Autodesk Inventor Helimax 60/80 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Departamento: DEMEGI Licenciatura em: Engenharia Mecânica Disciplina: Concepção e Fabrico Assistidos por Computador Realizado por: Turma 6 1º semestre / 3º Ano Daniela Marisa Panta dos Santos Ricardo Ayres Gomes Bencatel Porto, 11 de Março de 2004
Índice Índice 3 Introdução 4 Peças Elaboradas Elaboração de uma peça 6 Peças Normalizadas 11 Estruturas 15 Conclusão 19 Bibliografia 21 Anexos 22 Desenho de Construção Lista de Peças Desenhadas Índice 3/21
Introdução Este trabalho consistiu no desenho da estrutura e partes funcionais de um Helicóptero. Para tal, foi utilizado o programa Autodesk Inventor que permitiu a sua concepção tridimensional. Esta foi auxiliada pelos Tutorials existentes no próprio programa, através dos quais se conseguiu compreender de uma forma clara o método adequado à elaboração de vários modelos e de projectos. A animação do nosso trabalho foi conseguida através de ferramentas do programa, sendo os movimentos semelhantes aos reais. A ideia para a sua realização surgiu do facto de termos em nosso poder um exemplar de um Helimax 60/80. Este permitiu-nos elaborar o projecto peça a peça com precisão, uma vez que foi completamente desmontado para tal efeito. As medições destas peças foram efectuadas maioritariamente com paquímetro digital, sendo as restantes medições realizadas com régua e transferidor. Como era de prever, houve necessidade de normalizar várias peças: parafusos, porcas, anilhas, pernos, pinos e alguns rolamentos. Para esse efeito foram feitas várias consultas ao livro de Desenho Técnico Básico e apontamentos de Desenho de Construção Mecânica no sentido de procurar a melhor definição para cada uma dessas peças. Introdução 4/21
Peças Elaboradas Nesta fase descreve-se o processo de elaboração passo a passo de uma das peças mais complicadas de elaborar. Fig. 1 Suporte das Pás Fig. 2 Suporte das Pás em Autodesk Inventor 5/21
Elaboração de uma peça Suporte das Pás: ETAPAS Ferramentas Utilizadas Breve Descrição Extrusão da base da peça Extrusão das nervuras do topo da peça Revolve Revolução de uma saliência da peça onde se realizará um furo Revolve Criação de mais uma nervura de espessura superior Extrusão de uma nervura principal Cópia da nervura simétrica Mirror Feature Extrusão do batente do suporte 6/21
Acabamento do batente Revolve Extrusão do braço de comando da pá Extrusão da nervura de sustentação do braço de comando Arredondamento da nervura anterior Fillet Extrusão da zona de fixação do comando das pá Revolve Revolução de um canto do topo da zona de fixação do comando das pá 7/21
Extrusão do topo já iniciado Extrusão para arredondamento da peça no local assinalado Revolução para acabamento das nervuras do topo da peça Revolve Cópia simétrica do elemento anterior Mirror Feature Arredondamento das nervuras do topo da peça Fillet Extrusão utilizada para subtrair uma parte da peça 8/21
Hole Furo e arredondamento da saliência superior da peça Fillet Arredondamento de uma zona inferior Fillet Utilização da ferramenta Espelho para completar da peça Mirror Feature Extrusão de um círculo, que servirá de contacto do batente Elaboração de uma zona circular no centro da peça Remoção da zona de fixação de um rolamento 9/21
