Plataforma Elevatória Tipo Tesoura

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA CAMPUS SANTO AMARO

LIVERSON DE ASSIS DOS SANTOS MÔNICA SANTOS REIS RAUL DO NASCIMENTO DIAS RODOLFO DA COSTA SILVA

PROTÓTIPO DE UMA PLATAFORMA ELEVATÓRIA TIPO TESOURA PARA ELEVAÇÃO DE CARGAS EM PEQUENAS ALTURAS

Santo Amaro  – BA 2015

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LIVERSON DE ASSIS DOS SANTOS MÔNICA SANTOS REIS RAUL DO NASCIMENTO DIAS RODOLFO DA COSTA SILVA

PROTÓTIPO DE UMA PLATAFORMA ELEVATÓRIA TIPO TESOURA PARA ELEVAÇÃO DE CARGAS EM PEQUENAS ALTURAS

Relatório técnico apresentado com requisito parcial para avaliação do curso técnico em Eletromecânica do Instituto Federal de Educação, Educação, Ciência e Tecnologia, campus Santo Amaro, como parte do processo avaliativo da disciplina Projeto Eletromecânico Integrador (PEI).  Áreas de Conhecimento: Conhecimento: Mecânica, Mecânica, Elétrica. Orientador:Prof.Marcus Orientador:Prof.Marcus Vinicius Co-orientador: Co-orientador: Prof. Eduardo Barata

Santo Amaro  – BA 2015

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FOLHA DE APROVAÇÃO LIVERSON DE ASSIS DOS SANTOS MÔNICA SANTOS REIS RAUL DO NASCIMENTO DIAS RODOLFO DA COSTA SILVA

PROTÓTIPO DE UMA PLATAFORMA ELEVATÓRIA TIPO TESOURA PARA ELEVAÇÃO DE CARGAS EM PEQUENAS ALTURAS

Relatório técnico apresentado com requisito parcial para avaliação do curso técnico em Eletromecânica do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, campus Santo Amaro, como parte do processo avaliativo da disciplina Projeto Eletromecânico Integrador (PEI). Data de Aprovação: _____/_____/______. Banca Examinadora

 _________________________  ____________________________________ ________________________ _____________ Prof. Marcus Vinícius P. Ramos (orientador)

 _________________________  ____________________________________ ________________________ _____________ Prof. Elvio Prado Silva (convidado)

 _________________________  _________________________________________ ________________________ ________ Prof. Marcos Horta (convidado)

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DEDICATÓRIA Dedicamos este trabalho a Deus, por estar presente em todos os momentos das nossas vidas, pois sem ele nada seria possível. Dedicamos este trabalho às nossas famílias e amigos por nos apoiarem e não medirem esforços para ajudar-nos.

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AGRADECIMENTOS  Agradecemos primeiramente a Deus que nos guiou ao longo dessa caminhada, dando-nos força física, psicológica e sabedoria para realizar todas as etapas deste projeto.  Agradecemos aos nossos familiares e amigos pelo amor, apoio, incentivo incondicional e por sempre acreditarem no nosso potencial.  Agradecemos ao nosso orientador Marcus Vinícius e ao co-orientador Eduardo Eduardo Barata pela paciência, orientação e desempenho dedicado para elaboração deste trabalho.  Agradecemos aos demais professores e técnicos de mecânica pelos conhecimentos proporcionados ao longo do curso, nos auxiliando sempre que possível e ajudando na conclusão deste projeto.  Agradecemos ao Campus pelo espaço espaço o qual nos foi concedido para a realização do projeto e aos demais colaboradores que contribuíram direta ou indiretamente para o desenvolvimento deste projeto.

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EPÍGRAFE

Projetistas “ Projetistas

fazem canais, arqueiros airam

flechas, artífices modelam a madeira e o barro, o homem sábio modela-se a si Buda Guatama Sakyamuni

mesmo.” 

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RESUMO Este trabalho tem como objetivo construir um protótipo de uma plataforma vertical elevatória elétrica, tipo tesoura para transporte de cargas em pequenas alturas que proporcione segurança aos colaboradores, diminuindo os riscos ergonômicos e incremente ao espaço comercial e doméstico utilidades referentes a transporte e elevação de cargas em pequenas alturas. Para a construção do projeto base, foram seguidas as normas de segurança (NR 6, NR 11, NR 12, NR 17 e NR 26), feito planejamento onde foram definidas algumas etapas, nas quais foram feitas pesquisas sobre temas relacionados, ferramentas utilizadas, utilizadas, análise de custos e materiais materiais onde escolhemos escolhemos o metalon, aço 1020,para a construção de toda a estrutura, por ser um material resistente e m ais barato que o alumínio. Após isso, foram feitos o desenho técnico e a estruturação da parte mecânica do protótipo da plataforma elevatória tipo tesoura. Logo depois, foram feitos a inclusão do circuito de comando elétrico, a realização de ensaios de altura de trabalho onde encontramos uma altura mínima 430 mm e altura máxima de 750 mm. Nos ensaios de capacidade de carga encontrou-se uma carga máxima de 20 kg, com comprimento de 1200 mm e largura de 50 mm. Nos ensaios de elevação, foram encontrados, em média, um tempo de 1,38 segundos na subida e 1,32 na descida. O protótipo funciona através do sistema de transmissão cremalheiraengrenagem. Ao acionar a botoeira de subida, o motor foi ligado elevando o guardacorpo e sua parada foi feita com um sensor de fim de curso fixado próximo à cremalheira. Já a descida do guarda-corpo é realizada com o acionamento da botoeira de descida e o desligamento da botoeira foi feito a partir de um sensor de fim de curso posicionado na lateral da base do projeto. Os objetivos determinados para o projeto foram alcançados de forma satisfatória, proporcionando um maior entendimento das áreas de mecânica e elétrica.

Palavras-chave: Protótipo, Segurança, Cargas.

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LISTA DE FIGURAS

................................................................................................... ........ 21 Figura 1- Protótipo da Plataforma  ............................................................................................ ............................................................................................................................. ................................................................ 22 Figura 2 – Metalon ............................................................. ........................................................................................................ ................... 23 Figura 3 - Elementos de União ......................................................................................  .......................................................................... ................... 23 Figura 4 - Tensão de Cisalhamento no parafuso  ....................................................... Figura 5 - Tabela de Propriedades dos Aços  ................................................................................ 24  ........................................................................................ .............................. 27 Figura 6 - Motor de Indução Monofásico ..........................................................  ..................................................................................... 27 Figura 7 - Placa de identificação do motor  .....................................................................................  ................................................................................................................... ......................................... 28 Figura 8 - Chapa Raiada .......................................................................... .................................................................................................................... ..... 28 Figura 9 – Engrenagem  ................................................................................................................  ..................................................................................................................... ......................................... 29 Figura 10 - Roda móvel  ............................................................................  ........................................................................................................................ ......................................... 2 9 Figura 11 - Roda Fixa  ............................................................................... ................................................................................................................... ................ 30 Figura 12  – Cremalheira ....................................................................................................  ...................................................................................................................... .............................. 30 Figura 13  – Rolamento ........................................................................................ .................................................................................................................. .............................. 31 Figura 14 - Relé Térmico .....................................................................................  ........................................................................................ ......................................... 3 1 Figura 15 - Catálogo de Relés Térmicos  ...............................................  .......................................................................................................................... 3 2 Figura 16  – Contator  ..........................................................................................................................  ................................................................................................ ................... 3 3 Figura 17 - Catálogo de Contatores  ............................................................................. ........................................................................................... ................... 33 Figura 18 - Disjuntor Termomagnético Termomagnético  .........................................................................  ............................................................................................. ................... 34 Figura 19  – Minidisjuntores Bipolares  .......................................................................... ........................................................................................................................ .............................. 35 Figura 20  – Botoeiras ........................................................................................... Figura 21 - Chaves de fim de curso  ................................................................................................ 35 Figura 22 - Diagrama de Comando e Força  .................................................................................. 37  .............................................................................................................. ..................................................... 39 Figura 23 - Base do Projeto  .........................................................  ......................................................................................................... ................................................................ 3 9 Figura 24 - Tesoura do projeto  ......................................... ................................................................................................................. ..... 40 Figura 25 - Guarda-corpo Guarda-corpo ............................................................................................................. ................................................................. ........ 41 Figura 26 - Trena, Alicate amperímetro e Cronômetro .........................................................  ........................................................................................................... ................................................................ 4 1 Figura 27 - Protótipo recuado ...........................................  ........................................................................................................... 42 Figura 28 - Protótipo elevado  ........................................................................................................... ........................................................................................................ .......................................... 4 4 Figura 29 - Pintura do protótipo .............................................................. ................................................................................................................ ................... 51 Figura 30 - Protótipo Final ..............................................................................................

