Projeto de sistemas mecânicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E
TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA
MECÂNICA
PROJETO DE SISTEMAS MECÂNICOS
BANCADA INERCIAL ISOLADORA DE VIBRAÇÕES
PROVINDAS DO SOLO
ANNE KAROLINE PIRES OLIVEIRA
BRUNO PANDOLFO
FELIPE RONALDO REHBEIN
GABRIELA MAY DALMASO
JOSEMAR JUNIOR
LUIZ RICARDO COIMBRA
MARCELO AUGUSTO VOLZ
PALOMA MORAIS
RÔMULO MOURÃO PIRES
RENATO RAPOSO PORTO
Orientador: Prof. Me. MÁRCIO VENZON
Rondonópolis-MT
MAIO/2015
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS
UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS
AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA
MECÂNICA
ANNE KAROLINE PIRES OLIVEIRA
BRUNO PANDOLFO
FELIPE RONALDO REHBEIN
GABRIELA MAY DALMASO
JOSEMAR JUNIOR
LUIZ RICARDO COIMBRA
MARCELO AUGUSTO VOLZ
PALOMA MORAIS
RÔMULO MOURÃO PIRES
RENATO RAPOSO PORTO
PROJETO DE SISTEMAS MECÂNICOS
BANCADA INERCIAL ISOLADORA DE VIBRAÇÕES PROVINDAS
DO SOLO
Trabalho apresentado como forma de avalia-
ção da disciplina Projeto de Sistemas Mecâ-
nicos do curso de Engenheira Mecânica pela
Universidade Federal de Mato Grosso, cam-
pus de Rondonópolis, sob a orientação do
Prof. Me. Márcio Venzon.
RONDONÓPOLIS-MT
MAIO/2015
3
Sumário
1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 OBJETIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 CRIAÇÃO DA EMPRESA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.1 Nome, Frase de Marketing e Logotipo . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Cargos e Organograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3 Documentações Gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4 BANCADA INERCIAL ISOLADORA DE VIBRAÇÕES PROVIN-
DAS DO SOLO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.1 Descrição Resumida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.2 Cróquis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.3 Embasamento Teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.3.1 Bloco de Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.3.2 Especificações do Sistema de Isolação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.4 Memorial de Cálculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.4.1 Determinação da altura e armação do bloco de concreto . . . . . . . . . . 13
4.4.2 Determinação do peso do bloco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.4.3 Determinação da deflexão estática das molas (𝛿) e suas rigidezes (k) e da
frequência de excitação (f) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.5 Bancada Isoladora de Vibrações e seus Componentes . . . . . . . . . 15
4.5.1 Principais Componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.5.1.1 Cantoneiras de Proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.5.1.2 Chapa Superior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.1.3 Bloco de Concreto Armado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.1.4 Chapa inferior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.1.5 Conjunto Suporte da Mola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.5.1.6 Base Guia para Instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.5.1.7 Base Montada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.6 Listagem e Orçamento de Materiais e Equipamentos de Proteção
Individual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.6.1 Listagem e Orçamento de Materiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.6.2 Listagem e Orçamento dos Equipamentos de Proteção Individual . . . . . . 20
4.7 Desenhos em CAD (Computer Aided Design) . . . . . . . . . . . . . 20
4.8 Cronograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Sumário 4
4.8.1 Cronograma de Construção e Escala de Trabalho . . . . . . . . . . . . . . 20
4.9 Plano de Ações 5W1H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5 APÊNDICE I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6 APÊNDICE II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7 APÊNDICE III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8 APÊNDICE IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
9 APÊNDICE V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
10 APÊNDICE VI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
11 APÊNDICE VII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
12 APÊNDICE VIII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
13 APÊNDICE IX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5
1 Introdução
Um projeto segundo SHIGLEY (2005), consiste em formular um plano cujo objetivo é
satisfazer uma necessidade específica e ou solucionar um problema, em que se este plano
resultar na criação de algo tendo realidade física, então o produto deve ser funiconal,
seguro, confiável, competitivo, utilizável, manufaturável, e mercável.
