Aula 01 Introduo Noes de Projetos Mecnicos Notas

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Aula 01 – Introdução, Noções de Projetos Mecânicos Notas de Aulas 2018 Elementos de

Aula 01 – Introdução, Noções de Projetos Mecânicos Notas de Aulas 2018 Elementos de Máquinas I André Ferreira Costa Vieira andrefvieira@usp. br

CALENDÁRIO DE AULAS 16/12/20 Fevereiro -- -- 26 Março 02 05 09 12 16

CALENDÁRIO DE AULAS 16/12/20 Fevereiro -- -- 26 Março 02 05 09 12 16 19 23 -- -- Abril 02 06 09 13 16 20 23 27 -- Maio 04 07 11 14 18 21 25 28 -- Junho -- 04 08 11 15 18 22 25 29 Julho 02 06 -- -- 2

EMENTA DA DISCIPLINA • 01 - Noções básicas sobre projetos - Importância. Fases de

EMENTA DA DISCIPLINA • 01 - Noções básicas sobre projetos - Importância. Fases de um projeto. Qualidade e custos. Algumas regras de bem projetar. • 02 - Revisão de Resistência e Propriedade dos Materiais (Prova 1 - P 1) - Esforços solicitantes. Diagramas M, N e Q. Esforço uni-axial, flexão, torção. Critérios de resitência. Tensão equivalente e tensão admissível. Propriedades mecânicas dos materiais. Ensaio de tração. Exercícios. • 03 - Fadiga dos Materiais (Prova 1 - P 1) - Teoria básica de fadiga. Diagrama de Wöhler (S-N). Coeficiente de variação da solicitação. Diagrama de Smith, de Goodman, de Soderberg e de Gerber. Tensão admissível de resistência à fadiga. Exercícios. • 04 - Eixos (Prova 1 - P 1) - Conceituação. Projeto de eixos. Cálculo de eixos à resistência mecânica. Cálculo de eixos quanto à fadiga. Cálculo de eixos quanto à flecha admissível. Velocidade crítica de eixos. Exercícios. • 05 - Uniões Eixo-Cubo (Prova 1 - P 1) - União por atrito. Uniões encaixadas sob tensão. Teoria e dimensionamento. Exercícios. • 06 - Uniões Eixo-Eixo (Prova 2 - P 2) - União por juntas. Articulações. Teoria e dimensionamento. Exercícios. • 07 - Mancais de rolamentos (Prova 2 - P 2) - Utilização e tipos. Dimensionamento. Exercícios. • 08 - Mancais lubrificados (Prova 2 - P 2) – Mancais hidrodinâmicos e lubrificação mista. Lei de Newton. Lei de Haggan e Poiseulle. Viscosidade. Teoria e dimensionamento. Exercícios 16/12/20 3

CRITÉRIO DE APROVAÇÃO MÉDIA FINAL MF = (4*P 1 + 4*P 2+2*Trab. ) /

CRITÉRIO DE APROVAÇÃO MÉDIA FINAL MF = (4*P 1 + 4*P 2+2*Trab. ) / 10 CRITÉRIO DE APROVAÇÃO MF >= 5, 0 16/12/20 4

PROVAS (proposta) • 1 a Prova (P 1): . . . . 04/Maio •

PROVAS (proposta) • 1 a Prova (P 1): . . . . 04/Maio • 2 a Prova (P 2): . . . . 29/Junho • Prova Substitutiva: . . 06/Julho 16/12/20 5

BIBLIOGRAFIA [1] NIEMANN, G. “Elementos de Máquinas”, vols. I, II e III, Editora Edgard

BIBLIOGRAFIA [1] NIEMANN, G. “Elementos de Máquinas”, vols. I, II e III, Editora Edgard Blucher, 1991. [2] SHIGLEY, J. E. “Elementos de Máquinas”, Editora Bookman, 2004. [3] NORTON, “Elementos de Máquinas”, 2002. [4] SKF - Catálogo de Rolamentos, 1989. [5] MASSAROPPI JR, E. ; LIRANI, J. : Exercícios de Elementos de Máquinas, EESC-USP, 2000 [6] Notas de Aulas 2015 – disponibilizados em formato PDF 16/12/20 6

