FORJAMENTO

ATPS

ELEMENTOS DE MAQUINAS 2

1 MISTURADOR DE BOLACHAS

2 Tanque Atmosférico

2.1 Características Principais

Tipo Vertical

Operação Atmosférico

Volume Útil 1503,6 L

Volume Real 1827,1 L

Volume Total 1827,1 L

Adicional de volume 21,510 %

Tampo Superior Tampo Plano

Tampo Inferior Tampo Cônico

Sobre-espessura Interna 0,0000 mm

Sobre-espessura Externa 0,0000 mm

Sobre-espessura Total 0,0000 mm

Densidade do Produto 1,2 g/ml.

2.2 Geometria

Diâmetro Interno 1200,0 mm

Altura Cilíndrica 1500,0 mm

Nível do Produto 1214,0 mm

Relação D/H 0,80000

Altura do Costado 1500,0 mm

CG - Novo e Vazio : a partir da LTi 719,85 mm

CG - Novo e Cheio : a partir da LTi 692,12 mm

2.3 Materiais

Tampo Superior SA-240 tp304

Costado SA-240 tp304

Tampo Inferior SA-240 tp304

2.4 Peso Líquido

Tampo Superior 26,644 kgf

Costado 133,51 kgf

TampoInferior 30,765 kgf

Vaso Vazio 190,91 kgf

Vaso Com Produto 2931,6 kgf

2.5 Características do Vaso

Operação Atmosférico

Volume Útil 1503,6 L

Diâmetro Interno 1200,0 mm

Comprimento Cilíndrico 1500,0 mm

Profundidade do Tampo Inferior 346,41 mm

Nível do Líquido 1214,0 mm

2.6 Características Principais do Produto

Identificação do Produto MASSA DE BOLACHA

Densidade Específica (em relação à água) 1,2000

Densidade 1200,0 kg/m3

Máxima Temperatura 20,000 °C

Tipo de Mistura Massa

2.7 Características do Agitador

Suporte do Eixo ...............Em Balanço

2.8 Operação do Agitador

Rotação 24,000 rpm

Potência da Âncora 0,71234 kW

Potência dos Braços 0,11057 kW

Potência Calculada 0,7329 kW

2.9 Detalhes do Agitador

Tipo de Âncora Âncora Plana com Raspadores

Material da Âncora SA-240 304

Altura da Âncora 1359,7 mm

Largura dos Braços da Âncora 117,60 mm

Número de Braços 3

Larguras dos Braços 58,800 mm

Ângulo dos Braços 45,000 °

2.10 Características do Moto Redutor

Fabricante SEW

Modelo FAF

Potência 0,75 Hp

Torque 4463,1 kgf.cm

Rotação 24,000 rpm

Redução 72,980

Fator de Serviço 1,3500

Diâmetro do Flange 250,00 mm

Diâmetro do Eixo 72,000 mm

Forma construtiva M4

Peso 42,000 kgf

Frequência 60,000 Hz

Voltagem 380,00 V

Proteção do motor IP55

3 ETAPA 1:

3.1 Passo 1.

Definir quais serão os dados a equipe ira utilizar para calcular todo o projeto da maquina.Somar os últimos algarismo dos Ra’s dos integrantes do grupo e identificar o RPM do misturador na tabela abaixo.

Ângelo Caetano. RA:1015808781

Douglas de Paula. RA:1011805138

Hélio Agostinho. RA:1009756152

Maxuel Brito. RA:1018846305

Paulo Cesar. RA:1015810651

Rafael de Santana. RA:1030907346

Wagner Moreno. RA:1099238874

347

SOMÁTORIA DOS RA’S FINAL = 347

PORTANTO O FINAL 7 CORRESPONDE A 24 RPM

3.2 Passo 2.

Pesquisar em sites de fabricantes de moto redutores os tipos disponíveis para mercado. Escolher 5 tipos e listar as suas características, lembrando que estaremos trabalhando na indústria alimentícia.

3.3 Apresentação de Objetivos.

A Aquisição de Competências para dimensionar e selecionar um moto-redutor é de extrema importância para a competitividade de todas as empresas. Assim, é vital que o dimensionamento e a seleção sejam realizados de forma a tornar a solução seja a mais indicada no ponto de vista técnico econômico.