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LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Materiais utilizados na parte mecânica do projeto...................................17 Tabela 2 – Ferramentas utilizadas na parte mecânica do projeto ............................18 Tabela 3 – Materiais utilizados na parte elétrica do projeto.......................................18 Tabela 4 - Ferramentas utilizadas na parte elétrica do projeto ................................19 Tabela 5 – Cronograma ............................................................................................20 Tabela 6 – Teste de capacidade de carga e corrente ..............................................43 Tabela 7 – Teste de tempo de subida ......................................................................43 Tabela 8 – Orçamento do Projeto ............................................................................46

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ABREVIATURAS E SIGLAS PEI – Projeto Eletromecânico Integrador Hz – Hertz cv – cavalo-vapor RPM – rotações por minuto F – Faraday µ - micro Vac – tensão em corrente alternada  A – Ampère V – Volts m – metro mm – milímetros mm2 – milímetros quadrados quadrados EPI – Equipamento de Proteção Individual NR – Norma Regulamentadora Regulamentadora N – Newton

 – rotação  – torque P – potência rd – radianos s – segundos kgf/cm2 – quilogramas força por centímetros quadrados quadrados m/s2 – metros por segundo ao quadrado

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SUMÁRIO FOLHA DE APROVAÇÃO  APROVAÇÃO ................................................................................................................ ......................................................................................................................... .......... 3 DEDICATÓRIA  DEDICATÓRIA ..................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ..................... 4 AGRADECIMENTOS  AGRADECIMENTOS ....................................................................................................................... ................................................................................................................................ .......... 5 EPÍGRAFE  EPÍGRAFE ...................................................................................................... ................................................................................................................................................ ........................................... 6 RESUMO  RESUMO ............................................................................................................................. ................................................................................................................................................. ..................... 7 LISTA DE FIGURAS  FIGURAS ......................................................................................................................... .................................................................................................................................. .......... 8 LISTA DE TABELAS  TABELAS ......................................................................................................................... .................................................................................................................................. .......... 9 ABREVIATURAS E SIGLAS  SIGLAS ................................................................................................... ..................................................................................................................... ................... 10 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... 13 1.1 Apresentação A presentação .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 13 1.2 JUSTIFICATIVA ............................................................. ............................................................................................................................. ................................................................ 14 1.3 OBJETIVOS ................................................................................................................ ................................................................................................................................... ................... 14 1.3.1 OBJETIVO GERAL ............................................................. .................................................................................................................. ..................................................... 14 1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ES PECÍFICOS ............................................................. ....................................................................................................... .......................................... 14 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................... ............................................................................................................ ......................................... 15 3. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................................................... .................................................................................................................... 17 3.1 Etapas seguidas para o desenvolvimento do projeto: ........................................................ ................................................................ ........ 19 3.2 Cronograma.................................................................. ................................................................................................................................. ............................................................... 20 4. DESENVOLVIMENTO...................................................................... .......................................................................................................................... .................................................... 2 1 4.1 DETALHAMENTOS DOS COMPONENTES ..................................................................................... ..................................................................................... 22 4.1.1 Metalon .................................................................................................. ................................................................................................................................ .............................. 2 2 4.1.2 Elementos de fixação ........................................................................................................... ........................................................................................................... 22 4.1.3 Dimensionamento dos parafusos .......................................................... ........................................................................................ .............................. 24 4.1.3 Motor de indução monofásico ............................................................... ............................................................................................. .............................. 27 4.1.4 Chapa raiada..................................................................... ......................................................................................................................... .................................................... 28 4.1.5 Engrenagem ..................................................................... ......................................................................................................................... .................................................... 28 4.1.6 Rodas ........................................................................................... .................................................................................................................................... ......................................... 29 4.1.7 Cremalheira ................................................................................. .......................................................................................................................... ......................................... 29 4.1.8 Rolamento .............................................................................................. ............................................................................................................................ .............................. 3 0 4.1.9 Relé Térmico..................................................................... ......................................................................................................................... .................................................... 30 4.1.10 Dimensionamento do Relé Térmico ................................................................... ................................................................................... ................ 31 4.1.11 Contator ............................................................. ............................................................................................................................. ................................................................ 32

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4.1.12 Dimensionamento dos Contatores .................................................................................... .................................................................................... 32 4.1.13. Disjuntor Termomagnético ............................................................................................... ............................................................................................... 33 4.1.14 Dimensionamento do Disjuntor Termomagnético ............................................................ ............................................................ 34 4.1.15 Botoeiras de Acionamento................................................................... ................................................................................................. .............................. 34 4.1.15 Chaves de fim de curso c urso ...................................................................................................... ...................................................................................................... 35 4.1.16 Diagramas de comando e força do circuito elétrico .......................................................... 36 5. PROCEDIMENTOS DE MONTAGEM ................................................................................................... ................................................................................................... 38 5.1 Base ................................................................. ....................................................................................................................................... ........................................................................... ..... 38 5.2 Tesoura ............................................................. ................................................................................................................................... ........................................................................... ..... 39 5.3 Guarda-corpo ...................................................................................................................... .............................................................................................................................. ........ 39 39 6. ENSAIOS COM O PROTÓTIPO ............................................................................................................ ............................................................................................................ 40 6.1 PINTURA DO PROTÓTIPO ............................................................................................................ ............................................................................................................ 44 7. NORMAS DE SEGURANÇA SEGUIDAS PARA O PROJETO .......................................................... .................................................................. ........ 44 8. ORÇAMENTO DO PROJETO .......................................................... ............................................................................................................... ..................................................... 46 9. RESULTADOS RES ULTADOS ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... 48 10. CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................... .................................................................................................................. ......................................... 50 11. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ....................................................................................... ....................................................................................... 51 12. DESENHO TÉCNICO DO PROTÓTIPO .................................................................. ................................................................................................ .............................. 52 13. REFERÊNCIAS ................................................................... .................................................................................................................................. ............................................................... 54

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1. INTRODUÇÃO 1.1 Apresentação Historicamente, no ambiente comercial sempre houve uma maior atenção em alcançar máxima produção, e atualmente é também levado em consideração os riscos pertinentes às atividades que o colaborador está se expondo. Os trabalhos em altura são uma das causas principais de acidentes nos ambientes comercial e doméstico. Em muitos casos, eles acontecem devido à falta de conscientização dos indivíduos sobre os riscos aos quais estão expostos, treinamento inadequado e as condições ambientais. Nos últimos anos, houve uma maior preocupação por parte do empregador e empregado em relação à saude e segurança. Isso é importante, pois, com a inclusão de medidas de infraestrutura e treinamento, abrem-se vertentes para certos investimentos, ao passo que evitam gastos com possíveis tratamentos de saúde e indenizações. Com o surgimento de novas técnicas e o seu aperfeiçoamento, surgiram equipamentos para diminuir os riscos de acidentes, entre eles: elevadores, cintos de segurança e diversos tipos de plataformas elevatórias. Segundo informações encontradas no catálogo da BAUSCHER (2013): Uma plataforma vertical elevatória é um equipamento utilizado para serviços em altura que requerem segurança, agilidade e capacidade de manobra, sendo extremamente versátil e largamente utilizadas em obras de manutenção, operações logísticas em centros de distribuição, atividades industriais e domésticas, reformas e construção ou quaisquer outras tarefas que exijam a elevação de profissionais.

