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Seminário para o Mundo do Trabalho Fundamentos de Mecânica Industrial Professor: Roger R. Rocha Desenho Técnico Mecânico Quando alguém quer transmitir um recado, pode utilizar a fala ou passar seus pensamentos para o papel na forma de palavras escritas. Quem lê a mensagem fica conhecendo os pensamentos de quem a escreveu. Quando alguém desenha, acontece o mesmo: passa seus pensamentos para o papel na forma de desenho. A escrita, a fala e o desenho representam idéias e pensamentos. Desenho Técnico Mecânico Desde épocas muito antigas, o desenho é uma forma importante de comunicação. E essa comunicação (representação gráfica) trouxe grandes contribuições para a compreensão da História, porque, por meio dos desenhos feitos pelos povos antigos, podemos conhecer as técnicas utilizadas por eles, seus hábitos e até suas ideias. O homem pré-histórico marcou na rocha seres humanos, animais, plantas, elementos do seu mundo, expressando de uma forma intensa as suas vivências. Os desenhos mais antigos são datados entre 12000 a.C. e os egípcios usavam símbolos para se comunicarem. Dentro desta linha de raciocínio, o desenho foi evoluindo, ganhando normas e regras. A partir dai, o desenho passou a ser usado e conhecido como uma forma de comunicação mundial. Para que o desenho se transformasse em uma linguagem gráfica, foi necessária uma padronização dos elementos gráficos. Esta padronização é garantida por meio do desenvolvimento de normas técnicas, respeitadas mundialmente. No Brasil, a entidade responsável pelas normas técnicas é a ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. Normas ABNT Editadas e distribuídas pela ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. Normas ISO Editadas e distribuídas pela ISO - International Organization for Standardization. Representante no Brasil: ABNT - que também representa o Brasil na ISO e possui coleção completa das normas ISO. Normas DIN DIN - Deutsche Normen (antigamente Deutsche Industrie - Normen). Editada pelo DIN - Deutsche Institut fur Normung - Instituto Alemão para Normalização. Representante no Brasil: ABNT - que possui na sua sede no Rio de Janeiro e na Delegacia de São Paulo coleções completas e em dia de todas as normas DIN. O desenho técnico, tal como nós o entendemos hoje, foi desenvolvido graças ao matemático francês Gaspar Monge (1746-1818). Os métodos de representação gráfica que existiam até aquela época não possibilitavam transmitir a idéia dos objetos de forma completa, correta e precisa. Monge criou um método que permite representar, com precisão, os objetos que têm três dimensões (comprimento, largura e altura) em superfícies planas, como, por exemplo, uma folha de papel, que tem apenas duas dimensões (comprimento e largura). O desenho para execução, que tanto pode ser feito na prancheta como no computador, deve atender rigorosamente a todas as normas técnicas que dispõem sobre o assunto. O desenho técnico mecânico chega pronto às mãos do profissional que vai executar a peça. Esse profissional deve ler e interpretar o desenho técnico para que possa executar a peça. Quando o profissional consegue ler e interpretar corretamente o desenho técnico, ele é capaz de imaginar exatamente como será a peça, antes mesmo de executá-la. Formato do papel: Os formatos de papel para a execução dos desenhos técnicos são padronizados obedecendo as normas estabelecidas pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). O formato básico, designado por A0 é o do retângulo de lado medindo 841 e 1189 mm, tendo área de 1 m². A partir deste formato básico derivam os demais da série A, pela bipartição ou duplicação sucessiva, que são: A0, A1, A2, A3 e A4 os mais usados, porém existem ainda formatos menores que A4 e maiores que A0. LEGENDA A legenda é um elemento obrigatório e deve conter todos os dados para identificação do desenho (número, origem, título, executor etc.). Sempre estará situada no canto inferior direito da folha. MARGENS Dobragem de Folhas Toda folha com formato acima do A4 possui uma forma recomendada de dobragem. Esta forma visa que o desenho seja armazenado em uma pasta, que possa ser consultada com facilidade sem necessidade de retirá-la da pasta, e que a legenda esteja visível com o desenho dobrado. As ilustrações a seguir mostram a ordem das dobras. Primeiro dobra-se na horizontal (em “sanfona”), depois na vertical (para trás), terminando a dobra com a parte da legenda na frente. A dobra no canto superior esquerdo é para evitar de furar a folha na dobra traseira, possibilitando