Nesta verificação conseguimos constatar 5 tipos de moto-redutores:

(Eixos Paralelos, Engrenagem Helicoidais, Engrenagens cônicas, de Rosca sem fim, Spiroplan).

Com base nesses modelos pesquisamos suas características afins da melhor escolha para nosso projeto, para isso utilizamos o catalogo SEW.

3.3.1 Eixos Paralelos.

Modelo:FAF57DRE80M4

24 rpm

Fs=1,35

I=72,98

T=440 Nm

Peso= 42kg

3.3.2 Engrenagens Helicoidais.

Modelo:R67DRE8M4

25rpmFs=1,4

I=69,25

T=420Nm

Peso= 38Kg

3.3.3 Engrenagens Cônicas.

Modelo:KA67DRE80M4

25rpm

Fs=1,95

I=76,37

T=415Nm Peso = 40Kg

3.3.4 Rosca Sem fim.

Modelo:SA77DRE80M4

24rpm

Fs=3

I=71,33

T=370Nm

Peso= 57Kg

3.3.5 Spiroplan.

Não Possui na rotação de 24rpm.

3.4 Passo 3.

Utilizar um motor WEG de 1740rpm para o misturador de ingredientes a máquina, justificar, em no mínimo de 15 linhas, a escolha desse motor.

3.4.1 Motor WEG. (ANEXO 1).

Chegamos a potencia desse motor através da consideração do esforço necessário na pá para movimentar a massa de bolacha, onde foi levado em consideração o volume do misturador, a densidade = da massa de bolacha, e as dimensões da pá.

A potência absorvida pelo sistema é de aproximadamente 0,71kW, portando foi adotado um motor de 0,75Hp (valor comercial mais próximo) prevendo uma possível sobrecarga durante a partida.

Consideramos que o misturador não poderá partir com carga total. Os ingredientes deverão ser adicionados gradativamente já com o equipamento em funcionamento.

A rotação de 1740 rpm foi escolhida devido seus valores pré-estabelecidos ,afim de manter o melhor funcionamento do misturador

4 ETAPA 2.

4.1 Passo 1.

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

4.1.1 Pesquisa.

Motor redutor, um conjunto composto por motor elétrico e redutor de engrenagens. Podeser empregado nas mais diversas aplicações, desde equipamentos industriais até máquinas de parques de diversão.

Constatamos que a empresa SEW-Eurodrive fabricante deste tipo de equipamentos desponta o mercado global sendo uma das lideres deste segmento. A empresa investe em inovação e tecnologia dos produtos.

Os equipamentos mais utilizados no mercado em geral são conhecidos como “Standard”, padrão. São facilmente empregados em equipamentos de diferentes setores da indústria, são fácies de encontrar para compra, possuem rápida reposição de peças para o mercado.

Não podemos dizer qual é o mais utilizado, a gama de moto redutores é muito extensa, podemos dizer que os modelos “Standar” são mais utilizados.

Como exemplo:

FAF 47 / R DRS 90L4 BE2 / C

Tipo de redutor: FAF Redutor de engrenagem Cônica com eixo oco.

Tamanho do redutor: 47

Série do motor: Motor DRS padrão.

Motor tamanho 90L, 4 polos.

Opcionais do Motor: Freio BE2 e calota do ventilador com chapéu de proteção (/C).

4.2 Passo 2.

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.

4.2.1 Cálculo (Anexo2)

4.3 Passo 3.

Construir o desenho esquemático do sistema de engrenagens da caixa de redução do passo 2.

4.3.1 Desenhos. (Anexo3)

FACULDADE ANHANGUERA DE SÃO JOSÉ DOS CAMPOS

CURSO DE graduação EM ENGENHARIA mecânica

Professor orientador:

Mauro Cardoso

Anhanguera Educacional

elementos de máquinas ii

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.

Resumo

O desafio desta ATPS consiste em elaborar uma cartilha, contendo os cálculos para construção de uma máquina misturadora de componentes de massa de bolacha.

abstract

The challenge of this ATPS is to develop a booklet containing the calculations for construction of a mixing machine components wafer batter.

ETAPA 1

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.

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

Somatória = 1+4+9+0+3+3+9

= 29 2+9 = 11

1+1 = 2

Somatória Final = 2, logo RPM = 16 RPM

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: <

https://docs.google.com/open?id=0B0bJi2VvtH7aamd5U2hIOFJwMHM . >. Acesso

em: 14 abr. 2012.

• WEG. Disponível em: <

https://docs.google.com/open?id=0B0bJi2VvtH7aZjNQWlc2bC1Gekk >. Acesso em:

14 abr. 2012.

• Siemens. Disponível em: <

https://docs.google.com/open?id=0B0bJi2VvtH7aRE1QTDhoNGJxYlE >. Acesso em:

14 abr. 2012.

Bibliografia complementar

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

C - Motorredutores Helicoidais

Descrição

Compacidade máxima de torque, variedade de produtos, grande variedade de opções de velocidades, ótima compacidade e custo-benefício tornam a série C a linha incomparável de motorredutores helicoidais e redutores de velocidade.

Descrição Técnica

Faixa de Torque

45 Nm... 12.000 Nm

Classificação Mecânica (n1= 1400 mín-1)

0,08 kW... 213 kW

Relações de transmissão

2,6... 1481

Configuração de Saída

Montagem na Base e no Flange

Eixo de Saída Sólido da série Métrica ou Polegar

Configurações de Entrada

Adaptadores de motor IEC e NEMA

Eixo de Saída Sólido da série

Métrica ou Polegar

Motores AC aplicáveis

Motores Integrais e Moto-freios - Série M / Série ME

Motores normalizados IEC e Moto-freios - Série BN / Série BE

Motores com Uma ou Duas Velocidades

Principais Características do Freio

Alimentação DC e AC

Engate/Desengate do Frio mais rápido através do Retificador AC/DC

controlado eletronicamente tipos SB, NBR, SBR (opcionais)

Principais Características do Motor

Sensores para termistores e termostatos

Ventilação Forçada com Alimentação Separada

Line Driver e Encoder Incremental (line driver e push-pull)

VF/W - Motorredutores Universais de Coroa e Sem Fim

Descrição

Os motorredutores de coroa e sem fim da Bonfiglioli são um marco para a indústria mundial. Eles conseguiram combinar qualidade inexorável com tecnologia de ponta e reconhecido preço-benefício. Flexibilidade absoluta é oferecida através de uma grande variedade de opções de montagem, configurações de eixo e interface de motor, todas oferecidas como itens básicos. A versão rosca sem fim e a versão rosca dupla, com ou sem limitador de torque, também se combinam, criando um sistema de transmissão altamente versátil.

Descrição Técnica

Faixa de Torque

13 Nm... 7.100 Nm

Classificação Mecânica (n1= 1400 min-1)

0,04... 75 kW

Relações de transmissão

7... 10000

Configurações de Saída

Eixo Oco, Chaveado

Eixo de Saída Sólido do tipo Encaixe

Limitador de Torque Opcional

Configurações de Entrada

VF e W: adaptador de motor normalizado IEC

VF e W: eixo de

entrada sólido

Motores AC aplicáveis

VF e W: motores e moto-freios normalizados IEC - Série BN / Série BE

W: motores integrais e moto-freios Séries M/ Série ME

Motores com Uma ou Duas velocidades

Motorredutores planetários

Descrição

As unidades da série 300 são compactas e extremamente poderosas. Seu sistema de redutor planetário as torna a escolha ideal para todas as aplicações de trabalho pesado onde cargas de choque e impactos são mais a regra do que a exceção. A configuração do produto é altamente versátil devido a várias opções que incluem montagem, o layout da engrenagem, o eixo de saída e a interface do motor. Todos os recursos estão disponíveis para cada um dos 18 tamanhos de quadro adequadamente espaçados, abrangendo uma faixa de torque entre 1.000 e 1.400.000 Nm. Encontrar a resposta perfeita para qualquer problema de redutor é, portanto, mais do que um desejo, é algo em que os usuários podem seguramente confiar - sempre.

Descrição Técnica

Faixa de torque

1000... 1287000 Nm

Classificação mecânica (n1 = 1500 mín-1)

até 450 kW

Relações de transmissão

3.4... 5234

Versões do redutor

Coaxial

Angular (com conjunto de caixa de transmissão angular Gleason)

Saída

Montagem na base e no flange

Eixo de saída: chaveado sólida, estriado, oco estriado,

oco estriado com eixo de contração

Entrada

adaptadores de motor IEC e NEMA

Eixo de entrada sólido com ou sem ventoinha - dims em polegadas ou centímetros.

Motores AC aplicáveis

Motores integrais e moto-freios - Série M / Série ME

Motores normalizados IEC e moto-freios - Série BN / Série BE

Motores com uma ou duas velocidades

Características do freio principal

Alimentação DC e AC

Reação do freio mais rápida por meio do retificador controlado eletronicamente

Opções do motor principal

Sensores para termistores e termostatos

Resfriamento forçado independente

Motor Weg

Descrição técnica

Rendimento Premium e Plus

Grau de proteção: IPW66

Potência: 0,12 a 50 cv

Carcaças: 63 a 200L

Polaridade: 2 a 8 polos

Tensão: 220/380 V

Vedação dos mancais: W3 Seal® *

Forma construtiva: B3D

Classe de isolamento "F" (ΔT 80 ºC)

Fator de serviço: 1.15

Resistência de aquecimento

Eixo e parafusos de fixação em aço inoxidável AISI 316

Cor: Branco - RAL 9003

Pintura antimicrobiana WEG NOBAC®

Pintura interna anticorrosiva

Tampas e caixa de ligação vedadas com Permatex®

Sistema de isolação WISE®

Apto a operar com inversor de frequência

Massa epoxi na caixa de ligação

Passo 3 (Equipe)

Utilizar um motor WEG de 1740 RPM para o misturador de ingredientes a máquina, justificar,

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 nos 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 topicalizada, 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 possui 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.

Passo 4 (Equipe)

Entregar ao professor da disciplina, em uma data estipulada por ele, um relatório chamado:

RELATÓRIO 1 – Moto-redutores, contendo a pesquisa do Passo 2 e 3 desta etapa.

ETAPA 2 (tempo para realização: 05 horas )

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

Essa atividade é importante para identificar e aprenda a calcular uma caixa de redução.

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

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Pesquisar quais os sistemas de caixa de redução mais

utilizados no mercado e justificar a resposta em no mínimo 20 linhas.

Introdução

O redutor de velocidade como o próprio nome diz tem como finalidade reduzir velocidade de rotação em eixos. Os redutores são utilizados em diversas áreas da indústria, onde são acoplados em diversos tipos de equipamentos, exemplo disso são as caixas de cambio, pois o cambio de um carro não deixa de ser um redutor de velocidade.

Tipos de redutores

Os redutores mais utilizados no mercado são os de engrenagens cilíndrica com dentes retos e eixos paralelos, engrenagem cilíndricas com dentes helicoidais e eixos paralelos e tipo coroa e rosca sem fim. Também existem os redutores chamados epicicloidais. Este tipo de redutor utiliza em sua configuração, engrenagens comuns de dentes retos e uma ou mais engrenagens de dentes internos. Os redutores epicicloidais são normalmente indicados quando se procura um sistema mais compacto e com capacidade para trabalhar com altas taxas de redução.

Redutor de engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais e eixos paralelos. Redutor do tipo "coroa e rosca sem fim" Redutor de engrenagens helicoidais

Redutores coaxiais são mais compactos e de construção sólida, são disponíveis com reduções duplas, triplas, quádruplas, e sêxtuplas, e contêm engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais esses pares de engrenagem são acondicionados em carcaças de ferro fundido com parede interna que serve de reforço e ao mesmo tempo de mancal.

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.

Passo 4 (Equipe)

Entregar ao professor da disciplina, em uma data estipulada por ele, um relatório chamado: RELATÓRIO 2 – Caixa de redução, contendo a pesquisa do Passo 1 e 2 desta etapa e o desenho esquemático do passo 3.