Trabalho Completo Atps Hidraulica

Atps Hidraulica

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Categoria: Outras

Enviado por: phibers 30 setembro 2013

Palavras: 1840 | Páginas: 8

ATIVIDADES PRÁTICAS

SUPERVISIONADAS

Engenharia de Produção

6ª Série

Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

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 estes objetivos, a ATPS propõe um desafio e indica os passos a

serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução.

A sua participação nesta proposta é essencial para que adquira as

competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida

profissional.

AUTORIA

Carlos Eduardo Hellmeister

Engenharia de Produção - 6ª Série - Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

Carlos Eduardo Hellmeister

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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.

 Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos.

 Identificar, formular e resolver problemas de Engenharia.

 Desenvolver e/ou utilizar novas ferramentas e técnicas.

Produção Acadêmica

• Relatório 1: Dimensionamento da Bomba Hidráulica e Tubulações.

• Relatório 2: Circuito Hidráulico.

• Relatório 3: Compressores.

• Relatório 4: Circuito Pneumático.

Participação

Esta atividade será, em parte, desenvolvida individualmente pelo aluno e, em parte,

pelo grupo. Para tanto, os alunos deverão:

• organizar-se, previamente, em equipe a ser definida pelo professor;

• entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina e

• observar, no decorrer das etapas, as indicações: Aluno e Equipe.

Padronização

O material escrito solicitado nesta atividade deve ser produzido de acordo com as

normas da ABNT1, 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 Consulte o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em:

<http://www.anhanguera.com/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.

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DESAFIO

A empresa Estampex atua no segmento de estampagem, sendo fornecedora de seus

serviços para toda a região. A Estampex iniciou suas atividades por intermédio do

Sr. João Carlos, na década de 1960, e atualmente o comando da empresa está com o filho mais

velho e seu neto, que recentemente concluiu a graduação do curso de Administração de

Empresas. A empresa investiu em alguns equipamentos dez anos atrás e, mesmo assim, não

conseguiu alavancar suas atividades. O neto do Sr. João Carlos está com muitas ideias, mas

ainda não inspira confiança no avô e no pai para aplicá-las; assim, estes resolveram contratar

uma empresa, inicialmente, para reformular a principal linha de produção e desenvolver um

conjunto pneumático-hidráulico utilizado na confecção de um espelho para porta.

Não será abordado neste desafio o detalhamento de projeto de ferramenta de

estampagem. A seguir, figuras do projeto e, logo após, a primeira parte do projeto “Prensa

Hidráulica” e, depois, a segunda parte “Alimentador Pneumático”.

Figura 1 – Conjunto pneumático de alimentação e hidráulico de estampagem

Fonte: Google Imagens.

Objetivo do Desafio

O objetivo deste desafio é elaborar um projeto (componentes, esquemas, circuitos e

cálculos de dimensionamento), com detalhes necessários para o funcionamento da prensa

hidráulica e do alimentador pneumático, e aperfeiçoar a linha de produção utilizando a

pneumática e a hidráulica proporcional.

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ETAPA 1 (tempo para realização: 7 horas)

 Aula-tema: Estudo e Classificação das Perdas de Carga. Rugosidade. Experimento

em Laboratório. Bombas Volumétricas; Bombas Rotativas; Bombas Alternativas;

Bombas Centrífugas; Princípio de funcionamento; Altura Manométrica. Atuadores

Lineares, Rotativos e Motores Hidráulicos, Dimensionamento. Exercícios.

Esta atividade é importante para que você estabeleça um melhor entendimento dos

fundamentos e princípios do sistema hidráulico (óleo), normalmente considerado “de

energia fluida”, por se tratar de equipamento de grande força mecânica e atuando com

grandes índices de pressão, aplicado em indústria onde se necessita dessas características e

de seus dispositivos relacionados.

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

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Analisar a tabela e as informações a seguir:

A Prensa deverá estampar furos de Ø12,7 mm, em chapas de aço SAE 1020, de diversas

espessuras (conforme a tabela a seguir), variáveis estas que serão utilizadas para a

determinação da pressão x diâmetro x força, nos próximos passos.

