O ENSINO DE INTERPRETAÇÃO DE DESENHO TÉCNICO PARA ESCOLAS DE ENGENHARIA UMA SUGESTÃO DE EMENTA CURRICULAR MÍNIMA

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1 O ENSINO DE INTERPRETÇÃO DE PR ESCOLS DE ENGENHRI UM SUGESTÃO DE EMENT CURRICULR MÍNIM ntonio Clélio Ribeiro ntonio Carlos França Nacir Izidoro Faculdade de Engenharia Química de Lorena Rodovia Lorena-Itajubá, km 74,5 Cep Lorena SP - - Resumo. crescente informatização global vem impondo limites de tempo, cada vez menores, para a formação de mão de obra de engenharia para um mercado tecnológico futurista do novo século. Em decorrência, vem se observando reduções de horas aulas em diversas disciplinas tradicionais da formação do engenheiro e um aumento delas nas áreas emergentes da tecnologia. O ensino do Desenho Técnico é um exemplo marcante dessa redução de carga horária. Em algumas escolas de Engenharia Mecânica e rquitetura, onde o desenho foi até pouco tempo disciplina de 40 h/a vêm sofrendo redução para 0 h/a. Outras engenharias como a química, elétrica, civil, de materiais e outras, essa redução é ainda maior, caindo das 0 h/a para 60 h/a, e já se falam em 30 h/a. Para satisfazer essa tendência imposta por normas baixadas das mesas dos legisladores de ensino e pelas figuras marcantes dos softwares gráficos, visto por alguns como o Desenhista do Futuro, estamos apresentando um ementa curricular mínima para o ensino do desenho técnico nas escolas de engenharia, bem como a sua metodologia aplicada. Este trabalho já aplicado na - Faculdade de Engenharia Química de Lorena- nos últimos 5 anos vem demonstrando boa eficiência no aprendizado e respaldo técnico aos ex-alunos. ementa mínima consiste dos assuntos indispensáveis para o aprendizado da disciplina que sofreu uma brutal transformação, passando do antigo método de ensinar o aluno a desenhar para o da Leitura e Interpretação do Desenho Técnico, visto hoje mais como uma linguagem de engenharia do que como uma ferramenta de trabalho. O método consiste em dividir os assuntos a serem lecionados em três grupos, a saber: um grupo inicial em que é ensinado ao aluno a visão espacial de objetos tridimensionais nos primeiro e terceiro diedros, sem o encaminhamento geométrico descritivo e com um número de exercícios práticos, pré elaborados estrategicamente, em que o aluno completará figuras; um segundo grupo em que lhe serão passadas normas e codificações do desenho em cortes, vistas auxiliares e noções do desenho de conjunto; e uma terceira parte em que com a aplicação das anteriores, são introduzidas noções tecnológicas visando dar entendimento ao funcionamento de máquinas e equipamentos industriais. Todos os assuntos são colocados com exercícios em que os alunos simplesmente completarão os desenhos de acordo com o assunto em discussão. Palavras-chave: Desenho técnico, Engenharia química, Ensino

