Engenharia Mecânica

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Fluxo de ar na colheitadeira MF5650 para diminuição da umidade durante a colheita de cereais (soja)
(2012-01-25) Diefenthäler, Cristiano Erno
Secadores de unidades armazenadoras são dispositivos que fazem a retirada da umidade dos grãos, com a utilização de ar quente e seco. Esse ar é gerado por uma fonte de energia (no Brasil geralmente utilizado fornalha), onde através da queima do combustível (lenha) a energia é liberada, e faz o aquecimento do ar, diminuição da umidade do ar e consequentemente com a passagem deste ar na massa de grãos realiza-se a secagem do mesmo. Os grãos são colhidos geralmente acima da umidade desejada para sua armazenagem, assim se faz necessário à utilização de sistemas para redução da umidade. Com o objetivo de reduzir a umidade do grão auxiliando o processo de secagem nas unidades armazenadoras e utilizar a energia dissipada ao meio ambiente do motor diesel de combustão interna, foi desenvolvido o estudo de um sistema na colheitadeira MF5650 para auxiliar a diminuição de umidade de cereal – soja, durante o processo de colheita, reduzindo assim o tempo e aproveitando a energia do motor da colheitadeira que seria desperdiçada ao meio ambiente.
Estudo de parâmetros aerodinâmicos de perfis em túnel de vento
(2012-01-25) Arnoldi, Pedro Henrique Castro
O presente trabalho apresenta uma análise de parâmetros que podem ser obtidos através de testes realizados no túnel de vento da Universidade UNIJUI. Este trabalho tem como objetivo analisar e comparar as forças de arrasto de perfis de diferentes formatos, quadrado, losango, triângulo equilátero com área de ataque plana e triangular, com os valores padrões para esses perfis. Será também realizada medição para a obtenção do valor da velocidade de escoamento no interior da seção de testes com o auxílio de um Tubo de Pitot conectado a um manômetro de coluna. Os resultados alcançados experimentalmente são inseridos a cálculos baseados na mecânica dos fluidos resultando em um valor real proporcionado pelos testes no túnel de vento. Os resultados obtidos utilizando o túnel de vento não podem ser levados em consideração caso haja necessidade de valores precisos de força e coeficiente de arrasto. As diversas interferências, como vibração do ventilador, áreas do túnel de vento, até mesmo na seção de testes, sem isolamento, proporcionaram um resultado com algumas diferenças se comparado com resultados alcançados por Bavaresco (2010) e os resultados padronizados por White (1999).
Propriedades mecânicas da liga de aço damasco SAE 5160 + UHB 15N20
(2012-03-08) Pazini, Henrico
O aço damasco é a união de dois ou mais aços de características diferentes, unidos pelo método de caldeamento. Uma barra de damasco pode ter várias camadas que também podem ser chamadas de linhas, sendo que uma barra pode conter entre 50 a 600 linhas. A grande vantagem do damasco, além da beleza da superfície, é a flexibilidade que ele proporciona, pois geralmente o cuteleiro, que forja damasco, alterna a liga entre uma lâmina de alto teor de carbono com uma de médio a baixo teor de carbono. É um material de difícil obtenção, o que faz encarecer o produto, porém é muito valorizado por colecionadores. Este trabalho é dividido em três partes, sendo que na primeira parte são descritos os processos realizados para a obtenção do aço damasco. Na segunda parte são descritos os ensaios mecânicos realizados com o aço obtido. Na terceira parte, por fim, são apresentados os resultados obtidos e possíveis aplicações do aço damasco em peças especiais.
Avaliação do índice de quebra de grãos em transportadores agrícolas
(2012-03-16) Ochôa, Ana Lúcia da Silva
Este trabalho tem por finalidade identificar o índice de quebra de grãos em transportadores agrícolas durante o processo de beneficiamento de grãos. Os testes foram feitos com arroz, aproveitando a estrutura laboratorial dos engenhos que fazem o beneficiamento do mesmo, os quais possuem em geral laboratórios montados com tecnologia capaz de verificar e qualificar o arroz quanto ao tipo. Foram coletadas cinco amostras na entrada e cinco amostras na saída em cada tipo de transportador estudado, totalizando 30 amostras. De cada amostra inicial foi retirada outra amostra de 250g e processada no classificador de impurezas (máquina que faz a separação de impurezas), eliminando todo tipo de impureza. Posteriormente foi retirada uma amostra de 200g que foi passada pelo medidor de umidade (máquina que faz a medição da umidade do grão). Desta amostra de 200g foi retirada outra amostra de 100g que foi colocada no engenho de prova (máquina utilizada para fazer o descascamento e separação de quebrados para testes). Todas as amostras passaram por esse processo de classificação de impurezas, determinação da umidade, e descascamento e separação dos quebrados no engenho de prova. A massa das amostras ficou reduzida em média de 70g após o processo de brunimento (descascamento), e um valor médio de 59 g após a separação dos quebrados no trier do engenho (parte da máquina que faz a separação de inteiros e quebrados). A diferença entre o peso da amostra após o descascamento, e após a separação de inteiros e quebrados possibilitou identificar o índice de quebra de grãos.