INTRODUÇÃO Primeiro Mundo A Importância do Projeto Terceiro Mundo 16/12/20 Projeto Pesquisa e Desenvolvimento

INTRODUÇÃO Primeiro Mundo A Importância do Projeto Terceiro Mundo 16/12/20 Projeto Pesquisa e Desenvolvimento de Produtos --Criatividade-- Apenas fabricação / manutenção 7

INTRODUÇÃO Engenharia de Projeto Independência Tecnológica PROJETAR=Adicionar valor agregado a insumos Produto Moderno =

INTRODUÇÃO Engenharia de Projeto Independência Tecnológica PROJETAR=Adicionar valor agregado a insumos Produto Moderno = custo de componentes FAX SOFTWARE NAVIO 16/12/20 + PROJETO 20% 80% 0% 100% 70% 30% alto conteúdo tecnológico $ 8

INTRODUÇÃO Identificação da necessidade Definição dos requisitos Projeto conceitual Projeto preliminar PROJETAR: Formular um

INTRODUÇÃO Identificação da necessidade Definição dos requisitos Projeto conceitual Projeto preliminar PROJETAR: Formular um plano para resolver uma necessidade, que vai resultar na criação de um produto 16/12/20 Projeto detalhado Iteração SOLUÇÃO 9

IDENTIFICAÇÃO DA NECESSIDADE Fatores Tecnológicos Fatores Humanos SOCIEDADE PRODUTO Fatores Econômicos Fatores Ambientais •

IDENTIFICAÇÃO DA NECESSIDADE Fatores Tecnológicos Fatores Humanos SOCIEDADE PRODUTO Fatores Econômicos Fatores Ambientais • Análise do mercado • Solicitação de clientes • Plano de desenvolvimento da empresa 16/12/20 10

DEFINIÇÃO DOS REQUISITOS Qualidade do produto – Capacidade de satisfazer os requisitos: Compatibilidade Funcional

DEFINIÇÃO DOS REQUISITOS Qualidade do produto – Capacidade de satisfazer os requisitos: Compatibilidade Funcional Compatibilidade Morfológica Compatibilidade Ambiental Compatibilidade com o utilizador Montagem Etc. Confiabilidade do produto – Capacidade de satisfazer os requisitos a longo prazo 16/12/20 11

DEFINIÇÃO DOS REQUISITOS Mão-de-Obra Ciclo de Vida Recursos +energia Produção Mão-de-Obra +energia materiais e

DEFINIÇÃO DOS REQUISITOS Mão-de-Obra Ciclo de Vida Recursos +energia Produção Mão-de-Obra +energia materiais e sucata mercadoria Distribuição Recuperação mercadoria abondonada mercadoria em uso Consumo 16/12/20 Sucata 12

PROJETO CONCEITUAL Ferramentas de geração de CONCEITOS: § Métodos convencionais: procura de literatura, análise

PROJETO CONCEITUAL Ferramentas de geração de CONCEITOS: § Métodos convencionais: procura de literatura, análise de sistemas naturais, análise de sistemas de técnicas existentes, analogias; § Métodos intuitivos: brainstorming, brainwriting, método de combinação; § Métodos discursivos: estudo sistemático de processos físicos, busca sistemática com esquemas de classificação auxiliar, uso de catálogos técnicos de projeto. 16/12/20 13

PROJETO CONCEITUAL Clarificação do Problema Elaboração da Lista de Requisitos Abstração Problema na forma

PROJETO CONCEITUAL Clarificação do Problema Elaboração da Lista de Requisitos Abstração Problema na forma verbo-objeto Estabelecimento das Estruturas Funcionais Definição da Função Global e divisão em sub-funções Busca de Princípios Combinação dos Princípios que regem a Solução Princípios Físicos e/ou Químicos Montagem da Matriz Morfológica Seleção das Combinações Viáveis Definição das Variantes Conceituais Avaliação das Variantes Conceituais Montagem da Matriz de Decisão Conceito 16/12/20 14

PROJETO CONCEITUAL Sub. Prob. 1 Seccionar Problema Global Sub. Prob. 2 Armazenar Cortar-Grama .