2 . JUSTIFICTIV Uma formação escolar integrada com o setor produtivo tem imposto a necessidade de revisão de conceitos e estruturas curriculares na busca de uma formação de profissionais para um mercado globalizado, competitivo e sem limites tecnológicos. Comentários a respeito, como o de REGO (999)[] a velocidade do desenvolvimento tecnológico o rebatimento do mesmo na nossa sociedade, exige da educação um trabalho permanente de atualização metodológica, que ao mesmo tempo explore o potencial dos novos instrumentos tecnológicos e contribua para a construção e sedimentação de uma postura crítica por parte dos indivíduos, vem mostrar o trabalho que a escola tem que assumir no redimensionamento do seu papel junto a sociedade. Lei de Diretrizes e ases da Educação Nacional, já em 996, adiantou-se suspendendo no ensino de engenharia a obrigatoriedade do cumprimento de um currículo mínimo, dando às instituições de ensino a liberdade de elaborar e executar suas propostas pedagógicas, adaptando-se às necessidades do mercado de trabalho, quer ele seja regional ou global. Uma decorrência direta das adaptações requeridas pela evolução tecnológica no ensino de engenharia é a redução da carga horária total dos cursos, que estão migrando dos valores de horas para valores em torno de 3600 horas de aulas. Nas reduções dessas cargas horárias, das disciplinas que maiores reduções sofreram são aquelas ligadas à área de expressão gráfica. Nos Colegiados, responsáveis pelas elaborações das grades curriculares dos cursos, constituídos por docentes de variadas áreas, por falta de conhecimento, inexperiência prática e influenciados pela possibilidade de utilização da computação gráfica, acabam impondo às disciplinas da área de expressão gráfica grandes reduções de carga horária. Na, a disciplina desenho técnico começou a ser ensinada na década de 70 com uma carga horária total de 5 horas de aulas distribuídas em 4 períodos de 48 horas. Naquela época, mesmo com uma a visão da engenharia especializada, incluía-se no currículo da disciplina além do desenho mecânico, noções de desenho arquitetônico e elétrico, dando ao aluno uma visão geral da matéria. Na década de 80, com as primeiras reestruturações curriculares, a carga horária foi reduzida para 8 horas de aulas divididas em períodos de 64 horas. partir de 996, na, o ensino da disciplina desenho técnico foi concentrado em um único período de 60 horas. No caso da, a redução na carga horária de 5 horas para 60 horas, que significa uma redução para 40% do tempo inicialmente disponível, já deixa bastante evidente a necessidade de otimização da estrutura curricular da disciplina para não comprometer a preparação de profissionais para a prática da engenharia química. ssim sendo, para se obter aproveitamento integral da carga horária de 60 horas para o ensino de Desenho Técnico foi preciso definir uma nova metodologia de ensino. O início da redefinição e adaptação do currículo passou por um processo de revisão da necessidade do ensino de desenho técnico na engenharia química direcionada para as necessidades fabris de produção e projeto. Concluiu-se ser o desenho técnico para engenheiros químicos poder ser ensinado de maneira diferente daquele ensinado para outras modalidades de engenharia, como a mecânica, a civil e outras, bastando a eles o aprendizado da linguagem e a interpretação das técnicas e normas do desenho. Para adequar a formação necessária ao exercício profissional à limitada carga horária, foi preciso restringir os objetivos da disciplina somente ao treinamento de leitura e interpretação de desenhos. No caso dos cursos de engenharia química é possível limitar o ensino de desenho técnico ao treinamento exclusivo de leitura e interpretação, porque nas atividades diárias do exercício profissional dos engenheiros químicos, com raras exceções, existe a necessidade de elaboração de desenhos. Por outro lado, em função da computação gráfica a elaboração de desenhos técnicos dependerá cada vez mais de treinamentos em softwares específicos que, impulsionados pela evolução tecnológica, estão em constante evolução. Os existentes no mercado permitem uma modelagem virtual com recursos de inclusão de cores, texturas e animação onde as imagens podem ser giradas, cortadas e alteradas. Há um grande potencial a ser explorado que pode inclusive vir a minimizar ou extinguir os problemas gerados pela dificuldade de visão espacial conseqüentes dos desenhos bidimensionais. Outro fator importante, possibilitado pela computação gráfica, é a facilidade de comunicação entre as partes envolvidas, através de redes e pela Internet, no desenvolvimento, construção, montagem e utilização de qualquer projeto de engenharia. utilização de modelos virtuais em três dimensões, com todos os recursos de cores, animação etc., associados à possibilidade de interação e participação de todos os interessados, além de facilitar as tomadas de decisão, dinamiza o desenvolvimento de projetos e processos da engenharia. Segundo MORIM (994)[]: Se a Geometria Descritiva revolucionou o Desenho Técnico a partir de um embasamento teórico e científico, para resolução dos problemas espaciais no plano, a computação gráfica propiciou uma infinidade de possibilidades, sobretudo com a capacidade de desenvolver modelos, cada vez mais precisos, capazes de simular os objetos reais nos mínimos detalhes, para uma ampla gama de finalidades. Esta nova linguagem tornou obsoletas as técnicas tradicionais de projeto e reprodução gráfica e passou a exigir uma nova metodologia de trabalho., e PLHCI (000)[3], em artigo apresentado no Gráphica 000, fazendo citação do Sr. Carlos lberto Moro, Diretor da NG CD/CM apresenta: ainda não é o momento de se declarar morte aos desenhos em duas dimensões. s imagens em três dimensões enchem os olhos de quem idealiza o projeto e de quem o compra, mas todos os projetos sejam, nas áreas de Engenharia ou rquitetura, ainda dependem do processamento em D para viabilizar seu detalhamento.os projetos em 3D são importantes quando o projetista ou os usuários necessitam viabilizar a imagem sob vários ângulos. O pesquisador afirma ainda que não existem nas fábricas, de um modo geral, estações gráficas para abrir desenhos pesados em 3D e que é mais fácil mostrar aos operários um desenho plano no papel. Em outras palavras, a utilização efetiva e generalizada de modelos virtuais em projetos de engenharia ainda é dependente da disseminação da tecnologia disponível no mercado de trabalho. No rasil a preocupação de adequar as