Definição de parâmetros para procedimento de montagem por interferência de eixo e flange
(2012-03-16) Germano Neto, Douglas
Com a constante busca por processos e formas de fixação de componentes em geral, as empresas podem contar com diversas formas de fixação, sendo estas formas permantes ou não permanentes. Com um cenário de competitividade, a indústria se vê em meio a consumidores que primam por alta qualidade em produtos, sendo que isto faz com que os processos utilizados já não sejam só mais uma das características que um produto deve possuir, mas sim um elemento fundamental que pode e tem o poder de ditar quem vence a disputa de vendas, qual empresa ou produto que se mantém no mercado e tem possibilidade de competir com adversários que possuem processos de alta qualidade, sistemas com baixo custo e alto desempenho, produtos diferenciados, que por si próprios eliminam desperdícios, garantem a qualidade e ao mesmo tempo são confiáveis. Como forma de aumentar a gama de sistemas de fixação que amplamente são utilizados, este trabalho apresenta um sistema de fixação onde não é necessária a adição de componentes para a fixação dos mesmos, pois o sistema é baseado na fixação de montagem por interferência, sendo que os próprios componentes unemse. Com base em cálculos que são apresentados no decorrer do trabalho, é possível determinar quais as forças atuantes na união dos componentes, podendo a união apresentar tensões internas nos regimes elástico, elásto-plástico ou plástico, além de ser possível determinar qual força é necessária para que os componentes desloquem-se entre si. Palavras-chave:
Dimensionamento e análise de uma fornalha de fogo indireto
(2012-03-16) Oliveira, Danieli Gessi de
A exigência de melhores rendimentos e qualidade no processo de secagem de sementes e gêneros alimentícios, fez com que empresas fornecedoras de equipamentos para armazenagem buscassem soluções que atendessem aos requisitos deste mercado. Visando atender a esse mercado a empresa Engegran Indústria e Montagens Ltda. desenvolveu uma fornalha de fogo indireto que pelo seu principio de funcionamento mantém as características físicas e de qualidade do produto exigidas. Juntamente com essa fornalha, o sistema de secagem para sementes, também é formado por um secador desenvolvido pela empresa Engegran próprio para essa aplicação. Com base no projeto existente deste sistema de secagem e informações cedidas pelo fornecedor destes equipamentos, desenvolveu-se um método de cálculo para dimensionamento deste conjunto visando à análise entre o projeto existente com os resultados obtidos nos cálculos. Através de uma análise feita em cima dos resultados obtidos concluiu-se que houve algumas divergências entre os valores calculados e os dados do equipamento e sugeriram-se algumas alterações no projeto para melhor funcionamento e desempenho do sistema bem como sugestões para futuros estudos.
Dimensionamento de um mecanismo pantográfico utilizando método analítico e elementos finitos
(2012-03-16) Wehrmann, Tiago Rafael
Este trabalho relata o dimensionamento dinâmico de um mecanismo pantográfico através de cálculos analíticos e numéricos com o objetivo de dimensionar uma estrutura segura e leve. Os cálculos das forças dinâmicas foram obtidos através da teoria da estática com incremento de um fator que as transformam em cargas dinâmicas, os cálculos analíticos foram realizados a partir da teoria de resistência dos materiais, implementados com o auxílio de uma planilha no software Excel elaborada para este trabalho e os cálculos numéricos foram realizados com base no método de elementos finitos implementado no software de elementos finitos Ansys. Para auxiliar o entendimento do trabalho elabora-se a revisão bibliográfica de resistência dos materiais clássica e do método dos elementos finitos, essa expondo o conteúdo de forma breve e de fácil entendimento.