Tabela 1 – Espessuras das Chapas

Espessura

mm

0,61 0,68 0,76 0,84 0,91 1,06 1,21 1,37 1,52 1,71 1,9 2,28 2,66 3,04 3,42

Figura 2 – Prensa Hidráulica

Fonte: Prensa Hidráulica. Disponível em: <www.ztmaquinas.com.br>. Acesso em: 15 maio 2013.

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Passo 2 (Equipe)

1 Calcular, para o projeto de componentes hidráulicos, a força de corte necessária para o

corte das chapas:

Onde: Fc = Força de Corte.

p = Perímetro da seção.

e = Espessura da chapa.

Tc = Tensão de cisalhamento.

Como foi definido o material SAE 1020, a tensão de cisalhamento para esta matériaprima

será de 40 kgf/mm².

2 Completar a tabela a seguir com os valores encontrados.

Tabela 2 – Espessuras x Força de Corte

Espessura

mm

0,61 0,68 0,76 0,84 0,91 1,06 1,21 1,37 1,52 1,71 1,9 2,28 2,66 3,04 3,42

Força de

Corte

Fonte: O Autor da ATPS.

3 Calcular a área do êmbolo do pistão, a partir das forças calculadas anteriormente, para

definir qual o pistão que será utilizado.

Para o cálculo, definir uma pressão de 100 kgf/cm².

Figura 3 – Produto: Espelho de Porta

Fonte: Espelho de porta. Disponível em: <www.imab.com.br>. Acesso em: 15 maio 2013.

Passo 3 (Equipe)

Pesquisar, em sites, livros e catálogos de fabricantes de bombas, e selecionar a bomba

hidráulica utilizada para que a prensa possa executar as operações calculadas anteriormente,

assim como definir o dimensionamento da tubulação do conjunto hidráulico por meio do

cálculo de perdas de carga.

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Figura 4 – Bombas Hidráulicas

Fonte: Bombas Hidráulicas. Disponível em: <www.hidropecas.com.br>. Acesso em: 16 maio 2013.

Sites sugeridos para pesquisa

• REXROTH. 2013. Disponível em:

<https://docs.google.com/file/d/0B7hs5suTq5PdMGV2M1hhalVlelE/edit?usp=shar

ing>. Acesso em: 22 abr. 2013.

• FESTO. 2013. Disponível em:

<https://docs.google.com/file/d/0B7hs5suTq5PdYU5FOHBVYWlEN00/edit?usp=sh

aring>. Acesso em: 22 abr. 2013.

Bibliografia complementar

• FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação Hidráulica - Projetos e Dimensionamento.

2. ed. São Paulo: Érica, 2004.

• MACINTYRE, Archibald Joseph. Bombas e Instalações de Bombeamento. Rio de Janeiro:

LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2011.

Passo 4 (Equipe)

1 Elaborar o Relatório 1, com o título de Dimensionamento da Bomba Hidráulica e

Tubulações, incluindo todas as informações vistas nos passos desta etapa e de acordo

com o indicado no item Padronização desta ATPS.

2 Entregar o relatório ao professor da disciplina em data por ele agendada.

ETAPA 2 (tempo para realização: 3 horas)

 Aula-tema: Válvulas Hidráulicas: Direcionais, de Pressão, de Bloqueio e de Fluxo.

Análise e Montagem de Circuitos Hidráulicos – Laboratório.

Esta atividade é importante para que você possa entender e definir o restante dos

componentes necessários para o fechamento do circuito hidráulico, e como fazer uma

representação de um circuito hidráulico.

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

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PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Definir o tipo e tamanho do reservatório necessário para a prensa hidráulica. Calcular,

também, a quantidade e tipos de chicana para a perfeita troca de calor do fluido hidráulico.

Figura 5 – Reservatório Hidráulico

Fonte: Reservatório Hidráulico. Disponível em: <www.micti.com.br>. Acesso em: 16 maio 2013.

Passo 2 (Equipe)

Pesquisar, em sites, livros e catálogos de fabricantes, e montar uma tabela com pelo menos

cinco tipos de válvulas, suas aplicações, vantagens e desvantagens.

Bibliografia complementar

• LIMA, Epaminondas. Mecânica das Bombas. 2. ed. Rio de Janeiro: Inter, 2003.

• MATTOS, Edson Ezequiel; FALCO, Reinaldo. Bombas Industriais. 2. ed. Rio de

Janeiro: Mcklausen, 1992.

