PROJETO DE MÁQUINAS
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
AULA 1
Unidade: U1 – Fundamentos Gerais sobre o Projeto de Máquinas
Aula: A3 – Avaliação de Aspectos Técnicos e Econômicos
OBJETIVOS
Os objetivos desta aula prática são:
- Compreender os conceitos envolvidos em um projeto de equipamento;
- Aprender a construir um cronograma para um projeto;
- Calcular o custo aproximado do projeto;
- Analisar preliminarmente um projeto de máquinas considerando:
- Cronograma;
- Etapas;
- Materiais;
- Custos.
SOLUÇÃO DIGITAL
GanttProject
Ferramenta gratuita e de código aberto para planejamento e gerenciamento de projetos baseada em diagramas de Gantt.
Permite:
- Criar cronogramas;
- Definir tarefas;
- Criar dependências;
- Definir marcos;
- Gerenciar recursos;
- Exportar relatórios em formatos:
Link:
https://www.ganttproject.biz/download
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento 1
Atividade proposta:
Elaborar o cronograma das etapas de um projeto de máquina ou produto utilizando o software GanttProject.
Representar graficamente as fases do desenvolvimento:
- Identificação da necessidade;
- Desenvolvimento;
- Planejamento;
- Produção final.
ETAPA 1 – DEFINIÇÃO DO PRODUTO
Escolher um produto ou equipamento simples.
Exemplos:
- Cadeira ergonômica;
- Suporte articulado para monitor;
- Mini guincho manual;
- Carrinho utilitário.
ETAPA 2 – DEFINIÇÃO DA NECESSIDADE
Registrar qual necessidade o produto atende:
Exemplos:
- Conforto;
- Acessibilidade;
- Mobilidade;
- Redução de esforço;
- Otimização de espaço.
ETAPA 3 – PESQUISA DE PRODUTOS SIMILARES
Pesquisar produtos semelhantes e registrar:
- Características técnicas;
- Materiais utilizados;
- Componentes;
- Melhorias identificadas.
ETAPA 4 – DEFINIÇÃO DOS OBJETIVOS DO PROJETO
Considerar:
- Custo estimado:
- Capacidade ou desempenho esperado;
- Ergonomia;
- Segurança;
- Sustentabilidade;
- Viabilidade técnica.
Exemplo:
“Projetar uma cadeira de baixo custo, ergonômica, com capacidade para 150 kg e regulagem de altura.”
CRIAÇÃO DO CRONOGRAMA NO GANTTPROJECT
Passos:
- Abrir o GanttProject;
- Criar um novo projeto;
- Definir nome e descrição;
- Adicionar participantes do projeto;
- Inserir tarefas principais;
- Definir responsáveis;
- Criar dependências;
- Criar relatório.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Responder:
Explique a importância do uso de cronogramas e ferramentas de gestão de projetos, como o GanttProject, no planejamento e acompanhamento das etapas de um projeto de engenharia.
Comente como:
- Dependências;
- Prazos;
- Marcos;
auxiliam no controle de:
- Tempo;
- Recursos;
- Prioridades.
EVIDÊNCIAS NECESSÁRIAS
O relatório deverá conter:
- Captura de tela do cronograma completo;
- Tarefas e subtarefas;
- Dependências entre atividades;
- Marcos e prazos;
- Relatório PDF exportado pelo software.
CHECKLIST
✓ Escolher produto;
✓ Definir necessidade;
✓ Pesquisar soluções semelhantes;
✓ Definir requisitos;
✓ Criar tarefas;
✓ Criar dependências;
✓ Exportar cronograma em PDF.
RESULTADOS
Enviar arquivo Word contendo:
- Informações obtidas;
- Texto conclusivo;
- Respostas do item “Avaliando os resultados”;
- Documentação da execução.
Estrutura do relatório:
Resumo
Síntese dos objetivos, resultados e conclusões.
Introdução
Apresentação do experimento e relevância da prática.
Teoria e Fundamentação
Explicação dos conceitos abordados.
Metodologia
Descrição detalhada do procedimento.
Resultados
Apresentação dos dados obtidos.