A metodologia de solução é restringida por aquilo que o projetista tem conhecimento,
ou pode obte-lo para solucioná-lo. É importante que o projetista comece tendo conhe-
cimento de uma alternativa satisfatória e como distinguir entre duas alternativas satis-
fatórias a melhor solução. A partir destas premissas, algumas tarefas são desdobradas,
como a elaboração de soluções alternativas, estabelecimento de métricas-chave de desem-
penho, através de análises e testes, a realização de uma previsão de desempenho para
cada alternativa, seleção da melhor alternativa e por fim a implementação do projeto.
Recursos pessoais de criatividade, habilidade de comunicação e capacidade de solução
de problemas compõem o instrumental de um projetista, em que estão entrelaçados ao
conhecimento de tecnologia e princípios fundamentais, além do domínio de ferramentas
de engenharia (matemática, estatística, computação, desenho e linguagem).
Aliando os conceitos de projeto descritos segundo SHIGLEY (2005) a disciplina de
Projetos de Sistemas Mecânicos, foi proposto a este grupo de alunos, pelo Prof. Msc.
Márcio Venzon em conjunto com o cliente Prof. Dr. Heinsten Frederich do Santos Leal,o
projeto e a construção de uma Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Oriundas do
Solo. Esta disciplina tem como objetivo introduzir aos alunos os conceitos fundamentais
de gestão de projetos, como por exemplo, a elaboração da iniciação, do planejamento,
execução e conclusão de projeto. Dentre estes conceitos, alguns itens importantes tem de
ser cumpridos pelo grupo, como a elaboração de um cronograma de projeto, orçamento,
documentação, esboços, brainstorming, entre outros.
Conforme solicitado pelo professor o grupo teve que se dividir em diversos cargos
entre 10 pessoas, bem como realizar a escolha de um lider, cujo ele foi o discente Renato
Raposo Porto, deste modo cada cargo passa a possuir um salário e uma função específica.
Dividida a empresa o seu nome foi escolhido por voto na primeira reunião oficial da
empresa, resultando no nome de Hertz Engenharia.
O projeto foi dividido basicamente em 5 etapas cuja elas foram: criação da empresa,
projeto conceitual, projeto detalhado, execução e finalização. As etapas de projeto serão
melhores descritas posteriormente juntamente com as requisições do cliente.
6
2 Objetivos
O objetivo principal é projetar e construir uma bancada que comporte máquinas de
precisão sem que hajam prejuízos no desempenho devido a transmissão de vibrações oriun-
das do solo, geradas por outras máquinas. Como exemplo a ser explicado, tem-se uma
impressora 3 dimensões cujo funcionamento é considerado de alta precisão que pode ter
seu funcionamento alterado devido a vibração de um ar condicionado vizinho ligado ou
até mesmo um computador. Para solução deste problemaa Hertz Engenharia tem como
objetivo atender o pedido do cliente Heinsten Leal, que é dimensionar e construir a ban-
cada inercial de forma que ela seja utilizada no Laboratório de Vibrações localizado no
Instituto de Ciências Agrárias e Tecnológicas da Universidade Federal do Mato Grosso -
Campus Rondonópolis.
Também como objetivo da disciplina Projetos de Sistemas Mecânicos é simular em
cada grupo(empresa), as situações e dificuldades que acontecem em uma empresa real,
que são: dificuldades de trabalho em grupo,gestão de pessoas, documentação de informa-
ções e pedidos, orçamentos, descrições de pedidos, cumprimento de metas, conhecimentos
financeiros, organização de reuniões, hierarquia de cargos, divisão de funções, solução de
problemas inesperados e etc.
7
3 Criação da Empresa
3.1 Nome, Frase de Marketing e Logotipo
O nome da empresa foi escolhido no dia 20/03/2015(quinta-feira) na sala 5 do ICAT(Instituto
de Ciências Agrárias e Tecnológicas) da UFMT-Rondonópolis, juntamente com a frase de
marketing. Com decisão por votos o nome da empresa foi escolhido como Hertz Enge-
nharia LTDA. e como frase de marketing "Inovação Frequente". O Apêndice I possui o
brainstorming e o resultado da votação para o nome da Empresa e Logotipo. O logotipo da
empresa também foi escolhido por voto, porém na reunião do dia 26/03/2015(quinta-feira)
no mesmo local da escolha do nome.
