ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS Engenharia Mecânica Elementos de Máquinas I A atividade prática supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas programadas e supervisionadas e que tem por objetivos: Favorecer a aprendizagem. Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz. Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo. Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado. Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem. Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação. Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas práticos relativos à profissão. Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação intelectual. Para atingir esses objetivos a ATPS propõe um desafio e indica os passos a serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução. A sua participação nessa proposta é essencial para que adquira as competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional. Aproveite essa oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional. AUTORIA:.
Pág. 2 de 7 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir. Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia. Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados. Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos. Planejar, supervisionar, elaborar e coordenar projetos e serviços de Engenharia. Produção Acadêmica Relatório 1 Prevenção de Falha. (1º bimestre) Relatório 2 Eixo Árvore. (1º bimestre) Relatório 3 Mancais. (2º bimestre) Construção de protótipo. (2º bimestre) Participação Para a elaboração dessa atividade, os alunos deverão previamente organizar-se em equipes e entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina. Essas equipes serão mantidas durante todas as etapas. Padronização O material escrito solicitado nessa atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT 1, com o seguinte padrão: em papel branco, formato A4; com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; espaçamento de 1,5 entre linhas; se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas; com capa, contendo: nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; nome e RA de cada participante; título da atividade; nome do professor da disciplina; cidade e data da entrega, apresentação ou publicação. 1 Consultar o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em: <http://www.unianhanguera.edu.br/anhanguera/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.
Pág. 3 de 7 DESAFIO Elementos de máquinas são os elementos encontrados em todas as máquinas existentes. Com esses elementos obtemos o funcionamento e a vida útil das máquinas através de eixos, parafusos, mancais, engrenagens etc. Na maioria das vezes esses elementos seguem normas de padronização, podendo ocorrer variações para ajuste ou melhoramento do processo das máquinas. Como desafio para esta ATPS, a equipe foi designada para encontrar uma solução de transporte de uma carga fabricada. Essa equipe deve construir um guindaste para transportar um conjunto de caixas que foram fabricadas para dentro do container. No momento essa empresa está em contenção de custos e não pode fazer a aquisição de um guindaste, por isso ele deve ser construído, levando em consideração todos os esforços envolvidos e os dados levantados. Figura guindaste Fonte: https://docs.google.com/open?id=0b0bji2vvth7aunlgwupxtm5orw8. Acesso em 14 abr. 2012. Objetivo do desafio Entregar os relatórios parciais durante o semestre para acompanhamento do professor. Construir um protótipo desse guindaste em escala como entrega final. ETAPA 1 (tempo para realização: 03 horas) Aula-tema: a perspectiva de prevenção da falha. Essa atividade é importante para poder assegurar que o projeto proposto funcionará como pretendido de modo seguro e confiável.
Pág. 4 de 7 Passo 1 (Equipe) Definir quais serão os dados que a equipe irá utilizar para calcular todo o projeto do guindaste. Somar os últimos algarismos dos RA s dos integrantes do grupo e identificar os dados na tabela abaixo: Final Valor Carga Somatória 1 6000 lbf 2 3000 lbf 3 2500 lbf 4 4500 lbf 5 5200 lbf Final Valor Carga Somatória 6 6500 lbf 7 3500 lbf 8 2750 lbf 9 8500 lbf 0 7200 lbf Quadro 1 Dados de Carga Passo 2 (Equipe) Fazer uma pesquisa dos tópicos abaixo, de modo a entender quais as possíveis falhas que podem ocorrer dentro de um projeto mecânico: 1 Deformação Elástica 5 Fadiga 2 Escoamento 6 Corrosão 3 Indentação 7 Desgaste 4 Fratura Frágil 8 Flambagem Sites sugeridos para pesquisa COSTAI, E. M. Falha ou Ruptura nos Metais. Disponível em: <https://docs.google.com/open?id=0b0bji2vvth7acdk4bfpkoxdod1k>. Acesso em: 14 abr. 2012. Bibliografia complementar NIEMANN, Gustav. Elementos de máquinas. 1ª ed. São Paulo: Blucher, 2009. Passo 3 (Equipe) Identificar no projeto do guindaste quais serão os modos de falha predominantes. Através dos cálculos, identificar se é previsto ocorrer falhas no conjunto. Passo 4 (Aluno) Entregar ao professor da disciplina, em uma data estipulada por ele, um relatório chamado: RELATÓRIO 1 Prevenção de Falha, contendo a pesquisa da questão do Passo 2 e os cálculos realizados no Passo 3, dessa Etapa.
