Olimpíadas FPU 2016_2 EDITAL

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1 Olimpíadas FPU 2016_2 EDITAL 1

2 EDITAL 1º CONCURSO DE BRAÇOS HIDRÁULICO-PNEUMÁTICOS DA FACULDADE POLITÉCNICA DE UBERLÂNDIA 1. Disposições Gerais 1.1. Tema do Concurso A tarefa proposta é a construção e o teste de carga e mobilidade de um braço mecânico pneumático, utilizando seringas descartáveis com êmbolos e tubos flexíveis, e estrutura em tubos de PVC (policloreto de vinil) com diâmetro externo máximo de 1.½ conforme especificado no regulamento do concurso. O braço deve ser capaz de suspender um objeto à uma altura mínima de 30 cm do nível da superfície de repouso. A construção do braço mecânico deverá ser precedida da análise estrutural de algumas opções possíveis de tipos de braços e do projeto detalhado do braço escolhido, desde que contenha três pistões atuadores (representados pelas seringas), e respectiva estimativa da sua carga de colapso. O desenvolvimento de uma base rotativa é opcional Equipes O trabalho deverá ser realizado em grupos formados com o número máximo de sete (7) integrantes. 2. Objetivo do Projeto Aplicar conhecimentos básicos de Resistência dos Materiais e Cálculos Estruturais para resolver problemas de Engenharia. Projetar sistemas estruturais simples. Colocar em prática o que é estudado e abordado dentro das salas de aula. Estimular a criatividade e aceitação de novos desafios explorando trabalho em equipe e competitividade. 2

3 3. Premiação 1º Lugar: Jantar para todos os integrantes do grupo. 4. Justificativa Ao construir um braço mecânico pneumático, previamente projetado, o estudante estará apto a: Aprender vários conceitos chave sobre sistemas hidráulicos e pneumáticos, e cuidados estruturais que deverão estar presentes quando desenhar um dispositivo por conta própria. Aprender algumas técnicas de construção especiais apropriadas para o tipo de material. Trabalhar com confiança, sabendo que sua ponte irá suportar a carga estabelecida com sucesso, desde que seja cautelosamente estruturada e construída. Aprender sobre os desafios enfrentados pelos construtores de verdade, os quais muitas vezes são requisitados para construírem estruturas que foram projetadas por outras pessoas. 3

4 5. Resultados do aprendizado Como resultados das atividades propostas, o aluno estará apto à: Elucidar o quê é um braço mecânico pneumático; Identificar os principais componentes de um braço mecânico; Identificar os vários tipos de braços mecânicos; Explicar os seguintes conceitos fundamentais de engenharia estrutural: força, carga, reação, equilíbrio, tração, compressão e torção; Verificar como a qualidade de construção afeta o desempenho da estrutura. 6. Regulamento do concurso 6.1. Disposições Gerais Cada grupo poderá participar com apenas um braço mecânico pneumático As inscrições na competição serão realizadas pelo site da Faculdade Politécnica de Uberlândia Antes da realização dos testes de carga e mobilidade dos braços, cada grupo deverá apresentar uma estimativa do valor da carga de colapso de seu modelo POR ESCRITO. 4

5 6.2. Normas para a construção do Braço Mecânico Só será permitido o uso de tubos de PVC (Ø 1.½ ), cola de silicone, conexões de PVC, parafusos de rosca métrica com diâmetro até M4, abraçadeiras e gancho pequeno O braço mecânico deverá ser capaz de elevar um objeto por uma altura mínima de 30 cm, estando apoiado diretamente sobre o chão ou superfície de repouso A extensão longitudinal do braço mecânico não deve superar os 120 cm A estrutura do braço mecânico deve possuir articulações com um único grau de liberdade cada, sendo controladas por no máximo 3 pistões atuadores, representados por seringas descartáveis (20 ml) com êmbolos O fluído hidráulico deve se limitar à água pura e ar atmosférico, e receber uma pigmentação com corante simples em cores distintas para cada sistema de atuação O peso-próprio do braço mecânico hidráulico-pneumático não deve superar os 2,0 kg Normas para apresentação do Braço Mecânico Cada grupo deverá entregar o projeto na forma de relatório com as seguintes informações: Nome do grupo Nome da Instituição. Componentes do grupo: nomes, cursos e períodos Carga de ruptura estimada (a utilização de Softwares de calculo estrutural é liberada); 5

6 Dimensões do Braço Peso-próprio da estrutura do Braço Normas para a realização dos testes de carga e mobilidade A ordem da realização dos testes de carga das pontes corresponderá, por ordem das inscrições Cada grupo indicará um de seus membros para a realização do teste de carga de sua ponte No momento da entrega de cada braço desenvolvido, membros da comissão de fiscalização do concurso procederão à pesagem e medição do modelo e à verificação das prescrições deste regulamento A carga deve ser aplicada sobre o gancho da extremidade do braço, conforme a Figura 1. Figura 1: Especificação das medidas. 6