3.2 Cargos e Organograma
A divisão de cargos e a criação do organograma da Hertz Engenharia foram realizados
no mesmo dia e local da escolha do nome conforme a seção anterior. Nesta data foi
estabelecido como função de cada pessoa a descrição de seu cargo ocupado, bem como seu
salário de acordo com o mercado existente. O Apêndice II disponibiliza o organograma
decidido e cada cargo com suas funções e salários compatíveis. Para alguns membros
do grupo foram designados mais de um cargo, visto que tais cargos excedentes eram
considerados muito importantes e faltara pessoas no para ocupação deles. O fato de um
membro possuir mais de um cargo não sobrecarregou o ocupante, já que durante algumas
fases do projeto alguns grupos ocupacionais são mais solicitados que outros.
3.3 Documentações Gerais
Durante o projeto, diversos documentos devem ser elaborados como por exemplo: atas
de reunião, repasse de atividades, e-mails e etc. As atas de reunião contém as princi-
pais informações discutidas nas reuniões, bem como tomada de decisões, distribuição de
tarefas, recebimento de tarefas e prazos. As atas e os e-mails contém as atribuições de
atividades da empresa juntamente com seus prazos, e estão presentes no Apêndice III.
Para cada atividade realizada, foram quantificadas as horas trabalhadas por cada
membro da empresa individualmente através de um modelo de controle de ponto. Tais
horas quantificadas serão contabilizadas até o fim do projeto para determinar o custo final
do projeto. A planilha de controle de ponto utilizada disponibiliza a quantidade de horas
trabalhadas por cada membro até esta etapa, e servirá para a continuação da contagem
até o fim do projeto. Tal planilha se disponibiliza no Apêndice III.
Capítulo 3. Criação da Empresa 8
A Missão, Visão e Valores da Hertz Engenharia LTDA. foram determinados pelo presi-
dente da Empresa Renato Raposo Porto, já que este é o responsável pelo comportamento
e personalidade que a empresa deve possuir. Este documento também se faz presente no
Apêndice III.
Durante a execução do projeto alguns documentos importantes se fizeram necessários
como o escopo de projeto e o termo de abertura de projeto, pois estes devem conter a
assinatura do cliente já que se tratam de concordância ou não com as restrições, recursos
financeiros e pagamento do projeto. No escopo do projeto constam informações importan-
tes referentes ao projeto desenvolvido, já que apresenta ao cliente um resumo descritivo,
orçamento de suprimentos, formas de pagamento, esboços iniciais, condições de entrega e
etc.
O termo de abertura também é um documento essencial a ser feito, já que este pode
ser comparado a uma certidão de nascimento do projeto, visto que resume as principais
atividades a serem realizadas, custos e deve constar a autorização do cliente para seu
início. Estes documentos descritos se apresentam no Apêndice IV deste projeto parcial.
9
4 Bancada Inercial Isoladora de Vibrações
Provindas do Solo
4.1 Descrição Resumida
Idealização e construção de uma base para redução significativa das transmissões de
vibrações com foco em baixas frequências provenientes do ambiente externo, utilizando o
princípio de isolamento inercial, de forma a garantir a precisão de utilização de máquinas
ou equipamentos nela instalados sensíveis a vibrações.
A partir da coleta de requisitos do cliente e embasamento teórico, o projeto conceitual
concebido foi a ideia da elaboração de um bloco de massa relativamente grande (entre
100kg e 500kg) apoiado sobre molas de compressão metálicas. Deste modo para a redução
dimensional do bloco, necessitou-se de um material de alta densidade e barato quando
comparado a outros com propriedades semelhantes. Contanto o material escolhido para
manufaturar o bloco foi o concreto com barras de aço (concreto armado).
4.2 Cróquis
O cróquis é um dos requisitos mínimos de conteúdo exigido no projeto proposto. Este
se baseia no desenvolvimento dos primeiros desenhos e esboços do projeto, não neces-
sitando de boa precisão na representação, já que se trata apenas de ideias iniciais de
demonstração e montagem. O cróquis foi realizado basicamente pelo grupo ocupacional
de projeto, composto pelo gerente de projeto, engenheiro projetista e o desenhista. Este
foi elaborado de acordo com as requisições iniciais do cliente Heinsten Leal, para um rá-
pido entendimento entre as partes interessadas. Os cróquis do projeto estão disponíveis
no Apêndice V anexados a este documento.
