Projeto Integrador IV - 2016-1

UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO DIRETORIA DE CIÊNCIAS EXATAS CURSO DE ENGENHARIA MECANICA PROJETO INTEGRADO 8  SEMESTRE 2016/1 DESENVOLVIMENTO DE UM DISPOSITIVO PARA AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS DE PERFIL CONSTANTE PARA EXECUÇÃO DE CANAIS EM EIXOS.

Disciplinas do semestre: Elementos Construção de Máquinas; Máquinas Operatrizes, Mecânica dos Sólidos; ........................ ........................ Professores responsáveis: Sergio responsáveis: Sergio Vieira ([email protected] ([email protected]); ); Luiz Carlos Leonardo ([email protected] [email protected]); ); Gerd Erwin Ernst Gojtan G ojtan ([email protected]); Denis Fernando Ramos ([email protected]).

Objetivo: Desenvolver nos estudantes dos cursos de Engenharia Mecânica e Engenharia de Produção Mecânica, conceitos básicos e habilidades relacionadas a projetos de sistemas mecânicos, transmissão, transporte transporte de cargas, estrutura e fluidos. Projeto do Equipamento: O projeto deverá contemplar um sistema mecânico rotativo, composto por um motor elétrico, um rebolo para afiação de metal duro, e um dispositivo que permita a execução dos ângulos das ferramentas conforme especificados em desenho.

Figura 01: Modelo de Dispositivo rotativo afiador manual de ferramentas de usinagem. (Meramente (Meramente ilustrativo).

O endereço eletrônico citado abaixo, entre outros, poderá ser utilizado como referência: https://www.youtube.com/watch?v=eMhtkVRorhU

Estrutura: A estrutura do equipamento será basicamente composta por: base, motor, eixo porta rebolo, rebolo tipo copo, colunas, dispositivo para fixação e definição das medidas a serem obtidas (ângulos e demais dimensões), proteções necessárias, sistema elétrico A base deverá ser dimensionada de modo a manter a estrutura em equilíbrio, evitando que a estrutura seja instável, sem vibrações e ruídos exagerados. A base não poderá ser fixa no chão, assim, o seu correto dimensionamento será primordial para garantir o equilíbrio do conjunto. Os alunos poderão utilizar pés niveladores na base do conjunto. A base e pés do conjunto poderão ser construídos afim de permitir o uso do conjunto sobre bancadas, ou sobre estrutura própria, com altura conforme norma para equipamentos de uso manual. O conjunto deverá ser confeccionado em aço de construção mecânica, tubos ou perfis (livre escolha dos grupos de alunos), desde que garantam em primeiro lugar a segurança da operação e a obtenção da(s) dimensão (ões) da ferramenta(s). A área da base projetada para o equipamento não deverá ser superior a 600 x 500 (mm). Os suportes, bases, colunas, rotação, velocidade de corte, como os demais elementos utilizados no sistema, deverão ser calculados, desenhados e definidos com dimensionamento adequado. Acionamento: Para movimentação do rebolo, o acionamento poderá ser direto no motor, ou através de transmissão projetada pelos alunos, por correia ou outro meio, desde que adequado às velocidades de corte do material do rebolo e metal duro escolhido. Observação 01: Como opção, o controle de rotação do rebolo poderá ser elaborado com controle eletrônico, por meio de software, ou inversor de frequência para acionamento do motor, e adequação da velocidade de corte. Observação 02: A utilização de sistemas eletrônicos no projeto não é premissa para que a nota obtida pelo mesmo seja maior do que os sistemas puramente controlados por reles. A nota obtida é resultado da proposta do grupo, ou seja, análise do desenvolvimento, relatório, resultado proposto e obtido, apresentação do equipamento pelo grupo ao professor avaliador, que poderá ou não ser o professor responsável pelo projeto integrado.

Obs. Não será permitido a compra de equipamento pronto de mercado, caso esta atitude seja detectada, a nota atribuída ao projeto será Zero. Orientações gerais: 1) O grupo será constituído, por 6 a 10 participantes; 2) Cada equipe deverá definir durante a fase de projeto os dados tecnológicos do processo de afiação de ferramentas, tais como: velocidade máxima do rebolo, velocidade de corte para o material escolhido para a ferramenta, desenho da ferramenta com destaques para os ângulos a serem obtidos no dispositivo.