Análise de fumos de soldagem, sistemas de proteção e desenvolvimento de protótipo para estudo da emissão de fumos de soldagem para processo MIG/MAG
(2012-03-23) Anschau, Léo Diel
Os processos de fabricação dentro das indústrias muitas vezes geram riscos a saúde do trabalhador. A soldagem é um destes processos, que pode afetar o desenvolvimento de doenças ao trabalhador em longo prazo. Por isso torna-se muito importante o entendimento e o controle destes ambientes, para que os riscos sejam minimizados. Os fumos de solda representam um risco grave à saúde do soldador, sendo assim é de extrema importância à utilização de sistemas e equipamentos para assegurar melhores condições de trabalho. Atualmente existem vários equipamentos que proporcionam uma minimização dos riscos no posto de trabalho, alguns apresentados neste trabalho. A partir do estudo dos danos a saúde causada pelos fumos de solda desenvolveu-se um protótipo de uma capela para captação dos fumos, que juntamente com equipamentos já existentes pode ser feita a análise da geração de fumos e também se necessário das substâncias presentes nos fumos. Desta forma podemos utilizar este equipamento para estudo da emissão de fumos no processo de soldagem MIG/MAG, o mais usual na indústria. Com o estudo da geração de fumos, utilizando o protótipo desenvolvido, pode ser realizada a avaliação de parâmetros e novos dispositivos, como Ecoturb XOF, para o desenvolvimento e a busca por ambientes de trabalho mais seguros a saúde do trabalhador.
Projeto e construção de uma unidade de potência e condicionamento hidráulico
(2012-03-23) Renner, Rogério
O presente trabalho consiste no projeto e construção de uma unidade de potência e condicionamento hidráulico, com o objetivo de atender as necessidades do - NIMASS - Núcleo de Inovação em Máquinas Automáticas e Servo Sistemas da UNIJUÍ Campus Panambi. No desenvolvimento deste trabalho levam-se em conta principalmente os resultados de trabalhos anteriores, realizados nesta instituição, onde foram levantadas as características necessárias para a construção deste equipamento para possibilitar simulações em laboratório utilizando a hidráulica proporcional. O auxilio de algumas empresas parceiras deste projeto foi de grande importância para o desenvolvimento e construção do equipamento, seja pelo apoio financeiro, apoio técnico ou mão de obra disponibilizada. A inclusão de um equipamento deste porte ao NIMASS contribui para o ensino como forma de aliar teoria e prática possibilitando aos alunos o contato com equipamentos até então conhecidos apenas por livros.
Mapeamento do sistema industrial e indicadores de desempenho da empresa Tromink Industrial Ltda
(2012-03-23) Korp, Carlos Henrique
Para uma organização alcançar seus objetivos e desempenhar um papel importante no mercado sendo uma empresa competitiva, através de níveis elevados de qualidade, deve se ter uma forma clara de medição ou verificação do desempenho através de indicadores. Isto porque é impossível afirmar que a empresa atende seus objetivos, sem ao menos verificar ou monitorar os indicadores de desempenho. Este trabalho é dividido em três partes. Na primeira parte, é realizada uma pesquisa das ferramentas de gestão da qualidade, que serão aplicadas no desenvolvimento do trabalho. Na segunda parte será realizada uma análise focada no sistema industrial da Tromink, mapeando os sistemas e subsistemas existentes e demonstrando a interatividade entre eles. Através deste mapeamento, serão analisados os dados para assim criar indicadores que irão demonstrar o desempenho destes sistemas. Na terceira parte, será verificado se os indicadores propostos são eficazes, para demonstrar o desempenho do sistema.
Projeto conceitual de um dosador de fertilizante granulado
(2012-03-23) Brandt, Marcos Antônio
Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento do projeto conceitual de um dosador de fertilizantes agrícola. Para atingir este objetivo foram desenvolvidas pesquisas que permitiram conhecer os tipos de dosadores empregados e sua composição química, sua reatividade com os materiais que poderiam ser usados para a construção do equipamento assim como seu comportamento em ambientes úmidos. Também foram pesquisados os diferentes tipos de dosadores existentes no mercado, seus fundamentos de operação e seus defeitos. Um estudo foi feito para verificar a existência de patentes que impossibilitassem a comercialização do equipamento desenvolvido e, baseado no resultado das pesquisas desenvolveu-se o projeto conceitual de um dosador de fertilizante que atendesse a demanda do mercado agrícola atual.
