Relatório PSM

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Relatório PSM

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA RELATÓRIO DE PROJETO DE BANCADA HIDRÁULICA S.A.L.A.D.A. HIDRÁULICA Rondonópolis-MT 2014
  2. 2. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA RELATÓRIO DE PROJETO DE BANCADA HIDRÁULICA S.A.L.A.D.A. HIDRÁULICA Trabalho apresentado ao curso de Engenharia Mecânica, da Universidade Federal de Mato Grosso, Campus de Rondonópolis, como requisito da avaliação parcial da disciplina de Projeto de Sistemas Mecânicos, ministrada pelo Prof. Marcio Venzon. Rondonópolis-MT 2014
  3. 3. SUMÁRIO 1. introdução...............................................................................................5 2. OBJETIVO .............................................................................................3 3. Revisão bibliográfica..............................................................................4 1.1 Organização e fundamentação de projetos.....................................4 1.1.1 Evolução do Gerenciamento de Projetos..................................4 3.2.1 Gerenciamento de projetos, conceitos e definição...........6 3.3.1 Desenvolvimento de um novo produto..............................9 3.4.1 Tipos de Projetos existentes...........................................12 3.5.1 Componentes Fundamentais de um Projeto...................14 3.6.1 Ciclo de vida de um produto...................................................21 3.7.1 Estrutura Organizacional........................................................22 1.2 Bancadas Didáticas .......................................................................31 1.3 Sistemas Hidráulicos .....................................................................32 1.4 Vantagens e Desvantagens do Sistema Hidráulico.......................33 1.4.1 Vantagens do Sistema Hidráulico .........................................33 1.4.2 Desvantagens do Sistema Hidráulico......................................34 1.5 Principais Diferenças entre Hidráulica e Pneumática quanto às Características dos Fluidos.............................................................................35 1.6 Componentes Básicos de um Sistema Hidráulico........................36 1.6.1 Fluido Hidráulico.....................................................................37 1.6.2 Reservatórios Hidráulicos .......................................................38 1.6.3 Filtros.......................................................................................40 1.6.4 Bombas hidráulicas ................................................................44 1.6.5 Válvulas..................................................................................50 3.5.6 Atuadores Hidráulicos.............................................................56 4. METODOLOGIA..................................................................................58 5. RESULTADOS OBTIDOS ..................................................................59 1.7 PLANO DE ATIVIDADES E CRONOGRAMA...............................59 1.8 FUNÇÕES E SALÁRIOS..............................................................60
  4. 4. 1.9 DESMONTAGEM DA BANCADA E SELEÇÃO DOS COMPONENTES............................................................................................61 1.10 ESBOÇOS INICIAIS E DESENHOS TÉCNICOS........................62 1.11 ESPECIFICAÇÃO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS............62 1.11.1 RELAÇÃO DE MAQUINÁRIO...............................................62 1.11.2 RELAÇÃO DE FERRAMENTAS...........................................63 1.11.3 RELAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL.................................................................................................65 1.11.4 RELAÇÃO DE COMPONENTES DA BANCADA..................66 1.11.5 ESPECIFICAÇÃO DOS COMPONENTES AVULSOS.........68 1.12 ORÇAMENTOS............................................................................68 1.12.1 ORÇAMENTO DE FERRAMENTAS.....................................69 1.12.2 ORÇAMENTO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL.................................................................................................69 1.12.3 ORÇAMENTO DOS ELEMENTOS DE FIXAÇÃO DA BANCADA...................................................................................................71 1.12.4 ORÇAMENTO DOS COMPONENTES DA BANCADA ........73 1.13 ESQUEMA E SIMULAÇÃO DO CIRCUITO HIDRÁULICO.........75 1.14 MONTAGEM DA BANCADA HIDRAULICA.................................77 1.15 CUSTOS DE PROJETO..............................................................81 1.15.1 CUSTO DE MATERIAL.........................................................81 1.15.2 CUSTO DE MÃO-DE-OBRA.....................................................81 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................86 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................88
  5. 5. 1.INTRODUÇÃO Projetar é uma das funções que mais descrevem um engenheiro, pois utiliza-se ferramentas que definem a criação tanto de um componente como de uma máquina completa e seus sistemas mecânicos. Além de desenhos, cálculos, e testes matemáticos o engenheiro deve estar preparado para administrar e organizar uma equipe de trabalho. Segundo Pahl e colaboradores (2005) a missão do engenheiro é encontrar soluções para problemas técnicos onde as soluções precisam atender aos objetivos prefixados e autopropostos. Após seu esclarecimento, os problemas são convertidos em subtarefas concretas que o engenheiro terá pela frente durante o processo de desenvolvimento do produto. Isso ocorre tanto no trabalho individual, como em equipe, no qual é realizado o desenvolvimento interdisciplinar de produtos. Na busca da solução e no desenvolvimento de um produto, o projetista, sinônimo para engenheiro de desenvolvimento e engenheiro de projeto, atua numa posição relevante e responsável. Suas ideias, conhecimento e aptidões determinam as características técnicas econômicas e ecológicas do produto perante o fabricante e o usuário. Estas atividades que embasam um projeto podem ser vistas em prática na disciplina de Projetos de Sistemas Mecânicos onde os grupos são submetidos a desenvolver determinado equipamento e atestar a sua funcionalidade. Este projeto consiste na construção de uma bancada hidráulica através de componentes retirados de equipamentos que já não estão em uso. Sendo assim coube ao grupo determinar as ferramentas necessárias tanto para desenhar como para administrar a construção dessa bancada em forma de um projeto.