desdobrar o desenho sem retirar do arquivo. FIGURAS GEOMETRICAS Uma figura qualquer é plana quando todos os seus pontos situam-se no mesmo plano. A seguir você vai recordar as principais figuras planas. Algumas delas você terá de identificar pelo nome, pois são formas que você encontrará com muita frequência em desenhos mecânicos. Observe a representação de algumas figuras planas de grande interesse para nosso estudo: SÓLIDOS GEOMÉTRICOS Sólidos geométricos são figuras geométricas que possuem três dimensões e, por isso, só podem ser definidas no espaço tridimensional. São exemplos de sólidos geométricos cone, esfera, pirâmide e prisma. Todas essas figuras não podem ser construídas em espaços bidimensionais e são classificadas em poliedros, corpos redondos ou outros. Dentre os sólidos geométricos limitados por superfícies planas, estudaremos os prismas, cubo e as pirâmides. Dentre os sólidos geométricos limitados por superfícies curvas, estudaremos o cilindro, o cone e a esfera, que são também chamados de sólidos de revolução. Prismas O prisma é um prisma sólido geométrico limitado por regiões planas poligonais. Você pode imaginá-lo como uma pilha de polígonos iguais muito próximos uns dos outros, como mostra a ilustração: O encontro entre duas faces de um prisma é um segmento de reta chamado aresta, e o encontro entre duas ou mais arestas de um prisma é chamado vértice. Arestas também podem receber nomes especiais dependendo de sua localização em um prisma: aresta da base e aresta lateral. Quando todas as faces do sólido geométrico são formadas por figuras geométricas iguais, temos um sólido geométrico regular. O prisma que apresenta as seis faces formadas por quadrados iguais recebe o nome de cubo. O nome da pirâmide depende do polígono que forma sua base. Na próxima figura, temos uma pirâmide quadrangular, pois sua base é um quadrado. O número de faces da pirâmide é sempre igual ao número de lados do polígono que forma sua base mais um. Cada lado do polígono da base é também uma aresta da pirâmide. O número de arestas é sempre igual ao número de lados do polígono da base vezes dois. O número de vértices é igual ao número de lados do polígono da base mais um. Os vértices são formados pelo encontro de três ou mais arestas. O vértice principal é o ponto de encontro das arestas laterais. Pirâmides Sólidos de revolução Alguns sólidos geométricos, chamados sólidos de revolução, podem ser formados pela rotação de figuras planas em torno de um eixo. Rotação significa ação de rodar, dar uma volta completa. A figura plana que dá origem ao sólido de revolução chama-se figura geradora. A linha que gira ao redor do eixo formando a superfície de revolução é chamada linha geratriz. O cilindro, o cone e a esfera são os principais sólidos de revolução. Cilindro O cilindro é um sólido geométrico, limitado lateralmente por uma superfície curva. Você pode imaginar o cilindro como resultado da rotação de um retângulo ou de um quadrado em torno de um eixo que passa por um de seus lados. No desenho, está representado apenas o contorno da superfície cilíndrica. A figura plana que forma as bases do cilindro é o círculo. Note que o encontro de cada base com a superfície cilíndrica forma as arestas. Cone O cone também é um sólido geométrico limitado lateralmente por uma superfície curva. A formação do cone pode ser imaginada pela rotação de um triângulo retângulo em torno de um eixo que passa por um dos seus catetos. A figura plana que forma a base do cone é o círculo. O vértice é o ponto de encontro de todos os segmentos que partem do círculo. No desenho está representado apenas o contorno da superfície cônica. O encontro da superfície cônica com a base dá origem a uma aresta. Esfera A esfera também é um sólido geométrico limitado por uma superfície curva chamada superfície esférica. Podemos imaginar a formação da esfera a partir da rotação de um semicírculo em torno de um eixo, que passa pelo seu diâmetro. O raio da esfera é o segmento de reta que une o centro da esfera a qualquer um de seus pontos. Diâmetro da esfera é o segmento de reta que passa pelo centro da esfera unindo dois de seus pontos. Linhas A linhas de qualquer desenho devem ser feitas todas a lápis, ou a nanquim, uniformemente negras, densas e nítidas. São necessárias três espessuras de linhas: grossa, média e fina, a grossa de espessura livre, a média de metade da espessura da grossa e a fina com metade da espessura da média. A NB-8 de 1950 recomenda que, quando a linha grossa tiver menos de 0,4mm de espessura, utiliza-se a linha fina com um terço