PROJETO CONCEITUAL Sub. Prob. 1 Seccionar Problema Global Sub. Prob. 2 Armazenar Cortar-Grama . . . . Sub. Prob. n Transportar Matriz Morfológica 16/12/20 Solução A Fio Quente Lei de Joule Sub. Sol. 1 Aquecedor Solução B Facas 2 a Lei de Newton Sub. Sol. 2 Motor Elétrico. . . . Solução Y Campo Magnético Rodas Sub. Sol. 3 Solução Z Imãs Trilhos Solução Global Cortador de Grama Definição/Avaliação das Variantes Conceituais 15

PROJETO CONCEITUAL Matriz de Decisão de conceitos A escolha dos critérios de projeto e

PROJETO CONCEITUAL Matriz de Decisão de conceitos A escolha dos critérios de projeto e suas ponderações deverá ser bastante cuidadosa, pois condiciona todo o resultado da análise. 16/12/20 16

PROJETO CONCEITUAL Iteração Definir requisitos Gerar Documentos Gerar Conceitos Subproblemas Avaliar Conceitos Projeto preliminar

PROJETO CONCEITUAL Iteração Definir requisitos Gerar Documentos Gerar Conceitos Subproblemas Avaliar Conceitos Projeto preliminar Atualizar Planejamento Rever Projeto Estabelecer Sub-sistemas Layout Drawings Projeto Conceitual 16/12/20 17

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8:

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8: Refinar Material e Processo P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 7: Avaliar Produtos Projeto Detalhado Processo Iterativo P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais Desenho preliminar 16/12/20 Estabelecer Novas Sub-montagens e Componentes 18

PROJETO PRELIMINAR Layout Drawings (“Croquis”) Auxiliam geralmente no desenvolvimento de componentes maiores e suas

PROJETO PRELIMINAR Layout Drawings (“Croquis”) Auxiliam geralmente no desenvolvimento de componentes maiores e suas relações. Características: Ø é frequentemente alterado durante o processo do projeto; Ø somente as dimensões importantes são mostradas, juntamente com as restrições espaciais; Ø tolerâncias usualmente não são mostradas, a menos que sejam críticas; Ø algumas notas são utilizada para explicar uma característica particular do projeto ou uma função específica do produto; Ø tornam-se obsoletos ao surgirem os Desenhos de Detalhamento e os Desenhos de Montagem; 16/12/20 19

PROJETO PRELIMINAR Buscar no mercado produtos disponíveis para suprir as necessidades do projeto. Raramente

PROJETO PRELIMINAR Buscar no mercado produtos disponíveis para suprir as necessidades do projeto. Raramente são desenvolvidos componentes “básicos” padronizados para cada novo produto. Ex: rolamentos, molas, parafusos, cavilhas, etc. Os fabricantes especializados em rolamentos conhecem todo “know-how” de projetos e processos, fornecendo peças de alta qualidade a um custo menor. Sub –Problema 16/12/20 P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces Um rolamento especial para turbina hidroelétrica. P 6: Associar Compoentes Funcionais c/ Materiais Solução Desenho preliminar Tentar projeta-lo e fabrica-lo junto com a empresa especializada. 20

PROJETO PRELIMINAR Pontos importantes que influenciam na escolha: Ø quantidade de produto a ser

PROJETO PRELIMINAR Pontos importantes que influenciam na escolha: Ø quantidade de produto a ser fabricado; Ø conhecimento do que tem sido empregado pela empresa; Ø conhecimento de novos materiais e novos processos; Ø requisitos impostos ao material (conservar propriedades); Ø disponibilidade do material no mercado Forma P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais c/ Materiais Material 16/12/20 Função Produção = Fabricação + Montagem Desenho preliminar 21

PROJETO PRELIMINAR P 1: Encontrar Produtos Disponíveis Passo 3: essas restrições interferem nos contornos

