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3 Sistema de Ensino Presencial Conectado ENGENHARIA CIVIL nome do aluno PRODUÇÃO TEXTUAL INTERDISCIPLINAR EM GRUPO: MANUTENÇÃO EM UM ELEVADOR cidade ano nome do aluno PRODUÇÃO TEXTUAL INTERDISCIPLINAR EM GRUPO: MANUTENÇÃO EM UM ELEVADOR . Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil da UNOPAR - Universidade Norte do Paraná, para as disciplinas: Cálculo Diferencial e Integral III; Desenho Técnico; Desenho Auxiliado por Computador; Princípios de Eletricidade e Magnetismo; Física Geral e experimental: Energia. Orientadores:: Daiany Cristiny Ramos; Fernando Gargantini Graton; Rennan Otavio Kanashiro; Katielly Tavares dos Santos; Jenai Oliveira Cazetta. cidade ano SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 3 2 DESENVOLVIMENTO 4 2.1 TAREFA: DESENHO DO ELEVADOR 5 2.2 TAREFA: MOMENTO DE INÉRCIA O MOVIMENTO DE ROTAÇÃO DA CABINE DO ELEVADOR 6 2.3 TAREFA: ANÁLISE DO MOVIMENTO DO ELEVADOR...............................8 3 CONCLUSÃO 9 REFERÊNCIAS 13 INTRODUÇÃO O trabalho consiste na temática Manutenção em um elevador. Esta temática foi escolhida para possibilitar a aprendizagem interdisciplinar dos conteúdos desenvolvidos nas disciplinas desse semestre. Terá como objetivo conhecer e interpretar desenhos, projeções e projetos mecânicos e arquitetônicos dentro dos padrões normativos. E colocar em pratica o conteúdo dos programas de CAD – Computer Aided Design (Desenho auxiliado por computador) e suas ferramentas para a elaboração de projetos. Diante dessa proposta de produção textual‚ teremos a oportunidade de compreender e analisar conceitos da eletricidade e do magnetismo na visão conceitual, aplicando os conhecimentos em situações do cotidiano dentro do mercado de trabalho. E abranger os conceitos e aplicações físicas em situações do cotidiano. Para a realização desse trabalho partiremos da construção textual através da metodologia de revisão bibliográfica‚ aplicando também todo conhecimento adquirido em sala de aula. DESENVOLVIMENTO 2.1 Tarefas: Desenho do Elevador É indispensável que se conheça as dimensões e características do elevador, para que se realize a manutenção, por esse motivo o desenho técnico da planta baixa do elevador na caixa de corrida é de suma importância. Fig 1: Planta baixa da cabina Fig 2: Casa de máquina: elevador com máquinas sem engrenagem contrapeso lateral OBSERVAÇÃO: DEMAIS PROJETOS EM ANEXO NA PÁGINA 14 2.2 Tarefa: Momento de inércia o movimento de rotação da cabine do elevador Um corpo rígido, tal como uma roda, é um sistema que contém um número praticamente infinito de partículas. Ele pode apresentar os seguintes tipos de movimento: translação, rotação ou a combinação de ambos. Levando em consideração o movimento de rotação, temos o conceito de inércia rotacional: um objeto que roda em torno de um eixo tende a permanecer rodando em torno desse mesmo eixo, a menos que sofra algum tipo de interferência externa. Veja que é um conceito análogo ao da primeira lei de Newton para a translação. O momento de inércia é calculado em relação ao eixo de rotação e depende da distribuição de massa em relação a esse eixo. Quanto maior for a distância entre a maior parte da massa de um objeto e seu eixo de rotação, maior será sua inércia rotacional. Uma de suas tarefas é encontrar o momento de inércia da cabina do elevador considerando o fato de que ele deverá ter capacidade. Considerando, que a caixa retangular (cabina) é delimitada pelos planos 𝑥 = 0, 𝑦 = 0 e 𝑧 = 0 e pelas medidas da cabina, conforme a tabela de