Elemento De Maquinas

UMÁRIO

1. Desafio

2. Etapa I (passo I)

3. Etapa I (passo II)

4. Etapa I (passo III)

5. Etapa II (passo I)

6. Etapa II (passo II)

7. Etapa II (passo III)

DESAFIO

Com o mercado de trabalho cada vez mais competitivo, cresce o número de

profissionais que ingressam na área de consultoria. Observando esse mercado é preciso estar

atento a novas tecnologias e novos métodos de trabalho para poder sugerir soluções com

menores custos e mais eficazes.

Observando esse crescimento e aplicando na área alimentícia, é possível identificar

vários seguimentos necessitando de melhorias nos processos e rapidez nas produções,

principalmente as empresas de pequeno porte que, muitas vezes, ainda possuem um

processo manual em suas instalações.

Para aplicar esses conceitos um grupo de trabalho irá solucionar o problema de

produção de uma empresa de fabricação de bolachas. O processo utilizado por essa empresa

na mistura de ingredientes, ainda é feita de maneira manual, causando refugos de massa de

bolacha ou uma mistura não homogênia.

O grupo de trabalho deverá construir um misturador de componentes da massa de

bolachas, para isso deverá elaborar um memorial de calculo de cada passo apresentado a

seguir e finalizar com uma apresentação para a venda dessa solução para empresas do ramo.

Objetivo do desafio

Elaborar umacartilha, contendo os cálculos para construção de uma máquina

misturadora de componentes de massa de bolacha.

ETAPA 1 (tempo para realização: 5 horas)

_ Aula-tema: engrenagens e sistemas de engrenagens

Essa atividade é importante para aprender a desenvolver os cálculos necessários para

a construção de um sistema moto-redutor.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Engenharia Mecânica - 8ª série - Elementos de Máquinas II

Carlos Eduardo Hellmeister Thiago Cugler Magueta

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PASSOS

Passo 1 (Equipe) - Definir quais serão os dados que a equipe irá utilizar para calcular todo o projeto da

máquina. Somar os últimos algarismos dos RA´s dos integrantes do grupo e identificar o

RPM do misturador na tabela abaixo:

Final Somatória

Valor RPM

1 e 2 16 rpm

3 e 4 19 rpm

5 e 6 22 rpm

7 e 8 24 rpm

9 e 0 28 rpm

No nosso caso somando o ultimo numero de todas as pessoas do nosso grupo o numero que chegamos foi o 5.

Passo 2 (Equipe) - Pesquisar em sites de fabricantes de motorredutores os tipos disponíveis para mercado.

Escolher 5 tipos e listar as suas características, lembrando que estaremos trabalhando na

indústria alimentícia.

Sites sugeridos para pesquisa

• Bonfigliolo redutores do Brasil. Disponível em:

. Acesso

em: 14 abr. 2012.

• WEG. Disponível em:

. Acesso em:

14 abr. 2012.

• Siemens. Disponível em:

. Acesso em:14 abr. 2012.

Bibliografia complementar

• NIEMANN, Gustav. Elementos de máquinas. 1ª ed. São Paulo: Blucher, 2009.

No próximo passo o motor já está estipulado, portanto estarei listando motorredutores CESTARI pelo fato de serem parceiros CESTARI-WEG.

VERTIMAX (redutores e motorredutores de eixos paralelos) – São de estilo compacto e de construção sólida e estão disponíveis com reduções duplas, triplas, quíntuplas e sêxtuplas. Nas execuções com eixo oco são montados diretamente no eixo movido oferecendo certas vantagens com; fácil instalação e remoção devido não ser necessário base e fundação para o redutores, e permitem versatilidade de montagem podendo ser montados na vertical ou na horizontal, eixo para cima ou para baixo. Podem também ser fornecidos com flange de fixação, pés de fixação e eixo integral. A lubrificação do redutor é por imersão em banho de óleo. Motor elétrico é de construção compacta, com refrigeração, através de ventilador, e acoplado à carcaça do redutor por intermédio de flange e ajuste preciso; o flange do motor é a parede divisória entre o motor e os pares de engrenagens.