3 diretrizes do ensino de desenho aos meios computacionais e às reduções de cargas horárias é generalizada e já existem alguns estudos sobre a questão. Pelos estudos existentes, pode-se concluir que as instituições de ensino, apesar da capacitação de seus docentes, ainda não conhecem, ou ainda não definiram, com segurança, o limite da interferência da computação gráfica no ensino de desenho. pesar das dúvidas sobre a utilização da computação gráfica no ensino de engenharia, a tendência aponta para uma utilização vinculada diretamente a projetos com aplicação de softwares específicos à modalidade de formação. No caso da engenharia química a preparação do profissional pode ser perfeitamente prescindida do treinamento em computação gráfica porque o engenheiro químico, com raríssimas exceções, não necessitará elaborar desenhos. Isso não quer dizer que o engenheiro químico não esteja preparado para projetar, a sua estrutura curricular de formação inclui, além dos fundamentos necessários, toda a metodologia do desenvolvimento de projetos referentes às indústrias químicas. engenharia química se estrutura no estudo das transferências de massa, momento e energia dentro dos processos e operações unitárias relativos às indústrias químicas e, assim sendo, os engenheiros químicos deverão estar preparados para planejar, calcular, construir e operar não só o processo em si, mas os equipamentos onde as transformações ocorrem, que sem sombra de dúvida, são atividades de projeto. No caso dos engenheiros químicos, sua formação em desenho e projetos, pode ser dirigida para um trabalho em conjunto com especialistas em computação gráfica de outras modalidades de engenharia. Por outro lado, o fato do exercício da engenharia química envolver atividades de projeto não significa que os engenheiros químicos tenham que estar preparados para utilizar os recursos da computação gráfica para projetar. ssim sendo, em função da pequena disponibilidade de carga horária é que a disciplina Desenho Técnico do curso de Engenharia Química da foi reestruturado somente para treinar leitura e interpretação de desenhos. Na, o ensino de expressão gráfica para o curso de engenharia química, além de buscar o desenvolvimento dos conceitos normativos do desenho técnico como linguagem gráfica internacional, tem como objetivo treinar os estudantes na análise de desenhos bidimensionais para entender as formas tridimensionais dos equipamentos, projetados ou adquiridos, que compõem os processos industriais.. METODOLOGI DE ENSINO Partindo do exposto, nos cursos de engenharia, é perfeitamente possível ensinar a disciplina Desenho Técnico minimizando a utilização da prancheta e dos equipamentos tradicionais de desenho (Régua Te, Compassos etc.), e também considerando que, na, o principal objetivo do curso é que os estudantes aprendam a interpretar e não elaborar desenhos; o desenvolvimento do ensino de expressão gráfica foi estruturado em exercícios pré-elaborados onde o estudante interpreta bastante e desenha pouco. Durante todo o curso os estudantes utilizam somente lápis, borracha, esquadros e uma régua graduada. O resultado é que o estudante, além de ficar familiarizado com as normas internacionais da linguagem gráfica, desenvolva o raciocínio espacial juntamente com a habilidade de exprimir suas idéias em esboços e aprenda a interpretar desenhos de equipamentos industriais. seqüência do ensino passa por quatro fases com objetivos de preparação do aprendizado em forma seqüencial. primeira fase, com horas de aulas, além de definir a importância do desenho técnico na engenharia, tem como objetivo introduzir o conceito de projeção ortogonal e demonstrar como é possível representar em duas dimensões objetos tridimensionais, definindo e destacando a utilização da visão espacial. Na primeira fase as aulas envolvem a resolução de 40 exercícios distribuídos em 9 folhas -4, onde, para exemplificar, no nexo estão agrupadas 4 destas folhas. segunda fase, com 8 horas de aulas, vincula a teoria elementar do desenho projetivo com a normalização internacional de representação do desenho técnico. Na segunda fase a teoria do desenho projetivo é associada aos Sistemas de Projeções Ortogonais pelo Primeiro e pelo Terceiro Diedro apresentando toda a normalização internacional pertinente às Vistas Principais, Vistas uxiliares, Vistas em Cortes e Seções e Colocação de Dimensões e Escalas. segunda fase é apoiada por 80 exercícios distribuídos em 8 folhas -4. Os nexos.,. e.3 exemplificam os tipos de exercícios utilizados na segunda fase. terceira fase, com horas de aula, aborda o desenho de conjuntos e detalhes com aplicação da Simbologia de cabamentos Superficiais, Tolerâncias, justes e Tabelas com proporções de Elementos de Máquinas onde os estudantes interpretam os desenhos analisando suas superfícies, a função de cada peça, uma em relação à outra no funcionamento do conjunto, e também algumas propriedades de Parafusos, Porcas, rruelas, Chavetas, Polias, Correias etc. terceira fase é apoiada por 4 exercícios envolvendo conjuntos conforme exemplificado no nexo 3. quarta fase, com 8 horas de aulas, é dedicada ao desenho de tubulações industriais, abordando desenhos de Fluxogramas, Planta de Locação de Equipamentos, Planta de Tubulações e Isométricos de Tubulações. No desenvolvimento da quarta fase são utilizados 8 exercícios. 3. CONTEÚDO PROGRMÁTICO FSE SSUNTO EXERCÍCIOS TS/TC HORS ULS Definição e importância do desenho na engenharia Teoria elementar do desenho projetivo 0,0,03 e 04 6 Projeções Ortogonais 05 e 06 4