Realização de um furo passante existente no centro da peça Novamente remoção da zona de fixação de um rolamento Extrusão de uma zona arredondada existente entre os apoios da peça Arredondamento da zona assinalada Fillet Hole Furo na zona de fixação do comando das pá, finalizando assim a elaboração do Suporte das Pás! 10/21
Peças Normalizadas Como já foi referido anteriormente, houve necessidade de normalizar várias peças. Entre elas algumas das seguidamente representadas. Fig. 3 Alguns Parafusos (2) (3) (1) (4) Fig. 4 Parafusos em Autodesk Inventor Designação: (1) Parafuso H NP 1900 - ISO 4014 M4x35 8.8 (2) Parafuso CHC ISO 4762 M5x14 8.8 (3) Parafuso HC ISO 4026 M2.5x4 45H (4) Parafuso HC ISO 4029 M4x6 45H 11/21
Fig. 5 Algumas Porcas (1) (2) (3) Designação: (1) Porca H ISO 4032-M2-8 (2) Porca auto-blocante H M3 8 (3) Porca H ISO 4032-M3-8 Fig. 6 Porcas em Autodesk Inventor Fig. 7 Anéis (1) (2) Fig. 8 (Anéis em Autodesk Inventor Designação: (1) Anel elástico DIN 471-10x1 (2) Anel elástico DIN 6799 3x0.5 12/21
Fig. 9 Algumas Anilhas (1) (2) Designação: (1) Anilha DIN 6798 DI 5 (2) Anilha NP - ISO 7089-3 - 140 HV Fig. 10 (Anilhas em Autodesk Inventor Fig. 11 Pino Fig. 12 Pino em Autodesk Inventor Designação: Pino cilindrico ISO 8734-2x20-A - St 13/21
(2) Fig. 13 Alguns Rolamentos (1) (3) Fig. 14 (Rolamentos em Autodesk Inventor Designação: (1) Rolamento radial unidirecional 20-14x26 (2) Rolamento ISO 8443 26-17x5 (3) Rolamento ISO 8443 22-10x6 Estas últimas peças foram desenhadas de forma simplificada, devido ao facto de a sua elaboração ser um processo muito complexo. A sua realização não beneficiaria o trabalho final, uma vez que sobrecarregariam o programa sem necessidade. 14/21
Estruturas O trabalho está dividido em conjuntos funcionais. Cauda Cockpit Engrenagem 15/21
Estrutura Central Patins Eixo do Rotor Principal 16/21
Eixo Estabilizador Estabilizador Pás Pivô Pivô Esferoidal Suporte Superior 17/21
Rotor Posterior Conjunto 18/21
Conclusão Com este trabalho podemos constatar que o tipo de programa utilizado facilita em grande escala a concepção tridimensional. O leque de ferramentas disponíveis introduzem uma dificuldade adicional: escolher a ferramenta ou o conjunto de ferramentas mais adequadas à elaboração de cada peça, tendo em conta a interacção entre elas. Este trabalho consistiu no desenho das peças, na organização destas num projecto, na criação de desenhos de conjunto e na animação do conjunto. Apesar de todo o esforço desenvolvido para a realização deste trabalho, há ainda elementos importantes que o podem completar. Fica em aberto o convite a futuros alunos da disciplinas a completarem o trabalho já realizado com elementos como: motor; servo mecanismos; fuselagem da cabine;... Conclusão 19/21
Bibliografia [1] Morais, J. Simões Desenho Técnico Básico Porto Editora, 1997, Portugal [2] Fonseca, Joaquim Oliveira; Gomes, Carlos Manuel B. Reis Apontamentos de Concepção e Fabrico Assistido por Computador DEMEGI-FEUP, 2000/2001, Portugal. [3] Tutorials do programa Autodesk Inventor Bibliografia 20/21
ANEXOS Anexos 21/21
6 5 4 3 2 1 ( 1 : 5 ) D D 438,89 272,16 C C B B A 1362,85 A 6 5 Designed by Checked by Approved by - date Date Daniela Panta & Ricardo Becatel 05-03-2004 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Conjunto 4 3 2 Helimax 60/80 Edition Sheet 1 1 / 3 1