Pág. 5 de 7 ETAPA 2 (tempo para realização: 05 horas) Aula-tema: transmissão de potência através de eixos, acoplamentos, chavetas e estrias. Essa atividade é importante para aprender a definir o dimensional do eixo utilizado, qual seu material e qual o perfil utilizado. Passo 1 Definir, através do tipo de construção, qual será o material utilizado para a construção do eixo de sustentação da moitão do guindaste. Sites sugeridos para pesquisa AÇOS VIC. Resumo dos principais aços para construção mecânica. 2012. Disponível em: <https://docs.google.com/open?id=0b0bji2vvth7advn0de5tmejtejg>. Acesso em: 14 abr. 2012. ENGEMET. Aços ligados para eixos, hastes e parafusos especiais. 2012.Disponível em: <https://docs.google.com/open?id=0b0bji2vvth7auw9va1dzuhznuku>. Acesso em: 14 abr. 2012. AÇOTUBO. Características dos Aços. 2012.Disponível em: <https://docs.google.com/open?id=0b0bji2vvth7atvdrt3qybe01qtg>. Acesso em: 14 abr. 2012. Passo 2 Identificar quais serão os modos prováveis de falha para o eixo árvore do moitão e quais as prevenções a serem todas. Passo 3 Calcular através dos dados da etapa 1, o dimensional do eixo do moitão. Através desse cálculo é possível identificar o perfil necessário para suportar a carga sugerida. Passo 4 Entregar ao professor da disciplina, em uma data estipulada por ele, um relatório chamado: RELATÓRIO 2 Eixo Árvore, contendo a justificativa do passo 1 e 2 (mínimo de 30 linhas), os cálculos realizados no passo 3 e o desenho técnico do eixo do moitão dessa etapa.
Pág. 6 de 7 ETAPA 3 (tempo para realização: 03 horas) Aula-tema: mancais de rolamento. Essa atividade é importante para poder definir quais tipos de mancais de rolamento que poderão ser utilizados no projeto e o dimensional desses mancais para suportar toda a carga sugerida. Passo 1 Pesquisar sobre mancais de rolamento e mancais de deslizamento e responder às perguntas abaixo: 1 Quais as principais características de cada mancal? 2 Qual a características quanto à vida útil de cada mancal? 3 Quais os principais modos de falha de cada mancal? 4 Fazer uma tabela com as vantagens e desvantagens de cada mancal. Passo 2 Fazer o levantamento e explicar qual a função e característica de pelo menos seis mancais de rolamento padronizados. Definir qual será o tipo de mancal de rolamento utilizado no moitão do guindaste sugerido, através do levantamento acima. Passo 3 Calcular através dos dados da etapa 1 e do eixo da etapa 2, o dimensional dos mancais de rolamentos a serem utilizados no moitão. Passo 4 Entregar ao professor da disciplina, em uma data estipulada por ele, um relatório chamado: RELATÓRIO 3 Mancais, contendo as questões e pesquisa do passo 1 e 2 (mínimo de 40 linhas) e os cálculos realizados no passo 3, dessa Etapa. ETAPA 4 (tempo para realização: 09 horas) Aula-tema: transmissão de potência através de eixos, acoplamentos, chavetas e estrias e mancais de rolamento. Essa atividade é importante para poder entender o funcionamento de todo o sistema montado, visualizar, através de protótipo, todo o conjunto.
Pág. 7 de 7 Passo 1 Pesquisar tipos de guindastes e definir algum possível de aplicação para a situação-problema do desafio. Passo 2 Construir um protótipo do guindaste como avaliação final deste desafio. Procurar utilizar criatividade na construção e materiais reciclados para a fabricação do guindaste. Passo 3 Entregar ao professor da disciplina, em uma data estipulada por ele, uma cartilha chamada: Cartilha de Construção e Cálculo de um Guindaste, contendo todos os relatórios pedidos e os desenhos necessários para a construção do guindaste. Entregar, também, em mesma data o protótipo construído. Livro-texto da disciplina: COLLINS, J. Projeto Mecânico de Elementos de Máquinas. 1ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. PLT número 296.