PROJETO PRELIMINAR P 1: Encontrar Produtos Disponíveis Passo 3: essas restrições interferem nos contornos da peça, ou seja, na forma. A forma a ser projetada depende de como a mesma irá interagir com outra forma, ou seja, qual o tipo de vínculo que existe e qual o espaço permitido. Isto estará representado no Layout Drawing. P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais c/ Materiais Desenho preliminar 16/12/20 22

PROJETO PRELIMINAR Passo 4: o resultado do projeto conceitual geralmente contém formas que executam

PROJETO PRELIMINAR Passo 4: o resultado do projeto conceitual geralmente contém formas que executam uma função. Essas formas podem ser decompostas em componentes. Tal decomposição pode ocorrer devido a: ü grandes movimentos relativos entre as formas; ü formas com materiais diferentes; ü as formas necessitam ser “desmontáveis” para facilitar manutenção P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais c/ Materiais Desenho preliminar 16/12/20 23

PROJETO PRELIMINAR P 4: Identificar Componentes Diagrama de corpo livre Os diagramas de corpo

PROJETO PRELIMINAR P 4: Identificar Componentes Diagrama de corpo livre Os diagramas de corpo livre são realizados para ajudar a identificar as forças que atuam sobre um corpo individual que faz parte de um sistema. O corpo a analisar é isolado dos seus “vizinhos” sendo os efeitos destes sobre o corpo substituídos pelas respetivas forças que estes exercem sobre o corpo isolado. Corpo 2 Corpo 1 Corpo 3 16/12/20 24

PROJETO PRELIMINAR Se há componentes então há interfaces! P 1: Encontrar Produtos Disponíveis As

PROJETO PRELIMINAR Se há componentes então há interfaces! P 1: Encontrar Produtos Disponíveis As funções ocorrem nas interfaces entre os componentes! P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção ü as interfaces devem sempre refletir o equilíbrio de forças e fluxo de energia; ü a identificação das interfaces que realizam as funções críticas são de suma importância para o êxito do produto, pois implicam na sua Funcionalidade; ü é importante manter a independência funcional da montagem ou do componente. Assim, uma dimensão crítica na montagem ou no componente deve afetar somente uma função. 16/12/20 P 3: Restrições Espaciais P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais c/ Materiais Desenho preliminar 25

PROJETO PRELIMINAR P 1: Encontrar Produtos Disponíveis superfícies funcionais x superfícies acessórias Exemplos de

PROJETO PRELIMINAR P 1: Encontrar Produtos Disponíveis superfícies funcionais x superfícies acessórias Exemplos de superfícies funcionais: • Superfícies que transmitem força / momento • Assento de rolamentos • Guias de movimento relativo • Superfícies de posicionamento • Superfícies de vedação e/ou lubrificação 16/12/20 P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais c/ Materiais Desenho preliminar 26

PROJETO PRELIMINAR O material selecionado para os componentes deve ser tal que a peça

PROJETO PRELIMINAR O material selecionado para os componentes deve ser tal que a peça suporte os carregamentos aplicados nas interfaces. P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais O material foi selecionado no Passo 2. P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces Alterar forma e/ou processo!! P 6: Associar Compoentes Funcionais c/ Materiais Desenho preliminar 16/12/20 27

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8:

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8: Refinar Material e Processo P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 7: Avaliar Produtos Projeto Detalhado Processo Iterativo P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais Desenho preliminar 16/12/20 Estabelecer Novas Sub-montagens e Componentes 28

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos O objetivo da avaliação é fornecer informações suficientes

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos O objetivo da avaliação é fornecer informações suficientes para que o out-put do projeto preliminar seja comparado aos requisitos alvos. O resultado da avaliação pode canalizar o Processo do Projeto para 3 direções distintas: Ø Se os resultados são satisfatórios, então os desenhos podem seguir para o Projeto Detalhado; Ø Se os resultados são pouco satisfatórios, então o projeto deve ser refinado e seguir para o Passo 8; Ø Se os resultados são pobres, o Projeto conceitual necessita ser revisto. 16/12/20 29

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Cálculos de “verificação” ou “dimensionamento” Critérios usuais: •