6 5 4 3 2 1 D D 570,00 C C 252,00 B B 345,79 1199,17 A 6 5 4 Designed by Checked by Approved by - date Date Daniela Panta & Ricardo Becatel 05-03-2004 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 3 2 Conjunto Helimax 60/80 Edition Sheet 1 2 / 3 1 A
6 5 4 3 2 1 D B D C C C B B A 6 5 4 Designed by Checked by Approved by - date Date Daniela Panta & Ricardo Becatel 05-03-2004 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 3 2 Conjunto Helimax 60/80 Edition Sheet 1 3 / 3 1 A
ITEM QTY PART NUMBER 1 1 Mini-suporte do estabilizador 2 2 Casquilho do eixo do estabilizador 3 1 Eixo do suporte superior 4 3 Parafuso HC ISO 4026 M3x4 45H 5 8 Anel elástico DIN 6799 3x0.5 6 2 Apoio circular 7 4 Perno hexagonal 8 2 Placas de apoio 9 4 Porca H ISO 4032-M2.5-8 10 1 Eixo do estabilizador 11 2 Casquilho do estabilizador 12 14 Porca H ISO 4032-M2-8 13 8 Parafuso M2 para ligações esféricas 14 13 Ligações esféricas 15 2 Pás do estabilizador 16 2 Controlo esférico 17 2 Ligação esférica - Comando duplo 18 2 Comando do estabilizador 19 18 Ligações esféricas - Comando 20 2 Apoio circular simples 21 2 Perno hexagonal curto - 2 22 2 Perno hexagonal curto 23 2 Comando das pás principais 24 1 Eixo das pás 25 2 Anilha larga de protecção dos rolamentos 26 2 Anilha DIN 6798 DI 5 27 2 Parafuso CHC ISO 4762 M5x14 8.8 28 2 Anilha de protecção dos rolamentos 29 2 Pá Principal 30 2 Apoio das pás - 1 31 2 Apoio das pás - 2 32 2 Casquilho das pás 33 2 Suporte das pás principais 34 2 Casquilho do comando repartido 35 4 Rolamento ISO 8443 16-8x4 36 4 Ligação Roscada 37 111 Anilha NP - ISO 7089-3 - 140 HV 38 5 Parafuso CHC ISO 4762 M3x12 8.8 39 2 Parafuso H NP 1900 - ISO 4014 M4x35 8.8 40 2 Porca auto-blocante H M4-8 42 4 Anilha NP - ISO 7089-4 - 140 HV 43 1 Corpo do pivô 44 2 Eixo do pivô 45 2 Comandos do pivô 46 2 Anilha NP - ISO 7089-2 - 140 HV 47 2 Eixo do comando do pivô 48 8 Parafuso C M2x10 8.8 49 1 Pivô esferoidal (superior) 50 1 O-Ring (pivô) 51 1 Anel travão 52 4 Comando esférico 53 10 Anilha DIN 6798 DI 3 54 1 Pivô esferoidal (inferior) 55 4 Comando esférico longo Daniela Panta Ricardo Bencatel Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Helimax 60/80 1-4
56 1 Rolamento ISO 8443 26-17x5 57 4 Comando do pivô esferoidal 58 2 Ligação plana 59 1 Interface 60 1 Face Direita da Estrutura Central 61 1 Face Esquerda da Estrutura Central 62 1 junção da interface direita 63 1 junção da interface esquerda 64 1 Suporte Direito da Cabine 65 1 Suporte Esquerdo da Cabine 66 2 Traseira da junção lateral 67 1 Suporte Superior da Cabine 68 27 Parafuso C M3x8 8.8 69 51 Porca H ISO 4032-M3-8 70 10 Parafuso CHC ISO 4762 M3x10 8.8 71 1 Tirante 72 5 Parafuso C ISO 1207 M3x6 8.8 73 1 Guiamento do pivô esferoidal (inferior) 74 2 Suporte da cauda 75 2 Suporte do rotor principal 76 2 Suporte do sistema de arranque 77 13 Parafuso C M3x50 8.8 78 2 Suporte da fuselagem 79 1 Perno M3x65, 16-8.8 80 2 Rolamento ISO 8443 19-5x6 81 2 Rolamento ISO 8443 22-10x6 82 2 Casquilho para comando direccional 83 10 Parafuso C M3x16 8.8 84 2 Comando de potência 85 2 Casquilho para comando de potência 86 5 Anilhas de apoio rotativo - 3x1 87 2 Rolamento ISO 8443 15-6x4 88 1 Suporte da