  6. 6. 3 2.OBJETIVO Como objetivo geral, temos a construção de uma Bancada Hidráulica que será utilizada para fins acadêmicos na disciplina de Comandos Hidráulicos e Pneumáticos, no curso de Engenharia Mecânica na Universidade Federal de Mato Grosso – UFMT, seguindo a estrutura organizacional de uma empresa projetista de bancadas hidráulicas. Até o momento as atividades estão em andamento sendo a realização da construção o almejo deste projeto. Como objetivos específicos podemos citar: · Desmontar uma mesa tomográfica, separando os componentes que serão utilizados para o desfeche deste projeto; · testar estes componentes averiguando assim a condição de estado de uso para a bancada hidráulica; · subdividir a equipe em setores responsáveis pelo escopo de um projeto ressaltando os principais quesitos como: Desenho projetista, seguindo as normas de desenho estipuladas pela ABNT, descrição de materiais utilizados, descrição de equipamentos, máquinas e ferramentas em geral, bem como orçamentos dos mesmos , estipular cargos e salários, e demais atividades relacionadas a um projeto.
  7. 7. 4 3.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 1.1 ORGANIZAÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO DE PROJETOS 1.1.1 Evolução do Gerenciamento de Projetos Voltando no tempo, temos, na última metade do século XIX, um crescente aumento na complexidade dos novos negócios em escala mundial surgindo assim os princípios da gerência de projetos. A Revolução Industrial alterou profundamente a estrutura econômica do mundo ocidental e teve como uma das suas principais consequências o desenvolvimento do capitalismo industrial. As relações de produção foram drasticamente modificadas e iniciou-se assim, uma cadeia de transformações, que tornou cada vez mais exigente a tarefa de gerir as novas organizações econômicas (Sisk, 1998). Consequentemente, a partir daí surgiu uma grande necessidade de sistematizar e orientar a forma de gerir estas organizações [Martins 2003]. Os projetos, em grande escala do governo, eram o ímpeto para tomar as decisões importantes que se transformaram em decisões de gerenciamento (Sisk, 1998). Frederick Taylor (1856-1915), no início do século XX, iniciou seus estudos de forma detalhada sobre trabalho. Ele aplicou raciocínio científico para mostrar que o trabalho pode ser analisado e melhorado focando em suas partes elementares. Ele aplicou sua teoria às atividades encontradas na indústria de aço (por exemplo, carregar areia, levantar areia) (Sisk, 1998). O sócio de Taylor, Henry Gantt (1861-1919), estudou detalhadamente a ordem de operações no trabalho. Seus estudos de gerenciamento focaram na construção de um navio durante a II Guerra Mundial. Gantt construiu diagramas com barras de tarefas e marcos, que esboçam a sequência e a duração de todas as tarefas em um processo (Sisk, 1998). Os diagramas de Gantt provaram ser uma ferramenta analítica tão poderosa para gerentes que se mantiveram virtualmente inalterados por quase cem anos. Não foi realizada alteração até antes dos anos 90, onde linhas de
  8. 8. 5 ligação foram adicionadas às barras de tarefa que descrevem dependências mais precisas entre as tarefas. Taylor e Gantt, e outros estudiosos ajudaram a desenvolver o processo de gerência como uma função distinta de negócio que requer estudo e disciplina (Sisk, 1998). Nas décadas seguintes à II Guerra Mundial, as estratégias de marketing, a psicologia industrial, e as relações humanas começaram a ser partes integrantes do gerenciamento do negócio, da administração das empresas. Desta forma, a complexidade dos projetos demandou novas estruturas organizacionais. Complexos Diagramas de Rede, chamados de Gráficos de PERT (Program Evaluation and Review Technique) e o método de Caminho Crítico (Critical Path Method - CPM) foram introduzidos, oferecendo aos gerentes maior controle sobre os projetos. Rapidamente, essas técnicas foram difundidas entre gerentes que procuravam novas estratégias e ferramentas de gerenciamento, que permitissem o desenvolvimento de projetos em um mundo competitivo e de mudanças rápidas (Sisk 1998). Em pouco tempo, essas técnicas espalharam-se para todos os tipos de indústria. Logo, líderes de projeto procuraram novas estratégias e ferramentas para gerenciar seu crescimento e o dinamismo das mudanças em um mundo competitivo. As teorias gerais do sistema da ciência então começaram a serem aplicadas às interações do negócio (Sisk 1998). Os negócios começaram a serem vistos como um organismo humano, com esqueleto, sistema muscular, circulatório, nervoso e por aí em diante. Esta visão de organismo humano implica que para um negócio sobreviver e prosperar todas as suas partes funcionais precisam trabalhar juntas visando metas específicas, ou projetos (Sisk1998). No início dos anos 60, o gerenciamento de projetos foi formalizado como ciência (Prado 2000). Os negócios e outras organizações começaram a enxergar o benefício do trabalho organizado em torno dos projetos e a entender a necessidade crítica para comunicar e integrar o trabalho através de múltiplos departamentos e profissões (Sisk, 1998). Em 1969, no auge dos projetos espaciais da NASA, um grupo de cinco profissionais de gestão de projetos, da Philadelphia, Pensilvania, nos EUA, se reuniu para discutir as melhores práticas e Jim Snyder fundou o Project