4.3 Embasamento Teórico
Esta seção compõe o embasamento teórico para o desevolvimento dos cálculos iniciais
do projeto, sendo ele dividido na produção do bloco de concreto e do sistema de isolação.
Algumas etapas do projeto exigem um bom comhecimento técnico da área de engenharia
civil, como por exemplo a confecção de um bloco de concreto. Para isto os projetistas
utilizaram ferramentas de software da área de engenharia civil para possibilitar o dimen-
sionamento correto do bloco, sem necessitar de um aprofundamento teórico complexo em
outras áreas, que acarretaria em um processo longo e demorado para sua conclusão. A
subseção posterior esclarece a ferramenta utilizada para o dimensionamento do bloco.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 10
4.3.1 Bloco de Concreto
Para o bloco de concreto, considerou-se o mesmo como sendo uma laje maciça de
1 metro de comprimento e 1 metro de largura. Por lajes maciças entende-se: lajes cuja
espessura é totalmente composta por concreto, que envolve as armaduras longitudinais de
flexão e eventualmente outras armaduras, como as transversais para os esforços cortantes.
As lajes maciças podem ser de concreto armado ou de concreto protendido. No caso do
nosso projeto o bloco será considerado como uma laje de concreto armado.
A TÉCNICAS (2007) fornece todo o procedimento de cálculo para o projeto de uma
laje maciça em diferentes arranjos de suporte e condições de solicitação de esforços. Porém,
para evitar possíveis erros de cálculo, e também pela praticidade, optou-se pela utilização
de um programa de computador para realizar os cálculos. O programa, criado na Escola
de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), chama-se Laje,
e segue toda metodologia de cálculo sugerida pela norma. Segundo o Foletto (2011),
o trabalho “tem como finalidade a sistematização e automatização do projeto de lajes
maciças em concreto armado através de uma rotina computacional”.
A vinculação, os vãos efetivos (largura e comprimento do bloco, no nosso caso), o tipo
de aço, o tipo de concreto, a classe de agressividade e o carregamento foram definidos de
acordo com ascondições e considerações feitas no projeto. Finalmente o programa nos
forneceu a espessura necessária para o bloco e as dimensões da armação (cujos valores
estão em destaque na figura 6 ).
4.3.2 Especificações do Sistema de Isolação
O sistema de isolação foi simplificado para um sistema massa mola amortecedor com
excitação harmônica da base, sujeito ao efeito da gravidade, como mostra a figura 2 .
O projeto de isolação se resume basicamente em diminuir ao máximo a relação entre
a resposta do sistema a ser isolado ao distúrbio provocado pelo exterior. Para isso foi
utilizado um parâmetro chamado de transmissibilidade T na figura 3 , que é a frase
anterior em forma de equação.
Mas como neste protejo será utilizado um isolador com molas de aço helicoidais livres,
pode-se reduzir a equação atribuindo zero ao fator de amortecimento (𝜖=0). Então:
Onde 𝑓𝑑 é a frequência de excitação e 𝑓𝑛 é a frequência natural do sistema. No nosso
projeto do sistema de isolação foram definidos os valores da transmissibilidade (T) e
frequência natural(𝑓𝑛) como sendo 0,3 (adimensional) e 2,022 Hz, respectivamente. (Obs.:
o valor da frequência natural foi definido com base na Standardization (2012), que define
como baixa frequência valores abaixo de oito ou dez Hz) A partir desses valores foi possível
obter pela figura 5 os valores de 𝑓𝑑 e a deflexão estática da mola (𝛿𝑠𝑡).
Cujos valores obtidos foram de 4,21 Hz e 5 cm, respectivamente. O número de molas
foi definido como 5 (todas idênticas). E para esse número de molas, a carga exercida sobre
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 11
Figura 1 – Programa Laje.
Figura 2 – Sistema Massa Mola Amortecedor.
Figura 3 – Transmissibilidade T.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 12
Figura 4 – Transmissibilidade T.
Figura 5 – Frequências x Deflexão Estática da Mola.
cada uma será de 66 kg. Então, como cada mola deve defletir 5 cm em seu regime estático,
ou seja, quando submetida a 66 kg, a sua rigidez aproximada será de 11,97 N/mm.