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Cálculos de “verificação” ou “dimensionamento” Critérios usuais: • Tensão admissível • Flecha (deformação) admissível Outros Critérios: • rigidez dinâmica • velocidade crítica • resistência à corrosão • etc 16/12/20 30

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Análise de Sensibilidade: Tem por função saber o

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Análise de Sensibilidade: Tem por função saber o quão sensível é o desempenho do sistema ao ajuste dos vários parâmetros que estão associados atributos do sistema. Sistema Entradas Xi Saídas Yi Parâmetros Pi Os parâmetros que afetam criticamente o desempenho (parâmetros críticos) devem ser cuidadosamente ajustados. Os menos críticos podem ser tomados convenientemente 16/12/20 31

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Análise de Compatibilidades internas: Qualquer produto é composto

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Análise de Compatibilidades internas: Qualquer produto é composto de vários conjuntos, cada um dos quais reúne subconjuntos que se compõem de vários componentes. Para que haja um funcionamento harmônico é preciso que a interação desses subconjuntos seja compatível. Compatibilidade Indireta Compatibilidade Direta Dimensional: tolerâncias de dimensões devem ser compatíveis. 16/12/20 De Material: devem ser compatíveis a fim de evitar desgaste ou corrosão. Física: limites de peso próprio, rigidez. Funcional: as variáveis de saída de um subconjunto são entradas de outro. Química: contato entre dois metais diferentes. 32

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Análise de Estabilidade: O sistema deverá responder adequadamente

PROJETO PRELIMINAR P 7: Avaliar Produtos Análise de Estabilidade: O sistema deverá responder adequadamente a variações acidentais, de modo a voltar ao seu equilíbrio original. O objetivo desta análise é estudar o comportamento do sistema de modo a: ü certificar-se de que o sistema ou os seus componentes como um todo não são intrinsicamente instáveis; ü determinar as faixas de instabilidade dentro do campo de variação dos parâmetros do projeto de modo a poder evitá-las; ü avaliar os riscos e as consequências das perturbações que tem intensidade suficiente para causar instabilidade no produto. 16/12/20 33

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8:

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8: Refinar Material e Processo P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 7: Avaliar Produtos Projeto Detalhado Processo Iterativo P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais Desenho preliminar 16/12/20 Estabelecer Novas Sub-montagens e Componentes 34

PROJETO PRELIMINAR P 8: Refinar Material e Processo Opta-se primeiramente por alterar material e/ou

PROJETO PRELIMINAR P 8: Refinar Material e Processo Opta-se primeiramente por alterar material e/ou processo, pois, é uma mudança menos abstrata e alteração no projeto é menos brusca. Ex: alterar um diâmetro de um eixo, significa alterar também diâmetros de rolamentos! Supondo que o material escolhido no Passo 2 tenha sido Alumínio 2024. Neste passo, pode-se alterar o tipo de liga, passando para 6061 e além disso especificar um tratamento térmico T 6. Portanto tem-se um material melhor especificado: Alumínio 6061 – T 6 16/12/20 35

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8:

PROJETO PRELIMINAR Iteração Projeto Conceitual l Layout Drawings P 9: Refinar Forma P 8: Refinar Material e Processo P 1: Encontrar Produtos Disponíveis P 2: Selecionar Materiais e Técnicas de Produção P 3: Restrições Espaciais P 7: Avaliar Produtos Projeto Detalhado Processo Iterativo P 4: Identificar Componentes P 5: Desenvolver e Refinar Interfaces P 6: Associar Compoentes Funcionais Desenho preliminar 16/12/20 Estabelecer Novas Sub-montagens e Componentes 36

PROJETO PRELIMINAR P 9: Refinar Forma Há diferentes alternativas para se refinar a forma.