  9. 9. 6 Management Institute - PMI (EUA). O PMI é a maior instituição internacional dedicada à disseminação do conhecimento e ao aprimoramento das atividades de gestão profissional de projetos atualmente (PMI 2004, Sisk 1998). Nas décadas seguintes, o gerenciamento de projetos, começou a tomar sua forma moderna. Enquanto vários modelos de negócio desenvolveram-se neste período, todos eles compartilharam uma estrutura de suporte comum: projetos são liderados por um gerente de projetos, que põe pessoas juntas em um time e assegura a integração e comunicação de fluxos de trabalho através de diferentes departamentos (Sisk 1998). Hoje, o gerenciamento de projetos vem se fortalecendo cada vez mais. As organizações sabem que precisam gerenciar projetos para obterem sucesso. O PMI estima que aproximadamente 25% do PIB mundial são gastos em projetos e que cerca de 16,5 milhões de profissionais estão envolvidos diretamente com gerência de projetos no mundo. Este volume de projetos e as mudanças no cenário mundial, cada vez mais competitivo, geram a necessidade de resultados mais rápidos, com qualidade maior e custo menor (Dinsmore e Cavalieri 2003). 3.2.1 Gerenciamento de projetos, conceitos e definição Segundo o Project Management Institute, gerenciamento de projetos é a aplicação de conhecimento, habilidades, ferramentas e técnicas às atividades do projeto a fim de atender aos seus requisitos. (PMI 200x). O gerenciamento de projetos é realizado através da aplicação e da integração dos seguintes processos de gerenciamento de projetos: iniciação, planejamento, execução, monitoramento e controle, e encerramento. O gerente de projetos é a pessoa responsável pela realização dos objetivos do projeto. O gerenciamento de um projeto engloba as fases: · Identificação das necessidades; · estabelecimento de objetivos claros e alcançáveis; · balanceamento das demandas conflitantes de qualidade, escopo, tempo e custo.
  10. 10. 7 · Adaptação das especificações, dos planos e da abordagem às diferentes preocupações e expectativas das diversas partes interessadas. O gerenciamento de projetos está interligado com alguns conceitos: · Projeto: segundo a norma ISO 10006 (Diretrizes para Qualidade de Gerenciamento de Projetos), projeto é um processo único, consistindo de um grupo de atividades coordenadas e controladas com data para início e término, que é a chave para se determinar se realmente estamos em um projeto; Figura 1. Características de um projeto · Diferenciação entre Projetos e Processo: inúmeras vezes, processos são confundidos com projetos. Processos geralmente são realizados várias vezes, dependendo da necessidade ou ocorrência definida, todavia, um projeto pode ser criado para realizar um processo de modo eficiente e abrangente. Processos não possuem data para criação e para fechamento, apenas para início de suas tarefas e finalização, para reiniciar novamente quando necessário. O que acontece bastante hoje em dia no mercado, são projetos tratados como processos, uma vez que estes ultrapassam o tempo e orçamento disponível;
  11. 11. 8 · Portfólio: o portfólio é o conjunto de todos os projetos de um setor ou empresa. Cada projeto pode ou não fazer parte de um programa; · Programa: consiste em um grupo de projetos gerenciados de forma coordenada, com o objetivo de alcançar benefícios que não seriam obtidos se geridos de forma isolada; · Stakeholders: são as partes de interesse do projeto, sejam elas: pessoas, grupos ou outras empresas, no qual seus interesses podem ser afetados diretamente o que influencia sobre o projeto e seus resultados. A equipe de gerenciamento do projeto deve conhecer os stakeholders, determinar suas necessidades e realizar o gerenciamento disso para que o projeto tenha sucesso. Os principais stakeholders são:  O Gerente do Projeto: responsável pelo gerenciamento do projeto;  O Cliente: pessoa ou organização que solicitou ou contratou o projeto;  Membros da equipe: pessoas que formam a equipe que desenvolverá o projeto;  Organização executora: empresa em que o projeto está sendo executado;  Patrocinador ou Sponsor: pessoa ou grupo de dentro ou fora da empresa que fornece os recursos financeiros e institucionais para a execução do projeto;  Usuário: pessoa ou organização que irá utilizar o produto ou serviço. · Perfil do Gerente de Projeto: as características ideais que o gerente de projetos deve possuir são: liderança, decisão, comunicação, capacidade de influenciar pessoas, negociação, resolução de conflitos etc., conhecimento gerencial (técnicas de gerenciamento de projetos e liderança de pessoas), conhecimento técnico dos produtos a serem