Conclusões
Análise dos resultados.
Referências
Fontes utilizadas.
RESULTADO DE APRENDIZAGEM
Compreender conceitos de projetos de máquinas e equipamentos através da construção de um cronograma de execução.
AULA 2
Unidade: U2 – Análise e Modelagem Básica de uma Máquina
Aula: A3 – Prototipagem
OBJETIVOS
- Conhecer o princípio da prototipagem rápida;
- Compreender o processo de fatiamento de peças para impressão 3D;
- Acompanhar a simulação do processo de impressão;
- Entender a importância da prototipagem rápida no desenvolvimento de projetos.
SOLUÇÕES DIGITAIS
Autodesk Inventor
Software CAD para criação de modelos técnicos 2D e 3D.
Links:
Autodesk:
https://www.autodesk.com/education/edu-software/overview
Ultimaker Cura
Software de código aberto utilizado para:
- Fatiamento de modelos 3D;
- Conversão de arquivos STL em G-code;
- Preparação para impressão 3D.
Link:
https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento 1
Atividade proposta:
Criar uma peça 3D no Autodesk Inventor e realizar o processo de fatiamento no Ultimaker Cura.
ETAPAS
1. MODELAGEM NO AUTODESK INVENTOR
Criar uma peça simples:
Exemplos:
- Suporte lateral;
- Base;
- Engate;
- Parafuso de teste.
Utilizar medidas reais:
Exemplo:
100 mm × 50 mm × 5 mm.
Realizar:
Salvar o modelo.
2. EXPORTAÇÃO STL
Exportar a peça no formato:
.STL
3. CONFIGURAÇÃO NO CURA
Importar o arquivo STL.
Configurar:
- Altura da camada: 0,1 mm;
- Infill: 20%;
- Espessura da parede: 1,2 mm;
- Suporte: ativado quando necessário;
- Temperatura:
- 200 °C;
- Mesa 60 °C;
- Material PLA.
4. FATIAMENTO
Executar:
- Slice;
- Gerar G-code;
- Salvar arquivo.
Observar:
- Tempo estimado de impressão;
- Comprimento do filamento;
- Número de camadas;
- Linhas de código.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Explicar:
- Importância do processo de slicing;
- Influência dos parâmetros de impressão:
- Altura da camada;
- Temperatura;
- Preenchimento.
IMAGENS OBRIGATÓRIAS
Inserir:
✓ Modelo 3D criado no Inventor;
✓ Peça exportada STL;
✓ Tela do Cura;
✓ Parâmetros de impressão;
✓ Resultado da simulação;
✓ Trecho do G-code.
CHECKLIST
✓ Criar modelo 3D;
✓ Exportar STL;
✓ Realizar slicing;
✓ Observar tempo e camadas;
✓ Organizar imagens.
RESULTADOS
Relatório contendo:
- Resumo;
- Introdução;
- Fundamentação;
- Metodologia;
- Resultados;
- Conclusão;
- Referências.
RESULTADO DE APRENDIZAGEM
Assimilar conceitos de projetos de máquinas por meio do processo de prototipagem rápida.
AULA 3
Unidade: U3 – Dimensionamento do Sistema de Transmissão de Potência
Aula: A3 – Projeto de Elementos de Transmissão
OBJETIVOS
- Conhecer e dimensionar transmissões de potência;
- Aplicar cálculos de dimensionamento;
- Analisar resultados de projeto;
- Especificar correia adequada para determinada aplicação.
SOLUÇÃO DIGITAL
NSA
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento 1
Atividade proposta:
Projetar uma transmissão por correia em V.
DADOS DO PROJETO
Sistema:
- Potência transmitida: 60 hp;
- Motor:
- Saída:
- Velocidade da correia:
- Aplicação:
- Funcionamento:
ETAPAS DE CÁLCULO
Passo 1
Calcular potência do projeto.
Passo 2
Selecionar correia.
Resultado esperado:
Correia 5V.
Passo 3
Calcular índice de velocidade nominal.
Passo 4
Calcular dimensão da polia acionadora.
Passo 5
Selecionar dimensões das polias.