Projeto detalhado e construção do protótipo de uma semeadora-adubadora de uma linha para agricultura familiar
(2012-03-23) Schulz, Rodrigo Erno Hess
O presente trabalho contempla o projeto detalhado e a construção do protótipo de uma semeadora-adubadora de uma linha para agricultura familiar. Desafiado pelas componentes curriculares de projetos I e projetos II, onde deveríamos projetar meios de facilitar as tarefas do dia-a-dia, e ao grande interesse na área agrícola, procurou-se buscar uma solução para facilitar o plantio de milho ou qualquer outro grão, sobre a “verga” pós-colheita do fumo. Observou-se a necessidade de desenvolver um equipamento que se adequasse às características deste produtor, adequando-se ao baixo nível de mecanização da agricultura familiar, substituindo o sistema de plantio manual, lento e desgastante por um plantio mecanizado e mais eficiente, permitindo além do plantio também a adubação. O trabalho contempla o projeto detalhado, especificações para manufatura, construção do protótipo, testes, sugestões de melhoria para trabalhos futuros, visando oferecer uma melhor qualidade de vida ao pequeno produtor rural.
Análise do trocador de calor de uma lareira residencial através de fluidodinâmica computacional
(2012-04-03) Oliveira, Gilce Berenice Cavalheiro
O presente trabalho apresenta uma análise numérica a partir de alguns testes realizados numa lareira calefação residencial. Os objetivos do trabalho são analisar e comparar os dados obtidos nos testes, fazer uma avaliação da modelagem adequada do ponto de vista de resultados e operacionalidade da dinâmica dos fluidos computacional em empresas ou em pesquisas. Para tanto se apresentam resultados de simulações numéricas dos diferentes testes simulados, além de cálculos analíticos baseando em literaturas de mecânica dos fluidos e valores obtidos através de experimentação no trocador de calor de calor da lareira com aletas e sem aletas. Os resultados demonstram que a ferramenta da dinâmica dos fluidos computacional é adequada quando utilizada corretamente. Também podemos observar que os dados obtidos nos testes experimentais foram comprovados qualitativamente pelo programa CFX.
Desenvolvimento de concepções para substituição de material nas peneiras das colheitadeiras de grãos
(2012-04-04) Wegner, Débora Damaris Schneider
Este trabalho visa estabelecer concepções para eliminação do uso de madeira nas Peneiras montadas na colheitadeira. Para melhor entendimento do estudo realizado nos componentes da Peneira, faz-se uma introdução do funcionamento da colheitadeira, explicando cada um dos cinco principais sistemas desta máquina, aprofundando-se no sistema de limpeza, onde a Peneira é montada. Na seqüência, apresentam-se os problemas de qualidade que vem sendo encontrados nos componentes de madeira. Usando o método de Brainstorming, foram levantadas algumas idéias para solucionar os problemas, das quais três foram selecionadas e estudadas. Estas estão apresentadas na seguinte ordem: Primeira concepção – alteração da construção da peneira, segunda concepção – alteração dos componentes de madeira para aço, terceira concepção – alteração dos componentes de madeira para aço e plástico. As concepções foram construídas de forma que sejam exeqüíveis para projeto e manufatura. O estudo do impacto no processo está detalhado e apresenta redução ou aumento de custo no conjunto Peneira conforme cada concepção estudada.
Análise das características de uma engrenagem recuperada pelo processo de solda TIG
(2012-07-19) Cruz, Sidinei Thome da
Este trabalho trata da utilização do processo de solda TIG na recuperação de engrenagem danificada, verificando principalmente os detalhes que influenciam na recuperação de uma peça danificada. Apresenta conceitos básicos sobre engrenagem e as características do processo de solda TIG. Foram realizados testes práticos como a análise visual, o teste metalográfico, a composição química do material recuperado e o ensaio de dureza. Os resultados dos testes provaram a aplicabilidade do processo de solda TIG na recuperação de engrenagem danificada.
Análise do processo de usinagem eletroquímica
(2012-07-19) Silva, Anderson Martins da
Este trabalho apresenta conceitos e aplicações práticas do processo de usinagem eletroquímica (Electrochemical Machining - ECM), o estado da arte, princípios básicos e avançados do funcionamento, sua importância e potencial futuro no cenário industrial dos processos de usinagem. Para validação das informações apresentadas foram realizados testes práticos de usinagem onde as características do processo apresentadas pela bibliografia base foram postas à prova, sendo analisados pontos relevantes do processo como aplicabilidade, taxa de remoção de material, controle e operação. Os ensaios de usinagem foram realizados em uma célula eletrolítica, onde foram variados parâmetros fundamentais do processo como corrente elétrica e reabastecimento de eletrólito, obtendo-se resultados que comprovaram a aplicabilidade e eficácia do processo independentemente da dureza do material usinado.