  12. 12. 9 produzidos, e conhecimento da organização onde o projeto será executado (cultura organizacional, pessoas chave etc). Em um grande projeto, por meio de sua capacitação gerencial e da contribuição de uma boa e competente equipe, o gerente tem plenas condições de obter sucesso. O Gerenciamento de Projetos, portanto, é a aplicação de conhecimentos, habilidades e técnicas para a execução de projetos de forma efetiva e eficaz. Trata-se de uma competência estratégica para organizações, permitindo com que elas unam os resultados dos projetos com os objetivos do negócio – e, assim, melhor competir em seus mercados. 3.3.1 Desenvolvimento de um novo produto O desenvolvimento de novos produtos servem basicamente para aprimorar produtos já existentes nas linhas de produção de uma industria, fabrica ou empresa. Estes produtos geralmente trazem inovações tecnológicas, benefícios, design diferenciado, viabilização econômica e dentre outros parâmetros comerciais e estruturais para a obtenção do mesmo. No caso, o projeto deste produto deve ser avaliado, visto se é possível produzi-lo em larga escala e com reduções de custos e mão de obra. Os pontos que podemos considerar cruciais são: · Identificação da necessidade: começa com ideias oriundas de fontes externas e internas à organização, como dos consumidores a partir de grupos de foco, sugestões dos clientes e pesquisa de mercado, das ações dos concorrentes, dos funcionários e ideias da pesquisa e desenvolvimento. Essas ideias são transformadas no conceito do produto/serviço dando assim a forma, a função, o objetivo e os benefícios do produto/serviço de forma simplificada e de fácil entendimento.
  13. 13. 10 Sendo o mercado de trabalho cada vez mais competitivo e as fortes pressões competitivas do mercado globalizado levam os projetistas a buscarem redução dos tempos de ciclo dos produtos, sendo à criatividade o ponto crucial para alguns autores, ao desenvolvimento de um projeto de produto e serviço, desde sua concepção, no caso a ideia, até o detalhamento final do projeto e suas especificações, visto que a competitividade do produto/serviço depende das escolhas que o projetista irá fazer durante as etapas do projeto em relação às inovações que o diferenciará dos demais existentes no mercado. (projetodeprodutoseservicos.blogspot.com.br). · Estudo econômico: a partir da ideia realizada na etapa de “Identificação da necessidade” esse conceito precisa ser aceito por toda a organização sendo de essencial importância que ele passe por uma seleção, no caso triagem, segundo os critérios de viabilidade , isto é habilidade e capacidade produtivas, aceitabilidade como critérios satisfatórios e vulnerabilidade neste caso os riscos em cada uma das funções envolvidas, principalmente produção, marketing e finanças. Um projeto que leva em conta as qualificações da organização desde sua elaboração. Stevenson (2001) nomeia isso como projeto voltado para as operações. Além de aliar os objetivos estratégicos da organização com as decisões de cada função. Utilizando a pesquisa de marketing como uma forma de organizar o escopo para as margens de lucro desejadas, visando os constantes lançamentos de novos produtos/serviços no mercado. Tendo em vista que o mercado esta mudando a todo instante devido à necessidade de reagir às inovações e ao ciclo de vida dos produtos estarem mais curtos. (projetodeprodutoseservicos.blogspot.com.br). · Projeto: após a elaboração de um conceito de produto/serviço aceitável e consensual, este deve ser transformado em um projeto preliminar com as especificações dos produtos e serviços e a definição dos processos. Ou seja, especificam-se os componentes do pacote, a estrutura, isto é, a ordem na qual as partes componentes do pacote
  14. 14. 11 devem ser reunidas, a lista de materiais, as folhas de roteiro ou processo, as máquinas e equipamentos, os fluxogramas, os tempos e movimentos de todos os processos, as normas e procedimentos de execução, inspeção e controle e o arranjo físico. Além de, especificar o mercado consumidor, a previsão de demanda, a rede de suprimentos e os custos de produção. O projeto preliminar será verificado e se caso ele necessitar será melhorado, em termos de utilização mais econômica e facilidade, antes de começar a ser produzido e posteriormente levado ao mercado, essa é a etapa de avaliação e melhoria do projeto. As técnicas mais utilizadas em avaliação e melhoria de projeto são: desdobramento da função qualidade – QFD. Sendo isso que assegura o atendimento das necessidades dos clientes, engenharia de valor VE que reduz custos confrontando-os com as funções e métodos de Taguchi que servem para testar o desempenho do projeto diante de situações adversas. (projetodeprodutoseservicos.blogspot.com.br). · Protótipo: na ultima etapa de um projeto é realizado um protótipo para ser testado, isso após ser avaliado e melhorado. Estes testes são realizados em cartão, papelão ou argila e simulações em computador com protótipos virtuais (CAD- projeto auxiliado por computador), usado para criar e modificar desenhos de produtos. Há também a possibilidade de fazer testes reais com os consumidores em escala-piloto. · Lote Piloto: quando trata-se de produção seriada, o lote piloto é uma amostra inicial, que contém todas as características fabris dos outros posteriores, e serve de base para analise do cliente. Sendo um pedido preliminar relativamente pequeno de um produto. O propósito deste lote pequeno é correlacionar o projeto com o desenvolvimento de um processo de manufatura eficiente. Essas peças ou produtos fabricados com material temporário ou definitivo, que estarão sofrendo