2.1- Justificar tecnicamente os valores calculados e adotados. 2.2- Justificar a ausência ou presença de refrigeração e/ou sistema de aspiração do pó gerado pelo processo de afiação. 2.3- As guias e sistemas de giro e posicionamento da ferramenta para definição de ângulos poderão ser confeccionadas por buchas deslizantes, ou guias lineares ou elementos de deslizamento capazes de garantir os posicionamentos necessários.

3) Todos os projetos deverão ser exibidos no local da apresentação, antes do início dos testes, para inspeção inicial por parte dos professores que acompanharão a apresentação. 4) As dimensões e as características construtivas dos protótipos serão avaliadas antes do início do processo. 5) Além das entregas corretas e no prazo, soluções criativas, econômicas e com poucas mudanças de rota durante o desenvolvimento servirão de parâmetro para a avaliação do desempenho dos grupos. 6) Qualquer tipo de material em qualquer parte do sistema deve ser que justificado. A  justificativa da escolha do material deve incluir: tabelas, comparativos e cálculos (se necessário e quando possível). 7) Deve ser previsto botão de parada de emergência para desligamento do sistema, protegendo os sistemas mecânicos e elétricos, além é claro do operador, e assistentes. 8) Na entrega final do trabalho deverá ser incluída a entrega de um vídeo de tempo não superior a 10 minutos que represente o trabalho desenvolvido pelo grupo (o filme deverá incluir etapas da construção do protótipo e testes do mesmo).

9)

Itens obrigatórios do relatório com máximo de 50 páginas: Capa.  Índice.  Introdução.  Fundamentação teórica.  Aplicações / justificativas (técnicas / econômicas).  Metodologia (memorial de cálculo atualizado).  Descrição do projeto.  Descrição do funcionamento.  Custos e lista de materiais previstos e executados.  Desenhos técnicos finais (colocar em apêndices).  Cronograma de projeto.  Conclusão.  Bibliografia. 

Itens opcionais do relatório, podendo ser subitens: Dedicatória  Agradecimentos.  Pesquisa de mercado.  Apêndices.  Anexos. 

10) Itens que serão avaliados: Do protótipo: Protótipos que não apresentarem condições mínimas de segurança não serão avaliados (por exemplo, emendas elétricas sem isolamento, fios elétricos sem conectores elétricos, tubulação e conexões com vazamentos de qualquer natureza, entre outros, que os professores julgarem procedentes). Caso não seja avaliado, o protótipo terá nota igual a ZERO.  Protótipos que não tenham instrumentação para realização das medições não serão avaliados e terão nota referente ao protótipo igual a ZERO.  Protótipos sem proteções e itens de segurança poderão não ser avaliados caso o professor julgue que o mesmo ofereça qualquer tipo de perigo às instalações da instituição e demais pessoas que se encontrem ao redor do mesmo. Caso o professor opte por avaliá-lo, o projeto sofrerá penalização na nota. A penalização será definida única e exclusivamente pelo professor avaliador conforme o tipo de problema encontrado não havendo um padrão estabelecido visto a grande variedade de problemas que podem ocorrer. Caso não seja avaliado, o protótipo terá nota igual a ZERO. 

Protótipos não avaliados por qualquer motivo terão nota ZERO, embora seja considerada a entrega do relatório.  Não cabe qualquer tipo de recurso por parte dos discentes com relação à nota atribuída, quando no ato da apresentação o projeto foi considerado inapto.  Itens avaliados no protótipo:  Funcionamento.  Facilidade de operação.  Qualidade da construção das partes.  Acabamento.  Funcionalidade.  Sinalização para operação e segurança.  Existência de descritivo com instruções de operação (no relatório).  Ergonomia. 