• Artigo Técnico. Disponível em:

<https://docs.google.com/file/d/0B7hs5suTq5PdemhOcDdiRllhUEU/edit?usp=s

haring>. Acesso em: 10 maio 2013.

Passo 3 (Equipe)

Calcular, aplicando o número de Reynolds, a vazão e velocidade para a definição das

válvulas que serão utilizadas e do escoamento do sistema.

Passo 4 (Equipe)

1 Fazer a montagem do circuito hidráulico e a representação gráfica do sistema, conforme

Etapas 1 e 2.

2 Entregar o Relatório 2, com o título de Circuito Hidráulico, ao professor da disciplina,

em data por ele agendada e de acordo com o indicado no item Padronização desta ATPS.

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Figura 6 – Sistema Hidráulico

Fonte: Sistema Hidráulico. Disponível em: <www.parker.com>. Acesso em: 16 maio 2013.

ETAPA 3 (tempo para realização: 5 horas)

 Aula-tema: Automação Industrial Pneumática. Estrutura típica dos Sistemas

Pneumáticos. Dimensionamento de Uma Rede de Distribuição de Ar Comprimido.

Esta atividade é importante para que você possa entender como funciona um sistema

pneumático e possa calcular a quantidade de ar comprimido utilizado em um sistema.

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

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Assistir a vídeos e fazer uma entrevista com representantes de empresas do segmento, sobre

tipos de sistemas pneumáticos e suas aplicações mais utilizadas na indústria, com ênfase em

prensas e alimentadores.

Figura 7 – Alimentador Pneumático

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Fonte: Alimentador Pneumático. Disponível em: <http://www.festo-didactic.com>. Acesso em: 16 maio 2013.

Passo 2 (Equipe)

Calcular, de acordo com a vazão e a perda de carga, o diâmetro do tubo para que o sistema

de alimentação possa trabalhar na prensa hidráulica.

Passo 3 (Equipe)

Pesquisar em catálogos de fabricantes e definir três tipos de compressores que podem ser

utilizados para o projeto em questão; escolher e calcular o compressor utilizado para o

sistema de alimentação, justificando sua escolha, e definir o sistema de tratamento do ar

comprimido equivalente com o sistema e compressor selecionados.

Figura 8 – Compressor

Fonte: Compressor. Disponível em: <http://www.manutencaoesuprimentos.com.br>. Acesso em: 16 maio 2013.

Passo 4 (Equipe)

1 Elaborar o Relatório 3, com o título Compressores, de acordo com o indicado no item

Padronização desta ATPS.

2 Entregá-lo ao professor da disciplina em data por ele agendada.

ETAPA 4 (tempo para realização: 5 horas)

 Aula-tema: Atuadores: Lineares, Rotativos e Motores Pneumáticos. Análise e

Montagem de Circuitos Pneumáticos - Laboratório.

Esta atividade é importante para que você possa definir o tipo e a dimensão do

atuador, e como fazer uma representação de um circuito pneumático.

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

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar em catálogos de fabricantes sobre tipos de atuadores, suas aplicações mais

utilizadas na indústria, com ênfase em prensas e alimentadores, vantagens e desvantagens, e

apresentá-los em uma tabela.

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Figura 9 – Pistão

Fonte: Pistão. Disponível em: <http://www.equipesigma04.blogspot.com>. Acesso em: 16 maio 2013.

Passo 2 (Equipe)

Definir, com base na pesquisa do passo anterior, qual o atuador que será utilizado no sistema

de alimentação pneumático, justificando essa escolha.

Passo 3 (Equipe)

Calcular, aplicando o número de Reynolds, a vazão, a velocidade e o tipo das válvulas para o

sistema, juntamente com os tipos de acionadores que serão utilizados.

Passo 4 (Equipe)

1 Fazer a montagem do circuito pneumático e a representação gráfica do sistema conforme

etapas anteriores.

2 Entregar o Relatório 4, com o título de Circuito Pneumático, ao professor da disciplina

em data por ele agendada e de acordo com o indicado no item Padronização desta ATPS.

Livro-Texto da Disciplina

STEWART, Harry L. Pneumática e Hidráulica. 3. ed. São Paulo: Hemus, 2002.