dimensionamento. Além disso, considerando que a densidade do material do elevador é constante (𝑘). máxima para 10 pessoas. Cálculo do momento de inércia (A) Quais as principais diferenças entre translação e rotação? As principais diferenças entre essa combinação de movimento, rotação e translação, é que na rotação um corpo gira em torno do seu próprio eixo, já a translação, translada, ou seja, é deslocar-se, é mudar de posição segundo o referencial. Nesse contexto, pode-se tratar esse objeto como sendo um ponto, ou melhor, como sendo um objeto pontual. Um exemplo de translação considerando o experimento da figura 2 e seus cálculos é que um elevador ele sobe e desce, mas não tem rotação, portanto em qualquer instante, todos os pontos do elevador têm a mesma velocidade. Já movimento de rotação, todos os pontos do objeto percorrem trajetórias circulares com a mesma velocidade angular. (B) Por que no estudo de corpos rígidos devemos levar em consideração o momento de inércia? No estudo dos corpos rígidos deve-se considerar o momento de inércia, pois o momento de inércia é a resistência que os corpos tem possuem para rotacionar em torno ou a redor de si mesmo. Então, o momento de inércia varia de acordo com o eixo que o objeto está rotacionando, assim quanto mais distante do eixo de rotação maior é o momento de inércia, e quanto mais próximo da massa estiver ao eixo de rotação menor o momento de inércia, mas fácil é realizar essa rotação, portanto, leva-se em consideração o momento de inércia como fator fundamental no estudo dos corpos rígidos. (c) Qual a correlação entre a primeira lei de Newton estudada no ensino médio e na disciplina Física Geral e Experimental: Mecânica e o princípio da inércia para corpos rígidos? Baseando-se na correlação entre os dois princípios, responda: massa e momento de inércia são a mesma coisa? Existe uma correlação entre a primeira lei de Newton com o princípio da inércia para corpos rígidos, pois de acordo com a primeira lei de Newton, a inércia, um corpo tende a ficar parado ou em movimento e não altera um desses dois movimento a menos que uma força haja sobre ele, assim pode-se relacionar que nos corpos rígidos a rotação é mantida na ausência de torques. Bem como, com base na correlação dos dois princípios, é possível afirmar que momento de inércia e massa são coisas diferentes, pois a massa é a resistência que os corpos possuem para transladar, ou seja, para se movimentar em linha reta, enquanto que o momento de inércia é a distribuição da massa de um objeto no centro de rotação desse objeto, é a resistência que os corpos possuem para rotacionarem em torno do seu eixo. (D) Você calculou o momento do elevador vazio. A presença de pessoas dentro elevador irá alterar seu momento de inércia? E a massa do elevado Foi feito o cálculo do momento com o elevador vazio ,logo, não foi verificado alterações no momento de inércia, então é possível verificar se a presença de pessoas dentro do elevador irá alterar o momento de inércia, então com base nos conceitos há influência sim, pois a quantidade de pessoas no elevador cria-se uma resistência maior a rotação se as pessoas estiverem mais distribuídas ou distantes uma das outras ,mas se tiverem concentrados, ou seja, mais próximos de eixo de rotação menor será o momento de inércia. Então o momento de rotação depende do eixo e da distribuição da massa do corpo em relação a esse eixo. 2.3 Tarefa: Análise do movimento do elevador No momento de finalização da manutenção do elevador, é essencial que se avalie o motor