engrenagem do rotor posterior 89 1 Veio 90 1 Tubo de suporte da transmissão posterior 91 3 Suporte do tubo interno da cauda 92 1 Abraçadeira do estabilizador horizontal 93 2 Abraçadeira do estabilizador vertival 94 1 Estabilizador horizontal 95 1 Fixação do estabilizador horizontal 96 1 Estabilizador vertical 97 2 Parafuso CHC ISO 4762 M3x16 8.8 98 1 Suporte do rotor posterior 99 1 Suporte do comando do rotor posterior 100 1 Casquilho do transformador de comando do rotor posterior 101 1 Parafuso C ISO 1207 M2x16 8.8 102 1 Anel elástico DIN 472-16x1 103 2 Rolamento ISO 8443 16-5x6 104 2 Rolamento ISO 8443 13-5x5 105 1 Fixação dos rolamentos 106 2 Suporte dos Patins 107 2 Patim 108 4 Junções 109 2 Anilha de protecção do rolamento do rotor principal 110 2 Anilha fina de protecção do rolamento de transmição Daniela Panta Ricardo Bencatel Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Helimax 60/80 2-4
111 1 Tirante de suporte da cauda (direita) 112 1 Tirante de suporte da cauda (esquerda) 113 1 Casquilho para o braço do controlo longitudinal 114 7 Porca auto-blocante H M3-8 116 2 Comando direccional 117 1 Braço do controlo longitudinal 118 1 Casquilho do controlo longitudinal 119 1 Comando longitudinal 120 1 Campânula da embraiagem 121 1 Pinhão 14-9x11 12 122 1 Parafuso HC ISO 4026 M2.5x4 45H 123 1 Veio de arranque 124 2 Pino cilindrico ISO 8734-2x14-A - St 125 2 Parafuso HC ISO 4026 M4x6 45H 126 1 Cone para o arrancador 127 1 Veio de suporte à engrenagem cónica principal 128 1 Roda dentada cónica espiral principal 129 1 Pino elástico ISO 13337-2x12 - St 130 1 Anel elástico DIN 6799 6x0.7 131 1 Veio de transmissão do rotor posterior 132 2 Fixação da transmissão do rotor posterior 133 1 Fixação da transmissão do rotor posterior - 2 134 4 Parafuso HC ISO 4026 M4x4 45H 135 1 Veio de suporte à engrenagem cónica secundária 136 2 Roda dentada cónica espiral secundária 137 2 Pino elástico ISO 13337-2x10 - St 138 3 Anel elástico DIN 6799 5x0.6 139 1 Eixo do rotor posterior 140 1 Amortecedor do rotor posterior 141 1 Centro do rotor posterior 142 2 Rolamento axial 8-3.2x3.5 143 2 Semi-suporte da pá posterior 144 2 Semi-suporte da pá posterior com comando 145 2 Pá posteriore 146 2 Parafuso C M3x15 147 2 Casquilho para rolamento axial 148 1 Transformador de comando do rotor posterior 149 1 Casquilho deslisante do rotor posterior 150 1 Casquilho de controlo do rotor posterior 151 1 Parafuso C cabeça fina M3x6 8.8 152 1 Comando do rotor posterior 153 1 Placa direita 154 1 Placa esquerda 155 1 Tabuleiro da frente 156 1 Separador interior 157 1 Placa frontal 158 2 Suporte tabuleiro da frente 159 1 Suporte frontal 160 1 Placa de Topo 161 1 Placa inferior 162 2 Casquilho 163 1 Suporte superior 164 2 O-Ring 165 2 Pino cilindrico ISO 8734-2x20-A - St 166 1 Eixo do rotor principal Daniela Panta Ricardo Bencatel Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Helimax 60/80 3-4
167 1 Ponta para eixo do rotor principal 168 1 Parafuso CHC ISO 4762 M3x20 8.8 169 1 Roda dentada 170 1 Núcleo da roda dentada 171 1 Anilha de protecção do rolamento de transmição 172 1 Rolamento radial unidirecional 20-14x26 173 1 Anel elástico DIN 471-10x1 Daniela Panta Ricardo Bencatel Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Helimax 60/80 4-4