ELABORAÇÃO DE FURADEIRA ELÉTRIA

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1 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO ELABORAÇÃO DE FURADEIRA ELÉTRIA RELATÓRIO TÉCNICO MARCUS VINICIUS RODRIGUES CATAN FATEC-SP 2013

2 1- Introdução 1.1- Origem As Furadeiras mais antigas surgiram trinta e cinco mil anos atrás. As furadeiras não consistiam em pouco mais do que uma pedra pontiaguda que seria girada entre as mãos. O próximo grande desenvolvimento foi a furadeira de arco (do inglês bow drill ) datado da época da civilização do antigo Egito. A furadeira de bancada como uma ferramenta evoluiu da furadeira de arco e tem muitos séculos de idade. A primeira furadeira elétrica portátil surgiu na Alemanha, criada por Wihelm Emil- Fein, em É considerada a primeira ferramenta elétrica da história para uso caseiro Uso doméstico A furadeira manual elétrica é muito utilizada atualmente para aplicações domésticas e, em alguns casos, profissionais. É uma ferramenta que facilita muitas operações, permitindo, por exemplo, manter duas peças unidas por um, ou mais, parafusos ou então apoiar um prego para segurar uma obra de arte, por exemplo Uso industrial Apesar do fato de que o mercado possui furadeiras (de bancada, em geral), com exatidão muito superior à das furadeiras manuais, as furadeiras manuais não perderam sua utilidade, pois são muito práticas, não há uma limitação do tamanho da peça a ser furada, pois nem sequer exigem uma mesa de apoio. Novos modelos de furadeiras manuais conseguem garantir uma exatidão (se o furo for numa superfície reta) próxima àquela atingida pelas furadeiras de bancada. Estes modelos mais recentes são usados inclusive, como um exemplo de sua eficácia, para furar fuselagem de aviões.

3 2- Objetivos Este relatório consiste na elaboração do projeto de uma máquina que possua relação de transmissão por engrenagens. O projeto é constituído na criação de uma furadeira elétrica manual, elaborado em software 3D (Solidworks); com memorial dos cálculos da elaboração da máquina; e este relatório técnico. 3- Planejamento 3.1 Escolha da máquina. Uma série de máquinas foi pesquisada, buscando algo além do sistema de transmissão por engrenagens como um sistema pneumático ou hidráulico, várias hipóteses surgiram, porém, uma a uma foram sendo derrubadas. A hipótese de máquinas com um sistema pneumático foi derrubada inicialmente pela pesquisa, ao descobrir que o tempo médio para a elaboração, manual, do mesmo sem um módulo específico para esse tipo de sistemas, inviabilizou a utilização desse recurso no dado tempo (de uma semana) do projeto. Ao pensar em um sistema hidráulico, várias das hipóteses eram em torno de um sistema de relação de transmissão CVT, porém a relação de transmissão seria feita por polias, e não engrenagens, violando assim a especificação do projeto. 3.2 Modelos pesquisados. Inicialmente a informação útil achada foi muito limitada. Limitava-se, basicamente, a uma furadeira de plástico, a pilhas, que vinha em árvores de injeção para ser cortada e montada. Não foi, de forma alguma, inútil. A pesquisa teve de sair da internet para voltar para a mesma. Ao checar sites grandes marcas, o telefone do SAC encontrava-se disponível. Mais de uma empresa foi pesquisada em busca de alguma informação que auxiliasse no projeto, o resultado foi um site, criado principalmente para o auxílio da assistência técnica na reposição de peças, que nos disponibiliza vistas explodidas (sem cotas) de vários modelos de inúmeras peças, de oito empresas (makita, DeWalt, BLACK&DECKER, BOSCH, KÄRCHER, PUMA air Center, metabo e skil). Ter acesso a esse material serviu de inspiração para a realização do projeto.