Os itens acima descritos e outros que o professor avaliador julgue necessário não têm pontuações iguais e não seguem uma padronização de pontuação visto que será avaliado todo o contexto apresentado bem como a solução dada ao problema. Da apresentação: Serão avaliados os seguintes itens na apresentação do protótipo para composição da nota final: Postura do grupo na apresentação.  Uso de termos técnicos corretamente.  Respostas corretas às perguntas e justificativas.  Esclarecimento do funcionamento.  Objetividade da explicação/apresentação e respostas às perguntas.  Explorar os principais itens do projeto mesmo que não tenha sido questionado a respeito ressaltando vantagens e desvantagens, e características principais que o diferencia dos outros projetos, por exemplo.  Conhecimento dos pontos de melhoria e falhas possíveis do sistema. Obs. Todos os componentes do grupo poderão ser questionados na apresentação. Possíveis faltas deverão ser justificadas perante secretaria. (Atestado) 

Do relatório: Serão avaliados os seguintes itens no relatório, além dos itens obrigatórios que constam deste documento:

Formatação conforme as normas ABNT com revisão vigente à data de entrega do relatório final ao professor (exemplos: ABNT 14724, 6027, 6028, entre outras pertinentes). A entrega de trabalhos/relatórios fora de formatação implicará em perda de nota, conforme o tipo de problema encontrado e que será avaliado pelo professor considerando o conjunto do relatório como um todo. Desta maneira, poderá haver notas distintas a grupos distintos.  Plano de processo de montagem (procedimento de montagem utilizado em cada parte): deve conter a sequência de montagem, tempo, ferramenta utilizada, forma de utilização da ferramenta, processos utilizados.  Justificativas dos processos de fabricação escolhidos.  Instruções de funcionamento do protótipo.  Especificações e normas utilizadas (soldagem, por exemplo).  Desenhos técnicos das partes.  Desenhos de conjunto, contendo cortes especialmente das relações entre peças (redutores, mancais, fixações, juntas, etc.) a fim de esclarecer funcionamento e montagem.  Diagramas elétricos (se aplicável).  Diagramas hidráulicos/pneumático (se aplicável).  Lista de materiais e custos previstos e realizados para materiais, processos e mão de obra, discriminados separadamente.  Citação adequada de fontes no texto, em figuras e tabelas, conforme normas ABNT.  Organização do trabalho conforme itens obrigatórios e normas ABNT.  Cálculos e validação dos resultados obtidos com o experimental (tempos, geometria, etc.).  Apresentação de porcentagem de erro encontrado e desvio padrão em testes ou ensaios realizados.  Justificativa para os erros encontrados.  Correspondência entre o texto apresentado e o desenvolvimento de um projeto, ou seja, deve estar fundamentado e com objetivo. A inclusão de itens que não apresentem encadeamento lógico com um projeto técnico ,  acarretará em perda de nota conforme julgamento do professor avaliador.  Apresentação das características técnicas dos equipamentos utilizados e respectivas justificativas de forma organizada.  Apresentação das características técnicas do protótipo.  Descrição da sequência de testes que deve ser feita.  Número de testes utilizados para validação dos cálculos.  Limitações do protótipo.  Condições ideais de operação.  Itens de segurança previstos e normas pertinentes utilizadas. 

Os itens acima descritos e outros que o professor avaliador julgue necessário não têm pontuações iguais e não seguem uma padronização de pontuação visto que será avaliado todo o contexto do relatório bem como a solução dada ao problema. Entretanto,