  15. 15. 12 modificações. O lote piloto tem como principal objetivo determinar: a viabilidade das características do processo. 3.4.1 Tipos de Projetos existentes 3.4.1.1 Conceito Básico de Projeto O projeto, genericamente falando, é composto basicamente por três restrições: Tempo, custo e qualidade. Conforme Maximiano (2002, p.26), a definição de projeto “é um empreendimento temporário de atividade com início, meio e fim programados, que tem por objetivo fornecer um produto singular e dentro das restrições orçamentárias”. O projeto possui início, meio e fim, pré-programados, que tem por finalidade fornecer um produto para satisfazer as necessidades do cliente. O projeto surge em resposta a um problema ou necessidade, portanto, elaborar um projeto é contribuir para a solução de problemas, transformando ideias em ações planejadas e executadas. 3.4.1.2 Gestão de Projetos e Projeto Administrativo Segundo Xavier (2005, p.7), o objetivo principal do Gerenciamento de Projetos é a satisfação, a realização das necessidades interessados ou envolvidos. A utilização da gestão de projetos pode ser explicada quando o projeto apresentado aos envolvidos possui toda a convicção de que será bem sucedido, e sua gestão bem gerenciada. 3.4.1.3 Projeto Construtivo
  16. 16. 13 O projeto construtivo deve ser o mais detalhado possível, pois envolve significativa interação entre os diferentes tipos de profissionais, onde o objetivo final é que o produto oferecido satisfaça o cliente. Não se pode esquecer que os clientes são diferentes, e portanto, os profissionais devem ser capazes de responder adequadamente às expectativas de cada um. 3.4.1.1 Projeto de Manutenção A manutenção de uma forma geral é um tema muito amplo a ser abordado. Definindo formalmente, manutenção é a combinação de ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida. Basicamente, as atividades de manutenção existem para evitar a degradação dos equipamentos e instalações, causada pelo desgaste natural e pelo uso. Esta degradação se manifesta de diversas formas, desde a aparência externa ruim dos equipamentos até perdas de desempenho e paradas de produção, fabricação de produtos de má qualidade e poluição ambiental. Todas essas manifestações tem uma influência negativa na qualidade e produtividade, principalmente em empresas nas quais os equipamentos desempenham um papel fundamental na produção. Baixa produtividade e qualidade acabam colocando em risco a sobrevivência da empresa. Como a manutenção dos equipamentos pode desempenhar um papel importante na melhoria da produtividade, esses ganhos gerados com a melhoria da manutenção não podem ser simplesmente desprezados. Existem vários métodos de manutenção, citarei de fora sucinta três importantes métodos: • Manutenção Corretiva: A manutenção corretiva é feita sempre depois que a falha ocorre. Em principio a opção por este método deve levar em consideração fatores econômicos: É mais barato consertar uma falha do que tomar ações preventivas? Se for, a manutenção corretiva é uma boa opção. Do ponto de vista da manutenção, a manutenção
  17. 17. 14 corretiva é mais barata do que prevenir as falhas nos equipamentos. Em compensação, também pode acarretar em grandes perdas por interrupção da produção; • Manutenção Preventiva: A manutenção preventiva, feita periodicamente, deve ser a principal atividade de manutenção em qualquer empresa. Se comparada com a manutenção corretiva, a preventiva é mais cara, pois as peças têm de ser trocadas antes de atingirem seus limites de vida útil. Em compensação, a frequência da ocorrência de falhas diminui, a disponibilidade dos equipamentos aumenta, e também diminui as paradas inesperadas da produção. Ou seja, se considerarmos o custo total, em várias situações a manutenção preventiva acaba sendo mais barata do que a corretiva, pelo fato de se ter domínio das paradas dos equipamentos, ao invés de ficar sujeito às paradas inesperadas por falha de equipamentos; • Manutenção Preditiva: A manutenção preditiva permite otimizar a troca de peças ou reforma dos componentes e estender o intervalo de manutenção , pois permite prever quando a peça ou componente está próximo do fim de sua vida útil. Ao colocarmos em pratica a manutenção preditiva, suas tarefas devem fazer parte do planejamento da manutenção preventiva. Afinal de contas, a manutenção preditiva é mais uma maneira de inspecionar os equipamentos. 3.5.1 Componentes Fundamentais de um Projeto 3.5.1.1 Prazo Prazos são datas estipuladas como limite para entrega de um projeto e/ou serviço. A criação de prazos torna-se importante em um grupo de trabalho, seja este de qualquer âmbito, devido a melhor organização de tarefas. Estabelecer