4.4 Memorial de Cálculo
Os cálculos realizados foram divididos em: determinação da espessura, peso e arma-
ção do bloco de concreto; determinação da deflexão estática das molas, suas constantes
características de rigidez, e frequência mínima de excitação para funcionamento ótimo do
sistema.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 13
4.4.1 Determinação da altura e armação do bloco de concreto
Para o cálculo desses parâmetros foi utilizado o programa Laje, criado na UFRGS. No
programa os vãos, em nosso caso, se referem à largura e ao comprimento do bloco.
𝐿𝑥 = 𝐿𝑦 = 1 m;
A laje (ou seja, o bloco) foi considerada apoiada em suas quatro arestas laterais; A
Classe de Agressividade, que de acordo com a TÉCNICAS (2007) refere-se ao nível de
agressão que o bloco sofrerá pelo ambiente, foi escolhida como Classe I (nível de agressão
mais brando);
Tanto para o aço quanto para o concreto foram escolhidos os tipos que possuem maior
aplicação e maior disponibilidade.
O aço escolhido foi o CA - 50, cuja resistência é de 50 kgf/mm2. O concreto utilizado
foi o C20, cuja resistência à compressão 𝑓𝑐𝑘=20 MPa.
Para o carregamento, foi escolhido reboco (0,2 kN/m2) e revestimento de taco (0,7
kN/m2) ), simulando o carregamento das cantoneiras e placas que serão dispostas sobre o
bloco. E foi escolhida uma carga variável de 4 kN, representando um possível equipamento.
O resultado fornecido pelo programa, como mostra a figura abaixo, foi uma espessura (h)
de 8 cm e armação de 4 mm de bitola (𝜑) com espaçamento (S) de 15 cm entre cada
vergalhão (tanto na vertical quanto na horizontal).
4.4.2 Determinação do peso do bloco
Seguindo a TÉCNICAS (2007), a densidade do concreto armado pode ser definida
como 2500 kg/m3. Assim o peso do bloco será dado por:
m=𝜌 × V = 𝜌 × A × h
Onde "m"é massa do bloco em kg, 𝜌 é densidade do concreto armado, A é a área da
base (1 m2) e h é a espessura do bloco. Por fim, temos que:
m=𝜌 × A × h = 2500×1×0,08 = 200kg
No entanto, além disso, o bloco será coberto por cantoneiras, placas, e em seu interior
haverá vergalhões de 5 mm de diâmetro e 97 cm de comprimento. O peso final do bloco,
estimando o peso de todos os outros componentes que não sejam o concreto em si, será
de 305 kg.
4.4.3 Determinação da deflexão estática das molas (𝛿) e suas rigidezes (k) e
da frequência de excitação (f)
Para o cálculo da deflexão e da frequência foi utilizado o gráfico Frequência de Exci-
tação versus Frequência natural/deflexão da mola, com diversos valores de eficiência de
isolação.
A eficiência de isolação (E) é definida como:
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 14
Figura 6 – Programa Laje.
E=1(1-T)×100%
Onde T é a transmissibilidade, ou a “admitância” do sistema, que no nosso projeto foi
defino como 0,3 (30%). Assim:
E = (1-0,3)×100%=70%
A frequência natural também teve seu valor pré-estabelecido, sendo 2,022 Hz.
Com esses valores, é fácil de determinar pelo gráfico tanto a frequência de excitação
como o valor da deflexão estática (figura 7 ).
Com isso temos que f = 4,21 Hz. Que será a frequência de excitação mínima, a partir
da qual toda vibração será reduzida em 70% ou mais.
𝛿 = 5 cm. Que será a deflexão mínima de cada uma das 5 molas (número de molas
foi pré-estabelecido) para que haja a redução de 70%. Quando o sistema for carregado, e
eventualmente houver uma deflexão maior das molas, o nível de redução de vibração irá
aumentar.
A rigidez das molas é dada pela lei de Hooke:
F=k×𝛿
Onde F é a força aplicada sobre a mola em Newtons, k é a sua rigidez e 𝛿 sua deflexão
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 15
Figura 7 – Carta frequências x deflexão estática.
quando sujeita à força. No presente projeto, cada mola irá ser sujeita a uma força de:
F= 305×9,81÷0,05= 11968,2 N/m = 11,97 N/mm
4.5 Bancada Isoladora de Vibrações e seus Componentes
Após o dimensionamento dos componentes mais importantes da bancada (bloco de
concreto e molas), faz-se necessário a imposição de outros elementos adicionais na ban-
cada. Os componentes principais e os adicionais serão descritos nesta seção juntamente
com a apresentação de imagens representativas.