7 Pela Figura 2 observa-se o percurso de elevação da carga, para até o limite de 30 cm. Figura 2: Especificação da altura de elevação da carga A carga inicial a ser aplicada será de aproximadamente 2 kg, submetidos ao percurso mínimo de elevação de 30 cm. Se após esta primeira abordagem, o braço não apresentar danos estruturais, será considerado que o mesmo passou no teste de carga mínima, e estará habilitado para participar do teste da carga de colapso Se o modelo passou no teste da carga mínima, as cargas posteriores serão aplicadas em incrementos definidos pela comissão organizadora posteriormente. Será exigido o percurso mínimo de 30 centímetros, entre cada aplicação de incremento de carga Será considerado que o modelo atingiu o colapso se este apresentar severos danos estruturais em menos de 30 cm de elevação, após a aplicação do incremento de carga. A carga de capacidade portante oficial do braço será a última carga que o mesmo seria capaz de suportar durante a elevação, sem que ocorressem severos danos estruturais. 7

8 Caso ocorra o tombamento ou qualquer situação de instabilidade, a comissão julgadora poderá interromper o ensaio, considerando a última carga para a avaliação da capacidade portante; Após o colapso de cada modelo, os seus restos poderão ser examinados por membros da comissão de fiscalização do concurso, para verificar se na sua construção foram utilizados apenas os materiais permitidos. Caso seja constatada a utilização de materiais não permitidos, a equipe será desclassificada Julgamento Como critérios gerais de julgamento dos trabalhos apresentados serão considerados: Estética; Eficiência Estrutural; Suporte de Carga Máxima, Mobilidade do Braço Mecânico Estética: será responsável por 10 pontos da nota final (10%) Estimativa do valor de colapso: será responsável por 20% da nota final. A equipe que estiver dentro da margem de erro de até ±20% atingirá nota máxima neste quesito, ou seja, 10 pontos Eficiência: será responsável pelo complemento da nota final. A eficiência será estimada pela carga de colapso em quilogramas (kg). N3 = Carga de Colapso em kg (6.1) A nota final será a soma das notas parciais: N F = N1 + N2 + N3 (6.2) 8

9 A n é a nota que decide qual a equipe vencedora. N1 é a nota parcial da estética (variando de 0 a 10 pontos) N2 é a nota parcial da estimativa do colapso (variando de 0 a 10 pontos) N3 é a nota parcial da eficiência (um ponto para cada quilograma suportado pela ponte) Cronograma O evento ocorrerá no dia 16 de NOVEMBRO de 2016, na Unidade Karaíba, em Uberlândia MG As equipes deverão apresentar-se às 20h30min; A competição terá o seu início ás 21h00min; Logo após a competição será realizada a contabilização de todos os pontos e a divulgação dos vencedores Considerações Finais Os autores declaram que os trabalhos entregues são frutos de suas legítimas criatividades e autorias, não configurando plágio nem violação a qualquer direito de propriedade intelectual de terceiros, eximindo a organização do evento e todos envolvidos de qualquer responsabilidade decorrente da inveracidade desta declaração; Os autores, desde já, autorizam a organização do concurso a divulgar os seus protótipos, por qualquer meio, bem como fotografias, tanto das suas obras como suas e a qualquer tempo; A premiação ocorrerá ao término do julgamento no local do evento. 9

10 Será de responsabilidade do grupo danos ou perdas, totais ou parciais, que possam ocorrer com os trabalhos concorrentes, por ocasião do manuseio, pesagem, ensaios, etc A organização do concurso não se responsabilizará por acidentes na confecção dos protótipos ou qualquer outra situação decorrente do desafio que venham a ocorrer com o uso de equipamentos, máquinas, etc Qualquer problema, dúvida ou ocorrência não contemplada neste regulamento; deverá ser analisada pela comissão organizadora, sendo sua decisão irrevogável A comissão organizadora reserva-se no direito de anular qualquer dos trabalhos que não respeitem todos os requisitos do regulamento. 7. Dúvidas e informações 7.1. Qualquer esclarecimento e mais informações sobre o desafio podem ser solicitados diretamente ao Prof. Lucas de Souza Cardoso, pelo sat.iccha@gmail.com 7.2. O prazo de inscrição termina no dia 14/10/ Para realização das competições devem ter no mínimo três (3) equipes inscritas.. Juliano Augusto Borges Soares Coordenador das Engenharias da Faculdade Politécnica de Uberlândia 10