  18. 18. 15 prazos é muito importante, pois sem eles, há grande tendência de procrastinação das atividades (http://www.jornaldoempreendedor.com.br). 3.5.1.1.1 GERENCIAMENTO DE PRAZOS A elaboração de um cronograma de projeto é uma ferramenta bastante comum para o gerenciamento de tempo em várias organizações, que contém as definições das atividades que o compõem e cada uma possui a estimativa de tempo de execução e, geralmente, a dependência que tem em relação a alguma outra tarefa. Um dos maiores problemas encontrados ao se trabalhar com cronogramas, ocorre devido a estimativas equivocadas de execução de tarefas, comumente com prazos subestimados. Outra falha que pode ocorrer é decorrente de atividades extras que surgem durante a execução do projeto. Assim, surge a importância da revisão e do acompanhamento do cronograma pelo líder de projeto, pois permite a tomada de decisões juntamente com o restante da equipe (TERRIBILI FILHO, 2009). 3.5.1.2 Orçamento Segundo o Instituto de Gerenciamento de Projetos, orçamento de projeto significa "agregar os custos estimados de atividades individuais ou projetos de trabalho [estabelecendo] uma linha base de custos autorizados”. A elaboração do orçamento em um projeto ajuda a garantir que este seja concluído dentro da margem de custos estimada. (http://www.ehow.com.br). Para a elaboração de um orçamento de projeto é necessária a coleta de dados, consolidação de informações e geração de resultados. Ao dividir o processo em etapas organizadas, é possível definir não só o custo total, mas também o de cada fase. Os dados de recursos humanos são as taxas de trabalho e horas dispensadas para o projeto. Para os equipamentos e suprimentos, os dados são o custo por unidade e número de unidades. 3.5.1.3 Qualidade
  19. 19. 16 Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), qualidade é a conformidade com a especificação, com os requisitos declarados pelo cliente, bem como com outros requisitos não declarados, inerentes ao produto. O produto ou serviço que tem qualidade é aquele que atende aos seus requisitos e continua com esse comportamento durante o período de tempo previsto. 3.5.1.3.1 PLANEJAMENTO DA QUALIDADE Para fazer o planejamento da qualidade, deve-se identificar os requisitos de qualidade que são importantes para o projeto e determinar como satisfazê-los. A identificação desses padrões deve ser executada paralelamente aos outros processos do planejamento do projeto, pois qualquer possível mudança para atender aos requisitos de qualidade podem exigir ajustes orçamento e no prazo. Algumas técnicas que podem ser adotadas para o planejamento da qualidade, como a análise da relação custo/benefício, conforme diz o Project Management Institute (Tradução livre de A Guide to the Project Management Body of Knowledge (Pmbok Guide), p. 30): “...o principal benefício em se satisfazer os requisitos de qualidade é um menor retrabalho, o que significa maior produtividade, custos mais baixos e aumento na satisfação das partes envolvidas. O principal custo para se atingir os requisitos de qualidade é o gasto associado com as atividades de gerência da qualidade do projeto. É um axioma da disciplina da gerência da qualidade que os benefícios superam os custos.” Outras ferramentas que são comumente utilizadas são: · Benchmarking: uma técnica que compara práticas reais ou planejadas do projeto com as de outros projetos, com o objetivo de gerar ideias elaboração de um padrão que possa mensurar o desempenho do projeto atual;
  20. 20. 17 · Fluxogramação: consiste em um diagrama qualquer que ilustra como vários elementos do projeto se relacionam. Auxiliam na identificação antecipada de problemas, verificando onde essas falhas podem acontecer e dessa forma, possibilitando que medidas preventivas sejam tomadas; · Custo da qualidade: é o levantamento do custo total de todas as atividades empregadas com a finalidade de obter a qualidade durante o projeto. Os custos de qualidade são classificados como custos de prevenção, custos de avaliação e custos de falha, sendo estes ainda subdivididos como custos de falha interna e externa. 3.5.1.3.2 GESTÃO DA QUALIDADE - ISO 9000 A ISO 9000 é uma norma (no Brasil associada à Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT) que regulamenta os fundamentos do Sistema de Gestão da Qualidade. Esse sistema contém variadas técnicas a fim de promover a otimização de processos em indústrias, empresas e instituições. Três principais normas compõem a ISO 9000: · ISO 9001: consiste em orientações sobre a qualidade, desenvolvimento, produção, instalação e manutenção de projetos, direcionando como deve ser cada processo. Ainda envolve as normas 9002 e 9003; · ISO 9004: direciona a implantação do sistema de gestão da qualidade nas empresas; · ISO 19011: direciona auditorias de sistema de gestão. A ISO 9002 é um modelo de garantia da qualidade que está relacionada à produção e à instalação, enquanto a ISO 9003 engloba a garantia da qualidade em inspeção e ensaios finais. A implantação das normas da ISO 9000 em uma empresa é feita através de consultoria especializada ou ainda, de um grupo de funcionários.