4.5.1 Principais Componentes
1. Cantoneiras de Proteção;
2. Chapa Superior;
3. Bloco de Concreto Armado;
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 16
4. Chapa Inferior;
5. Conjunto com Mola;
6. Base Guia para Instalação.
Estes componentes são demostrados na figura 8.
Figura 8 – Vista Explodida da Bancada Renderizada.
4.5.1.1 Cantoneiras de Proteção
As cantoneiras de proteção são confeccionadas a partir de perfis de aço SAE 1020 sol-
dados e tem como funções proteger os cantos do bloco de concreto armado de choques me-
cânicos e garantir a fixação do bloco no restante da estrutura através de parafusos(figura
9).
Figura 9 – Cantoneira de Aço Renderizada.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 17
4.5.1.2 Chapa Superior
A chapa de aço SAE 1020 superior possui 25 furos com rosca M8 para a fixação de
componentes ou equipamentos à base. Sua espessura é de 1/4"(figura 10 ).
Figura 10 – Chapa Superior de Aço Renderizada.
4.5.1.3 Bloco de Concreto Armado
O bloco de concreto armado garante a massa necessária para o correto isolamento da
bancada das excitações provindas do ambiente externo. Seu projeto permite a alocação
de equipamentos sobre a bancada inercial de vibrações com massa de até 200 kg com
completa segurança em sua utilização(figura 11).
Figura 11 – Bloco de Concreto Renderizado.
4.5.1.4 Chapa inferior
A chapa de aço SAE 1020 inferior com cantoneiras de proteção permite o correto
apoio da carga proveniente da somatória das massas do bloco de concreto armado e
equipamentos alocados na sobre a bancada(figura 12).
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 18
Figura 12 – Chapa de Aço InferiorRenderizada.
4.5.1.5 Conjunto Suporte da Mola
O conjunto com mola permite o deslocamento vertical do bloco de concreto armado
de forma a satisfazer o objetivo de redução da frequência de excitação(figura 13).
Figura 13 – Conjunto Suporte da Mola Renderizada.
4.5.1.6 Base Guia para Instalação
A base guia para instalação foi desenvolvida para facilitar o alinhamento e montagem
da bancada no rebaixo do piso. Ela deve ser alocada no fundo do rebaixo no momento da
concretagem e sua face superior deve ser nivelada com a superfície concretada(figura 14).
4.5.1.7 Base Montada
A figura 15 ilustra o projeto (base inercial isoladora de vibrações mecãnicas provindas
do solo) montada conforme deve ser entregue ao cliente.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 19
Figura 14 – Base Guia para Instação Renderizada.
Figura 15 – Base Montada Renderizada.
4.6 Listagem e Orçamento de Materiais e Equipamentos de Pro-
teção Individual
4.6.1 Listagem e Orçamento de Materiais
Para previsão do custo do projeto foi realizada uma listagem descritiva e um orça-
mento dos materiais componentes da bancada necessários para construção, bem como seu
ferramental e consumíveis. Na listagem dispõe-se os materiais obrigatórios para compra
e os já disponíveis no campus da Universidade Federal do Mato Grosso - Rondonópolis,
sendo assim devidamente separados e divididos para compra ou não. Durante listagem
dos materiais necessários, procurou-se descrever ao máximo cada item de uma forma que
seja entendida e atendida pelo mercado, portanto buscou-se fazer uma descrição técnica e
de forma que seja possível a obtenção em catálogos no mercado. Os materiais foram quan-
tificados, orçados e distinguidos quando a presença no campus da UFMT-Rondonópolis
no Apendice VI.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 20
4.6.2 Listagem e Orçamento dos Equipamentos de Proteção Individual
Conforme proposto pelo professor Márcio Venzon, uma lista de EPI’s foi elaborada
para cada atividade durante a construção, como também foi distinguido os disponíveis
no campus, e orçados os não disponíveis. Da mesma forma com os materiais procurou-se
fazer uma especificação técnica dos equipamentos de proteção para que possa facilitar sua
procura no mercado. Também foi realizado um treinamento em EPI’s pela Técnica em
Segurança do Trabalho para uma melhor utilização e preservação dos mesmos que estão
disponíveis nas oficias do campus, de forma que o usuário não faça mal uso deles. A lista
de EPI’s, seu orçamento e a declaração de treinamento estão disponíveis no Apêndice VII.