PROJETO PRELIMINAR P 9: Refinar Forma Há diferentes alternativas para se refinar a forma. Combinar: fazer um componente executar múltiplas funções. Maximizar: fazer um componente ou algumas características do mesmo ser maior quando comparados adjacentes. Rearranjar: reconfigurar os componentes ou suas características. X Decompor: dividir componentes, criando submontagens. Retornar ao ciclo Desenho preliminar. X Minimizar: fazer um componente ou algumas características menor quando comparados adjacentes. X Reverter: transportar ou mudar a posição do componente ou de uma dada característica. Substituir: significa alterar a “idéia” vigente, portanto, deve ser evitada, pois acarretará em mudanças bruscas. Caso isso seja realmente necessário, recomenda-se o retorno ao Projeto Conceitual. 16/12/20 37

PROJETO DETALHADO Os desenhos constituem a síntese das tomadas de decisão num projeto. Podem

PROJETO DETALHADO Os desenhos constituem a síntese das tomadas de decisão num projeto. Podem ser divididos em 3 categorias ordenadas cronologicamente: • Layout Drawings (croquis); • Desenhos de Detalhamento; • Desenhos de Montagem. Desenhos de Detalhamento: constituem-se de uma evolução dos “croquis”. Ø dimensões possuem tolerâncias especificadas; Ø detalhes de material e tolerâncias de fabricação devem ser especificados, bem como, processos especiais; Ø devem ser seguidas normas, tal como a NBR 8403; Ø deve receber vistos dos gerentes de projeto e de fabricação. 16/12/20 38

PROJETO DETALHADO Desenhos de Detalhamento 16/12/20 39

PROJETO DETALHADO Desenhos de Detalhamento 16/12/20 39

PROJETO DETALHADO Desenhos de Montagem: o objetivo é mostrar como os componentes se ajustam

PROJETO DETALHADO Desenhos de Montagem: o objetivo é mostrar como os componentes se ajustam entre si, utilizando principalmente vistas ortográficas. Ø cada componente é identificado com um número ou uma letra que está associada a uma Lista de materiais; Ø podem ser feitas referências a outros desenhos e podem ser descritas instruções específicas de montagem; Ø vistas e cortes são apresentados; 16/12/20 1 2 40

PROJETO DETALHADO Desenhos de Montagem 16/12/20 41

PROJETO DETALHADO Desenhos de Montagem 16/12/20 41

PROJETO DETALHADO Ensaios Experimentais: Permitem validar a conformidade aos requisitos do produto, com a

PROJETO DETALHADO Ensaios Experimentais: Permitem validar a conformidade aos requisitos do produto, com a confiabilidade necessária, aspectos mais complexos presentes em muitos projetos gera a atividade denominada Ensaios experimentais. Ensaio Experimental Teste do Produto ou de Parte do Mesmo nas condições mais severas de serviço Tem valor e poder muito grande, permitindo a verificação de hipóteses e análises feitas, gerando novas informações de projeto, desenvolvendo, aperfeiçoando ou mesmo evidenciando problemas que não foram previstos anteriormente. No caso de ocorrerem não conformidades é necessário retornar a fases anteriores do Processo do projeto 16/12/20 42

REDUÇÃO DE CUSTOS Custo de projeto Preço de venda Custo de fabricação Custo de

REDUÇÃO DE CUSTOS Custo de projeto Preço de venda Custo de fabricação Custo de operação Custo operacional Custo de manutenção “Custos são funções das opções de projeto feitas pelo projetista ” 16/12/20 43

REDUÇÃO DE CUSTOS a) Redução de custos na construção. Ex: • Comprar ou fabricar

REDUÇÃO DE CUSTOS a) Redução de custos na construção. Ex: • Comprar ou fabricar nós mesmos? • Padronização e normalização de peças b) Redução de custos de material. Ex: c) Redução de custos de fabricação. Ex: • Formatos adequados • Processos de fabricação adequados • Forjamento ou fundição • Redução de sobras, aparas, refugos • Acabamentos e tolerâncias somente em superfícies funcionais d) Redução de custos para o consumidor. Ex: • Facilidade de manutenção, montagem e desmontagem 16/12/20 • Baixo custo de embalagem • Baixo custo de transporte 44

INFLUÊNCIA DAS SOLICITAÇÕES EM SERVIÇO a) Dimensionamento e verificações corretas. d) Se existirem rotações