4 FSE SSUNTO EXERCÍCIOS TS/TC HORS ULS Sistemas internacional Vistas principais no º e 3º diedros 07,08,09 e 0 4 Leitura e interpretação de desenho técnico - modelagem ( faca e barras de sabão) Leitura através do esboço em perspectiva, 3, 4,5 e 6 6 Vistas em corte 7,8,9,0, e 8 Escala, Cotas e Vistas uxiliares 3,4,5, 6,7,8, 9 e 6 30 Desenho de elementos roscados 3, e 3 3 Desenhos de conjuntos e detalhes, Tolerâncias, justes e 33 e 34 4 cabamentos Superficiais 3 Desenho de elementos de máquinas Desenho de equipamentos e acessórios Desenho de Fluxograma, Plantas de Locação de Equipamentos 37 e Desenho de Plantas e Isométricos de Tubulações 39, 40, 4, 4, 43 e 44 4 CRG HORÁRI TOTL SISTEM DE VLIÇÃO Para avaliação optou-se pela forma contínua, ao longo do desenvolvimento do curso, através dos exercícios feitos em sala de aula (TS) e dos exercícios feitos como trabalho extra classe (TC). Procurou-se com isso abolir a prática das provas de avaliação pré-marcadas e de surpresas, procedimento quase sempre adotado e passível de interferências emocionais tanto do aluno como do docente. nota individual do aluno e final de curso é obtida através da média ponderada das médias aritméticas dos exercícios de sala e extra sala da seguinte forma: Final = (0,6 da média dos TS) + (0,4 da média dos TC) 5. CONCLUSÃO Os anexos, exemplificam os exercícios praticados, deixando evidente o direcionamento do curso para a leitura e interpretação de desenhos, que dentro da limitada carga horária total de 60 horas, além de desenvolver a visão espacial, deixam os estudantes preparados para entender, em desenhos bidimensionais, o funcionamento de máquinas, equipamentos e tubulações industriais pertinentes aos processos das indústrias químicas. 6. REFERÊNCIS ILIOGRÁFICS [] REGO, Rejane de Morais; MORIM, rivaldo Leão. O ensino de desenho arquitetônico com programas dedicados Uma tecnologia adequada ao CEFET-PE. nais doencontro Nacional de Design. Pernanbuco, 999 [] MORIM, rivaldo Leão. Gráfica computacional como ação didática e projetual. nais do 3º Simpósio Nacional de 4- Geometria Descritiva e Desenho Técnico GRPHIC 94, pp [3] PLHCI, Maria do Carmo Jampaulo Plácido. Investigação sobre criação de componentes tridimensionais aplicados ao Desenho Técnico Elétrico. nais do Gráphica 000. Ouro Preto MG.