 A plataforma elevatória tipo tesoura se tornou um dos equipamentos mais procurados quando o assunto é agilidade e segurança, pois, com sua flexibilidade e grande estabilidade, ela é totalmente adaptada aos espaços doméstico e comercial,  já que permite uma rápida locomoção locomoção e oferece maior maior segurança para o colaborador. colaborador. Com isso, decidiu-se criar um protótipo de plataforma elevatória de baixo custo que diminuísse o tempo de produção e facilitasse bastante o trabalho a ser realizado, sempre buscando o aproveitamento da relação transporte/tempo.

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1.2 JUSTIFICATIVA  A construção do protótipo de uma plataforma elevatória vertical irá reunir os conhecimentos adquiridos ao longo do curso. Nesse sentido, há uma relevância acadêmica no que diz respeito ao aprimoramento do campo teórico aplicado à prática dos autores, servindo de exemplos a outros futuros estudos. Algumas razões econômicas e de logística da construção do equipamento se destacam: o baixo custo em relação aos encontrados no mercado, a disponibilidade desse tipo de máquina no meio comercial e doméstico. O protótipo possui vantagens tais como: menor esforço físico do usuário, regulagem de alturas, maior segurança no trabalho de cargas e ergonomia , gerando conforto e confiabilidade aos trabalhadores. Este projeto foi desenvolvido para uso em atividades onde se faz necessária a segurança e praticidade na movimentação de cargas em pequenas alturas. 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 OBJETIVO GERAL Construir o protótipo de uma plataforma vertical elevatória elétrica, tipo tesoura para transporte de cargas em pequenas alturas. 1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Proporcionar aos colaboradores segurança, reduzindo o risco ergonômicos. - Reduzir o tempo e custo na execução dos trabalhos devido ao fácil f ácil manuseio. - Proporcionar realização de atividades em diferentes elevações de pequeno porte. - Incrementar ao espaço comercial e doméstico utilidades referentes a transporte e elevação de cargas em pequenas alturas.

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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Máquinas de elevação e transporte são empregadas para mover cargas em estabelecimentos ou áreas, departamentos, fábricas e indústrias, nos locais de construção, de armazenagem e recarga etc. Bem diferente do transporte a longa distância (ferrovia, automóvel, de água e ar), que carrega mercadorias a distâncias consideráveis, as máquinas de elevação e transporte movem cargas a distâncias relativamente curtas. Essas máquinas podem ser fabricadas em grande variedade de modelos. Por esta razão, as mesmas operações podem ser, frequentemente, desempenhadas por vários métodos e aparelhos. Uma escolha adequada dos aparelhos requer não só o conhecimento especial do projeto e das características operacionais do mecanismo, mas também a completa compreensão da organização de produção na empresa (RUDENKO, 1976).  A necessidade de movimentação de cargas nos diversos ambientes de mineração, industrial, portuário e de comércio aumenta proporcionalmente ao crescimento econômico exigindo equipamentos específicos que necessitam uma grande aplicação dos conhecimentos de engenharia. As condições de carregamento são muito importantes para o dimensionamento da estrutura. Esta informação deve levar em consideração, além das cargas estáticas como o peso da carga e o peso próprio, todas as demais solicitações dinâmicas, como por exemplo as cargas de impacto, dilatação térmica e o vento, que estarão presentes durante a utilização do equipamento. As condições ambientais também devem ser analisadas, fatores como temperatura ambiente e corrosão podem alterar as solicitações na estrutura. (NASSAR, 2004). Em um fábrica de automóveis, por exemplo, os sistemas de movimentação são muito importantes, pois mover os produtos rapidamente através das operações internas minimiza o tempo entre o pagamento dos materiais e o recebimento da receita de vendas de seus produtos, acelerando o retorno financeiro (LANGUI, 2001).  As máquinas de elevação e transporte se destinam à movimentação horizontal e vertical na indústria, nos canteiros de obra, de equipamentos e materiais, sendo decisivas quando se necessita agilidade e precisão (BRASIL, 1985).

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 A utilização de uma máquina de elevação e transporte com o dimensionamento adequado para o tipo de material m aterial a ser transportado, t ransportado, contribui para a melhor execução da tarefa e reduz grande parte do esforço físico (PASSOS, 2011). Em toda indústria a organização racional dos processos e instalações de transporte são fundamentais para o sucesso da operação e resultam em maiores ganhos de produtividade. Com os meios de produção cada vez mais integrados e os processos entrelaçados, os sistemas de movimentação devem atuar de forma eficiente, pois são decisivos no cumprimento dos prazos de entrega ao cliente. Visando a atuação em outros segmentos de mercado e a fabricação de novos e maiores produtos a empresa necessita de um equipamento de movimentação e transporte eficiente que atenda às necessidades, solucionando os problemas com a logística interna e melhorando, consequentemente, o processo de produção (MICHELS, 2012). Quando se busca uma redução de custos em um processo produtivo, um dos fatores importantes é o encurtamento das distâncias percorridas tanto pela matériaprima quanto pelo produto final processado, podendo ser realizado através de um sistema eficiente de movimentação (TAMASAUSKAS, 2000). Com a mecanização evoluindo cada dia mais cabe à indústria se modernizar para aumentar sua competitividade no mercado de atuação. A operação de movimentação e elevação de material ou carga é um ponto decisivo para uma empresa quando levado em conta o cumprimento de prazo, diminuição de esforço físico e maior segurança durante a operação de movimentação e elevação, além de proporcionar um ganho de qualidade e maior satisfação do cliente (REMOR, 2012).  A Plataforma Elevatória tipo Tesoura, também conhecida, popularmente, como tesoura ou sanfoninha, é ideal para lugares cujos acessos sejam estreitos e difíceis. Permite agilidade de trabalho em altura e possui fácil manuseio. São Plataformas que podem trabalhar em ambientes fechados e abertos, onde o alcance horizontal não for utilizado, até alturas de 14m. A Plataforma Elevatória Tesoura Elétrica é ideal para manutenção industrial como pintura, manutenção elétrica e hidráulica, construção de casas e galpões. Pode ser utilizada, direto, dentro de indústrias, construções, centros de distribuição, shopping centers, aeroportos ou quaisquer outros locais que necessitem trabalho em altura, em terreno plano. (BILDEN, 2014)

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3. MATERIAIS E MÉTODOS

Tabela 1 - Materiais utilizados na parte mecânica do projeto QUANTIDADE

MATERIAL

MEDIDAS

8

4

Metalon Aço 1020 Galvanizado perfil quadrado Metalon Aço 1020 Galvanizado perfil quadrado Metalon Aço 1020 Galvanizado perfil quadrado Metalon Aço 1020 Galvanizado perfil retangular Metalon Aço 1020 Galvanizado perfil quadrado Metalons Aço 1020 Galvanizado perfil quadrado Trilhos industriais perfil U

1200 mm x 20 mm x 20 mm 500 mm x 20 mm x 20 mm 230 mm x 20 mm x 20 mm 1200 mm x 20 mm x 30 mm 260 mm x 20 mm x 20 mm 450 mm x 20 mm x 20 mm 230 mm x 40 mm

4

Rolamentos de esfera 6201z

-

10 4 8 4 2

1 16 16 16

Chapa raiada de alumínio 1200 mm x 500 mm x 30 galvanizada mm Parafuso sextavado com rosca externa M6 x 1 mm Porcas M6 x 1 mm -

4

Arruelas lisa de latão Cromatek M6 x 1 mm Rodas de Poliuretano

65 mm

1

Lata de Tinta Skylack Azul Strato

-

1

Lata de Tinta Skylack Amarelo Fiera Tinta Spray Color Jet Uso Geral 1700 Branco Brilhante 300 ml Eletrodo revestido AWS 5.1 E6010 Barra de cremalheira industrial 1m Eberle Barra Maciça de Aço

-

1 20 1 1

-

46 mm

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Tabela 2 - Ferramentas utilizadas na parte mecânica do projeto QUANTIDADE

MATERIAL

1

Máquina de Solda portátil ESAB LiftArc 220V Chave de fenda Tramontina Yellow 170

1

mm x 40 mm x 30 mm

1

Chave de boca SLC 13 mm

1

Trena Starrett 5m de comprimento, largura da fita 19 mm, escala em milímetros e polegadas Esquadro Monfort 35 mm

1 1

1

Serra de Policorte Makita ᴓ 355 mm MLC 140 Arco de Serra Starrett AS 101 12”/ 300 mm Alicate Universal Gedore

1

Broca de Aço Rápido 6 mm

1

Tabela 3 - Materiais utilizados na parte elétrica do projeto. QUANTIDADE 1 1 1 1 2 2 1 2 1

MATERIAL Motor de indução monofásico EBERLE ¼ cv 60 Hz 1510 rpm Capacitor 16 μF / 380 Vac Sensor Fim de curso de descida Telemecanique 0SISWITCH ZCP 21 IP-66 IP-67 Sensor fim de curso subidda Safety Component 2014 Schimersal 236-027P IP 67 Fio PDIC GENERAL CABLE/52 foreplast flex Cu PVAC/A BWF-B 2,5 mm2 Contator WEG CWM5/ AC4 / 3cv Relé Térmico WEG RW27-ID3DO18 fusível máx. 6A Botoeira de acionamento NA Metaltex M20-1A Botoeira de Emergência NF Metaltex M20-1B

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1 20 1 1

Botoeira de Stop NF Metaltex M20-1B Terminal pré isolado tipo garfo 4,3 mm vermelho fio de 1,5 mm 2 a 2,5 mm2 Decorlux Disjuntor Termomagnético WEG MDW C4-2 4A Cremalheira industrial EBERLE 40 cm

Tabela 4- Ferramentas utilizadas na parte elétrica do projeto QUANTIDADE

MATERIAL

1

Alicate prensa terminal Gedore

1

Chave Philips Gedore 3/16 5”

1

Chave de fenda Tramontina ¼ 6”

1 1 1

Fita Adesiva Isolante Preta 19 mm x 20 m Alicate de corte diagonal modelo sueco IOX isolado Gedore Máquina de Solda portátil ESAB LiftArc 220V

3.1 Etapas seguidas para o desenvolvimento do projeto: 1ª fase: No desenvolvimento deste projeto foram fundamentais os conhecimentos adquiridos durante o curso para a escolha do protótipo, além de pesquisas sobre temas relacionados, materiais e ferramentas utilizadas, práticas de processos ainda não vivenciadas e análises de custos. 2ª fase: Nesta fase foi feito o desenho ténico , logo depois a estruturação da parte mecânica do protótipo plataforma elevatória tipo tesoura com acionamento elétrico que faz a demonstração da elevação do protótipo com alt ura pré-definida.

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3ª fase: Nesta última fase foram feitos a inclusão do circuito de comando elétrico, a realização de ensaios (altura de trabalho, capacidade de carga, comprimento e largura totais) e encerrando com a apuração dos resultados. r esultados. 3.2 Cronograma

Tabela 5  – Cronograma Mês

NOVEMBRO

Escolha Levantamento Levantamento de Construção Ensaios Organização do bibliográfico materiais/Orçamento do e de Relatório Projeto equipamento Testes X

DEZEMBRO

X

JANEIRO

X

X

FEVEREIRO

X

MARÇO

X

 ABRIL

X X

X X

X

O cronograma de atividades para construir o relatório e o protótipo é mostrado na tabela 5. O cronograma foi feito com base nas atividades mais importantes para a construção do protótipo, de acordo acordo com o mês de execução das mesmas.

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4. DESENVOLVIMENTO

 A plataforma elevatória é um equipamento imprescindível a qualquer estabelecimento que realize movimentação de cargas. O protótipo da plataforma elevatória tipo tesoura aplica-se aplica-se onde se exije destreza destreza e segurança no tranporte, a fim de evitar alguns acidentes que possam ser causados por desequilíbrio do equipamento. O protótipo tem acionamento elétrico e funciona com o sistema de transmissão de movimento entre uma cremalheira e uma engrenagem, onde uma extremidade da cremalheira está acoplada à engrenagem do motor e outra extremidade unida à uma barra de aço circular que está presa aos rolamentos que estão na base do protótipo.  Ao acionar a botoeira de subida, o motor é energizado promovendo a elevação do guarda-corpo e sua parada é feita através de um sensor de fim de curso que está posicionado ao lado da cremalheira. Para descida do guarda-corpo é acionada a botoeira de descida e seu desligamento ocorre quando a base da tesoura aciona o sensor de fim de curso que está posicionado na lateral da base. A figura 1 mostra o protótipo da plataforma.

Figura 1- Protótipo da Plataforma Fonte: Rodolfo Costa (2015)

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4.1 DETALHAMENTOS DOS COMPONENTES 4.1.1 Metalon São tubos feitos de aço carbono 1020, geralmente em formato retangular ou quadrado, como mostra a figura 2, fabricados em baixa espessura e com alta resistência à corrosão. Neste projeto, o metalon foi utilizado para a construção da base, tesoura e guarda-corpo, por ser um material mais barato que o alumínio.

Figura 2 – Metalon Fonte: Aço Potiguar (2015)

4.1.2 Elementos de fixação São elementos que têm por finalidade juntar duas ou mais peças de forma móvel ou permanente possibilitando a movimentação de peças com segurança em conjuntos mecânicos. Segundo o TELECURSO 2000 ELEMENTOS DE MÁQUINAS vol 1 (1996): ( 1996): No tipo de união móvel, os elementos de fixação podem ser colocados ou retirados do conjunto sem causar qualquer dano às peças que foram unidas. É o caso, por exemplo, de uniões feitas com paraf usos, porcas e arruelas. No tipo de união permanente, os elementos de fixação, uma vez instalados, não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. É o caso, por exemplo, de uniões feitas com rebites e soldas.

Foram utilizados para esse projeto, parafusos, arruelas, porcas e solda (eletrodo revestido), conforme figura 3.

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Figura 3 - Elementos de União Fonte: Solda, Arruela, Porca e Parafuso (2015)

O parafuso sextavado com rosca externa M6 x 1mm, foi utilizado na estrutura do projeto base como elemento de fixação da tesoura e do motor na base, vale lembrar que na fixação das tesouras para evitar tensões de cisalhamento devido à alta resistência o correto é utilizar pinos de barra maciça devido a alta resistência, porém devido ao alto custo não foram incrementados ao orçamento. A figura 4 mostra como ocorre a tensão de cisalhamento no parafuso.

Figura 4 - Tensão de Cisalhamento no parafuso Fonte: Aula Resistência dos Materiais (2012)

24

4.1.3 Dimensionamento dos parafusos Para confirmar que os parafusos utilizados na união das partes do protótipo foram capazes de suportar a tensão de cisalhamento, alguns cálculos foram feitos com o intuito de garantir a segurança e integridade na elevação.  Alguns conceitos conceitos foram levados em conta para o cálculo do dimensionamento dos parafusos, entre eles: tensão admissível, tensão de ruptura e fator de segurança.  A tensão admissível é um valor submetido a um material para que este se mantenha a um nível segura. A tensão de ruptura é o valor tabelado que expressa a máxima carga a qual um material é submetido antes de seu rompimento. Segundo MIRANDA (2010), o fator de segurança é a relação entre a carga de ruptura Frup e a carga admissível F adm. O fator de segurança é um número maior que 1 afim de evitar maior possibilidade de falha. Com isso, foi feito o cálculo para achar a tensão admissível do tipo de aço utilizado na construção do protótipo. A figura 5 mostra os valores encontrados para um Aço 1020 Trefilado.

Figura 5 - Tabela de Propriedades dos Aços Fonte: Fundamentos de Resistência dos Materiais (2003)

 =

 ..

=

 

= 21 2155 / / 2

25

Onde:

  =  ã ã   í í    =  ã ã      . . =       ç ç O fator de segurança é expresso na fórmula abaixo:

.=

 430 = =2  215

 Após isso, foi feito o cálculo para descobrir a força axial do parafuso M6 x 1mm, que foi utilizado na união do protótipo. O cálculo é mostrado abaixo:

   = =     2⁄4 Onde:

σadm σadm = tensão tensão admiss admissíve ívell V = força cortante  A = área de secção D = diâmetro  =  = 3,14 Logo,

 =

  =   3,14 ∗ 6 2⁄4

  2 15 = = 113,04 2 3,14 ∗ 6 ⁄4 4  215 = 28,26

26

 = 215 ∗ 28,26  = 6075,9  Considerando que a carga máxima de elevação foi de 20 kg e a gravidade foi de 10 m/s 2, calculou-se a força peso. O cálculo da força peso é mostrado abaixo:

P=m*g P = 20 * 10 P = 200 N Em que: P = força peso m = massa g = gravidade N = Newtons Com o peso estimado da plataforma (parte que será elevada) sendo 30 kg e a gravidade de 10m/s 2, calculou-se a força peso com o valor estimado da mesma. O cálculo da força peso é mostrado abaixo: P = m *g P = 30 * 10 P = 300 N Logo, o peso total da elevação do conjunto carregado foi feito através do somatório das duas forças-peso. PT = P1 + P2 PT = 200 + 300 PT = 500 N

Com isso, confirmou-se que o parafuso utilizado na plataforma elevatória atendeu nossas exigências, já que a força f orça encontrada através da carga admissível foi maior que a força peso do conjunto carregado.

27

Vale ressaltar que, como os parafusos utilizados na união das partes do protótipo foram doados à equipe, os mesmos foram superdimensionados. superdimensionados.

4.1.3 Motor de indução monofásico São motores que têm um único conjunto de enrolamento que são energizados com uma fase em corrente alternada e são fabricados para colocar em ação pequenas cargas. Esses motores também são conhecidos como motores assíncronos porque funcionam com velocidade menor que a velocidade velocidade síncrona. A figura 6 ilustra o motor utilizado no protótipo.

Figura 6 - Motor de Indução Monofásico Fonte: Rodolfo Costa (2015)

O motor utilizado no projeto é um motor monofásico 60 Hz - 1510 RPM e ¼ cv – 127/220 V. A placa de identificação do motor é mostrada na figura 7.

Figura 7 - Placa de identificação do motor Fonte: Raul Dias (2015)

28

4.1.4 Chapa raiada São chapas feitas pelo processo de laminação a quente que tem o objetivo de transformar a seção transversal de um metal em forma de chapa por cilindros que formam imperfeições antiderrapante na superfície.

Figura 8 - Chapa Raiada Fonte: DEMARQUI (2014)

Foi utilizada chapa raiada, conforme figura 8, no piso do guarda corpo, por ser antiderrapante, ajudando na segurança, evitando possíveis acidentes. 4.1.5 Engrenagem São elementos de máquinas utilizados para transmitir força e movimento entre dois eixos. A engrenagem utilizada em conjunto com o motor é mostrada na figura 9.

Figura 9 – Engrenagem Fonte: Rodolfo Costa (2014)

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4.1.6 Rodas  As rodas são estruturas estruturas ou objetos esféricos esféricos feitos para rodar ao redor de um eixo, proporcionando a transmissão de movimento. Foram utilizadas quatros rodas de poliuretano (PU), sendo que duas são fixas f ixas (figura 11) e duas móveis (figura 10), para melhor desempenho na locomoção no projeto.

Figura 10 - Roda móvel Fonte: NEI (2014)

Figura 11 - Roda Fixa Fonte: NEI (2014)

4.1.7 Cremalheira São barras dentadas retas que, em conjunto com a engrenagem, transformam movimento rotacional em linear.

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Uma das extremidades da cremalheira utilizada no nosso protótipo foi acoplada ao motor e a outra extremidade foi fixada à tesoura. A figura 12 ilustra o tipo de cremalheira utilizada no protótipo.

Figura 12 – Cremalheira Fonte: Fort Portões (2014)

4.1.8 Rolamento É um dispositivo utilizado para permitir o movimento rotatório ou linear, diminuindo o atrito entre a superficie do rolamento e a superficie que está sendo rodada. A figura 13 ilustra o tipo de rolamento utilizado no protótipo.

Figura 13 – Rolamento Fonte: Rolbrás (2014)

Foram usados no projeto quatro rolamentos, em conjunto aos trilhos. 4.1.9 Relé Térmico São dispositivos elétricos com a finalidade de proteger o circuito contra sobrecargas. A figura 14 ilustra o relé térmico utilizado no circuito de comando.

31

Figura 14 - Relé Térmico Fonte: N Nascimento (2013)

4.1.10 Dimensionamento do Relé Térmico No dimensionamento do relé térmico é utilizada a corrente nominal do motor (In), que é 1,7A, como mostra a figura 7. Com isso, consultamos o catálogo da WEG de Relés de Sobrecargas Tripolares (ver figura 15). Encontramos o relé térmico de referência RW27-ID3-DO18, faixa de ajuste (1,2A...1,8A), com f usível máximo de 6 A, como é mostrado na figura 15.

Figura 15 - Catálogo de Relés Térmicos Fonte: Catálogo de Contatores e Relés de Sobrecarga WEG (2012)

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4.1.11 Contator É o principal elemento de comando eletromecânico, já que permite o controle de elevadas correntes através de um acionamento de baixa corrente. O tipo de contator utilizado no projeto é ilustrado na figura 16.

Figura 16 – Contator Fonte: Loja Elétrica (2012)

4.1.12 Dimensionamento dos Contatores Para o dimensionamento dos contatores é necessária a corrente nominal do motor (In) que é 1,7A, como mostra a figura 7. Como não foi encontrado o catálogo do motor utilizado no protótipo, recorremos ao catálogo de contatores da WEG, na seção de contatores modulares CWM-Tripolares/Tetrapolares da figura 17 e escolhemos o contator que mais se aproxima da corrente nominal do motor. O contator encontrado foi o CWM5 na categoria AC-4. A figura 17 ilustra o catálogo de Contatores e o valor escolhido.

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Figura 17 - Catálogo de Contatores Fonte: Catálogo de Contatores e Relés de Sobrecarga WEG (2012)

4.1.13. Disjuntor Termomagnético É um dispositivo que tem a finalidade de fazer manobras (abertura ou fechamento voluntário do circuito), proteger contra curto-circuito e sobrecarga. A figura 18 ilustra um disjuntor termomagnético. ter momagnético.

Figura 18 - Disjuntor Termomagnético Fonte: N Nascimento (2012)

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4.1.14 Dimensionamento do Disjuntor Termomagnético  A partir da corrente nominal (In) que é igual a 1,7 A, ilustrada na figura 7, calculamos o disjuntor com o percentual de 20%. O cálculo de dimensionamento é descrito abaixo: IF ≥ 1,2 * In IF ≥ 1,2 * 1,7 IF ≥ 2,04 A

Logo, encontramos o disjuntor termomagnético de 2,04A. Consulta-se o catálogo de Minidisjuntores da WEG e escolhe o disjuntor que mais se aproxima do valor encontrado. A referência do disjuntor foi MDW-C4-2 4A. A figura 19 ilustra o catálogo de Minidisjuntores da WEG e o valor escolhido.

Figura 19 – Minidisjuntores Bipolares Fonte: Catálogo de Minidisjuntores MDW e MDWH (2010)

4.1.15 Botoeiras de Acionamento São elementos de acionamento e controle utilizados no circuito de comando. No protótipo foram usadas quatro botoeiras, sendo uma botoeira de emergência, uma botoeira de subida, uma botoeira de descida e uma botoeira de stop. A figura 20 ilustra a caixa de comandos com as botoeiras.

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Figura 20 – Botoeiras Fonte: Raul Dias (2015)

4.1.15 Chaves de fim de curso Segundo Rosário (2005), as chaves de fim de curso são sensores de proximidade aplicados para detectar o fim do movimento de um objeto. No projeto foram usados 2 sensores de fim de curso, um posicionado ao lado da cremalheira, para detectar a subida do guarda-corpo (lado esquerdo da imagem 21) e outro posicionado na lateral da base do protótipo para detecção da descida do guarda-corpo (lado direito da imagem 21).

Figura 21 - Chaves de fim de curso Fonte: Rodolfo Costa (2015)

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4.1.16 Diagramas de comando e força do circuito elétrico O projeto possui um sistema de comandos elétricos que facilita o manejo e possibilita que a operação seja realizada com segurança. A plataforma é acionada por uma botoeira de subida normalmente aberta para ligar o motor, podendo alcançar diferentes alturas. E logo que o serviço chegar ao término o operador, ao acionar a botoeira de descida, retornará à posição inicial. O circuito elétrico possui sistema de proteção contra curto circuito (disjuntor termomagnético), e por segurança, uma caixa de comandos elétricos foi construída para que a manipulação deste processo ocorresse em todas as etapas do sistema.  A construção do protótipo exigiu a elaboração de uma caixa de comando elétricos, com dispositivos que permitissem manipular, além de proteger o motor de algum sinistro. O funcionamento do equipamento depende diretamente da manipulação de seus dispositivos.  A botoeira de subida (contato NA) ao ser acionada energiza a bobina do contator K1 que por sua vez liga o motor em partida direta, promovendo a rotação e elevação do protótipo. O sensor de fim de curso é acionado automaticamente, desligando o motor assim que o equipamento seja elevado a sua altura máxima predeterminada de 750 mm.  Após o acionamento acionamento da botoeira de descida (contato (contato NA) a bobina do contato contato K2 é energizada para que o equipamento retorne a sua posição inicial, onde outro sensor de fim de curso será atuado e desligará o motor. Além disso, foram incrementados ao circuito uma botoeira de emergência (contato NF) que, quando acionada, abre o circuito e impede que qualquer outro dispositivo seja acionado. Também foi inserida uma botoeira de stop (contato NF), que permite desligar o motor a qualquer momento durante a elevação, dando dinamismo e versatilidade ao equipamento. Para evitar que o colaborador danifique o equipamento ao tentar energizar as bobinas dos contatos ao mesmo tempo, foi feito intertravamento entre os contatores K1 e K2. A figura 22 apresenta o diagrama de comandos e força do circuito elétrico para acionar o motor.

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Figura 22 - Diagrama de Comando e Força Fonte: Raul Dias (2015)

Onde: L1 – Fase 1 L2 – Fase 2 PE – Proteção Elétrica (Terra) FT – Relé Térmico K1 – Contator 1 KM1 – Contato do contator 1 K2 – Contator 2 KM2 – Contato do contator 2 Q – Disjuntor Termomagnético S – Botoeira de Emergência S0 – Botoeira de stop M 1 ~ - Motor Monofásico  A1 – Bobina de K1  A2 – Bobina de K2

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5. PROCEDIMENTOS DE MONTAGEM  Após definição do que seria projetado e posteriormente montado, foram definidos os materiais a serem utilizados na construção do protótipo. No início da montagem foram separadas as ferramentas que precisaríamos para montar a estrutura mecânica, entre elas: máquina de solda portátil, trena, serra de policorte e o alicate universal. O processo de montagem foi dividido em etapas. Inicialmente foi construída a base do projeto, logo depois foi feita a construção da tesoura e montado o guardacorpo e por fim a pintura do protótipo. 5.1 Base  A base foi pensada para suportar todo o projeto, logo foi montada com material resistente e barato. Após pesquisas, chegou-se à conclusão que o metalon atenderia nossas exigências de custo e qualidade. O metalon utilizado no projeto foi cortado com serra de policorte em partes: quatro barras de 1200 mm x 20 mm x 20 mm, quatro barras de 500 mm x 20 mm x 20 mm e quatro barras de 230 mm x 20 mm x 20 mm para desenvolver a estrutura da base. As barras foram unidas de maneira a se formar um retângulo. Um esquadro foi utilizado para alinhar as peças soldadas.  A união foi feita por soldagem a arco elétrico por eletrodos revestidos E6010. Foram fixadas à base quatro rodas, r odas, duas móveis e duas fixas, as quais foram unidas por soldagem, uma em cada extremidade inferior da base para dar mobilidade à estrutura. Na parte superior lateral foram soldados dois trilhos de 270 mm x 4 mm , que foram cortados com serra de policorte, onde os rolamentos se movimentam um em cada lado, promovendo elevação da tesoura. Uma barra de aço chata de 300 m m de comprimento x 200 mm de diâmetro foi fixada a base de forma vertical onde o motor foi unido horizontalmente horizontalmente a base na parte parte interior , por parafusos, parafusos, porcas e arruelas. arruelas.  A figura 23 mostra a base do protótipo físico pronta.

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Figura 23 - Base do Projeto Fonte: Mônica Santos (2015)

5.2 Tesoura No desenvolvimento da tesoura usou-se o metalon, cortado com a serra policorte, quatro barras de 1200 mm x 20 mm x 30 mm em cada lado. Em cada barra foram feitos três furos com o auxílio da furadeira e uma broca de 6 mm para união dos parafusos, arruelas e porcas. Duas extremidades da tesoura foram unidas à base através de parafusos, arruelas e porcas e as outras duas extremidades foram fixadas aos rolamentos através de uma peça de aço para deslizar nos trilhos t rilhos que estão fixados à base, fazendo o movimento de elevação do guarda-corpo.  A tesoura apresenta uma fácil e rápida montagem, sendo de simples manutenção no caso de substituições, pois estão fixos aos rolamentos e a base por parafusos e porcas. A foto da tesoura confeccionada para o protótipo é mostrada na figura 24.

Figura 24 - Tesoura do projeto Fonte: Liverson Assis (2015)

5.3 Guarda-corpo Para a construção da estrutura do guarda-corpo f oi utilizado metalon, cortado com a serra policorte em partes: 4 barras de 1200 mm x 20 mm x 20 mm, 4 barras de 300 mm x 20 mm x 20 mm e 3 barras de 500 mm x 20 mm x 20 mm unidas por solda formando um retângulo. Nos lados do guarda-corpo foram soldadas telas de aço

40

onduladas e o piso foi composto de uma chapa raiada de 1200 mm x 500 mm x 20 mm soldada. Na estrutura do guarda –corpo foram soldadas dois trilhos um em cada lado para o deslocamento da tesoura móvel. A figura 25 ilustra o guarda-corpo do projeto base.

Figura 25 - Guarda-corpo Fonte: Mônica Santos (2015)

6. ENSAIOS COM O PROTÓTIPO  Após término da estrutura do protótipo, alguns ensaios ensaios foram elaborados com com pretensão de comprovar a eficiência do mesmo. Algumas exigências de segurança foram seguidas, dentre elas: 12.25. Os comandos de partida ou acionamento das máquinas devem possuir dispositivos que impeçam seu funcionamento automático ao serem energizadas. 12.95. Os comandos das máquinas e equipamentos devem ser projetados, construídos e mantidos com observância aos seguintes aspectos: a) localização e distância de forma a permitir manejo fácil e seguro; b) instalação dos comandos mais utilizados em posições mais acessíveis ao operador; c) visibilidade, identificação e sinalização que permita serem distinguíveis entre si; d) 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; e e) garantia de manobras seguras e rápidas e proteção de forma a evitar movimentos involuntários. (NR 12, 2013)

Para os seguintes testes foram utilizados equipamentos de medições (Alicate  Amperímetro, Trena Starrett 5 mm de comprimento, Cronômetro). Alguns dos testes funcionais exigiram medidas exatas da altura máxima do protótipo, da capacidade de elevação do mesmo e análise de comportamento do motor monofásico em diferentes elevações. A figura 26 ilustra os equipamentos de medição que foram utilizados nos ensaios.

41

Figura 26 - Trena, Alicate amperímetro e Cronômetro Fonte: Liverson Assis (2015)

 A trena foi usada para medir a altura máxima, mínima e as diferentes alturas de elevação do protótipo, onde a máxima atingiu 750 mm e a mínima 430 mm. A figura 27 mostra o projeto em modo recuado e a figura 28, mostra o protótipo elevado.

Figura 27 - Protótipo recuado Fonte: Rodolfo Costa (2015)

42

Figura 28 - Protótipo elevado Fonte: Rodolfo Costa (2015)

O alicate amperímetro é um equipamento para medir a corrente elétrica consumida pelo motor quando o mesmo promove a elevação do protótipo. A corrente nominal do motor varia em diferentes cargas, sendo a corrente de subida mais alta que a corrente de descida. O cronômetro foi importante para medir o tempo de subida e descida do equipamento e mostrou que a rotação do motor não variou muito, mesmo quando submetidos a maiores esforços. Os testes foram seguidos em série aumentando a carga gradualmente, ao término os resultados foram analisados para obter as devidas conclusões. As tabelas 6 e 7 apresentam os valores que foram encontrados nos testes de capacidade de carga, corrente e tempo de subida do protótipo.

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Tabela 6  – Testes de Capacidade de carga e corrente Teste

Capacidade de Carga (kg)

Corrente (A) Subida

Descida

0

1,75

1,57

2

5

1,79

1,55

3

10

1,81

1,50

4

15

1,87

1,49

5

20

1,90

1,30

1

Tabela 7  – Teste de tempo de Subida Teste

Tempo (s) Subida

Descida

1,36

1,37

2

1,42

1,27

3

1,38

1,28

4

1,35

1,37

5

1,43

1,32

MÉDIA

1,38

1,32

1

44

6.1 PINTURA DO PROTÓTIPO Com base na NR 26 (2011), a pintura do projeto foi definida visando sinalizar os riscos referentes às situações de trabalhos. O piso e a tesoura foram pintados na cor amarela, a base do projeto foi pintada na cor azul e a proteção do piso (grades) foram pintados na cor branca. A imagem 29 mostra o processo de pintura do protótipo.

Figura 29 - Pintura do protótipo Fonte: Raul Dias (2015)

7. NORMAS DE SEGURANÇA SEGUIDAS SEGUIDAS PARA O PROJETO Quando nos referimos a plataformas elevatórias, de imediato relacionamos com erguer/elevar a um nível diferente. As plataformas elevatórias podem ser usadas para levantar ou transportar cargas a uma altura determinada para que estes realizem manutenções.  As normas de segurança segurança que foram seguidas no projeto foram: NR 6 – Equipamento de Proteção Individual, determina que: 6.1 Para os fins de aplicação desta Norma Regulamentadora  –  NR, considera-se Equipamento de Proteção Individual  – EPI, todo dispositivo ou produto, de uso individual utilizado pelo trabalhador, destinado à proteção de riscos suscetíveis de ameaçar a segurança e a saúde no trabalho. (BRASIL, 2011)

45

NR 11 – Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais, determina que: [...] a) Os equipamentos utilizados na movimentação de materiais, tais como ascensores, elevadores de carga, guindastes, monta-carga, pontes-rolantes, talhas, empilhadeiras, guinchos, esteiras-rolantes, transportadores de diferentes tipos, serão calculados e construídos de maneira que ofereçam as necessárias garantias de resistência e segurança e serem conservados em perfeitas condições de trabalho. (BRASIL, 2004).

NR 12  –  Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos Elétricos, determina: [...] princípios fundamentais em medidas de proteção para garantir a saúde e a integridade física dos trabalhadores e estabelecem requisitos mínimos para prevenção de acidentes e doenças de trabalho nas fases de projeto e utilização de máquinas e equipamentos de todos os tipos, e ainda à sua fabricação, importação, comercialização, exposição e cessão a qualquer título, em todas as atividades econômicas, sem prejuízo da obediência no disposto das demais normas regulamentadoras. (BRASIL, 2013)

NR 17 – Ergonomia, ressalta que: [...] 17.1. Esta Norma Regulamentadora visa a estabelecer parâmetros que permitam a adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas os trabalhadores, de modo a proporcionar um máximo de conforto, segurança e desempenho eficiente. 17.1.1. As condições de trabalho incluem aspectos relacionados ao levantamento, transporte e descarga de materiais, ao mobiliário, aos equipamentos e às condições ambientais do posto de trabalho e à própria organização do trabalho. (BRASIL, 2007)

NR 26 – Sinalização de Segurança, determina:  Amarelo: é indicado para corrimões, parapeitos, pisos e partes inferiores de escadas que apresentem riscos, bordas horizontais de porta-elevadores que se fecham verticalmente; Branco: é utilizado para áreas destinadas a armazenagem e zona de segurança;  Azul: é empregado em barreira e bandeirolas de advertência a serem localizadas nos pontos de comando de partida, ou fontes de energia dos equipamentos. (BRASIL, 2011)

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8. ORÇAMENTO DO PROJETO O valor da plataforma elevatória com acionamento elétrico foi calculado com base em pesquisas de mercado com fornecedores de diferentes instituições.  Assim, foi escolhido o fornecedor fornecedor que ofereceu um menor custo. A tabela 8 mostra o orçamento do projeto.

Tabela 8  – Orçamento do Projeto Descrição

Quantidade

Valor em Reais

Metalon Aço 1020 galvanizado perfil quadrado Metalon Aço 1020 galvanizado perfil retangular Motor de Indução monofásico Eberle 1/4 cv 1510 rpm 60 Hz  Arruela Lisa de latão Cromatek Cromatek M6 x 1 mm Porcas M6 x 1 mm

26,25 m

131,20

10 m

58,16

1

Emprestado

22

1,10

22

2,20

Barra de Cremalheira Industrial Eberle 1 m Rodas de Poliuretano Poliureta no 65 mm

1

Emprestado

4

Doado

1

12,50

Chapa Raiada de Alumínio Galvanizada 1200 mm x 500 mm x 30 mm Trilhos Industriais perfil U 230 mm x 40 mm Rolamentos de Esfera 6201z

4

Doado

4

12,35

Contator WEG CWM5/ AC3 / 3cv

3

Emprestado

Botoeira de Emergência NF Metaltex M20-1B Botoeira de Acionamento NA Metaltex M20-1A Botoeira de stop NF Metaltex M20-1B

1

Emprestado

1

Emprestado

1

Emprestado Empresta do

Capacitor 16 μF / 380 Vac

1

12,50

Serra de Policorte Makita ᴓ 355 mm

1

Emprestado

1

Emprestado

1

Emprestado

MLC 140 Sensor Fim de curso de descida Telemecanique 0SISWITCH ZCP 21 IP-66 IP-67 Sensor Fim de curso de subida Safety Component 2014 Schimersal 236-027P IP-67

47

Lata de Tinta Skylack Azul Strato 500 ml

1

17,00

Lata de Tinta Skylack Amarelo Fiera 500 ml Tinta Spray Color Jet Uso Geral 1700 Branco Brilhante 300 ml Máquina de Solda Portátil ESAB LiftArc 220V Disjuntor Termomagnético WEG MDW C4-2 4A Terminal pré isolado tipo garfo 4,3 mm vermelho fio de 1,5 mm 2 a 2,5 mm2 Decorlux Fio PDIC GENERAL CABLE/52 foreplast flex Cobre PVAC/A BWF-B Trena Starrett 5m de comprimento, largura da fita 19 mm, escala em milímetros e polegadas Esquadro Monfort 35 mm

1

17,00

1

17,20

1

Emprestado

1

Emprestado

20

5,00

3

10,00

1

Emprestado

1

Emprestado

 Arco de Serra Starrett Starrett AS 101 12”/ 300 mm Chave de boca SLC 13 mm

1

Emprestado

1

Emprestado Empresta do

Broca de Aço Rápido 6 mm

1

Doado

Chave de Fenda Yellow Tramontina 170 mm x 40 mm x 30 mm  Alicate de corte diagonal diagonal modelo modelo sueco IOX isolado Gedore Fita Adesiva Isolante Preta 19 mm x 20 m

1

Emprestado

1

Emprestado

1

Emprestado

Barra Maciça de Aço 46 mm

1

Doado

Eletrodo Revestido AWS 5.1 E6010

20

Doado

 Alicate Prensa Terminal Terminal Gedore 0,5 x 55 mm  Alicate Universal Universal Gedore

1

Emprestado

1

Emprestado

Chave Philips Gedore 3/16 5”

1

Emprestado

Relé Térmico WEG RW27-ID3-DO18 fusível máx. 6A Parafuso Sextavado com rosca externa M6 x 1 mm Bens de Consumo (transporte, gasolina)

1

Emprestado

22

5,50

-

120,00

TOTAL COM BENS DE CONSUMO

R$ 421,71

TOTAL SEM OS BENS DE CONSUMO

R$ 301,71

48

9. RESULTADOS O desafio de se construir um plataforma elevatória acionada por comandos elétricos, nos levou a ter uma real noção do que seria a importância do curso no espaço comercial e doméstico. Os conhecimentos adquiridos ao longo dos semestres do curso técnico em Eletromecância foram de extrema importância para abrir caminhos na elaboração de um projeto de baixo custo e que colocasse todos os nossos conhecimentos em prática. Durante toda pesquisa percebemos que projetos semelhantes utilizavam para seu funcionamento o processo de transmissão de energia por atuadores hidráulicos, sistema bastante seguro e renomado no mercado, porém, a construção deste requer um investimento elevado. Construiu-se uma plataforma elétrica com cremalheira onde desenvolveu-se conhecimentos na área elétrica e mecânica do curso. O principal diferencial foi fazer com que um motor monofásico de ¼ HP elevasse uma plataforma a 750 mm de altura com peso inicial de 30 kg. A transmissão de energia foi feita através de uma cremalheira onde uma das extremidades foi fixada verticalmente a uma barra horizontal na plataforma, e outra acoplada acoplada ao motor promovendo assim elevação elevação da plataforma quando o motor for acionado. A princípio o sistema não funcionou, pois o motor não teve torque torque suficiente para romper o atrito inicial do sistema. Após testes de funcionamento, utilizando um capacitor de 10 micro Faraday , verificamos que o torque exigido pelo motor não foi suficiente para quebrar a inércia entre a engrenagem e a cremalheira. Por esse motivo, alteramos o capacitor para um de 16 micro Faraday  atendendo as nossas exigências. A potência de partida mecânica do motor em questão é ¼ cv e a rotação é 1510 rpm. Se a potência do motor está em cv e a rotação em rpm,

736∗ = 2∗   ∗ 60

49

Em que:

 = torque P = potência n = rotação

 = pi 7028,28 – fator multiplicador  A fração

=

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,∗, 

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 ∗ , 

= 1,1 1,16 / /

O torque do motor utilizado no projeto foi de 1,16 N/m. Diversas modificações foram realizadas ao longo do processo até o produto chegar a sua versão final. A construção mecânica apresentou problemas nas articulações (tesoura). Foram feitas alterações devido ao custo de materiais, utilizando parafusos, arruelas lisas de latão evitando total contato e diminuindo o atrito, facilitando a elevação. Utilizou-se também graxa para lubrificação dos trilhos e das articulações, por ser um sistema de elevação e sofrer uma tensão sobre os rolamentos e trilhos. A lubrificação por graxa é a mais indicado pois atende de forma significativa a diminuição do atrito.

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10. CONSIDERAÇÕES FINAIS  A idéia do projeto teve origem com a observação em estabelecimentos comerciais, onde percebeu-se que o meio usado pelos funcionários não trazia a segurança adequada para os serviços que estavam realizando. Assim, decidiu-se construir uma plataforma elevatória para atender as necessidades dos estabelecimentos e empresas que utilizem esse tipo de elevação.  A elaboração deste projeto foi de suma importância para a compreensão e conhecimento do que foi adquirido durante o curso de Eletromecânica. Com base na metodologia usada, foi possível produzir um protótipo de uma plataforma elevatória tipo tesoura com acionamento elétrico. Os ensaios realizados mostraram capacidade e velocidade de operação do equipamento, onde se permitiu elevar no máximo 20 kg em 1,38 segundos de forma segura e eficiente. Os testes tiveram total importância na comprovação da eficiência do produto, os resultados foram demonstrados em tabelas e revelaram com clareza as limitações e as vantagens do produto oferecido ao mercado de trabalho. O protótipo atendeu consideravelmente as exigências que o ambiente comercial exige. O desenvolvimento da plataforma mostrou a simplicidade de componentes do sistema de fixação que propiciou a inclinação do projeto. Portanto, minimizando os riscos do operador e esforços, reduzindo assim o tempo de locomoção, proporcionando agilidade, segurança e flexibilidade com simples funcionamento e fácil manutenção.

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11. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS O projeto oferece material teórico para fundamentar pesquisas futuras, de interesse nas áreas de estudos utilizados. Através da alteração da estrutura do metalon por uma estrutura mais resistente, é possível proferir uma melhor aproveitamento, durabilidade e resistência ao protótipo. Outra sugestão é substituir o conjunto motor-cremalheira por pistões hidráulicos que aumentam a capacidade de elevação, amortecimento e desempenho. Os parafusos podem ser alterados por pinos pois estes sofrem menos com a tensão de cisalhamento. Para que o protótipo proporcione outras utilidades, deve-se reprojetá-lo para suportar um ser humano de 100 kg e ter uma altura de elevação maior.  Assim, o equipamento poderá desempenhar de forma simples sua elevação e movimentação. Portanto, os interessados nas áreas abordadas poderão complementar ou melhorar a linha conceitual produzida para a plataforma, ou ainda, utilizar como embasamento no estudo estudo de produtos e aplicações similares. similares. A figura 30 mostra o protótipo final.

Figura 30 - Protótipo Final Fonte: Raul Dias (2015)

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12. DESENHO TÉCNICO DO PROTÓTIPO

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13. REFERÊNCIAS  AÇO POTIGUAR. Metalon. Disponível em: Acesso em 19 fev. 2015.  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR14724: Informação e Documentação – Trabalhos Acadêmicos. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2002. BAUSCHER MACHINERIES & EQUIPMENTS. Plataforma Tesoura. 2010. Disponível em: . Acesso em: 27 nov. 2014. BENTO, Daniela A. Fudamentos de Resistência dos Materiais. Florianópolis: CEFETSC. 2003. Disponível em: Acesso em 21 abr. 2015 BILDEN. Plataforma Elevatória Tesoura Elétrica. 2009. Disponível em: . Acesso em: 10 dez. 2014.

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