste caso uma roda traseira com pneu e mais uma linha de freio a disco com manete, pinça e disco.
	A mudança de design de um carrinho de duas rodas para um carrinho de três rodas foi motivado pela melhor adaptação do sistema propulsor e, levou ainda em consideração aspectos ergonômicos e de esforço do operador, sendo que o design adotado requer um menor esforço físico por parte do operador e não compromete a agilidade de manobras que a função do equipamento exige.
	Ressalta-se que por se tratar de uma máquina, todos os cuidados pertinentes sua operação e manutenção devem ser tomados para que se evitem acidentes, salientamos que o equipamento é de fácil operação e desde que o equipamento seja utilizado de maneira adequada para o fim a que se destina ele é seguro.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 6023: informação e documentação / referências / elaboração. Rio de Janeiro, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 16147: equipamentos de levantamento e movimentação de cargas. Rio de Janeiro, 2013. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro, 2008.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 8400: Cálculo de equipamento para levantamento e movimentação de cargas. Rio de janeiro, 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR ISSO 4309: Guindastes - Cabo de aço - Critérios de inspeção e descarte. Rio de janeiro, 1998
.
COLLINS, J.A. Projeto Mecânica de Elementos de Máquinas, 1 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
MATERIAIS GELSON LUZ. Aço carbono SAE 1020. Disponível em: <http://www.materiais.gelsonluz.com/2017/10/aco-sae-1020-propriedades-mecanicas.html>. Acesso em: 01 mai. 2018.
NORTON, Robert L.. Projeto de máquinas: uma abordagem íntegra. 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2004.
NR, Norma Regulamentadora Ministério do Trabalho e Emprego - NORMA REGULAMENTADORA 11 -  NR 11 TRANSPORTE, MOVIMENTAÇÃO, ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE MATERIAIS. Brasília, 1978.
ANEXOS
	
ANEXO A
Especificações do motor
Marca: Green E-motion
Modelo do motor: TX-10
Corrente nominal: 36 v/48 v
Potência: 500 w
Diâmetro exterior: 8”
Largura: 40mm
Peso: 3.2 kg
Cor: Preto
Conteúdo do Kit:
1 - 10 polegadas Hub do motor
1 - roda dianteira
Conjunto Pneu 2 (incluem o tubo interno)
1 - controlador
1 - acelerador
1 - par alavanca do freio
2 – Discos de freio com pincas
2 - linha de freio
ANEXO B 
Foto do Kit
ANEXO C
Chicote do controlador
ANEXO D
Esquema do motor
ANEXO E
Esquema de ligação
ANEXO F
Esquema de ligação
ANEXO G
FOTO DO MOTOR – ROTOR E CARCAÇA
APÊNDICES
APÊNDICE A
APÊNDICE B
APÊNDICE C
APÊNDICE D
APÊNDICE E
APÊNDICE F