elétrico, responsável em gerar a força necessária para realizar o deslocamento. Tendo conhecimento que a polia recentemente foi substituída. Para que o motor funcione e consiga permitir o movimento do elevador, é necessário que seja gerado internamente a ele um determinado fluxo magnético e o estator do motor, gerando o campo magnético que permite a sua rotação, pode ser modelado de forma simplificada como um indutor. a) Dados do exercício: Espiras = 4500, Diâmetro = 5 cm, Comprimento = 45 cm, µr = 500, i = 32A - Para calcular o fluxo magnético precisamos calcular a indutância pois ela relaciona a corrente elétrica com o fluxo magnético A fórmula da indutância de um indutor com núcleo ferromagnético de uma bobina é: Onde: L: indutância, em henry (H) N: quantidade de espiras µ: Referente a Núcleo Ferromagnético l: comprimento da bobina cm A: área da espira, em cm² 1,26 e (10)^7 são constantes Vamos primeiro encontrar a Área em cm² Diâmetro(D) = 2r r = (D / 2) = 2,5cm Área do círculo (A = π r²) A = 3.14* (2,5) ² = 19,6cm² A = 19,6m² Então: L = [1,26 * (4500)² *500 * 19,6] / [(10e7) * 32] L = 781,4 L = 781,4 Henry(H) Calculo do Fluxo magnético Φ = (L * i ) / N Onde: Φ = Fluxo Magnético L = Indutância i = Corrente elétrica N = Número de espiras. Φ = 781,4 * 32 / 4500 = 5,55wb Fluxo Magnético = 5,55wb b) O Motor deve apresentar internamente um fluxo magnético de 0,5 Wb. - Para saber o número de espiras necessário para esse fluxo usaremos: [ N = (L * i) / Φ ] onde Φ = 0,5wb Então: N = (781,4 * 32) / 0,5 N = 50009,6 Número de espiras (N) = 50009,6Espiras Sendo assim, de acordo com os cálculos realizados, o projeto do motor precisa ser redimensionado para suportar a carga do elevador. CONCLUSÃO No presente trabalho estudamos como podemos compreender e aplicar conceitos, de desenvolver e interpretar desenhos, projeções e projetos mecânicos e arquitetônicos dentro dos padrões normativos e colocando ainda em prática os conceitos da eletricidade e do magnetismo na visão conceitual. Foi ainda demostrado como o profissional pode solucionar situações do dia a dia de um engenheiro. Conclui-se assim como é importante compreender os desdobramentos possíveis por meio da aplicação teórica e prática dos conteúdos estudados ao longo do semestre. REFERÊNCIAS ANJOS, T. A. Corpos Rígidos. Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/corpos-rigidos.htm. Acesso em 20 de setembro de 2020. INSTITUTO DE FÍSICA GLEBS WATAGHIN. Cinemática e Dinâmica das Rotações. 2012. Disponível em: http://midia.cmais.com.br/assets/file/original/2a15766f16c8b7e9c35732253c4e26296aa62628.pdf. Acesso em: 18 set. 2020. NASCIMENTO, M. C. Translação e Rotação no Plano. 2015. Disponível em: http://wwwp.fc.unesp.br/~mauri/Down/RotaTransla.pdf. Acesso em: 18 set. 2020. PESCE, C. P. Dinâmica dos corpos rígidos. 2004. Disponível em: http://sites.poli.usp.br/d/pme2200/Dinamica_dos_corpos_rigidos_Pesce_09.pdf. Acesso em: 18 set. 2020. ANEXOS: 2,87 0,8 3 , 7 7 1 , 0 5 2,87 1,2 0,150,15 0,150,15 2 , 3 7 1 , 4 ALUNO(A): RA: DATA: ESC: MEDIDA: VISTO: TITULO DO DESENHO: RENATO DE CERQUEIRA 03/12/2020 1:100 79766838291 PLANTA BAIXA - CASA DE MÁQUINAS UNOPAR ENGENHARIA CIVIL Sheets and Views Layout2 ALUNO(A): RA: DATA: ESC: MEDIDA: VISTO: TITULO DO DESENHO: RENATO DE CERQUEIRA 03/12/2020 1:100 79766838291 UNOPAR ENGENHARIA CIVIL Cabina C o n t r a p e s o l a t e r a l 0,9 1,3 1 , 4 2 , 0 1 0,030,03 0,150,15 PLANTA BAIXA - ELEVADOR Sheets and Views Layout2 PROJETO - ELEVADOR.dwg Projeto Casa de Maquina.dwg
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