  21. 21. 18 As vantagens da aplicação do sistema de gestão da qualidade com a ISO 9000 são a segurança e credibilidade da empresa, o que facilita as relações comerciais. Outra vantagem é que a empresa se torna sustentável, pois toma medidas que não agridem o meio ambiente. Além disso, os custos são reduzidos, havendo ganho nos processos produtivos. 3.5.1.4 Segurança Uma das grandes responsabilidades de uma empresa está na segurança no trabalho que avalia, através de metodologias adequadas, as possíveis causas de acidentes do trabalho, possibilitando a prevenção de suas ocorrências. O Ministério do Trabalho possui normatizações referentes às condições de segurança e saúde dos trabalhadores, as quais devem ser atendidas pelas organizações que possuem funcionários regidos pela Consolidação das Leis do Trabalho (CLT). 3.5.1.4.1 NORMAS REGULAMENTADORAS DO TRABALHO As normas regulamentadoras (NR), referentes à segurança e medicina do trabalho são obrigatórias a empresas privadas e públicas (que contenham funcionários regidos pelas leis da CLT, como mencionado anteriormente). O não cumprimento das NRs gera penalidades ao empregador, descritas na própria norma. Atualmente, 36 normas regulamentadoras estão em vigência, sendo estas: · NR 01 - Disposições Gerais; · NR 02 - Inspeção Prévia; · NR 03 - Embargo ou Interdição; · NR 04 - Serviços Especializados em Eng. de Segurança e em Medicina do Trabalho; · NR 05 - Comissão Interna de Prevenção de Acidentes;
  22. 22. 19 · NR 06 - Equipamentos de Proteção Individual – EPI; · NR 07 - Programas de Controle Médico de Saúde Ocupacional; · NR 08 – Edificações; · NR 09 - Programas de Prevenção de Riscos Ambientais; · NR 10 - Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade; · NR 11 - Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais; · NR 12 - Máquinas e Equipamentos; · NR 13 - Caldeiras e Vasos de Pressão; · NR 14 – Fornos; · NR 15 - Atividades e Operações Insalubres; · NR 16 - Atividades e Operações Perigosas; · NR 17 – Ergonomia; · NR 18 - Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção; · NR 19 – Explosivos; · NR 20 - Líquidos Combustíveis e Inflamáveis; · NR 21 - Trabalho a Céu Aberto; · NR 22 - Segurança e Saúde Ocupacional na Mineração; · NR 23 - Proteção Contra Incêndios; · NR 24 - Condições Sanitárias e de Conforto nos Locais de Trabalho; · NR 25 - Resíduos Industriais; · NR 26 - Sinalização de Segurança; · NR 27 - Registro Profissional do Técnico de Segurança do Trabalho no MTB (Revogada pela Portaria GM n.º 262/2008); · NR 28 - Fiscalização e Penalidades; · NR 29 - Segurança e Saúde no Trabalho Portuário; · NR 30 - Segurança e Saúde no Trabalho Aquaviário; · NR 31 - Segurança e Saúde no Trabalho na Agricultura, Pecuária Silvicultura, Exploração Florestal e Aquicultura;
  23. 23. 20 · NR 32 - Segurança e Saúde no Trabalho em Estabelecimentos de Saúde; · NR 33 - Segurança e Saúde no Trabalho em Espaços Confinados; · NR 34 - Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção e Reparação Naval; · NR 35 - Trabalho em Altura ; · NR 36 - Segurança e Saúde no Trabalho em Empresas de Abate e Processamento de Carnes e Derivados. Algumas empresas, conforme o grau de risco de atividades e número de funcionários, devem ainda conter o setor de Serviço Especializado em Segurança e Medicina do Trabalho (SESMT), regido pela NR 04 . As que contêm grau de risco 1 ou 2 (considerados graus de risco leve, as atividades são classificadas segundo a tabela de riscos das atividades econômicas da Classificação Nacional de Atividades Econômicas - CNAE), com menos de 500 funcionários, não são obrigados a manter o SESMT, porém devem manter a toda a documentação referente a esse setor. Além da SESMT, de acordo com a atividade econômico e o número de funcionários, as empresas que se enquadrem nos parâmetros do Quadro da NR 5, devem conter a Comissão Interna de Prevenção de Acidentes. A CIPA é uma comissão que tem por finalidade de prevenir acidentes e doenças do trabalho, e é composta por representantes indicados pelo empregador e membros eleitos pelos trabalhadores, de modo paritário, em cada setor da empresa. A norma que rege esse órgão é a NR 05, que trata do dimensionamento, processo eleitoral, treinamento e atribuições da CIPA. Uma das responsabilidades da Comissão Interna de Prevenção de Acidentes, em parceria com a SESMT, é a confecção de um mapa de risco (figura 2) da empresa, que consiste na representação gráfica de riscos existentes no ambiente de trabalho, podendo ser completo (mapeando todos os setores da empresa) ou por cada setor. Na figura, a legenda esclarece o que representa cada cor. O tamanho dos círculos também varia, conforme o grau de risco que cada ambiente apresenta.