4.7 Desenhos em CAD (Computer Aided Design)
A partir dos dados obtidos no memorial de cálculo, cróquis e listagem de materiais,
foram relizados os desenhos e esboços das partes constituintes da bancada e sua montagem.
O CAD(Computer Aided Design ou desenho assistido por computador) utilizado para a
realização dos desenhos foi o SOLIDWORKS versão 2013.
Os desenhos ficaram divididos entre os todos os componentes da bancada e sua mon-
tagem conforme o Apêndice VIII apresenta. A renderização do desenho apresenta uma
visualização mais realista do projeto construido e montado para uma vizualização do
aspecto do desenho esperado.
4.8 Cronograma
Durante o período após o início do projeto foi elaborado o cronograma de projeto,
que por sua importância no projeto, tentou-se detalhar o máximo possível cada etapa do
projeto para uma previsão mais precisa do tempo de execução do projeto.
O desenvolvimento do cronograma foi feito desde a criação da empresa até a construção
do projeto e entrega, sendo que durante o andamento algumas atividades chaves foram
entituladas, como por exemplo, o escopo do projeto e o termo de abertura. O Apêndice IX
referente ao cronograma dividiu-se basicamente em duas partes, que são planejamento e
produção. O planejamento criado foi desenvolvido com auxílio do software MSPROJECT
2013 sob responsabilidade do lider Renato Raposo Porto e a fase de produção foi relizada
no EXCEL 2010 pela gerente de produção Anne Karoline Pires Oliveira.
4.8.1 Cronograma de Construção e Escala de Trabalho
Para um melhor entendimento do cronograma de produção, serão explicadas nesta
subseção as etapas básicas e a divisão dos grupos em cada dia de construção, de modo
que otimize a realização das tarefas executadas.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 21
Conforme o cronograma de produção da empresa Hertz Engenharia, a construção do
projeto será entre os dias 27/05 até 02/07/2015. A execução será realizada na oficina de
construção, e visando um planejamento de controle de produção, é dividido em etapas
nas quais está descrito em anexo no cronograma de execução (vide cronogramaexecução).
Baseando-se neste, existem quatro etapas chamadas pelo ícone ITEM, que são distintas
na construção: Bloco de concreto, Suporte de molas e chapas metálicas, cantoneiras de
proteção e montagem. Em cada ITEM foi subdividido em quatro divisões que são con-
seqüências ou não de atividades realizadas e a cada divisão irá consistir de um grupo de
pessoas trabalhando para tal processo.
Assim o bloco de concreto será realizado a partir da confecção do molde de madeira
por um grupo e a moldagem de vergalhões por outro. Para conseqüentemente fazer a
mistura e posicionamento do concreto no molde de madeira. As etapas seguintes foram
distribuídas por atividades em comum; Confecção de todas as chapas de metal, cortes,
furos e rosqueamentos seguidos da solda. Posteriormente o trabalho com as cantoneiras,
furação e soldagem das mesmas e por fim a montagem de todo o modelo.
A divisão dos grupos será feita a partir das atividades e dias trabalhados, podendo ob-
servar na escala de atividades (vide cronogramaexecução2). Em cada ITEM-ATIVIDADE
foi demonstrada uma quantidade de pessoas relacionadas ao seu grupo e sua função den-
tro dele já descrita no [cronogramaexecução]. Evidenciando as horas trabalhadas, datas e
o local de trabalho dentro da oficina de construção. No layout está descrito as áreas em
que cada grupo de pessoas irão realizar os trabalhos.
Segue abaixo a descrição individual de cada ITEM:
∙ BC-1: Corte, montagem e acabamento da caixa de molde do concreto;
∙ BC-2: Corte,modelagem, soldagem e acabamento dos vergalhões para a estrutura
metálica do concreto;
∙ BC-3: Mistura dos componentes para a massa de concretagem;
∙ BC-4: Esperar o tempo de cura do concreto já no molde.