da grossa ou igual à média. Todos os requisitos do desenho de engenharia podem ser obedecidos utilizando-se essas espessuras de linhas. ESCALAS Deve-se sempre que possível, procurar fazer o desenho nas medidas reais da peça, para transmitir uma idéia melhor de sua grandeza. Para componentes que são demasiadamente pequenos, precisamos fazer ampliações que permitam a representação de todos os detalhes conforme norma. No caso inverso, isto é, para peças de grande tamanho, o desenho deve ter proporções menores, sendo possível assim a sua execução dentro dos formatos padronizados. A Norma NBR 8196 OUT / 1983, define que a designação completa de uma escala deve consistir da palavra "ESCALA", seguida da indicação da relação como segue: Perspectivas O desenho, em perspectiva, mostra a peça como ela aparece aos olhos do observador e dá uma idéia clara de sua forma. Em desenho mecânico, a perspectiva, por ser um desenho ilustrativo, ajuda a interpretação de peças, embora em muitos casos, não mostre todos os detalhes. São três os tipos de perspectiva: • Perspectiva cavaleira • Perspectiva dimétrica DIN-5 • Perspectiva isométrica DIN-5 Perspectiva - Cavaleira A perspectiva cavaleira é uma projeção cilíndrica oblíqua sobre um plano paralelo a uma das faces principais do objeto. A figura obtida por esta projeção não está conforme à visão, mas à inteligência que temos dos objetos representados, e daí a sua aceitação natural. Perspectiva Isométrica É uma perspectiva axonométrica onde os raios projetantes são ortogonais a um plano vertical de projeção. Os eixos x, y e z têm a mesma inclinação em relação ao plano vertical. As projeções dos eixos formam entre si ângulos de 120. Projeção Ortogonal A projeção ortográfica de um modelo em um único plano algumas vezes não representa o modelo ou partes dele em verdadeira grandeza. Mas, para produzir um objeto, é necessário conhecer todos os seus elementos em verdadeira grandeza. Por essa razão, em desenho técnico, quando tomamos sólidos geométricos ou objetos tridimensionais como modelos, costumamos representar sua projeção ortográfica em mais de um mais de um plano de projeção. No Brasil, onde se adota a representação no 1º diedro, além do plano vertical e do plano horizontal, utiliza-se um terceiro plano de projeção: o plano lateral. Este plano é, ao mesmo tempo, perpendicular ao plano vertical e ao plano horizontal. Vista frontal Imagine um prisma retangular paralelo a um plano de projeção vertical visto de frente de frente por um observador, na direção indicada pela seta, como mostra a figura seguinte. Vista superior A vista frontal não nos dá a idéia exata das formas do prisma. Para isso necessitamos de outras vistas, que podem ser obtidas por meio da projeção do prisma em outro plano. Imagine, então, a projeção ortográfica do mesmo prisma visto de cima por um observador na direção indicada pela seta, como aparece na próxima figura. Vista lateral Para completar a idéia do modelo, além das vistas frontal e superior uma terceira vista é importante: a vista lateral esquerda. vista lateral esquerda Imagine, agora, um observador vendo o mesmo modelo de lado, na de lado direção indicada pela seta, como mostra a ilustração a próxima figura. Cotagem A NBR 10126 (ABNT, 1987 - Versão Corrigida: 1998) tem como objetivo fixar os princípios gerais de cotagem, através de linhas, símbolos, notas e valor numérico numa unidade de medida. As recomendações na aplicação de cotas são: • Cotagem completa para descrever de forma clara e concisa o objeto; • Desenhos de detalhes devem usar a mesma unidade para todas as cotas sem o emprego do símbolo; • Evitar a duplicação de cotas, cotar o estritamente necessário; • Sempre que possível evitar o cruzamento de linhas auxiliares com linhas de cotas e com linhas do desenho; • A cotagem deve se dar na vista ou corte que represente mais claramente o elemento. Os elementos gráficos para a representação da cota são: • Linha de cota; • Linha auxiliar; • Limite da linha de cota (seta ou traço oblíquo); • Valor numérico da cota. As linhas auxiliares e de cotas devem ser desenhadas como linhas estreitas contínuas. A linha auxiliar deve ser prolongada ligeiramente além da respectiva linha de cota. Um pequeno espaço deve ser deixado entre a linha de contorno e a linha auxiliar. A indicação dos limites da linha de cota é feita por meio de setas ou traços oblíquos. Somente uma indicação deve ser usada num mesmo desenho, entretanto, se o espaço for pequeno, outra forma pode ser utilizada. As indicações são as seguintes: • a seta é desenha com linhas