Calcular:
- Diâmetro da polia de entrada;
- Diâmetro da polia de saída;
- Velocidade real.
Passo 6
Determinar potência básica da correia.
Passo 7
Determinar distância entre centros.
Passo 8
Calcular comprimento mínimo da correia.
Passo 9
Selecionar comprimento padrão.
Passo 10
Calcular ângulo de envolvimento.
Passo 11
Definir fatores de correção.
Passo 12
Calcular:
- Potência corrigida;
- Número de correias necessárias.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Responder:
Justifique a escolha da seção 5V considerando:
- Potência transmitida;
- Velocidade;
- Durabilidade;
- Aplicação;
- Regime de trabalho;
- Vida útil.
RELATÓRIO TÉCNICO
Deve conter:
- Cálculos realizados;
- Tabelas utilizadas;
- Gráficos;
- Interpretação dos resultados;
- Conclusão técnica.
CHECKLIST
✓ Calcular potência;
✓ Selecionar correia;
✓ Calcular índices;
✓ Dimensionar polias;
✓ Determinar potência corrigida;
✓ Definir quantidade de correias;
✓ Apresentar resumo do projeto.
RESULTADOS
Enviar relatório contendo:
- Resumo;
- Introdução;
- Fundamentação;
- Metodologia;
- Resultados;
- Conclusão;
- Referências.
RESULTADO DE APRENDIZAGEM
Compreender critérios de seleção e funcionamento de transmissões mecânicas por correias em V.
AULA 4
Unidade: U4 – Dimensionamento do Sistema Básico de Potência
Aula: A3 – Elementos Auxiliares de Potência
OBJETIVOS
- Elaborar desenhos de elementos de máquinas no Autodesk Inventor;
- Criar modelos 3D de projetos mecânicos;
- Desenvolver modelagem computacional de um projeto.
SOLUÇÃO DIGITAL
Autodesk Inventor
Software CAD para representação gráfica 2D e 3D.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento 1
Atividade proposta:
Modelar um vaso de pressão utilizando Autodesk Inventor.
DADOS DO PROJETO
- Diâmetro externo:
- Material:
- Espessura calculada:
- Chapa comercial:
- Comprimento do vaso:
COMPONENTES A MODELAR
- Corpo do cilindro;
- Flange;
- Perna;
- Base.
ETAPAS DE MODELAGEM
1. Criar base
- Fazer esboço 2D;
- Aplicar extrusão de 5 mm;
- Salvar peça.
2. Criar pernas
- Criar esboço;
- Aplicar extrusão;
- Salvar componente.
3. Criar flange
- Criar perfil;
- Aplicar revolução;
- Criar furos;
- Aplicar padrão circular.
4. Criar vaso de pressão
- Criar perfil;
- Aplicar revolução;
- Criar furos utilizando planos XY e XZ.
MONTAGEM
Realizar:
- Inserção dos componentes;
- Aplicação de juntas;
- Posicionamento das flanges;
- Montagem das pernas;
- Montagem das bases;
- Finalização do conjunto.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Responder:
Explique a importância da interpretação correta dos desenhos técnicos para:
- Construção dos modelos 3D;
- Montagem do conjunto.
Comente:
- Uso de comandos de modelagem;
- Restrições;
- Precisão do projeto digital.
RELATÓRIO TÉCNICO
Incluir:
- Criação das peças;
- Montagem;
- Restrições aplicadas;
- Imagens dos modelos;
- Montagem final.
CHECKLIST
✓ Interpretar desenhos técnicos;
✓ Criar base;
✓ Modelar pernas;
✓ Modelar flange;
✓ Modelar corpo do vaso;
✓ Salvar arquivos;
✓ Montar conjunto.
RESULTADOS
Relatório contendo:
- Resumo;
- Introdução;
- Fundamentação;
- Metodologia;
- Resultados;
- Conclusão;
- Referências.
RESULTADO DE APRENDIZAGEM
O estudante deverá interpretar desenhos técnicos mecânicos e aplicar técnicas de modelagem 3D para construir e apresentar digitalmente um conjunto mecânico completo utilizando ferramentas CAD paramétricas.