5 TC/TS -0 PROJEÇÕES ORTOGONIS Dada a perspectiva e a vista de frente, desenhar as vistas superior e lateral esquerda TC/TS -03 PROJEÇÕES ORTOGONIS Dada a perspectiva e a vista de frente, desenhar as vistas superior e lateral esquerda Entre as oito projeções ortogonais desenhadas abaixo, quatro pertencem às peças representadas em perspectiva. note em cada perspectiva o número correspondente às suas projeções. Dadas as perspectiva, analisar os desenhos e colocar as linhas que faltam nas projeções ortogonais TC/TS LEITUR E INTERPRETÇÃO DE DESENHOS NEXO TC/TS -06. LEITUR E INTERPRETÇÃO DE DESENHOS

6 TC/TS - 07 PROJEÇÕES ORTOGONIS Dada a perspectiva e as três vistas preferênciais, desenhar, de acordo com o diedro indicado, as três vistas que faltam de modo a obter as seis vistas principais. MODELGEM DE PEÇS Dadas as projeções ortogonais, modelar em pedaços de barra de sabão as peças correspondentes TC/TS - 3º Diedro º Diedro º Diedro 3º Diedro 3º Diedro º Diedro 3º Diedro º Diedro TC/TS -3. ESOÇO EM PERSPECTIV Dadas duas vistas, desenhar, de acordo com o diedro indicado, a terceira vista e a perspectiva NEXO. TC/TS -6 PROJEÇÕES ORTOGONIS Dadas duas vistas, identificar o diedro e desenhar a terceira vista

7 Furo Passante C D Raio 5 Corte - C Corte - CD Corte - Corte - CD D PROJEÇÕES EM CORTE Dada a Vista Superior, completar os desenhos dos Cortes e CD indicados no desenho TC/TS -7 TC/TS -9 PROJEÇÕES EM CORTE Dadas as vistas com os Cortes e CD indicados na perspectiva, desenhar a Vista Superior e indicar os cortes aplicados. Dadas as vistas de frente e lateral direita, desenhar a vista lateral esquerda aplicando o Corte - indicado no desenho. Dadas as vistas de frente e lateral direita, desenhar a vista lateral esquerda aplicando o meio corte indicado Dada a vista superior, completar o desenho da vista de frente aplicando o corte parcial mostrado na perspectiva. Dadas as vistas superior e lateral esquerda, completar o desenho da vista de frente aplicando o Corte - indicado no desenho. Dada a vista de frente, completar o desenho da vista lateral esquerda aplicando o corte parcial mostrado na perspectiva. Corte - PROJEÇÕES EM CORTE TC/TS - PROJEÇÕES EM CORTE TC/TS -4 NEXO.

8 Escala : Corte - Secão - CD Escala 5: ESCL E COTS Colocar, de acordo com a escala indicada, valores nas cotas dos desenhos. TC/TS -8 TC/TS -5 CORTE RETIDO E SEÇÃO Dadas a vista superior e a perpectiva, completar o desenho do Corte -, fazendo o rebatimento da nervura, e desenhar a Seção - CD Dada a vista de frente, completar o desenho da vista lateral aplicando o Corte - com rebatimento da nervura e do furo roscado. Identificar a escala do desenho. Sabendo que o desenho foi feito em polegadas, colocar, de acordo com a escala indicada, valores nas cotas. Escala _ : _ Corte - Dadas duas vistas, desenhar a seção do ponto indicado na vista superior e, de acordo com a escala do desenho, colocar valores nas cotas. Escala : TC/TS -3 DESENHO DE RÔSCS COM PLICÇÃO DE CORTES, SEÇÕES E ESCL NEXO.3 TC/TS -30 VISTS UXILIRES COM PLICÇÃO DE ESCL

9 nalisar odesenho de conjunto, dadona folha 34., comparando-o com aperspectivaexplodida. Procurar identificar cadapeçaque compõe oconjunto. - Observandoa montagem, colocar valores nas cotas dos desenhos de detalhes. 3 - Colocar as tolerâncias paragarantiros ajustes indicados na tabeladodesenhode conjunto. CILINDRO HIDRÁULICO (Perspectiva Explodida) Completar, nos desenhos de detalhes, aindicação dos acabamentos superficiais. TC/TS Contrapino 3/6"x" Munhão Pino do Munhão ucha da Haste 4 3 pressãocom esforçono item 0 Rotativonos itens 3e 0 Cabeçote da haste Corpo docilindro Haste de Comando 0 9 Deslizante Justonoitem Deslizante Justonoitem 9 Êmbolo CILINDRO HIDRÁULICO (Desenho de Conjunto) Suporte doêmbolo Porca Hexagonal M nel de orracha 3x 80 Cabeçote do Munhão Porca Hexagonal M6 TC/TS Tirante JUSTES Corte - CD Obs.: Desenhos sem escala CILINDRO HIDRÁULICO (Desenho de Detalhes) TC/TS NEXO 3 CILINDRO HIDRÁULICO (Desenho de Detalhes) TC/TS