a falta de qualquer item acarretará inevitavelmente em perda de nota de acordo com o  julgamento do professor avaliador. Autonomia: Qualquer situação não prevista neste regulamento será dirimida pelos professores responsáveis pela disciplina. Observações Finais: 1) A apresentação final será realizada em data a ser definida, pelas coordenações dos respectivos campi onde o projeto será desenvolvido, no horário normal de aulas (19:15 as 23:00 horas) com a participação de todas as turmas. 2) Segue anexo o cronograma das atividades e as formas de avaliação, referentes à execução do projeto. Vale salientar que cada tarefa deverá ser entregue pelo grupo na data especificada pelos professores “orientadores” da d isciplina. 3) Cabe ressaltar que o projeto prevê apenas os marcos de desenvolvimento, todavia verificações parciais serão agendadas pelos professores responsáveis pelo projeto. A não apresentação das tarefas solicitadas nas datas solicitadas poderá acarretar em perda de nota final, conforme julgamento do professor. 4) A não entrega do relatório e/ou não apresentação do protótipo acarretará em nota ZERO para a disciplina e segundo os critérios de avaliação estabelecidos pela instituição. 5) Não serão aceitos relatórios fora da data e horário especificados para entrega. Neste caso, a nota atribuída será ZERO. 6) Protótipos impedidos de serem apresentados terão nota referente apenas ao relatório. 7) Não será permitida a apresentação e entrega do relatório e protótipo em data e hora fora dos especificado. Neste caso, a nota atribuída será ZERO. 8) Reitera-se que o professor avaliador tem total autonomia para atribuir notas distintas a diferentes itens do relatório, protótipo e apresentação referentes a diferentes projetos e seus respectivos protótipos, pois será avaliado o conjunto como um todo. 9) O peso das notas referentes ao protótipo e sua apresentação bem como ao relatório será definido de acordo com a coordenação ou conforme o professor orientador ou ainda pelo professor avaliador. O peso sugerido para o relatório é de 60% enquanto o peso do protótipo e sua apresentação é de 40%.

DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ATIVIDADE DATA LIMITE Entrega de lista com nomes, RAs, e-mail dos integrantes e indicação do representante do 25/03/16 grupo  – não se esqueça de definir um nome para o grupo. Apresentação do Estilo/Conceito: croquis com as formas propostas para o dispositivo, dimensões principais, design inicial da ferramenta. Deverá 15/04/16 ser apresentado um cronograma das atividades de projeto (desenho) com os responsáveis. Apresentação do Projeto Mecânico: Na apresentação do Projeto o grupo deverá apresentar os desenhos principais do projeto (em formato de desenho técnico) do conjunto, subconjuntos (estrutura e sistemas de movimentação) e eventualmente componentes, assim como o motor e rebolo a ser adotado. Deverá fazer parte do desenho de conjunto ou eventualmente à parte lista de materiais 13/05/16 (preliminar). Cálculos iniciais baseados em conceitos de Estática dos Sólidos, Vibrações e Dinâmica das Máquinas, Elementos de Máquinas, Eletricidade Aplicada, Termodinâmica e Fenômenos de Transporte deverão ser contemplados no relatório. Nesta etapa o grupo deverá apresentar o material, a previsão de tempo, velocidade de corte para o processo. Apresentação do Protótipo: Na apresentação do Protótipo o grupo deverá mostrar um vídeo de montagem e funcionamento do mecanismo. Deverão ser apresentados roteiros de montagem e/ou vistas explodidas elaboradas, bem como roteiro de montagem e desmontagem (planos de 03/06/16 processo) do mecanismo. Atualizações dos documentos de engenharias (desenhos e cálculos) e lista definitiva de materiais. Apresentação de testes realizados com o equipamento e resultados coletados. Consultar a lista completa de itens no restante do documento. Entrega do relatório completo: Impresso e mídia 20/06 – 24/06 (CD, DVD).

PONTUAÇÃO

Bibliografias recomendadas:

HIBBELER, R. C. (2005). Mecânica estática. 10. ed.: Pearson, SP. PROVENZA, F. (1996). Projetista de Máquinas. 71 ed. Editora F. Provenza. Pro-Tec, SP, São Paulo. KEELING, Ralph; BRANCO, Renato Henrique F. Gestão de projetos: uma abordagem global. São Paulo: Editora Saraiva, 2006. MELCONIAM, Sarkis. Elementos de máquinas. São Paulo: Érica, 2008. NORTON, R. L. Projeto de máquinas: uma abordagem integrada. São Paulo: Bookman, 2004. MABIE, H.H., OCVIRK, F.W. “Mecanismos e dinâmica das máquinas”. SHIGLEY, JE. , UICKER, JJ., 1995, “Theory of Machines and Mechanisms”