INFLUÊNCIA DAS SOLICITAÇÕES EM SERVIÇO a) Dimensionamento e verificações corretas. d) Se existirem rotações elevadas. Ex: Uma peça não deve: • Balanceamento • Romper • Velocidades críticas e • Deformar excessivamente ressonâncias • Desgastar e) Baixo ruído de funcionamento. Ex: • Ser corroída • Mancais de deslizamento b) Evitar esforços e sobrecargas • Materiais e lubrificação adequados desnecessárias. Ex • Amortecimento interno • Fusíveis f) Atrito e desgaste. Ex: • Pinos de segurança • Usar materiais adequados c) Se existirem choques, forças • Dureza adequada alternativas, reversão de movimentos. Ex: • Peças postiças / ajustáveis • Eliminar folgas g) Vedações • Usar pré-carga 16/12/20 45

INFLUÊNCIA DA OPERAÇÃO, MANUTENÇÃO E SEGURANÇA DO FUNCIONAMENTO a) Facilitar a operação. Ex: •

INFLUÊNCIA DA OPERAÇÃO, MANUTENÇÃO E SEGURANÇA DO FUNCIONAMENTO a) Facilitar a operação. Ex: • Ergonomia; b) Prever falta de cuidado: Ex: • Soluções foolproof; c) Segurança de funcionamento. Ex: • Freios de segurança; d) Facilitar manutenção. Ex: • 16/12/20 Lubrificação acessível. 46

INFLUÊNCIA DO MATERIAL E TIPO DE PROCESSO DE FABRICAÇÃO a) Uso de materiais avançados.

INFLUÊNCIA DO MATERIAL E TIPO DE PROCESSO DE FABRICAÇÃO a) Uso de materiais avançados. Ex: • Plásticos / polímeros • Cerâmicas • Ligas de Titânio • Fibras de vidro / Carbono • Silício, vidros ópticos, etc. b) Influência do número de peças. Ex: • Lote pequeno • Lote grande 16/12/20 peças soldadas peças fundidas c) Projetar formas de acordo com material + processo. Ex: • Peças fundidas • Peças forjadas • Peças soldadas • Peças usinadas • Peças injetadas • Peças extrudadas • Peças coladas • Peças sinterizadas 47

RESPONSABILIDADE DO PRODUTO De maneira geral o Engenheiro Projetista bem como o fabricante de

RESPONSABILIDADE DO PRODUTO De maneira geral o Engenheiro Projetista bem como o fabricante de um produto (Engenheiros de Produção) são responsáveis pelos danos ou ferimentos que estes venham a causar, mesmo que não tenham a noção sobre o defeito. As melhores prática de prevenção são: v análise; v projeto; v controle de qualidade; v ensaios; v normalização 16/12/20 48

INCERTEZAS DO PROJETO São muitas as incertezas em projetos de máquinas, é sempre necessário

INCERTEZAS DO PROJETO São muitas as incertezas em projetos de máquinas, é sempre necessário calcular um ou mais coeficientes de segurança para estimar a probabilidade de falha. Há também normas especificas, de legislatura ou aceitos de forma geral. O Coeficiente de segurança ou fator de segurança (N), sempre adimensional, é tipicamente a razão entre duas quantidades de mesma unidade: resistência/tensão atuante; esforço crítico/esforço aplicado; velocidade crítica/velocidade de operação. N= max(F 1, F 2, F 3) 16/12/20 F 1 incertezas sobre propriedades dos materiais F 2 condições ambientais de uso F 3 modelos analíticos de forças e tensões 49

INCERTEZAS DO PROJETO Exemplos: Aeronaves comerciais: N 1, 2 -1, 5 (devido a necessidade

INCERTEZAS DO PROJETO Exemplos: Aeronaves comerciais: N 1, 2 -1, 5 (devido a necessidade de peso baixo, sofisticados ensaios analíticos) Aeronaves militares: N<1, 1 (tripulação usa pára-quedas) Mísseis: N=1 (não tem tripulante) Escada rolante: N=14 (em um Estado americano) 16/12/20 50

ANÁLISE DE RISCOS 16/12/20 51

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