curtas formando ângulos de 15°. A seta pode ser aberta, ou fechada preenchida; • o traço oblíquo é desenhado com uma linha curta e inclinado a 45°. Eixos, linhas de centro, arestas e contornos de objetos não devem ser usados como linha de cota (exceção aos desenhos esquemáticos). As cotas de cordas, arcos e ângulos devem ser como mostra a Figura abaixo. Em grandes raios, onde o centro esteja fora dos limites disponíveis para cotagem, a linha de cota deve ser quebrada. A linha de centro e a linha de contorno, não devem ser usadas como linha de cota, porém, podem ser usadas como linha auxiliar. A linha de centro, quando usada como linha auxiliar, deve continuar como linha de centro até a linha de contorno do objeto. São utilizados símbolos para identificação de elementos geométricos, tais como: diâmetro ( ), raio (R), quadrado (□). Os símbolos de diâmetro e quadrado podem ser omitidos quando a forma for claramente identificada. As cotas devem ser localizadas de tal modo que não sejam cortadas ou separadas por qualquer outra linha. Existem dois métodos de cotagem, mas somente um deles deve ser utilizado num mesmo desenho: Método 1: as cotas devem ser localizadas acima e paralelamente às suas linhas de cotas e preferivelmente no centro, exceção pode ser feita onde a cotagem sobreposta é utilizada. As cotas devem ser escritas de modo que possam ser lidas da base e/ou lado direito do desenho. Método 2: as cotas devem ser lidas da base da folha de papel. As linhas de cotas devem ser interrompidas, preferivelmente no meio, para inscrição da cota. Corte Cortar quer dizer dividir, secionar, separar partes de um todo. Corte é um recurso utilizado em diversas áreas do ensino, para facilitar o estudo do interior dos objetos. Veja alguns exemplos usados em Ciências. Sem tais cortes, não seria possível analisar os detalhes internos dos objetos mostrados. Em Mecânica, também se utilizam modelos representados em corte para facilitar o estudo de sua estrutura interna e de seu funcionamento. Mas, nem sempre é possível aplicar cortes reais nos objetos, para seu estudo. Em certos casos, você deve apenas imaginar que os cortes foram feitos. É o que acontece em desenho técnico mecânico. Compare as representações a seguir. Corte total Corte total é aquele que atinge a peça em toda a sua extensão. Lembre-se que em desenho técnico mecânico os cortes são apenas imaginários. Os cortes são imaginados e representados sempre que for necessário mostrar elementos internos da peça ou elementos que não estejam visíveis na posição em que se encontra o observador. Corte nas vistas do desenho técnico Os cortes podem ser representados em qualquer das vistas do desenho técnico mecânico. A escolha da vista onde o corte é representado depende dos elementos que se quer destacar e da posição de onde o observador imagina o corte. Corte na vista frontal O plano de corte paralelo ao plano de projeção vertical é chamado plano longitudinal vertical. Este plano de corte divide o modelo ao meio, em toda sua extensão, atingindo todos os elementos da peça. Veja as partes em que ficou dividido o modelo atingido pelo plano de corte longitudinal vertical. Tipos de Cortes Corte pleno ou total: O objeto é cortado em toda a sua extensão. Normalmente o plano passa pelo eixo principal. Meio-corte: É utilizado no desenho de peças simétricas, onde metade aparece em corte e a outra metade aparece em vista externa. Corte em desvio: Quando o plano muda de direção para mostrar detalhes fora do eixo principal. Corte parcial: Representado sobre parte de uma vista, para mostrar algum detalhe interno da peça. Corte rebatido: Quando o objeto possui detalhes simétricos que não passam pelo plano de corte. Conjuntos Mecânicos Desenho de conjunto Desenho de conjunto é o desenho da máquina, dispositivos ou estrutura, com suas partes montadas. As peças são representadas nas mesmas posições que ocupam no conjunto mecânico. O desenho de conjunto é representado, normalmente, em vistas ortográficas. Cada uma das peças que compõem o conjunto é identificada por um numeral. Os numerais são ligados a cada peça por linhas de chamada. As linhas de chamada são representadas por uma linha contínua estreita. Sua extremidade termina com um ponto, quando toca a superfície do objeto. Quando toca a aresta ou contorno do objeto, termina com seta. Uma vez que as peças são desenhadas da mesma maneira como devem ser montadas no conjunto, fica fácil perceber como elas se relacionam entre si e assim deduzir o funcionamento de cada uma. FIM
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