COAXIAL (redutores e motorredutores de eixos concêntricos)– São de estilo compacto e de construção sólida e estão disponíveis com reduções duplas, triplas, quádruplas, quíntuplas e sêxtuplas; a lubrificação é por imersão em banho de óleo e são fabricadas com engrenagenscilíndricas de dentes helicoidais. Os pares de engrenagens de redução são em carcaças de ferro fundido com parede interna que serve de reforço e ao mesmo tempo de mancal. São fornecidos com flange compacta ou lanterna tipo “FF”, conforme norma ABNT 5432 e IEC 72 parte 1 com ou sem motor acoplado; ou podem ser fornecidos com motores acoplados diretamente na carcaça do redutor.

CONIMAX (redutores e motorredutores de eixos ortogonais – par cônico) – São de estilo compacto e de construção sólida e estão disponíveis com reduções triplas, quíntuplas e sêxtuplas; a lubrificação é por imersão em banho de óleo. São fabricadas com engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais cônicas espiral. O motor de construção compacta, com refrigeração através de ventilador, é acoplado à carcaça do redutor por intermédio do flange com ajuste preciso, sendo o flange do motor a parede divisória entre o motor e os pares de engrenagens.

MAGMAX (redutores e motorredutores de eixos ortogonais – sem fim/coroa) – São de estilo compacto e de construção sólida e estão disponíveis com reduções duplas, quádruplas e quíntuplas: a lubrificação é por imersão em banho de óleo. Os redutores de dupla redução são compostos de um par de engrenagens cilíndricas e um par de coroa e rosca sem fim. Os de redução quádrupla e quíntupla, chamados duplex, são formados por um redutor Coaxial acoplado em um redutorMagmax. O motor é de construção compacta com refrigeração através de ventilador, e acoplado à carcaça do redutor por intermédio de flange e ajuste preciso, sendo o flange do motor a parede divisória entre o motor e os pares de engrenagens.

MAGMA-M (redutores e motorredutores de coroa e rosca sem fim) – São do tipo “coroa e rosca sem fim”, projetados para acionamento de toda classe de máquinas e equipamentos de baixa velocidade. Uma seleção completa de tamanhos, com reduções de 1:10 até 1:4000, e formas construtivas que permitem sua instalação em diferentes posições, ocupado um mínimo devido ao seu tamanho reduzido. São fabricados com a mais avançada tecnologia, empregando-se materiais, maquias e ferramentas de primeira linha, e submetidos a um rigoroso controle de qualidade.

Rosca sem fim - os eixos sem fim são executados em aço cromo-níquel para cementação, que após tratamento térmico atingem uma dureza superficial de 55 a 59 HRc. O perfil evolvente é retificado com a máxima precisão, proporcionando ao redutor um alto rendimento e um funcionamento suave.

Coroas – São executadas em bronze centrifugado liga especial, com propriedades mecânicas que garantem um ótimo funcionamento e durabilidade. São de forma globoidal e dentes helicoidais, gerada em máquinas de grande precisão com ferramentas especiais (classe de precisão “A”, conforme DIN 3968).

Carcaças – Sãofabricadas em ferro fundido cinzento de alta qualidade e distinguem-se por sua estética, rigidez e versatilidade. A superfície externa é aletada, proporcionando uma melhora considerável na dissipação de calor. São usinadas com precisão e dotadas na entrada e saída, de retentores de borracha sintética de dupla ação, assegurando uma completa vedação e evitando a entrada de corpos estranhos no interior de caixa bem como vazamento do lubrificante.

Eixos de saída – Os eixos de saída são dimensionados para suportem as cargas indicadas. Todos os assentos, pontas de saída e furos (no caso de eixos vazados), são retificados e obedecem as tolerâncias indicadas.

Mancais – As rosca sem fim são apoiadas em mancais de rolamentos cônicos e os eixos de saída são apoiadas em rolamentos de esferas. A seleção desses rolamentos é feita para garantir uma longa vida dos mesmos.

Lubrificação – A lubrificação do conjunto coroa e sem fim é feita por imersão em banho de óleo, garantindo uma perfeita lubrificação. Os rolamentos de entrada e de saída têm lubrificação por graxa.

Refrigeração – A refrigeração é feita através do próprio lubrificante e através das aletas da carcaça.

Passo 3 – Utilizar um motor WEG de 1740 rpm para o misturador de ingredientes a maquia, justifique, em no mínimo de 15 linhas a escolha desse motor.

O motor WEG da linha W Wash foi projetado para atender as necessidades de empresas que atuam no segmentos alimentícios, farmacêuticos e outros que exijam higienização e limpeza com água onde está instalado.

Fornecido na versão Alto Rendimento Plus, o motor WEG da linha W Wash utiliza o sistema de isolamento WISE (WEG Insulation system Evolution) com fio esmaltado WEG GIII 200ºC, resistência de aquecimento, com pintura interna tropicalizada, e vedação dos macias com retentor de VOITON (mola em aço inoxidável, eficaz para aplicações em ambientes severos que possuem a presença constante de umidade, bem como para aplicação co, inversões de frequência.

O eixo, os parafusos de fixação e a placa de identificação são fabricados de aço inoxidável. Onde a carcaça e seus componentes externos recebem a pintura com a tinta WEG NOBAC® (sendo na cor branca plano de pintura WEG 211P com acabamento PU) que possue propriedades antimicrobianas, fornecendo assim soluções confiáveis e de última geração para os casos onde a higiene e saúde são fundamentais.

Grau de proteção = IPW56; Potência = 1cv à 20cv; Tensão = 220/380V, 380/660V, 440V, 220/380/440V; Fator de serviço = 1.15.

Motorredutores

Nesta etapa vimos as característica de motorredutores diversos; Como VERTIMAX (redutores e motorredutores de eixos paralelos), COAXIAL (redutores e motorredutores de eixos concêntricos), CONIMAX (redutores e motorredutores de eixos ortogonais), MAGMAX (redutores emotorredutores de eixos ortogoanis – sem fim / coroa), MAGMA-M (redutores e motorredutores de coroa e rosca sem fim); E com um motor já definido da WEG adquirimos preferência aos motorredutores da CESTARI pelo fato da junção entre CESTARI-WEG.

E com o motor WEG de 1740 rpm (estipulado no passo 3) e por estarmos dimensionando motor para o setor alimentício adotamos motor WEG da linha W-Wash com características especificadas anteriormente.

ETAPA 2

Aula-tema : movimento circular, relação de transmissão, rendimento e torque transmissão por correia e transmissão por polia

Esta atividade é importante para que você aprenda a calcular uma caixa de redução.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passo 1 – Pesquisar quais os sistemas de caixa de redução mais utilizados no mercado e justificar a resposta em no mínimo 20 linhas.

Para caixa de redução existe especificações de desempenho diferentes, dependendo da sua aplicação industrial. Estas engrenagens estão disponíveis em uma gama de capacidades, tamanhos e proporções de velocidade, mas a principal função é a de converter a entrada de um mecanismo principal em uma produção com alto torque e baixa rotação. Uma variedade de engrenagens encontrar aplicação em um grande número de indústrias, incluindo agricultura, indústria aeroespacial, mineração, papel e indústria de celulose.

Mais usual no setorsucroalcooleiro é o HELIMAX (Bipartido ou Monobloco) – São de engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais e eixos paralelos ou eixos ortogonais, disponíveis nas reduções de 6,3 a 355 e capacidade de 2000 a 500000 N.m.

Carcaça produzida em ferro fundido nodular e chapa de aço soldada para tamanho E65.

Construção bipartida na altura dos centros dos eixos para tamanhos acima do 14 e carcaça monobloco para tamanho 10 a 14, permite um fácil acesso a todos seus componentes, facilitando a manutenção.

Possui tampa de inspeção superior, o que permite examinar o redutor sem remoção do equipamento que está instalado.

Eixos de saída são fabricados em aço-liga e tratados termicamente. Todos os assentos e pontas de saída são retificados conforme tolerância indicadas.

Engrenagens são fabricadas em aço-liga de alta qualidade, que após as operações de desbaste são submetidas a tratamento de cementação e têmpera.

Os flancos dos dentes são retificados pelo processo de geração.

Passo 2 (Equipe) - Calcular as engrenagens necessárias para a construção da caixa de redução. Observar que é

necessário reduzir o rpm do motor para o rpm do misturador definido no passo 1 da etapa 1

e o torque mínimo para a mistura da massa da bolacha que tem uma densidade de 1,2g/ml.

Passo 3 (Equipe) - Construir o desenho esquemático do sistema de engrenagens da caixa de redução do passo 2.