4 3.3 Componentes As componentes foram determinadas conforme as necessidades do projeto: Tubo de alumínio; Motor elétrico de 1200W e 14000RPM; Conjunto de três eixos; Conjunto de engrenagens cilíndricas de dentes retos, composto de um par de engrenagens de 12 dentes, uma engrenagem de 32 dentes e outra de 36 dentes. Todas com o módulo de 1mm; Mandril de ; Mancal de Rolamento; Mancais de Deslizamento (Bucha);

5 3.4- Funcionamento da máquina Ao acionar a furadeira, fecha-se o circuito, fazendo passar por este uma corrente alternada oriunda da caixa de força da instalação, que então, sustenta o motor interno da máquina. Este, por sua vez, já dimensionado para trabalhar dentro das demandas de tensão, corrente, rotação e torque máximos da máquina, transmite a potência adquirida por meio de uma relação de transmissão por engrenagens (redutoras e cilíndricas de dentes retos), que reduz a rotação e, na mesma proporção, aumenta o torque. Assim transmitindo movimento com rotação e força suficientes para a broca, que, finamente, a partir do movimento ganho, pode com a geometria correta (que deve possuir canais helicoidais entre as partes afiadas, ou dentes, da ferramenta que fazem o processo de retirada do material. Para que, assim, o cavaco tenha um caminho de saída do furo) furar, com uma precisão, neste caso, relativamente baixa (por ser manual, a precisão se comparada à precisão de uma furadeira de bancada é considerada baixa), uma determinada superfície ou peça. Obs: Existem atualmente furadeiras manuais que atingem elevadas exatidões. Não é o caso da furadeira em questão. 3.5 Desenvolvimento do Projeto Neste tópico procura-se expor o desenvolvimento deste projeto no software Solidworks da empresa Dassault Systemes. Parte de suma importância para o projeto, por determinar o arranjo físico dos componentes, funcionalidade, número de componentes, componentes internos do motor, etc Motor Para a elaboração do motor da furadeira manual foi adquirido um modelo de furadeira da marca Black & Decker, exposta na FIG. 1.:

6 A) B) C) D) Figura 1: Componentes da Furadeira Black & Decker. A partir do motor mostrado na FIG. 1 D), foi elaborado o motor, cujas etapas da elaboração do desenho, estão expostas na FIG. 2. A) B) Figura 2 Elaboração do Motor. C) D)

7 Furadeira Este tópico expõe a parte final do desenho desenvolvido no Software, mostrando portanto o arranjo físico e funcional da furadeira. Os resultados são expostos abaixo na FIG. 3. A) B) C) D) Figura 3 Furadeira E)

8 4- Conclusão No decorrer desse relatório muitos modelos de muitas máquinas foram vistos e avaliados, na tentativa de achar um diferencial, o mercado possui uma variedade incrível de máquinas com a mesma função e estas não necessariamente são mais potentes por serem modelos diferentes, mesmo pertencendo a empresas com grande experiência e respeito na área. Concluiu-se então que há inúmeras configurações e jeitos diferentes de se montar uma máquina semelhante sem conseguir diferenciá-la notavelmente e que, portanto construir uma máquina com um diferencial requer tempo e disposição para pesquisar as invenções mais recentes e construir algo superior, ou projetado para fazer uma função ainda não pensada, o que se torna complicado quando a máquina está no mercado a muito tempo, no caso desde Para concluir leva-se em consideração também os conhecimentos em relação ao software Solidworks adquiridos durante a elaboração deste projeto.

9 5- Bibliografia Furadeira a pilhas desmontada em árvores de injeção: Blog: A telha de vidro. Acedido em 21 de outubro de 2012: Modelo de relatório técnico: Recanto das Letras. Acedido em 22 de outubro de 2012 em: Modelo de Relatório técnico, documento em PDF: MODELO DE RELATÓRIO TÉCNICO. Acedido em 22 de outubro de 2012: Normas ABNT: Normas ABNT para trabalhos no Microsoft Word. Acedido em 22 de outubro de 2012 em: Site da Felap que disponibiliza peças para reposição (modelos inteiros em vista explodida) em modelos de máquinas de oito empresas. Acedido em 23 de outubro de 2012 em: Motor pesquisado após dimensionamento: 1400g dc motor 6A. Acedido em 24 de outubro de 2012 em: Tabela de rolamentos checada para o dimensionamento. Bearing Sizes. Acedido em 24 de outubro de 2012 em: Rolamento pesquisado após o dimensionamento. ROLAMENTO DE ESFERA 608VVMC3E. Acedido em 24 de outubro de 2012 em:

10 Site com modelos cotados de peças para serem desenhadas em softwares 3D:. Acedido em 26 de outubro de 2012 em: História da ferramenta furadeira. Drill. Acedido em 26 de outubro de 2012 em: