Tcc Empacotadora Automática para Aramados Elétricos-2022 2

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ NOME COMPLETO E POR EXTENSO DO(A) AUTOR(A) O TÍTULO DEVE SER CLARO E PRECISO: SUBTÍTULO (SE HOUVER) DEVE SER PRECEDIDO DE DOIS PONTOS CONFIRMANDO SUA VINCULAÇÃO AO TÍTULO CIDADE ANO DA ENTREGA Tabela 6-4 Fatores de confiabilidade para Sd = 0,08μm Confiabilidade % C_conf 50 1,000 90 0,897 95 0,868 99 0,814 99,9 0,753 99,99 0,702 99,999 0,659 99,9999 0,620 Tensões torcionais do eixo K_f = 1 + q_f * (K_tf - 1) Esforço Cortante Esforço Cortante (N) Distância na Viga (m) NOME COMPLETO E POR EXTENSO DO(A) AUTOR(A) O TÍTULO DEVE SER CLARO E PRECISO: SUBTÍTULO (SE HOUVER) DEVE SER PRECEDIDO DE DOIS PONTOS CONFIRMANDO SUA VINCULAÇÃO AO TÍTULO O título do trabalho constante na capa, na folha de rosto e na folha de aprovação deve ser idêntico ao registrado no Sistema Acadêmico Título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido título traduzido Trabalho de conclusão de curso de graduação/Dissertação/Tese apresentada como requisito para obtenção do título de Bacharel/Licenciado/Tecnólogo/Mestre/Doutor em Nome do Curso/Programa da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Orientador(a): Nome completo e por extenso. Coorientador(a): Nome completo e por extenso. CIDADE ANO DA ENTREGA 4.0 Internacional Esta licença permite remixe, adaptação e criação a partir do trabalho, mesmo para fins comerciais, desde que sejam atribuídos créditos ao(s) autor(es) e que licenciem as novas criações sob termos idênticos. Conteúdos elaborados por terceiros, citados e referenciados nesta obra não são cobertos pela licença. NOME COMPLETO E POR EXTENSO DO(A) AUTOR(A) TÍTULO DO TRABALHO: SUBTÍTULO (SE HOUVER) PRECEDIDO DE DOIS PONTOS Este é um modelo de folha de aprovação destinado para os TCCs e TCCEs. Para dissertações e teses, a folha de aprovação deverá ser gerada pelo Sistema Acadêmico e inserida na versão final. Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação/ Especialização apresentado como requisito para obtenção do título de Bacharel/Licenciado/Tecnológo/Especialista em Nome do Curso/Programa da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Data de aprovação: Dia/mês por extenso/ano ___________________________________________________________________________ Nome completo e por extenso do Membro 1 (de acordo com o Currículo Lattes) Titulação (Especialização, Mestrado, Doutorado) Nome completo e por extenso da instituição a qual possui vínculo ___________________________________________________________________________ Nome completo e por extenso do Membro 2 (de acordo com o Currículo Lattes) Titulação (Especialização, Mestrado, Doutorado) Nome completo e por extenso da instituição a qual possui vínculo ___________________________________________________________________________ Nome completo e por extenso do Membro 3 (de acordo com o Currículo Lattes) Titulação (Especialização, Mestrado, Doutorado) Nome completo e por extenso da instituição a qual possui vínculo CIDADE ANO DA ENTREGA Espaço destinado à dedicatória (elemento opcional). Folha que contém o oferecimento do trabalho à determinada pessoa ou pessoas. Exemplo: Dedico este trabalho à minha família, pelos momentos de ausência. AGRADECIMENTOS Certamente estes parágrafos não irão atender a todas as pessoas que fizeram parte dessa importante fase de minha vida. Portanto, desde já peço desculpas àquelas que não estão presentes entre essas palavras, mas elas podem estar certas que fazem parte do meu pensamento e de minha gratidão. Agradeço ao(a) meu(minha) orientador(a) Prof.(a) Dr.(a) Nome Completo, pela sabedoria com que me guiou nesta trajetória. Aos meus colegas de sala. A Secretaria do Curso, pela cooperação. Gostaria de deixar registrado também, o meu reconhecimento à minha família, pois acredito que sem o apoio deles seria muito difícil vencer esse desafio. Enfim, a todos os que por algum motivo contribuíram para a realização desta pesquisa. Espaço destinado aos agradecimentos (elemento opcional). Folha que contém manifestação de reconhecimento a pessoas e/ou instituições que realmente contribuíram com o(a) autor(a), devendo ser expressos de maneira simples. Exemplo: Não devem ser incluídas informações que nominem empresas ou instituições não nominadas no trabalho. Se o aluno recebeu bolsa de fomento à pesquisa, informar o nome completo da agência de fomento. Ex: Capes, CNPq, Fundação Araucária, UTFPR, etc. Incluir o número do projeto após a agência de fomento. Este item deve ser o último. Atenção: não utilizar este exemplo na versão final. Use a sua criatividade! Espaço destinado à epígrafe (e lemento opcional ). Nesta folha, o(a) autor(a) usa uma citação, seguida de indicação de autoria e ano, relacionada, preferencialmente, com o assunto tratado no corpo do trabalho. A citação deverá constar na lista de referências. Exemplo: Eu denomino meu campo de Gestão do Conhecimento, mas você não pode gerenciar conhecimento. Ninguém pode. O que você pode fazer, o que a empresa pode fazer é gerenciar o ambiente que otimize o conhecimento. (DAVENPORT; PRUSAK, 2012). RESUMO O resumo deve ressaltar de forma sucinta o conteúdo do trabalho, incluindo justificativa, objetivos, metodologia, resultados e conclusão. Deve ser redigido em um único parágrafo, justificado, contendo de 150 até 500 palavras. Evitar incluir citações, fórmulas, equações e símbolos no resumo. A referência é elemento opcional em trabalhos acadêmicos, sendo que na UTFPR adotamos por não incluí-la nos resumos contidos nos próprios trabalhos. As palavras-chave e as keywords são grafadas em ini cial minúscula quando não forem nome próprio ou nome científico e separados por ponto e vírgula. Palavras-chave: palavra 1; palavra 2; palavra 3; palavra 4. De acordo com a NBR 6028:2021, a apresentação gráfica deve seguir o padrão do documento no qual o resumo está inserido. Para definição das palavras-chave (e suas correspondentes em inglês no abstract) consultar em Termo tópico do Catálogo de Autoridades da Biblioteca Nacional, disponível em: http://acervo.bn.gov.br/sophia_web/autoridade ABSTRACT Seguir o mesmo padrão do resumo, com a tradução do texto do resumo e referência, se houver, para a língua estrangeira (língua inglesa). Keywords: word 1; word 2; word 3; word 4. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - As dimensões curriculares de pré-escolar...........................................17 Figura 2 - Glândulas exócrinas e endócrinas........................................................17 Fotografia 1 - Entrada da antiga Biblioteca da UTFPR Campus Ponta Grossa..18 Fotografia 2 - Entrada da Biblioteca Mario Vargas Llosa, Lima (Peru)...............18 Gráfico 1 - Estatística de empréstimos em janeiro de 2019.................................19 Quadro 1 - Áreas de desenvolvimento de competências.....................................19 Elemento opcional. São ilustrações: figuras, fotografias, gráficos, quadros, entre outros. Organizá-la por ordem de ocorrência no texto. Na UTFPR sugere-se adotar listas próprias, conforme a natureza da ilustração, a partir da existência de 3 itens da mesma espécie. LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Desempenho dos alunos na prova de conhecimentos específicos. .20 Tabela 2 - Situação da educação brasileira em 2002 - Ensino Médio.................20 Elemento opcional. As tabelas se diferenciam dos quadros por apresentaram, predominantemente, informações numéricas (sem os fechamentos laterais), enquanto os quadros apresentam, predominantemente, informações textuais (com os fechamentos laterais). Deve ser apresentada em lista própria, de acordo com a ordem no texto, com cada item designado por seu nome específico, acompanhado do respectivo número da página. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Coef. Coeficiente IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística NBR Normas Brasileiras UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná Elemento opcional. Relação em ordem alfabética das abreviaturas e siglas presentes no texto, seguidas do respectivo significado LISTA DE SÍMBOLOS Ca Cálcio Mg Magnésio T Temperatura V Volume P Pressão Elemento opcional. Relação dos símbolos conforme ocorrência no texto, seguidos do respectivo significado. SUMÁRIO UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ....................................13 CIDADE.....................................................................................................................13 O TÍTULO DO TRABALHO CONSTANTE NA CAPA, NA FOLHA DE ROSTO E NA FOLHA DE APROVAÇÃO DEVE SER IDÊNTICO AO REGISTRADO NO SISTEMA ACADÊMICO.............................................................................................................13 ESTE É UM MODELO DE FOLHA DE APROVAÇÃO DESTINADO PARA OS TCCS E TCCES. PARA DISSERTAÇÕES E TESES, A FOLHA DE APROVAÇÃO DEVERÁ SER GERADA PELO SISTEMA ACADÊMICO E INSERIDA NA VERSÃO FINAL........................................................................................................................13 AGRADECIMENTOS................................................................................................15 RESUMO...................................................................................................................17 LISTA DE ILUSTRAÇÕES........................................................................................19 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS...................................................................21 LISTA DE SÍMBOLOS..............................................................................................22 1 INTRODUÇÃO........................................................................................................13 1 INTRODUÇÃO........................................................................................................13 1.1 Paginação........................................................................................................... 13 1.2 Exemplos de utilização de numeração progressiva.......................................13 2 SEÇÃO PRIMÁRIA (CAIXA ALTA E NEGRITO)...................................................14 2.1 Seção secundária (negrito)...............................................................................14 2.1.1 Seção terciária (sem negrito)............................................................................14 2.1.1.1 Seção quaternária (sublinhado) .................................................................... 14 2.1.1.1.1 Seção quinária (itálico)...............................................................................14 3 DESENVOLVIMENTO............................................................................................15 3.1 Regras gerais de apresentação........................................................................15 3.2 Margens..............................................................................................................15 3.3 Espaçamento......................................................................................................15 3.4 Ilustrações.......................................................................................................... 16 3.5 Tabelas................................................................................................................ 20 3.6 Citações.............................................................................................................. 21 4 CONCLUSÃO (OU CONSIDERAÇÕES FINAIS)...................................................23 REFERÊNCIAS........................................................................................24 APÊNDICE A - Questionário de pesquisa.............................................26 APÊNDICE B - Roteiro da entrevista.....................................................28 anexo A - Lei n. 9.610, de 19 de fevereiro de 1998...............................30 O sumário é um elemento obrigatório e deve ser colocado como último elemento pré-textual. O sumário deve ser apresentado conforme segue:  Os elementos pré-textuais não devem constar no sumário;  A ordem dos elementos do sumário deve ser conforme os indicativos das seções que compõem o trabalho;  O texto de um documento deve ser dividido em seções, sendo a seção PRIMÁRIA a principal (1), seguida de outras subdivisões, como a seção Secundária (1.1); Seção terciária (1.1.1); Seção quaternária (1.1.1.1) e a Seção quinária (1.1.1.1.1). Segundo a NBR 14724:2011 a numeração progressiva das seções e a formatação das mesmas utilizadas no texto devem ser repetidas no sumário. *Para atualizar as listas e o sumário, clicar com o botão direito do mouse sobre o sumário em Atualizar campo e selecionar: Atualizar apenas o número de página ou: Atualizar o índice inteiro (dependendo da situação). A versão final dos trabalhos de conclusão deve ser entregue exclusivamente em formato PDF/A: http://portal.utfpr.edu.br/servidores/servicos-servidor/sei/manuais/manual-para-impressao-de- documentos-em-pdf-a-com-ocr.pdf 13 1 INTRODUÇÃO Parte inicial do texto, na qual devem constar o tema e a delimitação do assunto tratado, objetivos da pesquisa e outros elementos necessários para situar o tema do trabalho. Após o início de uma seção, recomenda-se a inserção de um texto ou, no mínimo, uma nota explicativa sobre a seção iniciada. Evitar, por exemplo: 1 INTRODUÇÃO 1.1 Contextualização 1.1.1 Memorial da pesquisa 1.1 Paginação Todas as folhas do trabalho, a partir da folha de rosto, devem ser contadas sequencialmente, mas não numeradas. A numeração deve ser inserida à partir da primeira folha da parte textual (Introdução), em algarismos arábicos, no canto superior direito da folha. Havendo apêndices e anexos, as suas folhas devem ser paginadas de maneira contínua. 1.2 Exemplos de utilização de numeração progressiva Nos títulos com indicativo numérico não se utilizam pontos, hífen, travessão, ou qualquer sinal após o indicativo de seção ou de título. A numeração progressiva para as seções do texto deve ser adotada para evidenciar a sistematização do conteúdo do trabalho. Destacam-se gradativamente os títulos das seções, utilizando-se tipograficamente com recursos como letra maiúscula, negrito, itálico ou sublinhado. No sumário, os títulos devem aparecer de forma idêntica ao texto. Ver os exemplos na folha seguinte: 14 2 SEÇÃO PRIMÁRIA (CAIXA ALTA E NEGRITO) As seções primárias devem iniciar sempre em páginas distintas. Entre uma seção e outra sempre haverá um texto. Texto justificado, com recuo especial na primeira linha de 1,5 cm. Não utilizar tab (1,25 cm). Os títulos das seções devem ser separados do texto que os precede por 1 (um) espaço (1,5 cm). 2.1 Seção secundária (negrito) Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. 2.1.1Seção terciária (sem negrito) Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. 2.1.1.1 Seção quaternária (sublinhado) Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. 2.1.1.1.1 Seção quinária (itálico) Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. 15 3 DESENVOLVIMENTO Parte principal do trabalho, que contém a exposição ordenada e pormenorizada do assunto. É composta de revisão de literatura, dividida em seções e subseções, material e métodos e/ou metodologia e resultados, agora descritos detalhadamente. Cada seção ou subseção deverá ter um título apropriado ao conteúdo. Deve-se utilizar sempre a terceira pessoa do singular na elaboração do texto, mantendo-se a forma impessoal. 3.1 Regras gerais de apresentação Constituem-se como padrão para apresentação de trabalhos acadêmicos:  Tamanho da fonte: Arial ou Times New Roman, tamanho 12. Deve-se utilizar apenas um dos tipos escolhidos em todo o trabalho. Fonte tamanho 10 para citações de mais de três linhas, notas de rodapé e legendas, corpo e fonte das ilustrações e tabelas e paginação.  Formato do título: o título do trabalho, na capa e na folha de rosto, deve aparecer em CAIXA ALTA, negrito, centralizado e fonte tamanho 12. Havendo subtítulo, este deve ser precedido por dois pontos, escrito também em CAIXA ALTA, negrito e sem ponto final;  Parágrafo: com recuo na primeira linha de 1,5 cm, justificado, sem espaçamento anterior ou posterior. 3.2 Margens Utilizar margens esquerda e superior de 3 cm; e margens direita e inferior de 2 cm; Tamanho do papel: A4; Cabeçalho e rodapé: 1,25 cm. 3.3 Espaçamento As notas, as referências e a natureza do trabalho devem ser digitadas em espaço simples; Todo o texto deve ser formatado com espaço de 1,5 cm entre linhas (sem espaçamento antes/depois). As citações com mais de três linhas (longas) são em espaço simples e com recuo de 4 cm da margem esquerda. “As referências devem ser elaboradas em 16 espaço simples, alinhadas à margem esquerda do texto e separadas entre si por uma linha em branco de espaço simples”. (ABNT, 2018). 3.4 Ilustrações São ilustrações: figuras, quadros, gráficos, fotografias, retratos, desenhos, gravuras, imagens, fluxogramas, organogramas, esquemas, mapas, plantas e diferenciam-se das tabelas. As ilustrações devem ser inseridas o mais próximo possível do texto a que se refere, mas mantendo um espaço (1,5 cm) de separação. Qualquer que seja o tipo de ilustração, sua identificação deve ser posicionada na parte superior, precedida da palavra designativa, seguida de seu número de ordem de ocorrência no texto, em algarismos arábicos, do respectivo título e/ou legenda. A fonte deve ser tamanho 1 0. Após a legenda, deve-se apresentar ilustração e em seguida citar a fonte de onde foi retirada a ilustração, exemplo: Fonte: Autor (data), bem como deve-se referenciá-la, de forma completa, na seção Referências. * Para inserir legendas nas ilustrações e tabelas: 1) Na guia Referências, no grupo Legendas, clicar em Inserir Legenda. 2) Na lista Rótulo, selecionar o rótulo que descreve melhor o objeto. Se a lista não contiver o rótulo correto, clicar em Novo Rótulo, digitar o novo rótulo na caixa Rótulo e clicar em OK. 3) Digitar o texto, incluindo a pontuação que deseja exibir depois do rótulo e clicar enter para utilizar a formatação apropriada para a Fonte. Utilizar sempre a primeira linha da folha. A seguir, um modelo de formatação de figura: 17 Figura 1 - As dimensões curriculares de pré-escolar Fonte: Centro Social de Azurva (2020) Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. Figura 2 - Glândulas exócrinas e endócrinas Fonte: Adaptado de Ross e Pawlina (2018, p. 144) A seguir, um modelo de formatação de fotografia: 18 Fotografia 1 - Entrada da antiga Biblioteca da UTFPR Campus Ponta Grossa Fonte: Autoria própria (2014) Atenção: As fontes das ilustrações e tabelas também deverão constar na lista de referências, ou indicar como Fonte: Autoria própria (ano), se for o caso. Na UTFPR adotou-se negrito e centralizado nas legendas e fonte das ilustrações e tabelas. Fotografia 2 - Entrada da Biblioteca Mario Vargas Llosa, Lima (Peru) Fonte: Autoria própria (2019) A seguir, um modelo de formatação de gráfico: 19 Gráfico 1 - Estatística de empréstimos em janeiro de 2019 Livros; Series1; 12; 22% Periódicos; Series1; 25; 46% Anais; Series1; 17; 31% Livros Periódicos Anais Fonte: UTFPR (2019) Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. Modelo de formatação de quadros (prevalecem informações textuais). Quadro 1 - Áreas de desenvolvimento de competências Áreas de desenvolvimento Descrição 1. Competências sobre processos Conhecimento nos processos de trabalho 2. Competências técnicas Conhecimento técnico nas tarefas a serem desempenhadas e tecnologias empregadas nestas tarefas 3. Competências sobre a organização Saber organizar os fluxos de trabalho 4. Competências de serviço Aliar as competências técnicas com o impacto que estas ações terão para o cliente consumidor 5. Competências sociais Atitudes que sustentam o comportamento do indivíduo: saber comunicar-se e responsabilizar-se pelos seus atos. Fonte: Fleury e Fleury (2018) Para quadros que ocupam mais de uma folha, não é necessária nenhuma sinalização. Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. 20 3.5 Tabelas Deve-se seguir tal padrão em todo o trabalho, constando também na lista de tabelas, separada da lista de ilustrações. As tabelas se diferenciam dos quadros por não apresentarem os fechamentos laterais1. Modelo de formatação de tabelas (prevalecem informações numéricas). Tabela 1 - Desempenho dos alunos na prova de conhecimentos específicos Média CEFET BRASIL Curso concluintes ingressantes concluintes ingressantes Matemática 27,8 22,5 27,1 22,4 Letras 32,3 31,5 30,9 26,5 Geografia 38,4 34,2 34,6 29,5 Ciências Biológicas 26,4 23,6 26,6 21,9 Fonte: INEP (2016) Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. Texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto, texto. Para tabelas que ocupam mais de uma folha: deve-se repetir a legenda, na primeira parte não apresentar a linha de fechamento e inserir as sinalizações: continua, continuação (quando ocupar mais de 2 folhas) e conclusão. Tabela 2 - Situação da educação brasileira em 2002 - Ensino Médio (continua) Taxa de repetência no Ensino Médio (%) Taxa de evasão no Ensino Médio (%) Taxa de analfabetismo da população de 15 a 17 Sul … … … Paraná 19,3 8 1,4 Rio Grande do Sul 23,3 7,7 1,1 Santa Catarina 20,6 9,5 1,4 1 Para as regras gerais de apresentação das tabelas consultar: IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). Normas para Apresentação Tabular. 3. ed. Rio de Janeiro: IBGE, 1993. Disponível em: http://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv23907.pdf 21 Tabela 2 - Situação da educação brasileira em 2002 - Ensino Médio (conclusão) Taxa de repetência no Ensino Médio (%) Taxa de evasão no Ensino Médio (%) Taxa de analfabetismo da população de 15 a 17 Sudeste ... ... ... Espírito Santo 17,4 5,2 2,2 Minas Gerais 14,2 7,2 2,1 Rio de Janeiro 22,4 6,5 1,3 São Paulo 11,5 7,6 0,8 Nota: As notas (quando houver) deverão ser apresentadas antes da apresentação da fonte. Fonte: Brasil (2014) 3.6 Citações É fundamental nesta etapa a ética e a honestidade intelectual, atribuindo autoria a quem realmente contribuiu para o desenvolvimento do estudo em questão. Neste processo usam-se as citações, definidas como “menção de uma informação extraída de outra fonte”. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2002, p. 1)2. A transcrição, literal ou não, seguida da referência adequada, torna-se uma citação como classificada por normas. Entretanto, a mesma transcrição ou cópia, sem atender os ditames da norma, torna-se um plágio. O plágio é passível de restrições legais e penais. A Lei n. 9.610, de 19/02/1998, regula os direitos autorais no Brasil, prevendo as sanções legais pertinentes; já o Código Penal, no seu Artigo 184, aponta as sanções penais. As citações curtas diretas, aquelas com até três linhas, aparecem diretamente no texto, destacadas entre aspas (“...”), precedidas ou sucedidas da indicação de autoria. Exemplo: O autor lembra, contudo, a análise precursora de Leonard-Barton (1998, p. 48) sobre alguns “aspectos limitantes das competências, ou aptidões, essenciais, que as transformam em limitações estratégicas”. Quando a autoria for inserida entre parênteses, esta deverá ser apresentada em caixa alta, conforme no exemplo a seguir: O autor lembra, contudo, a análise precursora sobre alguns “aspectos limitantes das competências, ou aptidões, essenciais, que as transformam em limitações estratégicas”. (LEONARD-BARTON, 1998, p. 48). 2 Para as regras gerais de apresentação das citações consultar: ABNT NBR 10520/2002: Informação e Documentação - Citações Em Documentos - Apresentação. 22 Exemplo de citação direta longa (com mais de 3 linhas): O contexto capacitante não significa necessariamente um espaço físico. Em vez disso, combina aspectos de espaço físico (como o projeto de um escritório ou operações de negócios dispersas), espaço virtual (e-mail, Intranets, teleconferências) e espaço mental (experiências, idéias e emoções compartilhadas). Acima de tudo, trata-se de uma rede de interações, determinada pela solicitude e pela confiança dos participantes. (VON KROGH; ICHIJO; NONAKA, 2001, p. 66). As citações das obras que possuírem até 3 autores deverão constar os 3 autores na citação. Já para as citações das obras que possuírem mais de 3 autores deverão constar apenas o nome do(a) primeiro(a) autor(a) seguido da palavra et al. (em itálico) que em latim significa: e outros. Quanto ao apud (palavra em latim que significa: citado por) recomendamos evitá-la ao máximo pois acredita-se que com os recursos informacionais disponíveis atualmente a maioria das obras estão acessíveis para consulta, seja através dos acervos das bibliotecas, ou mesmo por aquisição da obra necessária ao desenvolvimento do estudo. No caso da utilização do apud apresentá-lo sem itálico. Exemplo de citação de citação (uso do apud): No modelo serial de Gough (1972 apud NARDI, 1993), o ato de ler envolve um processamento serial que começa com a fixação ocular sobre o texto, prosseguindo da esquerda para a direita de forma linear. Todos as obras efetivamente citadas no trabalho deverão constar na lista de referências. Obras que não constarem citadas no texto não deverão constar nesta lista. 23 4 CONCLUSÃO (OU CONSIDERAÇÕES FINAIS) Parte final do texto, na qual se apresentam as conclusões do trabalho acadêmico, usualmente denominada Considerações Finais. Pode ser usada outra denominação similar que indique a conclusão do trabalho. 24 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6023: informação e documentação: referências: elaboração. Rio de Janeiro: ABNT, 2018. (Modelo de referência com pessoa jurídica). ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 10520: informação e documentação: citações em documentos - apresentação. Rio de Janeiro: ABNT, 2002. (Pessoa jurídica). ANDRADE, M. M. Competências requeridas pelos gestores de Instituições de ensino superior privadas: um estudo em Curitiba e região metropolitana. 2005. Dissertação (Mestrado em Tecnologia) - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2005. (Trabalhos acadêmicos). BRASIL. Lei n. 9.610, de 19 de fevereiro de 1998. Altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos autorais e dá outras providências. Brasília: Casa Civil, 1998. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/L9610.htm. Acesso em: 11 mar. 2016. (Leis, decretos, portarias, etc.). BRASIL. Ministério da Educação. Relatório educação para todos no Brasil 2000- 2015: versão preliminar. [Brasília]: [MEC], 2014. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/index.php? option=com_docman&view=download&alias=15774-ept- relatorio-06062014&Itemid=30192. Acesso em: 12 fev. 2020. (Instituição governamental). CENTRO SOCIAL DE AZURVA. As dimensões curriculares de pré-escolar. Valência - Pré-escolar. Disponível em: https://centrosocialazurva.org/seccao.php? s=pre-escolar. Acesso em: 7 ago. 2020. CÓDIGO de Catalogação Anglo-Americano. 2. ed. São Paulo: FEBAB, 1983-1985. (Obra sem autoria - entrada pelo título). DAVENPORT, T. H.; PRUSAK, L. Conhecimento empresarial: como as organizações gerenciam o seu capital intelectual. Rio de Janeiro: Campus, 2012. (Livro com subtítulo). FLEURY, A. C. C.; FLEURY, M. T. L. Estratégias empresariais e formação de competências: um quebra-cabeça caleidoscópico da indústria brasileira. 3. ed. São Paulo: Atlas, 2018. (Livro com subtítulo e edição). INEP (Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira). Sistema Nacional de Avaliação da Educação Superior. Relatório dos cursos avaliados em 2015. Brasília: INEP, 2016. (Pessoa jurídica). KOTLER, P.; KARTAJAYA, H.; SETIAWAN, I. Marketing 3.0: as forças que estão definindo o novo marketing centrado no ser humano. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. E-book. Disponível em: https://bibliotecas.sebrae.com.br/chronus/ARQUIVOS_CHRONUS/bds/bds.nsf/ 3472e2ca0932a98d7edbc110c8c58de9/$File/9938.pdf. Acesso em: 8 fev. 2021. 25 LEONARD-BARTON, D. Nascentes do saber. Rio de Janeiro: FGV, 1998. (Livro). MONTEIRO, S. Breve espaço entre cor e sombra: o romance da maturidade literária de Cristóvão Tezza. Revista de Letras, Curitiba, v. 13, n. 11, p. 183-200, dez. 2009. (Artigo de periódico). RENAUX, D. P. B.; et al. Gestão do conhecimento de um laboratório de pesquisa: uma abordagem prática. In: SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE GESTÃO DO CONHECIMENTO. 4., 2001, Curitiba. Anais [...] Curitiba: PUC-PR, 2001. p. 195- 208. (Trabalho publicado em evento). ROSS, M. H.; PAWLINA, W. Histologia: texto e atlas. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. E-book. Disponível em: https://webapp.utfpr.edu.br/bibservices/minhaBiblioteca?ISBN=9788527729888. Acesso em: 18 maio 2021. SEBRAE (Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas). Entenda a importância da normalização para o seu negócio. Normas técnicas. 8 jan. 2016. Disponível em: http://www.sebrae.com.br/sites/PortalSebrae/artigos/entenda-a- importancia-da-normalizacao-para-o-seu-negocio. Acesso em: 11 mar. 2016. (Material disponível na Internet). UTFPR (Universidade Tecnológica Federal do Paraná) - Diretoria de Graduação e Educação Profissional. Departamento de Biblioteca. Relatório de gestão: 2020. Ponta Grossa, [s.n.], 2020. (Relatório técnico). (Pessoa jurídica). VON KROGH, G.; ICHIJO, K.; NONAKA, I. Facilitando a criação de conhecimento: reinventando a empresa com o poder da inovação contínua. Rio de Janeiro: Campus, 2001. (Livro com subtítulo). Todas as referências alinhadas à margem esquerda. Mais informações consultar: ABNT NBR 6023. 26 APÊNDICE A - Questionário de pesquisa Elemento opcional. Quando é elaborado pelo(a) autor(a). Esta é apenas uma página de apresentação - em seguida, incluir o apêndice. Centralizar o título verticalmente e alinhar com os demais elementos. 27 Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Diretoria de Graduação e Educação Profissional Secretaria de Gestão Acadêmica Departamento de Biblioteca APLICAÇÃO DO QUESTIONÁRIO PARA TRABALHOS ACADÊMICOS 1. Você tem conhecimento do trabalho que está sendo realizado na UTFPR que criará o padrão da instituição para elaboração de trabalhos acadêmicos? EM G PG P TA TOTAL Sim Não 2. Se a resposta da pergunta anterior foi afirmativa, de que maneira tomou conhecimento? EM G PG P TA TOTAL Pela Internet, na página da instituição Pelo jornal da instituição Por outra maneira 3. Na realização de trabalhos acadêmicos (relatório, TCC, dissertação, tese, etc.) você costuma consultar normas que norteiam a elaboração dos mesmos? EM G PG P TA TOTAL Sempre Nunca Às vezes 4. Se utiliza normas para elaboração de trabalhos acadêmicos, quais costuma consultar? EM G PG P TA TOTAL ABNT UFPR A que seu orientador passou A elaborada pela biblioteca e professores de nosso Campus De outra instituição 28 APÊNDICE B - Roteiro da entrevista 29 ROTEIRO DE ENTREVISTA 1- Identificação Pessoal: Nome: _____________________________________________________________ D/N: ______________________________________________________________ Nacionalidade: ______________________________________________________ Sexo:______________________________________________________________ Idade:______________________________________________________________ Outras pessoas que moram na casa: Informante: _________________________________________________________ 2- Encaminhado por: _________________________________________________ Motivo da solicitação: _________________________________________________ 3 - Antecedentes Pessoais: 3.1- Concepção Quanto tempo após o casamento?_______________________________________ Foi desejada?_______________________________________________________ Sexo esperado?_____________________________________________________ Abortos anteriores (espontâneos ou provocados e época)_____________________ Observações:_______________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 30 anexo A - Lei n. 9.610, de 19 de fevereiro de 1998 31 Presidência da República Casa Civil Subchefia para Assuntos Jurídicos LEI Nº 9.610, DE 19 DE FEVEREIRO DE 19983. Altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos autorais e dá outras providências. O PRESIDENTE DA REPÚBLICA Faço saber que o Congresso Nacional decreta e eu sanciono a seguinte Lei: Título I - Disposições Preliminares Art. 1º Esta Lei regula os direitos autorais, entendendo-se sob esta denominação os direitos de autor e os que lhes são conexos. Art. 2º Os estrangeiros domiciliados no exterior gozarão da proteção assegurada nos acordos, convenções e tratados em vigor no Brasil. Parágrafo único. Aplica-se o disposto nesta Lei aos nacionais ou pessoas domiciliadas em país que assegure aos brasileiros ou pessoas domiciliadas no Brasil a reciprocidade na proteção aos direitos autorais ou equivalentes. Art. 3º Os direitos autorais reputam-se, para os efeitos legais, bens móveis. Art. 4º Interpretam-se restritivamente os negócios jurídicos sobre os direitos autorais. Art. 5º Para os efeitos desta Lei, considera-se: I - publicação - o oferecimento de obra literária, artística ou científica ao conhecimento do público, com o consentimento do autor, ou de qualquer outro titular de direito de autor, por qualquer forma ou processo; II - transmissão ou emissão - a difusão de sons ou de sons e imagens, por meio de ondas radioelétricas; sinais de satélite; fio, cabo ou outro condutor; meios óticos ou qualquer outro processo eletromagnético; III - retransmissão - a emissão simultânea da transmissão de uma empresa por outra; IV - distribuição - a colocação à disposição do público do original ou cópia de obras literárias, artísticas ou científicas, interpretações ou execuções fixadas e fonogramas, mediante a venda, locação ou qualquer outra forma de transferência de propriedade ou posse; V - comunicação ao público - ato mediante o qual a obra é colocada ao alcance do público, por qualquer meio ou procedimento e que não consista na distribuição de exemplares; VI - reprodução - a cópia de um ou vários exemplares de uma obra literária, artística ou científica ou de um fonograma, de qualquer forma tangível, incluindo qualquer armazenamento permanente ou temporário por meios eletrônicos ou qualquer outro meio de fixação que venha a ser desenvolvido; VII - contrafação - a reprodução não autorizada; VIII - obra: a) em co-autoria - quando é criada em comum, por dois ou mais autores; b) anônima - quando não se indica o nome do autor, por sua vontade ou por ser desconhecido; c) pseudônima - quando o autor se oculta sob nome suposto; d) inédita - a que não haja sido objeto de publicação; e) póstuma - a que se publique após a morte do autor; f) originária - a criação primígena; g) derivada - a que, constituindo criação intelectual nova, resulta da transformação de obra originária; h) coletiva - a criada por iniciativa, organização e responsabilidade de uma pessoa física ou jurídica, que a publica sob seu nome ou marca e que é constituída pela participação de diferentes autores, cujas contribuições se fundem numa criação autônoma; i) audiovisual - a que resulta da fixação de imagens com ou sem som, que tenha a finalidade de criar, por meio de sua reprodução, a impressão de movimento, independentemente dos processos de sua captação, do suporte usado inicial ou posteriormente para fixá-lo, bem como dos meios utilizados para sua veiculação; IX - fonograma - toda fixação de sons de uma execução ou interpretação ou de outros sons, ou de uma representação de sons que não seja uma fixação incluída em uma obra audiovisual; X - editor - a pessoa física ou jurídica à qual se atribui o direito exclusivo de reprodução da obra e o dever de divulgá-la, nos limites previstos no contrato de edição; XI - produtor - a pessoa física ou jurídica que toma a iniciativa e tem a responsabilidade econômica da primeira fixação do fonograma ou da obra audiovisual, qualquer que seja a natureza do suporte utilizado; XII - radiodifusão - a transmissão sem fio, inclusive por satélites, de sons ou imagens e sons ou das representações desses, para recepção ao público e a transmissão de sinais codificados, quando os meios de decodificação sejam oferecidos ao público pelo organismo de radiodifusão ou com seu consentimento; XIII - artistas intérpretes ou executantes - todos os atores, cantores, músicos, bailarinos ou outras pessoas que representem um papel, cantem, recitem, declamem, interpretem ou executem em qualquer forma obras literárias ou artísticas ou expressões do folclore. Art. 6º Não serão de domínio da União, dos Estados, do Distrito Federal ou dos Municípios as obras por eles simplesmente subvencionadas. 3 Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9610.htm. UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA FABRÍCIO CAPELLIN PATO BRANCO 2021 PROJETO DE UMA EMPACOTADORA AUTOMÁTICA PARA ARAMADOS METÁLICOS TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO FABRICIO CAPELLIN PROJETO DE UMA EMPACOTADORA AUTOMÁTICA PARA ARAMADOS METÁLICOS Trabalho de Conclusão de Curso de graduação, apresentado à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso 1, do Curso de Engenharia Mecânica do Departamento Acadêmico de Mecânica – DAMEC – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Câmpus Pato Branco, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Mecânico. Orientador: Prof. Dr. Robson Trentin PATO BRANCO 2021 3 EPÍGRAFE Eu sou aquele que foge tanto dos vivos quanto dos mortos. Caçado por saqueadores. Assombrado por aqueles que não consegui proteger. Assim, eu existo neste deserto. Um homem reduzido a um único instinto: sobreviver (MAX, Mad). 4 RESUMO CAPELLIN, Fabrício. Projeto de uma empacotadora automática para aramados metálicos, 2021. Trabalho de Conclusão de Curso – Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2021. Apesar da existência de diversos tipos de empacotadoras no mercado é quase que inexistente a presença destas maquinas voltadas para uso em peças metálicas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto de uma empacotadora automática para peças metálicas voltada para a empresa Aramart de Pato Branco Paraná, focando na diminuição de custos e agilidade de produção. Palavras-chave: Projeto preliminar – Empacotadora Automática - Desenvolvimento – Flow Pack. 5 ABSTRACT CAPELLIN, Fabrício. Project of na packing machine for metallic wires, 2021. Trabalho de Conclusão de Curso – Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2021. Despite the existence of several types of packaging machines in the market, the presence of these machines for use in metallic parts is almost non-existent.This work presents the development of a project of an automatic packaging machine for metallic parts for the company Aramart of Pato Branco Paraná, focusing on cost reduction and production agility. Keywords: Preliminary design - Automatic Packer - Development - Flow Pack. 6 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Embaladora Maksiwa de barras de sabão................................................14 Figura 2 - Divisão estrutural da empacotadora..........................................................15 Figura 3 - Ciclo dos CLPs..........................................................................................18 Figura 4 - Partes principais do CLP...........................................................................19 Figura 5 - Exemplo de seladora.................................................................................20 Figura 6 - Exemplo de esteira....................................................................................21 Figura 7 - Inversor CFW 300......................................................................................22 Figura 8 - Formulação e cálculo do problema............................................................25 7 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Estimativa de investimento.........................................................................15 8 LISTAS DE ABREVIATURAS E SIGLAS - Comprimento cm PEBD Polietileno de Baixa Densidade - - Unidade de medida de potência watts CAD Computer Aided Design - - Volts V K Grandeza - CLP Controlador Logico Programável - CPU Unidade Central de Processamento - Tempo ms CA Corrente Alternada A NR Norma Regulamentadora - EPROM Memória Programável Apagável Somente de Leitura - ρ Densidade g/cm3 - Temperatura °C EPI . Equipamento de Proteção Individual - SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 10 1.1 OBJETIVOS .................................................................................................. ...... 11 1.1.1 Objetivo Principal ...................................................................................... ... 11 9 1.1.2 Objetivos Específicos ................................................................................. ...... 11 1.2 JUSTIFICATIVA ............................................................................................ ...... 12 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 13 2.1 MÁQUINAS EMPACOTADORAS ....................................................................... 13 2.2 ESTRUTURA DA MÁQUINA ............................................................................... 15 2.3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL ..................................................... 16 2.4 SISTEMA DA SELADORA .................................................................................. 19 2.5 OUTRAS PARTES E COMPONENTES .............................................................. 20 2.5.2 Inversores de Frequência ................................................................................. 21 2.6 EMBALAGEM ............................................................................................... ....... 22 2.7 NR12 ............................................................................................................. ...... 22 2.7.1 Ergonomia ................................................................................................. ....... 23 2.7.2 Sistemas De Segurança ................................................................................... 24 3 METODOLOGIA ........................................................................................ ............ 25 3.1 ESTÁGIO DE DEFINIÇÃO .................................................................................. 26 3.3 ESTÁGIO DE PROJETO DETALHADO .............................................................. 26 10 3.5 PESQUISA DE SUPORTE .................................................................................. 26 3.6 FERRAMENTAS E RECURSOS COMPUTACIONAIS ....................................... 27 4 RESULTADOS ESPERADOS ............................................................................... 28 5 CONCLUSÕES ...................................................................................................... 29 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 30 1 INTRODUÇÃO Localizada na Rua 15 de Fevereiro, 324, São Roque do Chopim, Pato Branco, Paraná, a Aramart Industria de Aramados, empresa onde é desenvolvido o projeto, é focada na produção de acessórios para fogões. Hoje a Aramart é uma empresa em constante modernização, automatizando processos e incrementando o controle de qualidade. Possui como clientes grandes empresas como Atlas Eletrodomésticos, Whirlpool Latin América, Fogões Mueller, Fogões Fischer, Britânia, Fogões Braslar, Tecnovidro, Fogões Petrycoski, Fogões Oeste, entre outros, fornecendo trempes, grades e acessórios da linha tubular e puxadores de alto padrão de qualidade. Com um crescimento de 60% na demanda de produção nos dois últimos anos, alguns processos de produção ficaram desatualizados e com alta necessidade de incremento de produção, surgindo a necessidade de melhorias e implementações nas linhas de produção. Atualmente o processo de empacotamento de todos os produtos produzidos na empresa é feita manualmente, onde são empregados 9 funcionários em dois turnos de 8 horas. No local há apenas uma esteira que é destinada a movimentação das peças. As peças são colocadas no início da esteira e os funcionários que ficam nas bordas da esteira fazem o processo de embalagem, ao fim da esteira ficam alocados mais dois funcionários responsáveis pela retirada das peças já empacotadas. Sendo a revolução industrial um processo de enormes mudanças nos processos produtivos e de produção, através do uso de energia a vapor e mecanização da produção, a automatização de serviços e manufaturas ganhou 11 imensa ênfase, permitindo um grande desenvolvimento das máquinas, principalmente da área têxtil. Com essa temática, a automação industrial passa a ter importante papel na indústria, buscando cada vez mais níveis elevados de produção, com redução de custos, as empresas estão sendo obrigadas a investir em aperfeiçoamentos e otimização das tarefas fabris. Também, entendendo a Indústria 4.0 como uma evolução dos sistemas produtivos industriais, a automação industrial passa a ser porta para a indústria 4.0, sendo a maneira mais eficiente de aumentar a produção e eficiência na produção, reduzir os custos, melhorar a ergonomia e elevar o rendimento do trabalho como nunca ocorreu antes. Com um consumidor cada vez mais crítico, a necessidade de elevados padrões de qualidade e a constante busca por diminuição nos custos dos processos de produção, a importância da automação industrial dentro das empresas reflete na adoção de cadeias produtivas que sejam especializadas e assim garantam o abastecimento dos estoques, mas também a sobrevivência das empresas que precisam se adequar a tais necessidades. Relacionando as atuais necessidades nos processos de produção, com os conceitos de automação industrial surgidos com a revolução industrial no século XVIII, surgiu a necessidade de estudo de caso da implantação de uma empacotadora automática na empresa Aramart. 1.1 OBJETIVOS 1.1.1 Objetivo Principal O presente trabalho tem por objetivo projetar uma máquina empacotadora automática para a empresa Aramart Indústria de Aramados e estudar quais serão seus impactos na linha de produção caso sua implantação seja feita. 1.1.2 Objetivos Específicos Estudar o funcionamento de uma máquina de empacotamento automática Projetar uma empacotadora automática de acordo com as necessidades específicas da empresa. 12 Empacotar peças metálicas, de diferentes forma e tamanhos, sendo o tamanho máximo é de 45cm de comprimento e 24cm de largura. Analisar a viabilidade técnica e financeira para sua implantação. Analisar mudanças dos custos de operações e melhoras dos tempos de empacotamento. Empacotadora deve suprir a necessidade de produtividade máxima, de 1250 peças/hora, para uma jornada de trabalho de 16 horas diárias. 1.2 JUSTIFICATIVA Passando por um processo de modernização das suas linhas de produção com o objetivo de aumentar sua capacidade produtiva, a empresa em questão aposta atualmente na automação das linhas, com o grande crescimento da produção nos último dois anos, algumas áreas da produção estão um pouco obsoletas e não são mais capazes de suprir as necessidades atuais. 13 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 MÁQUINAS EMPACOTADORAS Uma empacotadora automática industrial se caracteriza como um equipamento que serve para embalar produtos. Esse objeto é muito utilizado por empresas dos vários segmentos industriais, pois permite maior agilidade na produção, além de ser um método mais funcional e assertivo (SCM AUTOMAÇÃO). Os principais tipos de máquinas empacotadoras automáticas encontrados no mercado se destinam a área de alimentos, cosméticos, farmacêuticos, metalurgia e plásticos, entretanto, mesmo após uma vasta pesquisa nada foi encontrado para o empacotamento de médios e grandes peças de metais, onde se aplica a necessidade da empresa, surgindo assim, a necessidade deste trabalho. Possuindo grande versatilidade, pois podem ser configuradas para lidar com produtos dentro de um mesmo padrão ou não, podendo haver alterações e diversos comandos distintos, basta alterações rápidas, se ajusta ao que for necessário na produção (LC EMPACOTADORS, 2020). Os principais fornecedores de empacotadoras são LC Empacotadoras, SCM Automação, Maksiwa e mais especificamente na região do Paraná a Cetro Maquinas. Na figura 1 é mostrada uma embaladora Gênesis Speed da Maksiwa, que é um equipamento para aplicação exclusiva na embalagem de sabão em barras pelo processo de termo encolhimento, configurável para embalar barras tanto na forma agrupada como na forma unitária e com capacidade de produção de até 70 embalagens por minuto. A material de embalagem usado é o polietileno de baixa densidade (PEBD), potência nominal de 16KW, tensão de acionamento de 380V e preço de compra em cerca de R$150000 (variando de acordo com a necessidade de alterações). 14 Figura 1 – Embaladora Maksiwa de barras de sabão Fonte: https://maksiwa.com/categoria-produto/linha-embalagens/. 2.1.1 Importância das Empacotadoras O grande benefício que a empacotadora automática oferece, é o ganho de produtividade, fazendo com que sejam amplamente utilizadas nas mais diversas áreas alimentícias, farmacêuticas, de cosméticos, peças plásticas etc. Através do processo de empacotamento automático, é possível padronizar o tempo de produção, evitando desperdício de recursos e matéria prima, além de não se fazer necessário um operador que fique constantemente manuseando o equipamento. São equipamentos que proporcionam agilidade e versatilidade, sendo possível embalar com velocidade uma enorme gama de diferentes objetos. Algumas Máquinas alcançam marcas de 6000 peças/pacotes por hora. Como principal argumentação para a implantação temos o retorno do investimento, por se tratar de um baixo investimento, tendo em vista que é possível aumentar a produção e lucratividade com um simples processo de automação. A tabela 1 mostra uma estimativa básica de valor de investimento, descrevendo os principais gastos. 15 Tabela 1 - Estimativa de investimento. Descrição Valor(R$) Mão de obra 15000 Matéria prima metálica 26000 Componentes elétricos 19000 Outros 5000 Investimento total 65000 Fonte: O autor (2021). 2.2 ESTRUTURA DA MÁQUINA A estrutura da empacotadora é dividida em 4 partes principais, compostas por: CLP, inversores de frequência, seladora e as esteiras. No quadro de comando ficam os componentes elétricos responsáveis por comandar a máquina, como inversores de frequência, CLP, contatoras, relés etc. Empacotar seus produtos com eficiência é uma das partes mais importantes de qualquer negócio. Para manter o sistema de empacotamento funcionando corretamente e na velocidade certa, é necessário garantir que cada subsistema e componente esteja sempre em excelente estado de funcionamento. Isso também significa que você precisa ter os componentes certos para o seu produto e o sistema de embalagem necessário. Na figura 2 aparece um exemplo de uma empacotadora antiga presente na empresa, nela é identificado parte da estrutura principal de qual é composta a empacotadora. Figura 2 - Divisão estrutural da empacotadora. 16 Fonte: O autor (2021). 2.3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL Controlador Lógico Programável (CLP) é um equipamento, como o próprio nome já diz, que desempenha funções de controlar e monitorar processos, suas configurações são alteradas de acordo com as necessidades do usuário. CLPs são hoje a tecnologia de controle de processos industriais mais amplamente utilizada. Um CLP é um tipo de computador industrial que pode ser programado para executar funções de controle, esses controladores reduziram muito a fiação associada aos circuitos de controle convencional a relé, além de apresentar outros benefícios, como a facilidade de programação e instalação, controle de alta velocidade, compatibilidade de rede, verificação de defeitos e conveniência de teste e alta confiabilidade (FRANK D. PETRUZELLA, 2014). O CLP foi desenvolvido para atender as necessidades da indústria automobilística americana (General Motors). Suas primeiras aplicações foram na divisão de hidramática da GM em 1968 (FABRICIA NERES, 2017). 2.3.1 Tipos Mais Usados Em ambientes industriais o CLP é um equipamento muito utilizado, porém não existe apenas um CLP, são diversas as marcas e modelos de CLPs. Não existe uma padronização nos números de entradas e saídas (digitais ou analógicas) ou tamanho de memória (FABRICIA NERES, 2017). De forma geral podemos classificar os CLPs do seguinte modo, compacto ou modular. 2.3.1.1 Compacto 17 De tamanho menor, possuem fonte de alimentação, CPU e módulos de entrada e saída em único equipamento. São menos complexos que os modulares e tem menos funções, geralmente apresentam menor preço de mercado. 2.3.1.2 Modular Cada módulo executa uma função, ou seja, cada elemento é inserido de forma modular em racks, aumentando consideravelmente sua capacidade de operação e sua flexibilidade, sendo utilizados quando se exige um nível elevado de complexidade. 2.3.2 Princípio De Funcionamento Os CLPs agem de forma sequencial, agindo por etapas de varreduras (a ordem de grandeza do tempo de varredura total está entre 1ms e 100ms). São 4 as etapas (Figura 3), início, leitura das entradas, execução do programa e atualização das saídas. • Início: Verifica o funcionamento do CPU, estado das chaves, memórias, programa do usuário, existência de erros e falhas, por fim, desativa todas as saídas; • Leitura das entradas: Identifica cada uma das entradas, testando se há acionamento; • Executa o programa: Executa o programa de controle do usuário; • Atualiza as saídas: Através das instruções do usuário sobre qual ação tomar em caso de acionamento das entradas, o CLP atualiza a memória imagem das saídas. As saídas são acionadas ou desativadas conforme a determinação do CPU, então um novo ciclo é iniciado. 18 Figura 3 - Ciclo dos CLPs Fonte: O autor (2021). 2.3.3 Partes De Um CLP Um CLP pode ser dividido em 5 partes, como mostra a Figura 4. • Fonte de alimentação: Sua função é fornecer energia para o CLP. A tensão de alimentação pode ser 110V CA, 220V CA ou 24V CC; • Unidade Central de Processamento (CPU): Responsável pela manipulação das informações; • Memórias: Existe a memória EPROM (Memória do Programa Monitor), responsável pelo sistema operacional, start do CLP, sequência de operações e drivers, entretanto, o usuário não possui acesso. A memória • 19 do usuário, que armazena o programa desenvolvido, as configurações de dados, imagens de dados e o buffer de comunicação; • Entradas: Podendo ser tanto digitais ou analógicas. Analógicas recebem sinais de tensão ou corrente de variação contínua. Já as entradas digitais recebem o sinal de sensores, chaves botoeiras etc; Saídas: Também podendo ser digitais ou analógicas. As saídas digitais fornecem comandos do tipo ligado e desligado. As saídas analógicas fornecem um sinal de tensão ou corrente com variação contínua para acionar válvulas proporcionais, conversores ou outros equipamentos. • Figura 4 - Partes principais do CLP. 20 Fonte: Rockwell Automation, Inc (2019). 2.4 SISTEMA DA SELADORA A seladora utiliza um sistema de embalagem que é similar ao conhecido por flow-pack, que veda as duas laterais de forma precisa e segura como mostra a Figura 5. A seladora é usada em diversos segmentos, tanto por indústrias quanto por comerciantes. Dessa forma ela pode ser utilizada para fechar embalagens plásticas de alimentos, balas, doces, salgados, ferramentas como parafusos e pregos. Sendo um subsistema da empacotadora, a seladora funciona por uma união de partes: resistências, facas, pistão e sensores. As resistências são responsáveis por aquecer as facas que selam o material e o cortam. O pistão hidráulico é responsável pela movimentação do sistema da seladora, ele faz o movimento de subida das facas e das resistências, que ficam acopladas em uma só partes. Por sua vez, os sensores têm o papel de monitorar o funcionamento, como temperatura de das resistências e o movimento do pistão. Figura 5 - Exemplo de seladora Fonte - MKM Máquinas (2019). 21 2.5 OUTRAS PARTES E COMPONENTES 2.5.1 Esteiras Transportadoras As esteiras são objetos fundamentais nas indústrias para garantir movimentação com agilidade e dinamismo dos produtos. Com o avanço dessa tecnologia ocorreu um grande avanço, uma vez que não era mais necessário o esforço para carregamento de produtos, reduzindo mão de obra, custos e tempo. As esteiras são acopladas a seladora. A esteira transportadora é formada essencialmente por rolamentos, a esteira e um motor para movimentação (Figura 6). Figura 6 – Exemplo de esteira. Fonte: Suprimax, (2020). 22 2.5.2 Inversores de Frequência O inversor de frequência é um dispositivo eletrônico capaz de variar a velocidade de giro de um motor de indução trifásico Ele transforma a corrente elétrica alternada (CA) em corrente elétrica variável (CV), controlando assim a potência consumida pela carga através da variação da frequência entregue pela rede. No projeto ele será o responsável por controlar a velocidade das esteiras transportadoras. O inversor de frequência tem como principal função alterar a frequência da rede que alimenta o motor, fazendo com que o motor siga frequências diferentes das fornecidas pela rede, que é sempre constante. Desta forma pode-se facilmente alterar a velocidade de rotação do motor com mais eficiência (HENRIQUE MATTEDE, 2015). Figura 7 – Inversor CFW 300. 23 Fonte: WEG (2021). 2.6 EMBALAGEM A embalagem das peças é feita usando Polietileno de Baixa Densidade (PEBD). O Polietileno é um polímero mais simples e mais barato do mercado devido à sua alta produção mundial. Com densidade de 0,910-0,925 g/cm3, o PEBD Pertence ao grupo dos polímeros termoplásticos, ou seja, aqueles que se deformam com o calor e que podem ser fundidos diversas vezes. Sua temperatura de fusão é entre 110°C e 115°C. 2.7 NR12 No Brasil, a segurança no trabalho é regulamentada pela Norma Regulamentadora (NR), que são atos legislativos obrigatórios. Em particular, a principal lei de Segurança de Máquinas Industriais no Trabalho é a NR 12 “Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos” que define obrigações 24 específicas para projetistas, fabricantes, importadores e empregadores (BRASIL, 2021). ‘ A NR 12 não prevê um conjunto definitivo de regras para utilização de nenhum tipo de máquina ou equipamento, uma vez que cada projeto tem suas especificidades que devem passar por prévia apreciação de riscos. Mas, no que tange a utilização de máquinas pesadas, os principais acidentes de trabalho se relacionam com a não utilização ou má utilização de EPIs, falta de sinalização e uso indevido de máquinas, não respeitando seus limites e capacidade de carga (TÓMAS LIMA, 2019). 2.7.1 Ergonomia As máquinas e equipamentos devem ser projetados, construídos e mantidos com observância aos seguintes aspectos: a) atendimento da variabilidade das características antropométricas dos operadores; b) respeito às exigências posturais, cognitivas, movimentos e esforços físicos demandados pelos operadores; c) os componentes como monitores de vídeo, sinais e comandos, devem possibilitar a interação clara e precisa com o operador de forma a reduzir possibilidades de erros de interpretação ou retorno de informação; d) favorecimento do desempenho e a confiabilidade das operações, com redução da probabilidade de falhas na operação; e) redução da exigência de força, pressão, preensão, flexão, extensão ou torção dos segmentos corporais; f) a iluminação deve ser adequada e ficar disponível em situações de emergência, quando exigido o ingresso em seu interior. g) instalação dos comandos mais utilizados em posições mais acessíveis 25 ao operador, localização e distância de forma a permitir manejo fácil e seguro; h) visibilidade, identificação e sinalização que permita serem distinguíveis entre si; i) instalação dos elementos de acionamento manual ou a pedal de forma a facilitar a execução da manobra levando em consideração as características biomecânicas e antropométricas dos operadores; j) garantia de manobras seguras e rápidas e proteção de forma a evitar movimentos involuntários. 2.7.2 Sistemas De Segurança As zonas de perigo das máquinas e equipamentos devem possuir sistemas de segurança caracterizados por proteções fixas, proteções móveis e dispositivos de segurança interligados, que garantam proteção à saúde e à integridade física dos trabalhadores. A adoção de sistemas de segurança, em especial nas zonas de operação que apresentem perigo, deve considerar as características técnicas da máquina e do processo de trabalho e as medidas e alternativas técnicas existentes, de modo a atingir o nível necessário de segurança previsto nesta norma. 3 METODOLOGIA O termo metodologia vem das palavras gregas “methodos” = “caminho para chegar à um fim” e “logos” = “razão”. Estes dois termos unidos conceituam o que é a metodologia, que pode ser definida como: o estudo das etapas a seguir em um processo HELEN SANTOS, 2018). 26 Para Ashby (2011), o ponto de partida de um projeto é uma necessidade de mercado ou uma nova ideia; o ponto final é a especificação completa de um produto que atende a necessidade ou corporifica a ideia. É importante entender que o objetivo final de um projeto de máquinas é determinar as dimensões e ser capaz de dar a forma adequada às peças que comporão o conjunto, assim como selecionar os materiais e os processos de fabricação que devem ser utilizados, sempre observando que a função esperada seja executada sem falhas (KLS, PROJETO DE MÁQUINAS) O objetivo de todo projeto de máquinas é desenvolver algo com dimensões especificas, formas e um conjunto adequado para as premissas do projeto, também selecionar os melhores métodos para o processo de fabricação e materiais, buscando que a função da máquina seja realizada sem que ocorram falhas O desenvolvimento do presente trabalho é baseado na metodologia de projetos do Norton (2013), onde são definidas 4 etapas a serem abordados na metodologia. Figura 8 - Formulação e cálculo do problema. Fonte: Adaptado de Norton, (2013). 3.1 ESTÁGIO DE DEFINIÇÃO Esta etapa é de suma importância, pois se feita com excelência terá grande valia na visualização das necessidades do projeto e na solução de seus problemas. Assim as hipóteses se expandem sobre as informações dadas para mais tarde delimitar o problema. Nesta 27 etapa serão inseridas todas as informações obtidas através das pesquisas feitas acerca do tema e a partir delas será dado início ao projeto (NORTON, 2013). 3.2 ESTáGIO DE PROJETO PRELIMINAR Norton (2013) afirma que nesta etapa, as decisões preliminares devem ser tomadas para que se possa dar sequência ao projeto, e geralmente são modificadas ao longo do desenvolvimento do projeto, definindo assim, os croquis iniciais do projeto, claramente detalhados, para que possa ser amplamente compreensível. 3.3 ESTÁGIO DE PROJETO DETALHADO Norton (2013) afirma que nesta etapa será definido um ou mais modelos matemáticos de engenharia para que se possa analisar o sistema em um todo. Uma vez definidos os modelos matemáticos estaremos aptos a verificar, dimensionar ou definir todos os componentes pertencentes à máquina. 3.4 PESQUISA DE SUPORTE Para o desenvolvimento de tal, foram realizadas pesquisas nas áreas de automação (com enfoque na área de maquinas automáticas), elementos de máquinas e materiais, por fim, foram feitas visitas a empresas parceiras que já utilizam máquinas parecidas. Assim, as informações auxiliaram na definição dos problemas e consequentemente nas possíveis soluções do mesmo, definindo assim, as ações necessárias e também os parâmetros iniciais do projeto. Na estrutura da máquina, a revisão bibliográfica auxilia na estruturação em partes da máquina e também na especificação e dimensionamento dos mesmos. Também tem a finalidade de aumentar o conhecimento sobre este tipo de equipamento. 28 3.5 FERRAMENTAS E RECURSOS COMPUTACIONAIS As ferramentas computacionais são ferramentas fundamentais para os projetos mecânicos, otimizando assim a qualidade técnica e a construção e modelagem dos componentes. A ferramenta CAD 3D (Computer aided design) e também o software SolidWorks 2015 são usados para execução do projeto, auxiliando nos desenhos dos croquis, modelagem e detalhamento geral do implemento. Além disso, foi avaliado o funcionamento dos mecanismos da máquina com a simulação de esforços aplicados na estrutura do projeto, como forças atuantes nos parafusos e nas chapas de sustentação. Processo de embalagem e contextualização TRANSPORTE DO FILME A Bobina de filme é colocada no eixo de desbobinamento onde é alimentada ao sistema de transporte. Este que é constituído de engrenagens e 2 correntes com garras (uma de cada lado) coloca o filme na ferramenta de formação. O comprimento de avanço por ciclo é designado por comprimento da tira. O comprimento resulta no formato da embalagem. A ferramenta fecha. 3.2.2. FECHAR AS FERRAMENTAS As partes superiores da ferramenta de formação e selagem são montadas de forma fixa na unidade de elevação. Normalmente só as partes inferiores da ferramenta é que são móveis (exceção: parte superior da ferramenta de selagem móvel em caso de excedente do produto). Elas são suportadas pelas chamadas unidades de elevação que provocam o fechamento e a abertura através da elevação e do abaixamento. 3.2.3. AQUECER A MEMBRANA A deformação do filme pressupõe o aquecimento do mesmo para uma determinada temperatura, p.ex. aprox. 70… 100°C na 29 membrana PA/ PE. Para isso, ele é colocada com vácuo e/ou ar comprimido em contacto com a placa de aquecimento na parte superior da ferramenta de formação e aí mantido durante o tempo de aquecimento. 19 3.2.4. FORMAR A MEMBRANA O filme aquecido anteriormente é puxado com vácuo e/ou ar comprimido e empurrada por um plug macho para dentro da forma arrefecida e aí mantida durante o tempo de formação para estabilizar a membrana através do arrefecimento. Assim, obtém-se a cavidade da embalagem. 3.2.5. SAÍDA DA CAVIDADE DA EMBALAGEM FORMADA Depois das unidades de elevação se abrirem, o movimento de avanço é iniciado novamente e a cavidade da embalagem formada continua a ser transportada para frente. Com o final do avanço, os procedimentos descritos anteriormente, isto é, fechar as ferramentas, aquecer a membrana, etc. São novamente iniciados. 3.2.6. COLOCAR O PRODUTO Na área de livre acesso entre a ferramenta de formação e de selagem, o designado percurso de inserção, o produto é colocado à mão na cavidade da embalagem. 3.2.7. ALCANÇAR A MEMBRANA SUPERIOR Após alguns ciclos de avanço, a cavidade da embalagem cheia alcança o papel. Este é arrastado, pelo sistema de transporte, sobre as cavidades cheias cobrindo o produto. Após outro ciclo de avanço, a cavidade da embalagem, em conjunto com o produto, encontra-se na ferramenta de selagem. 3.2.8. SELAR Durante o procedimento de selagem, o papel e o filme são expostos em volta do produto fechado à pressão de selagem e ao calor das placas de selagem. Os revestimentos dos lados interiores das membranas começam a fluir. Depois, o filme e o papel formam um invólucro homogêneo e hermético que protegem o produto. 3.2.9. CORTE TRANSVERSAL As embalagens individuais são obtidas através dos cortes transversais e longitudinais. O corte transversal é efetuado com a linha de embalagens parada. Mesmo após o corte transversal, a embalagem separada é mantida nas correntes de transporte do material. 3.2.10. CORTE LONGITUDINAL E PICOTES O corte longitudinal é necessário para separar as margens da embalagem que foram presas pela corrente de transporte da membrana, para separar os produtos de 5 em 5 20 unidades e para introduzir os picotes que seguram 5 produtos entre si. Tanto os cortes como os picotes são executados no sentido longitudinal. Os cortes e picotes longitudinais se efetuam durante o avanço da membrana. 3.2.11. SAÍDA DAS EMBALAGENS CORTADAS Após os cortes transversais e longitudinais das embalagens, elas são retiradas da máquina através de uma esteira transportadora. Aí, as embalagens são retiradas manualmente para embalagem em cartonetes. Figura 11 – Processo de Embalagem Fonte: MANUAL EMBALADORA BD Um fluxograma do processo a ser desenvolvido encontra-se logo abaixo na figura 12. Os quadros coloridos indicam o escopo para o processo de embalagem Figura 12 – Fluxo do Processo de Embalag : 30 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Etapa na qual o foco é desenvolver um produto adequado as necessidades da empresa, levando em conta tamanho de peças, produtividade e custo-benefício. Para a projeção e modelamento da máquina usou-se ferramenta CAD 3D, onde foi totalmente desenhado todos componentes mecânicos das máquinas O projeto segue detalhadamente a metodologia descrita por Norton (2013), seguindo passo a passo todas etapas necessárias para o desenvolvimento da máquina. . 31 ESTAGIO DE DEFINIÇÃO A máquina em questão será composta por 2 esteiras transportadoras e uma seladora, contando com uma gaiola de proteção segundo normas de segurança. Para fins de cálculo será desprezado o peso das peças devido a ser pequeno em comparação as forças aplicadas. ESTÁGIO DE PROJETO PRELIMINAR Uma vez que delimitações gerais sejam definidas, algumas Decisões preliminares do projeto devem ser tomadas para se prosseguir. As razões e justificativas dessas decisões devem ser documentadas. Por exemplo, podemos decidir tentar uma seção transversal retangular maciça para uma barra conectora e escolher o alumínio como material de teste. Por outro lado, se reconhecermos a partir de nossa compreensão do problema que esta barra conectora estaria sujeita a acelerações significativas, variáveis com o tempo, que se repetiriam por milhões de ciclos, uma decisão melhor de projeto poderia ser usar uma barra oca ou uma seção de viga I para reduzir sua massa e também escolher o aço devido a sua vida infinita de resistência à fadiga. Portanto, essas decisões podem ter um efeito significativo sobre os resultados e quase sempre terão de ser alteradas ou abandonadas conforme fazemos iterações ao longo do processo do projeto. Tem-se observado com frequência que 90% das características de um projeto podem ser determinadas nos primeiros 10% do tempo total do projeto durante o qual essas decisões preliminares de projeto são tomadas. Cálculo das grandezas ω=2πf ω=2π ⋅0,333=2,1 rad s Weixo/ Wmotor= Diagrama de corpo livre Através do desenvolvimento 3d sabemos q a carga no eixo será de 52kg Coeficientes de segurança ESTÁGIO DE PROJETO DETALHADO 32 Geralmente é a primeira disciplina de engenharia mecânica que apresenta aos alunos problemas definidos de forma incompleta em vez de problemas circunscritos. Contudo, o tipo de projeto tratado nesta disciplina é o projeto detalhado, que é apenas uma parte do espectro total da metodologia de projeto. No projeto detalhado, o conceito geral, a aplicação e até o formato geral do dispositivo desejado são geralmente conhecidos no início. Não estamos tentando inventar uma nova máquina, mas sim definir forma, dimensões e materiais de um elemento específico da máquina, de modo que ela não falhe em virtude do carregamento e das condições ambientais esperadas em operação. Estapa de dimensionamento da estrutura do projeto Analise de forças Dimensionamento do eixo Aço 1045 Sf= Ccarreg*Ctam*Csup*Ctemp*Cconf*Se’ Sut=585MPa Se’= 0,5 Sut= 292,5Mpa Sf=1*1,189(50)-0,097*4,51(585)-0,265*19*1*292,5=195,7 MPa Ccarreg=1 Ctamanho=0,8315 eixo de 25mm 33 Csup=0,833 Ctemp=1 Cconf=1 35 Com peso da peça desconsiderado para cálculo, esforço no eixo um 110Nm, peso no eixo igual 11,68kg Nosso fator de concentração detensão será sempre igual, então om= Coeficiente de segurança do eixo Dimensionamento dos mancais do eixo Escolha do motor Dimensionamento da redutora Escolha dos anéis Curso da seladora, eixo sem fim e pistão Sensores Gaiola de proteção A empacotadora será composta por duas esteiras transportadoras, responsáveis pelo transporte das peças metálicas, e uma seladora com o papel de fechar a embalar as peças. Suas estruturas serão deitas de componentes metálicos unidos por solda ou parafusos. Através da necessidade de produção é capaz de calcular a velocidade de giro das esteiras e da seladora. Para o transporte de peças o método mais comumente nos processos de fabricação usado é de esteiras. Já para a selagem da embalagem, o uso de uma seladora com duas facas acaba por ser um método barato e prático, por não se fazer necessário a compra de embalagem já prontas para o processo. 36 Calculo da velocidade das esteiras e estimativa de velocidade de deslocamento Com uma capacidade máxima de produção de 10000 peças por dia, (10000/24h), da-se a necessidade de aproximadamente 1 peça cada segundos, assim devemos ajustar a esteiras para que supra tal necessidade Estimativa do curso da seladora As peças no pior dos casos têm 4 cm de altura, onde o curso total da seladora será de 10cm, com uma grande margem de segurança Conclusões 37 4 RESULTADOS ESPERADOS Ao finalizar a aplicação do método descrito no capítulo anterior e com base na revisão bibliográfica, esperamos a aquisição de informações e condições de regime suficientes para o desenvolvimento do projeto. Com um projeto funcional aplicável, que seja capaz de cumprir com todos objetivos. 38 5 CRONOGRAMA REFERÊNCIAS KIOSKEA. Diagrama de Gantt. Kioskea.net, 2011. NORTON, R. L. Projeto de Máquinas: Uma Abordagem Integrada. 2013. ASHBY, M. F. Materials Selection in Mechanical Design. 2013. v. 53 HAMROCK, B. J.; JACOBSON, B. O.; SCHMID, S. R. Elementos De Máquinas. 2000. LOBO, Yane Ribeiro de Oliveira et al. Projeto de Máquinas. Londrina — Pr: Editora e Distribuidora Educacional S.A, 2019. 224 p. EMPACOTADORA automática industrial. 2019. Disponível em: https://www.scmmaquinas.com.br/empacotadora-automatica-industrial. Acesso em: 5 nov. 2021 39 EMPACOTADORA automática: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENS OFERECIDAS PELA EMPACOTADORA AUTOMÁTICA. CARACTERÍSTICAS E VANTAGENS OFERECIDAS PELA EMPACOTADORA AUTOMÁTICA. LC EMpacotadoras. Disponível em: https://www.lcmaquinasseladoras.com.br/empacotadora-automatica. Acesso em: 25 out. 2021 MAKSIWA (São Paulo). CATÁLOGO DE PRODUTOS. 2019. Disponível em: https://maksiwa.com/wp-content/uploads/2020/01/CATALOGO-MAKSIWA-2019.pdf. Acesso em: 5 nov. 2021 WEG Inversores: Catalogo de produtos. Catalogo de produtos. 2021. Disponível em: https://www.weg.net/catalog/weg/AR/pt/Drives/Inversores-de- Frequ%C3%AAncia/c/GLOBAL_WDC_DRV_IF. Acesso em: 6 nov. 2021. AUTOMATION, Rockwell. Controlador Lógico Programável. Curitiba, 2019. MAQUINAS para embalagens. 2019. Disponível em: https://www.mkmsp.com.br/empresa-de-maquinas-para-embalagens.php. Acesso em: 1 nov. 2021. BERNADON, Lucas. PROJETO DE UMA PLATAFORMA MULTI-FUNÇÃO COM ACOPLAMENTO UNIVERSAL EM SISTEMAS HIDRÁULICOS DE IÇAMENTO PARA TRATORES AGRÍCOLAS. 2019. 128 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Mecânica, Departamento Acadêmico de Mecânica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019. 31 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA FABRICIO CAPELIN PROJETO DE UMA EMPACOTADORA AUTOMÁTICA PARA ARAMADOS METÁLICOS PATO BRANCO 2022 1 FABRICIO CAPELIN • PROJETO DE UMA EMPACOTADORA AUTOMÁTICA PARA ARAMADOS METÁLICOS Trabalho de Conclusão de Curso de graduação, apresentado à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso 1, do Curso de Engenharia Mecânica do Departamento Acadêmico de Mecânica – DAMEC – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Câmpus Pato Branco, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Mecânico. Orientador: Prof. Dr. Robson Trentin PATO BRANCO 2022 2 FABRICIO CAPELIN • PROJETO DE UMA EMPACOTADORA AUTOMÁTICA PARA ARAMADOS METÁLICOS Trabalho de Conclusão de Curso de graduação, apresentado à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso 1, do Curso de Engenharia Mecânica do Departamento Acadêmico de Mecânica – DAMEC – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Câmpus Pato Branco, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Mecânico. Orientador: Prof. Dr. Robson Trentin Data de aprovação: Dia/mês por extenso/ano ___________________________________________________________________________ Nome completo e por extenso do Membro 1 (de acordo com o Currículo Lattes) Titulação (Especialização, Mestrado, Doutorado) Nome completo e por extenso da instituição a qual possui vínculo ___________________________________________________________________________ Nome completo e por extenso do Membro 2 (de acordo com o Currículo Lattes) Titulação (Especialização, Mestrado, Doutorado) Nome completo e por extenso da instituição a qual possui vínculo ___________________________________________________________________________ Nome completo e por extenso do Membro 3 (de acordo com o Currículo Lattes) Titulação (Especialização, Mestrado, Doutorado) Nome completo e por extenso da instituição a qual possui vínculo PATO BRANCO 2022 3 Eu sou aquele que foge tanto dos vivos quanto dos mortos. Caçado por saqueadores. Assombrado por aqueles que não consegui proteger. Assim, eu existo neste deserto. Um homem reduzido a um único instinto: sobreviver (MAX, Mad). 4 Dedico este trabalho à minha família, pelos momentos de ausência. AGRADECIMENTOS 5 Certamente estes parágrafos não irão atender a todas as pessoas que fizeram parte dessa importante fase de minha vida. Portanto, desde já peço desculpas àquelas que não estão presentes entre essas palavras, mas elas podem estar certas que fazem parte do meu pensamento e de minha gratidão. Agradeço ao(a) meu(minha) orientador(a) Prof.(a) Dr.(a) Nome Completo, pela sabedoria com que me guiou nesta trajetória. Aos meus colegas de sala; À Secretaria do Curso pela cooperação. Gostaria de deixar registrado também, o meu reconhecimento à minha família, pois acredito que sem o apoio deles seria muito difícil vencer esse desafio. Enfim, a todos os que por algum motivo contribuíram para a realização desta pesquisa. 6 Eu denomino meu campo de Gestão do Conhecimento, mas você não pode gerenciar conhecimento. Ninguém pode. O que você pode fazer, o que a empresa pode fazer é gerenciar o ambiente que otimize o conhecimento. (DAVENPORT; PRUSAK, 2012). 7 CAPELLIN, Fabrício. Projeto de uma empacotadora automática para aramados metálicos, 2022. Trabalho de Conclusão de Curso – Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2021. RESUMO Apesar da existência de diversos tipos de empacotadoras no mercado é quase que inexistente a presença destas máquinas voltadas para uso em peças metálicas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto de uma empacotadora automática para peças metálicas voltada para a empresa Aramart de Pato Branco Paraná, focando na diminuição de custos e agilidade de produção. Palavras-chave: Projeto preliminar.Empacotadora Automática.Desenvolvimento – Flow Pack. CAPELLIN, Fabrício. Project of na packing machine for metallic wires, 2021. Trabalho de Conclusão de Curso –Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2022. ABSTRACT Despite the existence of several types of packaging machines in the market, the presence of these machines for use in metallic parts is almost non-existent.This work presents the development of a project of an automatic packaging machine for metallic parts for the company Aramart of Pato Branco Paraná, focusing on cost reduction and production agility. Keywords: Preliminary design.Automatic Packer.Development.Flow Pack. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Embaladora Maksiwa de barras de sabão................................................14 Figura 2 - Divisão estrutural da empacotadora..........................................................15 Figura 3 - Ciclo dos CLPs..........................................................................................18 8 Figura 4 - Partes principais do CLP...........................................................................19 Figura 5 - Exemplo de seladora.................................................................................20 Figura 6 - Exemplo de esteira....................................................................................21 Figura 7 - Inversor CFW 300......................................................................................22 Figura 8 - Formulação e cálculo do problema............................................................25 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Estimativa de investimento.......................................................................15 LISTAS DE ABREVIATURAS E SIGLAS - Comprimento cm PEBD Polietileno de Baixa Densidade - - Unidade de medida de potência watts CAD Computer Aided Design - - Volts V K Grandeza - CLP Controlador Logico Programável - CPU Unidade Central de Processamento - Tempo ms CA Corrente Alternada A NR Norma Regulamentadora - EPRO M Memória Programável Apagável Somente de Leitura - ρ Densidade g/cm3 - Temperatura °C EPI Equipamento de Proteção Individual - 9 . SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 10 1.1 OBJETIVOS.............................................................................................. 11 1.1.1 Objetivo Principal ................................................................... 11 1.1.2 Objetivos Específicos .......................................................... .. 11 1.2 JUSTIFICATIVA................................................................................... 12 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 13 2.1 MÁQUINAS EMPACOTADORAS ............................................................ 13 2.2 ESTRUTURA DA MÁQUINA ................................................................... 15 2.3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL ......................................... 16 2.4 SISTEMA DA SELADORA ...................................................................... 19 2.5 OUTRAS PARTES E COMPONENTES .................................................. 20 2.5.2 Inversores de Frequência ................................................................................ 21 2.6 EMBALAGEM .......................................................................................... 22 2.7 NR12........................................................................................................ 22 2.7.1 Ergonomia ............................................................................................ 23 2.7.2 Sistemas De Segurança ...................................................................... 24 3 METODOLOGIA ................................................................................................... 25 3.1 ESTÁGIO DE DEFINIÇÃO ...................................................................... 26 10 3.3 ESTÁGIO DE PROJETO DETALHADO .................................................. 26 3.4 PESQUISA DE SUPORTE ...................................................................... 26 3.5 FERRAMENTAS E RECURSOS COMPUTACIONAIS …........................ 27 4 RESULTADOS ESPERADOS ............................................................................... 28 5 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 29 REFERÊNCIAS ........................................................................................................30 1 INTRODUÇÃO Localizada na Rua 15 de Fevereiro, 324, São Roque do Chopim, Pato Branco, Paraná, a Aramart Indústria de Aramados, empresa onde é desenvolvido o projeto, é focada na produção de acessórios para fogões. Hoje, a Aramart é uma empresa em constante modernização, automatizando processos e incrementando o controle de qualidade. Possui como clientes grandes empresas como Atlas Eletrodomésticos, Whirlpool Latin América, Fogões Mueller, Fogões Fischer, Britânia, Fogões Braslar, Tecnovidro, Fogões Petrycoski, Fogões Oeste, entre outros, fornecendo trempes, grades e acessórios da linha tubular e puxadores de alto padrão de qualidade. Com um crescimento de 60% na demanda de produção nos dois últimos anos, alguns processos de produção ficaram desatualizados e com alta necessidade de incremento de produção, surgindo a necessidade de melhorias e implementações nas linhas de produção. Atualmente o processo de empacotamento de todos os produtos produzidos na empresa é feito manualmente, onde são empregados 9 funcionários em dois turnos de 8 horas. No local há apenas uma esteira que é destinada a movimentação das peças. As peças são colocadas no início da esteira e os funcionários que ficam nas bordas da esteira fazem o processo de embalagem, ao fim da esteira ficam alocados mais dois funcionários responsáveis pela retirada das peças já empacotadas. Sendo a revolução industrial um processo de enormes mudanças nos processos produtivos e de produção, através do uso de energia a vapor e 11 mecanização da produção, a automatização de serviços e manufaturas ganhou imensa ênfase, permitindo um grande desenvolvimento das máquinas, principalmente da área têxtil. Com essa temática, a automação industrial passa a ter importante papel na indústria, buscando cada vez mais níveis elevados de produção, com redução de custos, as empresas estão sendo obrigadas a investir em aperfeiçoamentos e otimização das tarefas fabris. Também, entendendo a Indústria 4.0 como uma evolução dos sistemas produtivos industriais, a automação industrial passa a ser porta para a indústria 4.0, sendo a maneira mais eficiente de aumentar a produção e eficiência na produção, reduzir os custos, melhorar a ergonomia e elevar o rendimento do trabalho como nunca ocorreu antes. Com um consumidor cada vez mais crítico, a necessidade de elevados padrões de qualidade e a constante busca por diminuição nos custos dos processos de produção, a importância da automação industrial dentro das empresas reflete na adoção de cadeias produtivas que sejam especializadas e assim garantam o abastecimento dos estoques, mas também a sobrevivência das empresas que precisam se adequar a tais necessidades. Relacionando as atuais necessidades nos processos de produção, com os conceitos de automação industrial surgidos com a revolução industrial no século XVIII, surgiu a necessidade de estudo de caso da implantação de uma empacotadora automática na empresa Aramart. 12 o 1.1 OBJETIVOS o 1.1.1 Objetivo Geral ▪ O presente trabalho tem por objetivo projetar uma máquina empacotadora automática para a empresa Aramart Indústria de Aramados e estudar quais serão seus impactos na linha de produção caso sua implantação seja feita. ▪ 1.1.2 Objetivos Específicos - Estudar o funcionamento de uma máquina de empacotamento automática; - Projetar uma empacotadora automática de acordo com as necessidades específicas da empresa; - Empacotar peças metálicas, de diferentes formas e tamanhos, sendo o tamanho máximo de 45cm de comprimento e 24cm de largura; - Analisar a viabilidade técnica e financeira para sua implantação; - Analisar mudanças dos custos de operações e melhorias dos tempos de empacotamento e - Empacotadora deve suprir a necessidade de produtividade máxima, de 1250 peças/hora, para uma jornada de trabalho de 16 horas diárias. o 1.2 JUSTIFICATIVA Passando por um processo de modernização das suas linhas de produção com o objetivo de aumentar sua capacidade produtiva, a empresa em questão aposta atualmente na automação das linhas, com o grande crescimento da produção nos últimos dois anos, algumas áreas da produção estão um pouco obsoletas e não são mais capazes de suprir as necessidades atuais. 13 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA o 2.1 MÁQUINAS EMPACOTADORAS Uma empacotadora automática industrial se caracteriza como um equipamento que serve para embalar produtos. Esse objeto é muito utilizado por empresas dos vários segmentos industriais, pois permite maior agilidade na produção, além de ser um método mais funcional e assertivo (SCM AUTOMAÇÃO). Os principais tipos de máquinas empacotadoras automáticas encontrados No mercado se destinam a área de alimentos, cosméticos, farmacêuticos, metalurgia e plásticos, entretanto, mesmo após uma vasta pesquisa nada foi encontrado para o empacotamento de médias e grandes peças de metais, onde se aplica a necessidade da empresa, surgindo assim, a necessidade deste trabalho. Possuindo grande versatilidade, pois podem ser configuradas para lidar com produtos dentro de um mesmo padrão ou não, podendo haver alterações e diversos comandos distintos, basta alterações rápidas, se ajusta ao que for necessário na produção (LC EMPACOTADORAS, 2020). Os principais fornecedores de empacotadoras são LC Empacotadoras, SCM Automação, Maksiwa e mais especificamente na região do Paraná a Cetro Máquinas. Na figura 1, é mostrada uma embaladora Gênesis Speed da Maksiwa, que é um equipamento para aplicação exclusiva na embalagem de sabão em barras pelo processo de termo encolhimento, configurável para embalar barras tanto na forma agrupada como na forma unitária e com capacidade de produção de até 70 embalagens por minuto. O material de embalagem usado é o polietileno de baixa densidade (PEBD), potência nominal de 16 KW, tensão de acionamento de 380V e preço de compra em cerca de R$150000 (variando de acordo com a necessidade de alterações). Figura 1 – Embaladora Maksiwa de barras de sabão 14 Fonte: https://maksiwa.com/categoria-produto/linha-embalagens/. 2.1.1 Importância das Empacotadoras O grande benefício que a empacotadora automática oferece, é o ganho de produtividade, fazendo com que sejam amplamente utilizadas nas mais diversas áreas alimentícias, farmacêuticas, de cosméticos, peças plásticas etc. Através do processo de empacotamento automático, é possível padronizar o tempo de produção, evitando desperdício de recursos e matéria prima, além de não se fazer necessário um operador que fique constantemente manuseando o equipamento. São equipamentos que proporcionam agilidade e versatilidade, sendo possível embalar com velocidade uma enorme gama de diferentes objetos. Algumas Máquinas alcançam marcas de 6000 peças/pacotes por hora. Como principal argumentação para a implantação temos o retorno do investimento, por se tratar de um baixo investimento, tendo em vista que é possível aumentar a produção e lucratividade com um simples processo de automação. A tabela 1 mostra uma estimativa básica de valor de investimento, descrevendo os principais gastos. Tabela 1 - Estimativa de investimento. Descrição Valor(R$) Mão de obra 15000 Matéria prima metálica 26000 Componentes elétricos 19000 15 Outros 5000 Investimento total 65000 Fonte: O autor (2021). o 2.2 ESTRUTURA DA MÁQUINA A estrutura da empacotadora é dividida em 4 partes principais, compostas por: CLP, inversores de frequência, seladora e as esteiras. No quadro de comando ficam os componentes elétricos responsáveis por comandar a máquina, como inversores de frequência, CLP, contatoras, relés etc. Empacotar seus produtos com eficiência é uma das partes mais importantes de qualquer negócio.Para manter o sistema de empacotamento funcionando corretamente e na velocidade certa, é necessário garantir que cada subsistema e componente esteja sempre em excelente estado de funcionamento. Isso também significa que você precisa ter os componentes certos para o seu produto e o sistema de embalagem necessário. Na figura 2, aparece um exemplo de uma empacotadora antiga presente na empresa, nela é identificado parte da estrutura principal da qual é composta a empacotadora. Figura 2 - Divisão estrutural da empacotadora. Fonte: O autor (2021). 16 o 2.3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL o Controlador Lógico Programável (CLP) é um equipamento, como o próprio nome já diz, que desempenha funções de controlar e monitorar processos, suas configurações são alteradas de acordo com as necessidades do usuário. O CLP foi desenvolvido para atender as necessidades da indústria automobilística americana (General Motors). Suas primeiras aplicações foram na divisão de hidramática da GM em 1968 (FABRICIA NERES, 2017). o CLPs são hoje a tecnologia de controle de processos industriais mais amplamente utilizada. Um CLP é um tipo de computador industrial que pode ser programado para executar funções de controle, esses controladores reduziram muito a fiação associada aos circuitos de controle convencional a relé, além de apresentar outros benefícios, como a facilidade de programação e instalação, controle de alta velocidade, compatibilidade de rede, verificação de defeitos e conveniência de teste e alta confiabilidade (FRANK D. PETRUZELLA, 2014). 2.3.1 Tipos Mais Usados Em ambientes industriais o CLP é um equipamento muito utilizado, porém não existe apenas um CLP, são diversas as marcas e modelos de CLPs. Não existe uma padronização nos números de entradas e saídas (digitais ou analógicas) ou tamanho de memória (FABRICIA NERES, 2017). De forma geral podemos classificar os CLPs do seguinte modo, compacto ou modular. 2.3.1.1 Compacto De tamanho menor, possuem fonte de alimentação, CPU e módulos de entrada e saída em único equipamento. São menos complexos que os modulares e têm menos funções, geralmente apresentam menor preço de mercado. 17 2.3.1.2 Modular Cada módulo executa uma função, ou seja, cada elemento é inserido de forma modular em racks, aumentando consideravelmente sua capacidade de operação e sua flexibilidade, sendo utilizados quando se exige um nível elevado de complexidade. 2.3.2 Princípio De Funcionamento Os CLPs agem de forma sequencial, agindo por etapas de varreduras (a ordem de grandeza do tempo de varredura total está entre 1ms e 100ms). São 4 as etapas (Figura 3), início, leitura das entradas, execução do programa e atualização das saídas. • Início: Verifica o funcionamento do CPU, estado das chaves, memórias, programa do usuário, existência de erros e falhas, por fim, desativa todas as saídas; • Leitura das entradas: Identifica cada uma das entradas, testando se há acionamento; • Executa o programa: Executa o programa de controle do usuário; • Atualiza as saídas: Através das instruções do usuário sobre qual ação tomar em caso de acionamento das entradas, o CLP atualiza a memória imagem das saídas e • As saídas são acionadas ou desativadas conforme a determinação do CPU, então um novo ciclo é iniciado. Figura 3 - Ciclo dos CLPs 18 Fonte: O autor (2021). 2.3.3 Partes De Um CLP Um CLP pode ser dividido em 5 partes, como mostra a Figura 4. • Fonte de alimentação: Sua função é fornecer energia para o CLP. A tensão de alimentação pode ser 110V CA, 220V CA ou 24V CC; • Unidade Central de Processamento (CPU): Responsável pela manipulação das informações; • Memórias: Existe a memória EPROM (Memória do Programa Monitor), responsável pelo sistema operacional, start do CLP, sequência de operações e drivers, entretanto, o usuário não possui acesso. A memória do usuário, que armazena o programa desenvolvido, as configurações de dados, imagens de dados e o buffer de comunicação; • Entradas: Podendo ser tanto digitais ou analógicas. Analógicas recebem sinais de tensão ou corrente de variação contínua. Já as entradas digitais recebem o sinal de sensores, chaves botoeiras etc; 19 • Saídas: Também podendo ser digitais ou analógicas. As saídas digitais fornecem comandos do tipo ligado e desligado. As saídas analógicas fornecem um sinal de tensão ou corrente com variação contínua para acionar válvulas proporcionais, conversores ou outros equipamentos. Figura 4- Partes principais do CLP Fonte: Rockwell Automation, Inc (2019). 2.4 SISTEMA DA SELADORA A seladora utiliza um sistema de embalagem que é similar ao conhecido por flow-pack, que veda as duas laterais de forma precisa e segura como mostra a Figura 5. A seladora é usada em diversos segmentos, tanto por indústrias quanto por comerciantes. Dessa forma ela pode ser utilizada para fechar embalagens plásticas de alimentos, balas, doces, salgados, ferramentas como parafusos e pregos. Sendo um subsistema da empacotadora, a seladora funciona por uma união de partes: resistências, facas, pistão e sensores. As resistências são responsáveis por aquecer as facas que selam o material e o cortam. O pistão hidráulico é responsável pela movimentação do sistema da seladora, ele faz o movimento de subida das facas e das resistências, que ficam acopladas em uma só parte. Por sua vez, os sensores têm o papel de monitorar o funcionamento, como temperatura das resistências e o movimento do pistão. 20 Figura 5 - Exemplo de seladora Fonte - MKM Máquinas (2019). o 2.5 OUTRAS PARTES E COMPONENTES 2.5.1 Esteiras Transportadoras As esteiras são objetos fundamentais nas indústrias para garantir movimentação com agilidade e dinamismo dos produtos. Com o avanço desta tecnologia ocorreu um grande avanço, uma vez que não era mais necessário o esforço para carregamento de produtos, reduzindo mão de obra, custos e tempo. As esteiras são acopladas à seladora. A esteira transportadora é formada essencialmente por rolamentos, a esteira e um motor para movimentação (Figura 6). Figura 6 – Exemplo de esteira. 21 2.5.2 Inversores de Frequência O inversor de frequência é um dispositivo eletrônico capaz de variar a velocidade de giro de um motor de indução trifásico Ele transforma a corrente elétrica alternada (CA) em corrente elétrica variável (CV), controlando assim a potência consumida pela carga através da variação da frequência entregue pela rede. No projeto ele será o responsável por controlar a velocidade das esteiras transportadoras. O inversor de frequência tem como principal função alterar a frequência da rede que alimenta o motor, fazendo com que o motor siga frequências diferentes das fornecidas pela rede, que é sempre constante. Desta forma pode-se facilmente alterar a velocidade de rotação do motor com mais eficiência (HENRIQUE MATTEDE, 2015). 22 Figura 7 – Inversor CFW 300. Fonte: WEG (2021). 2.6 EMBALAGEM A embalagem das peças é feita usando Polietileno de Baixa Densidade (PEBD). O Polietileno é um polímero mais simples e mais barato do mercado devido à sua alta produção mundial. Com densidade de 0,910-0,925 g/cm3, o PEBD pertence ao grupo dos polímeros termoplásticos, ou seja, aqueles que se deformam com o calor e que podem ser fundidos diversas vezes. Sua temperatura de fusão é entre 110°C e 115°C. 2.7 NR12 No Brasil, a segurança no trabalho é regulamentada pela Norma Regulamentadora (NR), que são atos legislativos obrigatórios. Em particular, a principal lei de Segurança de Máquinas Industriais no Trabalho é a NR 12 “Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos” que define obrigações específicas para projetistas, fabricantes, importadores e empregadores (BRASIL, 2021). A NR 12 não prevê um conjunto definitivo de regras para utilização de nenhum tipo de máquina ou equipamento, uma vez que cada projeto tem suas especificidades 23 que devem passar por prévia apreciação de riscos. Mas, no que tange a utilização de máquinas pesadas, os principais acidentes de trabalho se relacionam com a não utilização ou má utilização de EPIs, falta de sinalização e uso indevido de máquinas, não respeitando seus limites e capacidade de carga (TÓMAS LIMA, 2019). ▪ 2.7.1 Ergonomia As máquinas e equipamentos devem ser projetados, construídos e mantidos com observância aos seguintes aspectos: a) atendimento da variabilidade das características antropométricas dos operadores; b) respeito às exigências posturais, cognitivas, movimentos e esforços físicos demandados pelos operadores; c) os componentes como monitores de vídeo, sinais e comandos, devem possibilitar a interação clara e precisa com o operador de forma a reduzir possibilidades de erros de interpretação ou retorno de informação; d) favorecimento do desempenho e a confiabilidade das operações, com redução da probabilidade de falhas na operação; e) redução da exigência de força, pressão, preensão, flexão, extensão ou torção dos segmentos corporais; f) a iluminação deve ser adequada e ficar disponível em situações de emergência, quando exigido o ingresso em seu interior. g) instalação dos comandos mais utilizados em posições mais acessíveis ao operador, localização e distância de forma a permitir manejo fácil e seguro; h) visibilidade, identificação e sinalização que permita serem distinguíveis entre si; i) instalação dos elementos de acionamento manual ou a pedal de forma a facilitar a execução da manobra levando em consideração as características biomecânicas e antropométricas dos operadores; j) garantia de manobras seguras e rápidas e proteção de forma a evitar movimentos involuntários. 24 ▪ 2.7.2 Sistemas De Segurança As zonas de perigo das máquinas e equipamentos devem possuir sistemas de segurança caracterizados por proteções fixas, proteções móveis e dispositivos de segurança interligados, que garantam proteção à saúde e à integridade física dos trabalhadores. A adoção de sistemas de segurança, em especial nas zonas de operação que apresentem perigo, deve considerar as características técnicas da máquina e do processo de trabalho e as medidas e alternativas técnicas existentes, de modo a atingir o nível necessário de segurança previsto nesta norma. 3 METODOLOGIA O termo metodologia vem das palavras gregas "méthodos” = “caminho para chegar a um fim” e ''logos” = ''razão ``. Estes dois termos unidos conceituam o que é a metodologia, que pode ser definida como: o estudo das etapas a seguir em um processo HELEN SANTOS, 2018). Para Ashby (2011), o ponto de partida de um projeto é uma necessidade de mercado ou uma nova ideia; o ponto final é a especificação completa de um produto que atende a necessidade ou corporifica a ideia. É importante entender que o objetivo final de um projeto de máquinas é determinar as dimensões e ser capaz de dar a forma adequada às peças que comporão o conjunto, assim como selecionar os materiais e os processos de fabricação que devem ser utilizados, sempre observando que a função esperada seja executada sem falhas (KLS, PROJETO DE MÁQUINAS) O objetivo de todo projeto de máquinas é desenvolver algo com dimensões específicas, formas e um conjunto adequado para as premissas do projeto, também selecionar os melhores métodos para o processo de fabricação e materiais, buscando que a função da máquina seja realizada sem que ocorram falhas. O desenvolvimento do presente trabalho é baseado na metodologia de projetos do Norton (2013), onde são definidas 4 etapas a serem abordados na metodologia. Figura 8 - Formulação e cálculo do problema. 25 Fonte: Adaptado de Norton, (2013). o 3.1 ESTÁGIO DE DEFINIÇÃO Esta etapa é de suma importância, pois se feita com excelência terá grande valia na visualização das necessidades do projeto e na solução de seus problemas. Assim, as hipóteses se expandem sobre as informações dadas para mais tarde delimitar o problema. Nesta etapa serão inseridas todas as informações obtidas através das pesquisas feitas acerca do tema e a partir delas será dado início ao projeto (NORTON, 2013). 3.2 ESTÁGIO DE PROJETO PRELIMINAR Norton (2013) afirma que nesta etapa, as decisões preliminares devem ser tomadas para que se possa dar sequência ao projeto, e geralmente são modificadas ao longo do desenvolvimento do projeto, definindo assim, os croquis iniciais do projeto, claramente detalhados, para que possa ser amplamente compreensível. o 3.3 ESTÁGIO DE PROJETO DETALHADO Norton (2013) afirma que nesta etapa será definido um ou mais modelos matemáticos de engenharia para que se possa analisar o sistema em um todo. Uma vez definidos os modelos matemáticos estaremos aptos a verificar, dimensionar e definir todos os componentes pertencentes à máquina. 26 o 3.4 PESQUISA DE SUPORTE Para o desenvolvimento de tal, foram realizadas pesquisas nas áreas de automação (com enfoque na área de máquinas automáticas), elementos de máquinas e materiais, por fim, foram feitas visitas a empresas parceiras que já utilizam máquinas parecidas. Assim, as informações auxiliaram na definição dos problemas e consequentemente nas possíveis soluções do mesmo, definindo assim, as ações necessárias e também os parâmetros iniciais do projeto. Na estrutura da máquina, a revisão bibliográfica auxilia na estruturação em partes da máquina e também na especificação e dimensionamento dos mesmos. Também tem a finalidade de aumentar o conhecimento sobre este tipo de equipamento. o 3.5 FERRAMENTAS E RECURSOS COMPUTACIONAIS As ferramentas computacionais são ferramentas fundamentais para os projetos mecânicos, otimizando assim a qualidade técnica e a construção e modelagem dos componentes. A ferramenta CAD 3D (Computer aided design) e também o software SolidWorks 2015 são usados para execução do projeto, auxiliando nos desenhos dos croquis, modelagem e detalhamento geral do implemento. Além disso, foi avaliado o funcionamento dos mecanismos da máquina com a simulação de esforços aplicados na estrutura do projeto, como forças atuantes nos parafusos e nas chapas de sustentação. Processo de embalagem e contextualização TRANSPORTE DO FILME A Bobina de filme é colocada no eixo de desbobinamento onde é alimentada ao sistema de transporte. Este que é constituído de engrenagens e 2 correntes com garras (uma de cada lado) coloca o filme na ferramenta de formação. O comprimento de avanço por ciclo é designado por comprimento da tira. O comprimento resulta no formato da embalagem. A ferramenta fecha. 3.2.2. FECHAR AS FERRAMENTAS 27 As partes superiores da ferramenta de formação e selagem são montadas de forma fixa na unidade de elevação. Normalmente só as partes inferiores da ferramenta são imóveis (exceção: parte superior da ferramenta de selagem móvel em caso de excedente do produto). Elas são suportadas pelas chamadas unidades de elevação que provocam o fechamento e a abertura através da elevação e do abaixamento. 3.2.3. AQUECER A MEMBRANA A deformação do filme pressupõe o aquecimento do mesmo para uma determinada temperatura, p.ex. aprox. 70… 100°C na membrana PA/ PE. Para isso, ele é colocado com vácuo e/ou ar comprimido em contacto com a placa de aquecimento na parte superior da ferramenta de formação, por fim, é mantido durante o tempo de aquecimento. 3.2.4. FORMAR A MEMBRANA O filme aquecido anteriormente é puxado com vácuo e/ou ar comprimido e empurrada por um plug macho para dentro da forma arrefecida e aí mantida durante o tempo de formação para estabilizar a membrana através do arrefecimento. Assim, obtém-se a cavidade da embalagem. 3.2.5. SAÍDA DA CAVIDADE DA EMBALAGEM FORMADA Depois das unidades de elevação se abrirem, o movimento de avanço é iniciado novamente e a cavidade da embalagem formada continua a ser transportada para frente. Com o final do avanço, os procedimentos descritos anteriormente, isto é, fechar as ferramentas, aquecer a membrana, etc. São novamente iniciados. 3.2.6. COLOCAR O PRODUTO Na área de livre acesso entre a ferramenta de formação e de selagem, o designado percurso de inserção, o produto é colocado à mão na cavidade da embalagem. 3.2.7. ALCANÇAR A MEMBRANA SUPERIOR Após alguns ciclos de avanço, a cavidade da embalagem cheia alcança o papel. Este é arrastado, pelo sistema de transporte, sobre as cavidades cheias cobrindo o produto. Após outro ciclo de avanço, a cavidade da embalagem, em conjunto com o produto, encontra-se na ferramenta de selagem. 28 Durante o procedimento de selagem, o papel e o filme são expostos em volta do produto fechado à pressão de selagem e ao calor das placas de selagem. Os revestimentos dos lados interiores das membranas começam a fluir. Depois, o filme e o papel formam um invólucro homogêneo e hermético que protege o produto. 3.2.9. CORTE TRANSVERSAL As embalagens individuais são obtidas através dos cortes transversais e longitudinais. O corte transversal é efetuado com a linha de embalagens parada. Mesmo após o corte transversal, a embalagem separada é mantida nas correntes de transporte do material. 3.2.10. CORTE LONGITUDINAL E PICOTES O corte longitudinal é necessário para separar as margens da embalagem que foram presas pela corrente de transporte da membrana, para separar os produtos de 5 em 5 20 unidades e para introduzir os picotes que seguram 5 produtos entre si. Tanto os cortes como os picotes são executados no sentido longitudinal. Os cortes e cortes longitudinais se efetuam durante o avanço da membrana. 3.2.11. SAÍDA DAS EMBALAGENS CORTADAS Após os cortes transversais e longitudinais das embalagens, elas são retiradas da máquina através de uma esteira transportadora. As embalagens são retiradas manualmente para embalagem em cartonetes. Figura 11 – Processo de Embalagem Fonte: MANUAL EMBALADORA BD Um fluxograma do processo a ser desenvolvido encontra-se logo abaixo na figura 12. Os quadros coloridos indicam o escopo para o processo de embalagem Figura 12 – Fluxo do Processo de Embalagem 29 29 4. DIMENSIONAMENTO DA ESTEIRA 4.1 ELEMENTOS FLEXÍVEIS UTILIZAÇÃO Os elementos flexíveis, com correias e correntes são de uso comum. Esses elementos permitem que a potência seja transmitida entre eixos relativamente afastados um do outro, proporcionando assim ao engenheiro uma maior flexibilidade no posicionamento relativo dos elementos motrizes e das máquinas conduzidas. 4.2 ELEMENTOS FLEXÍVEIS- UTILIZAÇÃO Transmitem potência através de distâncias relativamente grandes. Substituem engrenagens, eixos, mancais ou dispositivos similares de transmissão de potência. Reduzem custos e por fim, são importantes na absorção de cargas de choques e no amortecimento de vibrações 4.2 CORREIAS Devem ser utilizadas grandes distâncias entre eixos devido ao deslizamento e à deformação das correias, a velocidade angular não é constante, nem é igual à razão dos diâmetros das polias - exceto correias de tempo-. Isolam vibrações, diferentemente das engrenagens. Polias intermediárias ou de tensões podem ser usadas para ajustes na distância de centro que são ordinariamente necessários pelo envelhecimento ou pela instalação de correias novas. Por fim, devem ser separadas por distância mínima. Figura 10. Para as transmissões invertidas, somente correia plana ou redonda podem ser utilizadas pois, os dois lados da correia entram em contato com as polias. Exemplo de 30 30 transmissão com polias fora do plano. Os eixos não necessitam estar em ângulos retos. Figura 11. Figura 12. As polias devem estar posicionadas de modo que a correia deixe cada uma no plano médio da outra face da polia. Figura 13. A ação de embrear pode ser obtida ao se mudar a correia de uma polia folgada para uma apertada. Figura 14. 31 31 A transmissão de velocidade pode ser feita das duas formas ao lado. A primeira é comumente utilizada para correias planas e a segunda pode ser utilizada para correias em V e redondas. Figura 15.. 32 32 4.3 MATERIAIS 4.3.1 Correias Planas Uretano e tecido impregnado de borracha reforçado com cabo de aço ou cordas de náilon, para absorver a carga de tensão. Silenciosas, eficientes a altas velocidades; Transmitem grandes quantidades de potência por longas distâncias de centro; Vendido em rolo sendo as extremidades unidas por dispositivos fornecidos pelo fabricante. 4.3.2 Correias em V Tecido e corda – algodão, raiom ou náilon – e impregnada de borracha. Não tem juntas, tendo comprimentos padronizados.Correias Figura 16.. 4.4 CORREIAS DE TEMPO Feitas de tecido emborrachado e cabo de aço e tem dentes que se encaixam nos sulcos cortados na periferia da roda dentada.Não sofrem estiramento oue escorregamento, transmitem potência com velocidade angular constante,utilizadas em qualquer velocidade. A única desvantagem são os custos e necessidade de dentes napolitanos. Figura 17.. 33 33 4.5 TRANSMISSÕES DE CORREIAS PLANAS E REDONDAS Forte núcleo elástico rodeado por um elastômero. Apresentam vantagens sobre as transmissões de engrenagens ou de correia em V. Apresenta eficiência de 98% (próximo a uma engrenagem). Faz pouco ruído e absorção de vibração torcional do sistema. Transmissões de correias: - Observe que a capacidade de acionamento da correia é determinada pelo ângulo de envolvimento no entorno da polia menor e que isso é ϕ particularmente crítico para acionamentos em que as polias são de dimensões muito diferentes e posicionadas muito próximas uma da outra. - Uma consideração prática importante é que a tração inicial necessária à correia não deve ser perdida quando esta se alonga ligeiramente por um determinado período de tempo. - Três procedimentos para se manter a tração da correia são ilustrados na figura a seguir, sendo o lado frouxo da correia como o superior, de modo que a tendência de se curvar atua no sentido de aumentar o ângulo de envolvimento. Figura 18.. 34 34 4.5.1 Transmissões de correias: - Transmissões modernas de correias planas consistem em um núcleo elástico forte circundado por um elastômero. - Uma transmissão por correia plana tem eficiência de cerca de 98%, aproximadamente a mesma que para uma transmissão por engrenagem. - Transmissões por correia plana produzem muito pouco ruído e absorvem mais vibração torcional do sistema que correias em V ou transmissão de engrenagem. 4.5.2 Transmissões de correias planas e redondas Para uma correia aberta, os ângulos de contato devem ser: D = diâmetro da polia maior; d = diâmetro da polia menor; C = distância entre centros; L = comprimento da correia; θ = ângulo de contato. Figura 19. 35 35 4.5.3 Transmissões de correias planas e redondas Para uma correia cruzada, o ângulo de contato deve ser: D = diâmetro da polia maior; d = diâmetro da polia menor; C = distância entre centros; L = comprimento da correia; θ = ângulo de contato. Figura 20. Figura 21. 36 36 dS= força diferencial causada pela força centrífuga N= força normal entre a correia e a polia; fdN= tração por cisalhamento causada pelo atrito no ponto de deslizamento. b= largura da correia = espessura da correia m = massa da correia por unidade de comprimento correias Figura21. Fi = força inicial; Fc = força circunferencial decorrente da força centrífuga; ΔF´ = força decorrente do torque transmitido T; D = diâmetro da polia; Fc é determinado como se segue: sendo n a velocidade rotacional, em rev/min da polia de diâmetro d, em m, a velocidade da correia é: O peso w de uma correia é dado em termos da densidade em peso γ em N/m3, w = γbt N/m. 37 37 A força de tração inicial: Fabricantes especificam suas correias incluindo a força admissível Fa, expressa em unidades de força por unidade de largura. (F1)a = máxima força admissível, N; b = largura da correia, mm; Fa = Tração admitida pelo fabricante, N/mm Cp = fator de correção de polia (relacionado com a intensidade de flexão na polia e seu efeito sobre a vida); Cv = fator de correção de velocidade (correias de poliamida e uretano Cv=1); 38 38 Figura 22. O Fator de serviço Ks é utilizado para desvios da carga a partir da nominal. nd: é o fator de segurança;Hd: potência de projeto; Correias Os seguintes passos devem ser tomados ao se analisar umacorreia plana: •Encontrar exp(ff) a partir da geometria da transmissão de correia e atrito; •A partir da geometria da correia e da velocidade, encontrar Fc;•Encontrar o Torque necessário; •A partir do torque T, encontrar; (F1)a-F2=2T/D •Encontrar a tensão necessária Fi; •Verificar a fricção f; 39 39 Encontrar o fator de segurança: Figura 23. Figura 24. 40 Material Especificação Tamanho, mm Diâmetro mínimo de polia, mm Tração permissível por unidade de largura a 3 m/s, (10³) N/m Peso específico, kN/m² Coeficiente de atrito Couro 1 camada 2 camada Poliamida F-0 F-1® F-2® A-2® A-3® A-4® A-5® Uretano® w = 12,7 t = 1,6 w = 19 w = 32 Redonda d = 6 d = 10 d = 20 t = 4,5 t = 5 t = 9 t = 0,8 t = 1 t = 1,8 t = 2,8 t = 3,3 t = 5,0 t = 2,0 t = 2,3 90 150 15 30 60 110 160 240 340 Ver tabela 17-3 Ver tabela 75 90 115 15 18 30 60 110 160 240 340 Ver tabela 17-3 10, 13® 3,3® 5,8® 9 9-5-12,2 9-5-12,2 3,9 6 1,7® 10 13,8 11,4 10,6 10,2 9,5 9,5-12,2 9,5-12,2 9,5-12,2 9,5 10,0 9,7 12,0 10,6,12,2 9,5-12,2 9,5-12,2 9,5-12,2 0,4 0,4 0,5 0,6 0,8 0,8 0,9 0,8 0,7 0,7 Figura 26. 40- 100 115 - 200 220 – 310 355 – 405 460 – 800 Mais de 800 Material Couro Poliamida, F-0 F-1 F-2 A-2 A-3 A-4 A-5 0,5 0,95 0,7 0,73 0,73 0,7 Figura 27. 0,6 1,0 0,92 0,86 0,87- 0,7 1,0 0,95 0,96 0,94 0,71 0,72 0,8 1,0 1,0 1,0 1,0 0,8 0,77 0,9 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,85 0,91 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 41 41 Figura 28. Fi=fi+fc+ T D D=73mm V =10,2mm Fat=N .a ( F 2)a+a. Fa.Cp T= Hmm Ksnd 2 am Hd=Hmm. Ks.nd Fc .24 ,53.0.17 Fc=207 ,53÷ 9,81⋅0,17 ²=0,72 N Fat+2017 ,8⋅0,5+103,73+hmm T +103,73 N ÷2π 0,16⋅1,2⋅1.5=185,73 ( F 2)+0,5.125000.0,7.1=43,7 KN F 2=( F 1)2−2T /D=43,7 K−2.185,73/0,073=33611,51 N Fc=W ¹/gV ² 42 42 W ¹= jibt(877 ,2kg/m³=8605.3 N /m³)N 1m³ W ¹=8605.3.5,7 x10³ .0,5 W¹= 24,53 N/m H=P=TW Esfenuro=5,7mm Pesocorpo=5kg/m² Tem????=63 N /mm MPN 2200 Comprimetototal=4 ,23 wc=4 ,23.5=21,15kg WC=21,15.5,81=2017 ,48 N F=( F 2)a+F 2/2−Fc 2=41,16 KN t=5,7 N=2,5 l=1/2ln(f 1)2−Ft /f 2−fc=2,22 Hd=Hmom. Ksnd=103,73−1,2.1,5=185,7 N Hd=homm.ks.nd 43 43 H=TW ⇒103,72,72.2,33.1,2.1,5=435W 5. DIMENSIONAMENTO DO EIXO Eixos de transmissão são usados em diversas máquinas e equipamentos,transmitindo movimento de rotação torque,de posição outra,ou como apoio peça de máquinas,fixa,móveis oscilantes.Fixados Seixos Pode-se ter:engrenagens,polias,catracas,volantes,correntes,etc.Podem Ser Montados Em Mancais(biapoiado) ou embalanço. Figura 29.. 5.1 Tipos de eixo Eixos maciços: Possuem degraus para ajuste das peças montadas; Eixos vazados: São mais leves que os maciços e Eixos cônicos: Possui o encaixe com formato cônico. Eixos roscados: Possuem tanto furos,como rebaixos roscados e servem também como elemento prolongador. Eixos ranhurados: Possuem ranhuras longitudinais que engrenarão a outros elementos. Eixo estriado: Garantem boa concentração e boa fixação. 5.1.1 Carga em eixos 44 44 As cargas predominantes nos eixos de transmissão de rotação são: Torção devido ao torque transmitido; Flexão devido às cargas transversais. As cargas de torção ou flexão podem ser constantes ou variáveis com o tempo. Um eixo sujeito a uma carga de flexão transversal fixa sofrerá um estado de tensões completamente alternadas. Desta forma o modelo de falha para um eixo girante é a falha por fadiga.Se as cargas transversais ou torques variam no tempo, a carga de fadiga fica mais complexa, mas os princípios de projeto à fadiga permanecem os mesmos. Figura 30. O caso mais geral de carregamento é a combinação de torque e momento variando com o tempo. Pode haver carga axial: Eixo na vertical; Engrenagem Helicoidal e os mancais axiais devem estar o mais próximo possível da carga axial. 6. CONEXÕES E CONCENTRAÇÕES DE TENSÕES É comum que os eixos apresentem ressaltos, onde diâmetro muda para acomodar mancais,engrenagens, polias, catracas,volantes,etc. Além disso,a presença de chavetas,anéis retentores e pinos transversais são comuns em eixos.Estes elementos geram no eixo,concentrações de tensões e, portanto,boas técnicas de engenharia devem ser utilizadas para minimizar estes efeitos. 45 45 Figura 31. Figura 32. 6.1. Materiais para eixo 46 46 Para minimizar as deflexões o aço é a escolha lógica para o material do eixo e um elevado módulo de elasticidade (praticamente constante para todos os aços); Possui alta rigidez. O ferro fundido é utilizado quando engrenagens ou outras junções forem integradas ao eixo. Em ambientes marítimos ou corrosivos utiliza-se bronze ou aço inoxidável. A maioria dos eixos de máquinas são construídos de aço de baixo e médio carbono (ANSI 1020-1050: laminados a frio ou a quente). Se uma maior resistência é necessária, aços de baixa liga como o AISI 4140, 4340 ou 8640 podem ser selecionados, utilizando-se tratamentos térmicos adequados para se obter as propriedades desejadas. Os aços laminados a frio têm sua maior aplicação em eixos de diâmetros abaixo de 3 in (75mm) e os laminados a quente para diâmetros maiores. Os aços laminados a frio têm propriedades mecânicas mais elevadas que os laminados à quente, devido ao encruamento a frio, porém surgem tensões residuais de tração na superfície, que são indesejáveis. Considerar tensões e deflexões no projeto do eixo:Deflexão excessiva causa desgaste rápido dos mancais, desalinhamentos; As tensões são calculadas para os pontos críticos. O cálculo das deflexões requer o conhecimento da geometria do eixo e, por fim, é necessário considerar a relação entre a frequência natural do eixo e a frequência da carga. 6.1.2. Projeto do Eixo Algumas regras gerais para o projeto de eixos: Para minimizar as tensões e deflexões, o comprimento do eixo e os trechos em balanço devem ser o menor possível. Quando possível usar um sistema biapoiado (uma viga em balanço terá uma deflexão maior que uma viga biapoiada). Um eixo vazado tem uma razão melhor: rigidez/massa e frequências naturais mais altas quando comparado com eixos sólidos. Posicionar concentradores de tensão longe das regiões de grandes momentos fletores e minimizar o seu efeito com grandes raios de alívio.Algumas regras gerais para o projeto de eixos: Em um projeto para pequenas deflexões tenderá a ter tensões mais baixas, neste caso utilizar aços de baixo carbono (mais baratos). Se forem utilizados mancais de deslizamento a deflexão ao longo do comprimento do mancal deve ser menor que a espessura do filme de óleo no mancal. As cargas axiais, quando presente, devem ser descarregadas em um único mancal próximo a carga. Não travar os dois mancais a fim de permitir a expansão térmica do eixo. A primeira frequência natural do eixo deve ser pelo menos três vezes a frequência máxima da carga. 47 47 6.1.2. Tensões do eixo As tensões de interesse são calculadas para os pontos críticos do eixo.As tensões de flexão média-alternada máximas estão superficiais e calculadas através das expressões. As tensões torcionais de cisalhamento média e alternate são dadas por: 48 48 Se um componente de força axial Fz tiver presente, haverá uma componente média: Lembrando que: Para carregamento combinado de flexão e torção, a falha em materiais dúcteis sob fadiga geralmente segue uma relação elíptica e os materiais frágeis falham com base na tensão principal máxima. Figura 33. 49 49 6.1.3. Projeto do eixo FLEXÃO ALTERNADA TORÇÃO FIXA: este é um subconjunto do caso geral de flexão e torção variadas.É considerado um caso de fadiga multiaxial simples. O dimensionamento pelo método ASME,utiliza a curva elíptica da figura abaixo como envelope de falha: Figura 35. 50 50 Partindo da equação da elipse: Induzindo um fator de segurança: Para flexão variada e torção variada quando o torque não é constante,sua componente alternada cria um estado de tensão multiaxial com no eixo.Utilizando as tensões equivalentes de von Mises: 51 51 Estas tensões equivalentes são introduzidas em um Diagrama de Goodman Modificado (DMG) para o material escolhido, a fim de se encontrar o fator de segurança.Se um caso particular de falha fora dmitido para o DMG, as equações podem ser manipuladas para se encontrar uma equação de projeto para o diâmetro.Por exemplo,se supormos carga axial zero e uma razão constante entre valor da carga alternada média,encontramos: Norton(2013) Recomenda utilizar esta equação por ser mais conservadora. Exemplos:Flexão alternada, torção constante. Dimensionar Eixo, conforme figura abaixo, que deve transmitir 2hp 1725rpm, com coeficiente de segurança 2,5.Torque Força Na Engrenagem 52 52 São Constantes.Fator De Concentração De Tensão: 3,5 paraodegraucomraiosemflexão, 2 pára raios torção e 4 nas chavetas. Figura 36.. 1- Determinar torque através da potência e rotação de projeto Observar que este torque é constante na porção do eixo entre a polia e a engrenagem 53 53 Figura 37. 3- A força tangencial no dente da engrenagem é: Pelo ângulo de pressão: 54 F_g \, radial = F_g \, tangencial \; \text{tg} \; (20^\circ) = 8,87 \, \hat{l}b 4- Cálculo das forças de reação nos planos XZ e YZ. \sum M_A = R_2b + F_p + F_q = 0 R_2 = \frac{-1}{b} (F_p + F_q) = \frac{-1}{3} (2F_6 + 6,75F_r ) = -0,40F_r - 1,35F_6 \sum F = R_1 + F_6 + F_r + R_2 = 0 R_1 = -F_r - F_6 - R_2 = -F_r - F_6 - (-0,40F_r - 1,35F_6) = -0,60F_r + 0,35F_6 As Equações (e) e (f) podem ser resolvidas em termos de R_1 e R_2 em cada plano, usando as componentes apropriadas das cargas aplicadas F_6 e F_r Main R_1 = -0.60F_r + 0.35F_6 + -0.60(8.87) + 0.35 (36.54) = \boxed{7.47 \, lb} R_1 = -0.60F_r + 0.35F_6 = -0.60(-24.36) + 0.35(0) = \boxed{14.61} R_2 = -0.40F_r - 1.35F_6 = -0.40(8.87) - 1.35(36.54) = \boxed{52.87 \, lb} R_2 = -0.40F_r - 1.35F_6 = -0.40(-24.36) - 1.35(0) = \boxed{9.74 \, lb} p = 2.0 \text{plano de} 1.5 3 2 6,75 e = 0.5 \text{engrenagem} 29 Cisalhamento no plano xz Momento no plano xz Cisalhamento no plano yz Momento no plano yz Magnitude do cisalhamento Magnitude do momento z z z z z 56 56 O torque é constante e diferente de zero entre B e D. Dentro deste comprimentos existem 3 pontos que devem ser examinados por existir concentração de tensão combinados com momento fletor. Ponto B: entre o de grau e a chaveta (MB=±33 lb.in) Ponto C: de grau com raio pequeno (MC=±63 lb.in) Ponto D: degrau da polia (MD=±9 lb.in): Figura 40. Observa-se que por causa da alta concentração de tensão, o chanfro do anel de retenção usado para posicionamento axial foi colocado na extremidade do eixo onde o momento e o torque são ambos zero. 57 57 8- Sensibilidade ao Entalhe, admitido-se o raio do entalhe r = 0.01 in, teremos para flexão e para torção, respectivamente: 58 58 9- Fator de concentração de tensão em fadiga 59 59 Figura 41. Figura 42. Adotado para o Ponto B: kr = 4,0 (Flexão) Kf = 1 + q'(kr - 1) = 1 + 0,5(4 - 1) = 2,50 Kts = 4,0 (torção) Kfs = 1 + q'(kr - 1) = 1 + 0,5(4 - 1) = 2,70 12 O diâmetro mínimo recomendado no ponto B pela Equação 10.6 é se Ke for definido como 1, como recomenda a ASME, então a Equação 10.6 resulta em d = 0,444 in. Se a equação mais geral 10.8 for usada, o resultado é d = 0,524 in. Mais uma vez, o método da ASME é não conservativo se comparado à Equação 10.8. Um diagrama modificado de Goodman para esse elemento de tensão está mostrado na Figura 10-8a. Ele prevê falha por fadiga. Figura 43. (e) Tensões no ponto D 61 61 Observação: O rolamento escolhido exige um diâmetro mínimo de encosto no eixo. Observar o catálogo do fabricante. Figura 44. 6.4. Deflexão do eixo Eixos estão submetidos a deflexão por flexão por torção, que precisam ser controladas. No caso deflexão,ele é considerado como uma viga e o único fator de 62 62 complicação para integração da equação da linha elástica é que,em função dos ressaltos, o momento de inércia também varia ao longo do comprimento do eixo.Se as cargas e momentos variam ao longo do tempo,devemos utilizar os maiores valores para calcular a deflexão. Qualquer conjunto de seções adjacentes,de diâmetros diferente,diferentes momentos polares,podemser consideradascomoumconjuntodemolasemsérie: Para a flexão: o eixo é considerado uma viga e calculamos a declividade e a flecha partida quando momento refletor. Exemplos: Projetar o eixo para uma deflexão máxima deflexão 0,002 numa deflexão angular máxima de 0,5°entre polia engrenagem.Torque De Pico 146 lb.in. Figura 45. 63 63 Calculando inicialmente os momentos polares de inércia. 64 64 6.5. Velocidade crítica dos eixos Todos os sistemas que contêm elementos de armazenamento de energia possuirão um conjunto de frequências naturais nas quais o sistema vibrará com amplitudes potencialmente grandes. Quando um sistema dinâmico vibra,uma transferência de energia ocorre repetidamente dentro do sistema,de potencialidade e vice-versa.Se um eixo estiver sujeito ao tempo macargaquevariano, ele vibrará. Figura 46. A frequência natural é dada por: 65 65 Existem três tipos de vibrações de eixo preocupantes:vibração lateral, rodopio do eixo e vibração torcional. Os dois primeiros se devem à deflexões por flexão e o terceiro à deflexão estorcionais.Uma análise completa das frequências naturais de um eixo é um problema complicado e é mais facilmente resolvido com ajuda de programas de Análise de Elementos Finitos. Exemplos: Vibração Lateral:O método de Rayleigh dá uma ideia aproximada de pelo menos uma frequência natural e se baseia na igualdade energética potencial cinética do sistema. Figura 47. Rodopio Do Eixo: é um fenômeno de vibração auto-excitada ao qual todos seixos estão potencialmente sujeitos. Figura 48. 66 66 Vibração Torcional: da mesma maneira que um eixo pode vibrar lateralmente, ele também pode vibrar torcionalmente e terá uma ou mais frequências torcionais naturais.Para um único disco montado em eixo: Figura 49. Vibração Torcional: para dois discos em um mesmo eixo: Figura 50. FIGURA 10-31 Vibração torsional de dois discos em um eixo comum. Encontre as frequências críticas torsionais e de vibração lateral para o eixo abaixo considerando: rotação do eixo 1725 rpm, d0 = 0,875 in, d1 = 0,750 in, d2 = 0,669 in, d3 = 0,531 in, Weng = 10 lb, Wpolia = 3 lb, Ieng =0,23 lb.in.s² e Ipolia =0,07 lb.in.s² . 68 68 Figura 51. 69 69 Figura 52. 7. RESULTADOS ESPERADOS Diante dos avanços tecnológicos e das exigências das empresas/indústrias pela otimização de produção e uma necessidade menor de mão de obra humana, as ferramentas computadorizadas vêm ganhando cada vez mais espaços. O sistema apresentado e descrito contemplou o objetivo principal de mostrar a eficiência e otimização dos empacotamentos via maquinaria para a empresa Aramart Indústria de Aramados. Ao estudar o funcionamento das máquinas empacotadoras automáticas é possível adaptá-las para corresponder às necessidades e exigências da empresa como empacotar peças metálicas, de diferentes formas e tamanhos, sendo o tamanho 70 70 máximo de 45cm de comprimento e 24cm de largura, suprir a necessidade de produtividade máxima, de 1250 peças/hora, para uma jornada de trabalho de 16 horas diárias. Ademais, sempre é preciso a identificação de quais indicadores devem ser utilizados para medir o desempenho dos processos de uma empresa, inicia-se pelo planejamento estratégico, parte-se da definição da missão, visão e das quais, estabelece-se os objetivos estratégicos, por fim os processos chaves e consequentemente, os indicadores de produtividade, qualidade, capacidade e lucratividade. O empacotamento automatizado e o empacotamento manual gera dúvidas no segmento de peças. Embora o processo automatizado aparente ser complexo, se mostra muito seguro em comparação ao manual já que mantém um trabalho contínuo e requer apenas um operário. Dentre os vários pontos positivos da automatização dos processos de empacotamentos estão : -Produção: demanda maior vantagem competitiva, produtividade e padronização; -Velocidade: Entregar respostas e retornos mais rápidos, visto que a redução de movimentação manual possibilita um trabalho ininterrupto na linha de produção; -Confiabilidade: O empacotamento é feito com precisão, reduz os desperdícios e o risco de avarias durante o processo e garante uma produção consistente e por fim; -Futuro: Melhorar as condições de trabalho de toda a organização, seja do empregador ou do empregado, a automatização é o passo certo para avançar. O objetivo é único: produzir o melhor produto com o menor custo. Hoje em dia, quando se fala em ambiente de trabalho em grandes indústrias/ empresas, umas das maiores preocupações é a segurança do trabalho, a saúde e qualidade de vida dos operários. E isso, tem tudo a ver com a automatização dos serviços. Os serviços se tornam menos pesados e agressivos à saúde dos funcionários visto que tudo passa a ser automatizado, prático e rápido. Muitos acreditam que a automatização pode acarretar em uma grande demanda de demissões e substituições de pessoas por máquinas, há até quem acredite que as máquinas dominaram o humano. No entanto, o processo de automatização além de contribuir com as empresas fará com que os operários busquem mais conhecimentos e capacitações educacionais para estarem mais aptos 71 71 a operarem essas máquinas, obrigando assim as pessoas a elevarem seus níveis de formação acadêmica. A automatização dos serviços diminui que os operários evitem movimentos repetitivos que diversas e diversas vezes prejudicam as articulações, ligamentos e outros tecidos e estruturas envolvidas nesses processos contínuos, desenvolvem a LER (Lesões por esforço repetitivo). Por meio da automatização, essas tarefas que seriam prejudiciais à saúde do operário poupam esforços em excesso de trabalhador. Ademais, a ergonomia se faz imprescindível na automatização do serviço. Antigamente, o trabalhador precisava se adaptar ao espaço de trabalho, agora com a automatização, as máquinas se adaptam ao operário. Evita-se que o colaborador tenha que realizar movimentos repetitivos ou então em posições arriscadas, ou desconfortáveis e que prejudicam a postura correta do seu corpo. Em algumas indústrias, alguns processos produtivos envolvem a manipulação de substâncias e produtos perigosos à saúde quando em contato com a pele e com as vias respiratórias. Com isso, a automatização se torna mais necessária. O processo de ensacamento de cimentos e argamassas para a construção civil, por exemplo. Imagine um colaborador tendo que empacotar com as mãos esses produtos, ficando em contato direto com esses elementos e respirando o pó emitido desse processo. Certamente acarretará em problemas de pele e problemas respiratórios a longo prazo. O uso das ensacadeiras automáticas permite um maior distanciamento desses processos por conseguinte da exposição à exposição de substâncias nocivas ao ser humano. A automatização de alguns serviços realiza essas etapas em que é necessário manipular produtos perigosos ou nocivos ao operário. Não haverá contato com poeira, odores, líquidos ou outras substâncias nocivas à segurança e à saúde. Com esse avanço tecnológico, as empresas são obrigadas a acompanharem as novas tendências empresariais. Todos precisam buscar conhecimentos para acompanhar as inovações. Quando surge a automatização, todos os seus colaboradores recebem estímulos para desenvolverem novas habilidades e competências. Tudo se torna melhor, mais prático e seguro. O operário precisará aprender novas funções para coordenar as máquinas, sistemas e coordenar os processos nos bastidores sem necessidade de trabalhos pesados e exaustivos. O espaço do ser humano não deixa de existir, ele apenas se modifica com papéis diferentes. Trabalhar como máquina não é mais preciso pois agora se trabalhará com máquinas, são duas perspectivas diferentes. 72 72 Vale lembrar: máquinas seguem uma programação para realizar as tarefas com precisão. Não ficam cansadas, as chances de acontecerem erros são muito menores. Portanto, a linha de produção se torna segura, preservando a integridade da equipe. Todo o processo de manutenção é feito por mãos humanas, calibragem para o perfeito funcionamento, pinturas, conserto, isso quer dizer que também gerará novos empregos. A automação, em sua essência, se tornará aliada, não só da indústria, como também dos profissionais. Os profissionais irão se expor a menos riscos e poderão trabalhar de maneira mais confortável e segura com menos esforço físico e mais esforço intelectual. 8. CONCLUSÕES 9. REFERÊNCIAS 73 74