∙ SCM-1: Todas as chapas metálicas utilizadas no suporte para as molas de fixação e
a chapa inferior e superior serão cortadas e será feita a furação das mesmas;
∙ SCM-2: Rosqueamento das chapas metálicas;
∙ SCM-3: Soldagem das chapas de fixação das molas;
∙ SCM-4: Pintura e acabamento para as chapas que serão necessárias tais atividades.
∙ CP-1, CP-2, CP-3, CP-4: : Corte, furação, soldagem, acabamento e pintura das
cantoneiras de fixação, e proteção.
∙ M: montagem de toda a estrutura.
Capítulo 4. Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 22
4.9 Plano de Ações 5W1H
O 5W1H, surgiu como uma ferramenta da estratégia de qualidade total nas empresas
(principalmente na área de produção), que tem como prioridade, estabelecer um plano de
ação tático, para algo que não esteja indo tão bem quanto deveria, onde são definidas as
ações, muitas vezes à serem tomadas em um período curto de tempo.
A sigla 5W1H correspode a:
∙ WHAT - O que será feito? (Qual tarefa)
∙ HOW - Como será feito? (De que forma)
∙ WHY - Por que será feito? (Por qual motivo ou justificativa)
∙ WHERE - Onde será feito? (Em qual local)
∙ WHEN - Quando será feito? (Data de início)
∙ WHO - Quem fará? (De quem é a responsabilidade)
A figura 16 a seguir representa o esquema 5W1H.
Figura 16 – Esquema representativo 5W1H.
Utilizando o 5W1H demonstrado, desdobrou-se os seguintes planos de ações para a
previsão e correção de riscos inesperados durante a realização do projeto e entrega do
produto, conforme apresenta a figura 17 .
Capítulo 4. BancadaInercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo 23
Figura 17 – Plano de Ações 5W1H da Hertz Engenharia.
24
Referências
FOLETTO, I. C. Desenvolvimento de programa computacional para o projeto de lajes
maciças de concreto armado. Dissertação. Porto Alegre - RS: URGS, 2011. 10
SHIGLEY, J. E. Projeto de Engenharia Mecânica. 7a. ed. [S.l.]: Bookman, 2005. 5
STANDARDIZATION, I. O. for. ISO 10137:2012 Bases for design of structures -
Serviceability of buildings and walkways against vibrations. Genebra-Suiça: ISO, 2012. 10
TÉCNICAS, A. B. D. N. NBR 6118. Rio de Janeiro-RJ: [s.n.], 2007. 10, 13
25
5 Apêndice I
26
6 Apêndice II
27
7 Apêndice III
28
8 Apêndice IV
29
9 Apêndice V
30
10 Apêndice VI
31
11 Apêndice VII
32
12 Apêndice VIII
33
13 Apêndice IX
	Introdução
	Objetivos
	Criação da Empresa
	Nome, Frase de Marketing e Logotipo
	Cargos e Organograma
	Documentações Gerais
	Bancada Inercial Isoladora de Vibrações Provindas do Solo
	Descrição Resumida
	Cróquis
	Embasamento Teórico
	Bloco de Concreto
	Especificações do Sistema de Isolação
	Memorial de Cálculo
	Determinação da altura e armação do bloco de concreto
	Determinação do peso do bloco
	Determinação da deflexão estática das molas () e suas rigidezes (k) e da frequência de excitação (f)
	Bancada Isoladora de Vibrações e seus Componentes
	Principais Componentes
	Cantoneiras de Proteção
	Chapa Superior
	Bloco de Concreto Armado
	Chapa inferior
	Conjunto Suporte da Mola
	Base Guia para Instalação
	Base Montada
	Listagem e Orçamento de Materiais e Equipamentos de Proteção Individual
	Listagem e Orçamento de Materiais
	Listagem e Orçamento dos Equipamentos de Proteção Individual
	Desenhos em CAD (Computer Aided Design)
	Cronograma
	Cronograma de Construção e Escala de Trabalho
	Plano de Ações 5W1H
	Referências
	Apêndice I
	Apêndice II
	Apêndice III
	Apêndice IV
	Apêndice V
	Apêndice VI
	Apêndice VII
	Apêndice VIII
	Apêndice IX