Avaliação de ambiente condicionado por cálculo de balanço térmico e simulação CFD
(2012-07-19) Petry, Fernando
O presente trabalho apresenta a análise de um ambiente condicionado, cujo objetivo é manter a temperatura do ambiente constante. Foi realizado um balanço térmico do ambiente, levando em conta os fluxos de calor e a geração interna de calor. Depois de realizado o cálculo do balanço térmico do ambiente, foram utilizadas as taxas de transferência de calor obtida em cada superfície e medições de velocidade do ar como condições de contorno para realizar simulações da movimentação do ar e de transferência de calor no interior do recinto. Com estas simulações, buscou-se validar a metodologia, comparando os resultados com medições realizadas no interior do ambiente estudado, bem como através de uma análise qualitativa do campo de escoamentos. O software utilizado para realizar as simulações foi o pacote comercial ANSYS-CFX que utiliza a metodologia de volumes finitos.
Estudo do processo de corte por cisalhamento rotativo
(2012-07-23) Müller, Ricardo Guilherme
Este trabalho trata do processo de corte por cisalhamento rotativo, que é uma tecnologia inovadora utilizada principalmente para a perfuração contínua de chapas metálicas por cisalhamento. Na revisão bibliográfica serão apresentados conceitos básicos sobre as principais propriedades dos aços laminados, sobre os processos de corte por cisalhamento convencional e não convencionais, em especial sobre o processo de corte por cisalhamento rotativo. Trata ainda de um estudo teórico e prático, afim de realizar um levantamento dos principais fatores que influenciam o processo e os aspectos que envolvem a construção de uma ferramenta requerida neste tipo de processo. Foi realizado o desenvolvimento do projeto detalhado e a construção de um protótipo para teste, onde se avaliou alguns aspectos que não são obtidos teoricamente, como a qualidade da superfície cortada. Os resultados dos experimentos provaram o funcionamento do protótipo e através da variação de alguns parâmetros, foi possível atingir um nível de qualidade da superfície cortada aceitável pela indústria.
Estudo teórico e experimental de uma célula a combustível do tipo pem didática
(2012-07-24) Gonçalves, Rafael de Oliveira
Este estudo está direcionado ao setor de energias renováveis, mais propriamente focadas nas células a combustíveis. Em primeira instância, serão abordadas algumas informações básicas e algumas curiosidades a respeito dessa tecnologia e seus constituintes. Será apresentado assim, um breve histórico sobre o gás hidrogênio, e sobre células a combustível. Posteriormente, para efeitos de conhecimento, será apresentada uma classificação básica e os tipos de células que compões essa classificação. Em sequência ao assunto, serão apresentados alguns cálculos referente a eficiência energética desses dispositivos, estabelecendo comparativos com testes práticos realizados com uma célula a combustível adquirida.
OEE - eficiência global dos equipamentos: utilização do método para análise da real produtividade de equipamentos
(2012-07-25) Gelatti, Isaías Costa Beber
Este trabalho de conclusão de curso mostra uma visão geral da evolução da administração da produção, partindo das primeiras formas de produção, chamadas de produção organizada, citando Frederick Taylor com seus trabalhos, também Henry Ford com a criação do conceito de produção em massa, até chegar ao Sistema Toyota de Produção (STP). Para o STP, cita-se algumas ferramentas de trabalho criadas pelos japoneses, com o intuito principal de reduzir os desperdícios dos processos. Uma destas ferramentas é o TPM – Manutenção Produtiva Total - que visa manter o equipamento operando nas condições que foram projetadas, assim evitando paradas não previstas, não gerando perdas. Neste, visualiza-se os tipos de manutenções e as seis grandes perdas que devem ser corrigidas, a fim de melhorar a eficácia do equipamento. Relacionada com a TPM, a OEE – Eficiência Global dos Equipamentos - é conhecida como um importante método para medição do desempenho de uma máquina, através de indicadores de disponibilidade, eficiência e qualidade. Com este método foi realizado o levantamento de dados de um equipamento da empresa, e introduzido no memorial de fórmulas sugerido pelo autor, apresentando, então, os resultados da eficiência global do equipamento.

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