Desenvolvimento de componentes de máquinas ou sistemas mecânicos específicos

INTRODUÇÃO

O texto aqui apresentado é essencialmente dirigido ao projeto de componentes de

máquinas, ou sistemas mecânicos específicos. A competência e o bom entendimento nesta

disciplina são básicos para futuras considerações e sínteses em máquinas e sistemas

completos, a serem desenvolvidos em disciplinas subseqüentes, ou mesmo durante a prática

profissional. É fato comprovado que, mesmo para o projeto de um simples parafuso ou de

uma mola, o engenheiro deve aplicar os melhores conhecimentos científicos disponível,

aliados às informações empíricas, ao bom senso, e até mesmo a um certo grau de

engenhosidade e criatividade, que permitam a este criar e desenvolver melhores produtos,

mais adequados à demanda da sociedade atual.

As considerações técnicas envolvidas no projeto de componentes mecânicos são

fundamentalmente centradas em torno de duas áreas principais de conhecimento: as relações

tensão-deformação-resistência dos materiais, envolvendo o rompimento de elementos sólidos;

e os fenômenos de superfície (compreendendo atrito, lubrificação, desgaste e deterioração

ambiental). Dentro deste escopo, disciplinas que desenvolvem temas associados às

propriedades metalúrgicas dos materiais, resistência dos materiais, cinemática e dinâmica de

mecanismos, teoria de falhas, fadiga, e danos de superfície, tem seus conceitos fortemente

aplicados no projeto de componentes e sistemas mecânicos.

1.2. O PROJETO DE MÁQUINAS

1.2.1 Design e Projeto

O que significa design? O termo design pode assumir uma enorme variedade de

significados, como, por exemplo, referir-se a aparência estética de um objeto: design de

móveis, de roupas, de automóveis, etc. Neste último caso, o termo design refere-se não só a

aparência externa, mas a todos os demais aspectos de projeto envolvidos, como toda mecânica

interna do automóvel (motores, freios, suspensões...), cujo design deve ser melhor executado

por engenheiros que por artistas, embora, em alguns casos, sejam necessárias ao engenheiro

ELEMENTOS DE MÁQUINAS CAPÍTULO I

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algumas aptidões artísticas, enquanto desenvolvendo o design de máquinas e componentes. O

design em engenharia pode ser definido como "O processo de aplicar várias técnicas e

princípios científicos, com o propósito de definir um dispositivo, um processo ou um sistema,

suficientemente detalhado de maneira a permitir sua realização”.

Dentro desta filosofia, o enfoque principal deste texto será o design de máquinas e

componentes, estendendo-se à criação de maquinário que trabalhe bem, de maneira segura e

confiável. Seguindo esta linha de pensamento, as noções e os conceitos de design, vão

diretamente de encontro ao projeto mecânico de máquinas e componentes.

1.2.2 Considerações Relativas à Segurança

Naturalmente, no passado, as primeiras considerações de projeto eram de caráter

funcional e econômico, pois, a não ser que os dispositivos fossem produzidos para atender a

uma aplicação funcional, estes não apresentavam interesse do ponto de vista da engenharia.

Além disso, se a produção de um ítem não visasse um custo acessível à sociedade

contemporânea, representava um desperdício de tempo e esforços em engenharia. Neste

sentido, as gerações anteriores de engenheiros tiveram pleno sucesso em desenvolver uma

infinidade de produtos que funcionam e podem ser produzidos economicamente.

Em parte por este motivo, houve um redirecionamento dos esforços em engenharia, no

sentido de incrementar cada vez mais, considerações de projeto relativas à influência dos

produtos e dos processos, sobre as pessoas e o meio ambiente. A segurança pessoal vem

sendo uma das considerações de projeto do ponto de vista da engenharia, sendo que,

atualmente, adquiriu uma ênfase crescente, como resultado das demandas e necessidades

contemporâneas.

O primeiro passo, no sentido de desenvolver a competência do engenheiro atual em

segurança de projeto, é cultivar uma consciência de sua importância. Numa primeira instância,

a segurança de um produto ou processo seria de responsabilidade de legisladores e juizes, ou

mesmo de executivos de empresas seguradoras, os quais, porém, nada podem acrescentar

diretamente na melhoria deste quesito dentro de seu projeto, sendo capacitados apenas para

acrescentar ou evidenciar determinados ítens a serem mais ou menos enfatizados dentro deste

escopo.

Uma vez que o engenheiro é suficientemente consciente da relevância das

considerações em segurança, incorporando este conceito ao seu raciocínio geral, existem

algumas técnicas que auxiliam no desenvolvimento de um projeto seguro:

1) Revisão de todas as fases da realização do produto, desde