  24. 24. 21 Figura 2. Exemplo de mapa de risco de uma empresa Fonte: Portal Trabalho Seguro O mapa de risco tem por função gerar ações de prevenção de acidentes e doenças de trabalho e conscientizar funcionários e outros, que porventura estejam no local, de atentarem-se aos cuidados com segurança. As empresas que não contenham CIPA ou SESMT devem contratar serviço capacitado para a confecção do mapa de risco. 3.6.1 Ciclo de vida de um produto
  25. 25. 22 O ciclo de vida que um produto possui compreende desde a matéria prima necessário à produção, até a disposição final do produto ao fim de sua vida útil, comumente referido como “do berço ao túmulo” Com relação ao ciclo de vida de um produto define-se cinco fases, demonstrados no gráfico da figura 3. São elas: I – Desenvolvimento do produto: começa quando a empresa encontra e desenvolve a ideia de um novo produto. Durante esse desenvolvimento, as vendas são iguais a zero e os custos do investimento são crescentes. II – Introdução: período de lento crescimento das vendas à medida que o produto é introduzido no mercado. Não há lucros nesse estágio devido aos altos custos da introdução. Especialmente com propaganda e distribuição. III – Crescimento: período de rápida aceitação no mercado e de lucros crescentes. Isto supondo que o produto foi aceito pelo mercado. IV – Maturidade: período em que o crescimento das vendas diminui. As vendas começam a diminuir, pois outros novos produtos concorrentes estão se projetando. Gasta-se muito dinheiro com propaganda para enfrentar a concorrência. V – Declínio: período em que as vendas e os lucros caem. Isto ocorre por obsolescência e ou devido produtos concorrentes. Figura 3: Ciclo de vida de um produto Fonte: Figura 10.2, KOTLER, 1999 p.224 3.7.1 Estrutura Organizacional
  26. 26. 23 É a forma pela qual as atividades desenvolvidas por uma organização são divididas, organizadas e coordenadas. Num enfoque amplo inclui a descrição dos aspectos físicos (ex: instalações), humanos, financeiros, jurídicos, administrativos e econômicos. Á estrutura organizacional é o elemento fundamental para que uma empresa mantenha o foco nos seus objetivos, depois de definidos a missão, a visão, os valores que servem de bases para definição de como a empresa vai dirigir suas atividades no mercado, isto é, quais são as suas estratégias de mercado. Estas servirão de base para a formulação da sua estrutura. Figura 4. Estrutura Organizacional Projetizada Figura 5. Estrutura Organizacional Funcional Figura 6. Estrutura Organizacional Matricial
  27. 27. 24 3.7.1.1 Estrutura Organizacional Funcional A estrutura funcional é a clássica estrutura organizacional que utiliza a função como maneira de dividir áreas de responsabilidade e autoridade. É a estrutura típica em que a maioria das empresas se organiza. Segue naturalmente as especialidades do negócio ou as qualidades de seus fundadores. Figura 7. Estrutura Organizacional Funcional As estruturas funcionais são agrupadas na mesma unidade, pessoas que realizam atividades dentro de uma mesma área técnica ou de conhecimento, como por exemplo a área financeira, a área de produção, a área comercial, a área de recursos humanos, entre outras. A necessidade de especialização por áreas técnicas e a existência de pouca variedade de
  28. 28. 25 produtos constituem as principais razões para a criação deste tipo de estrutura. Trata-se do desenho que agrupa pessoas com base em suas habilidades e conhecimento ou na utilização de recursos similares, para aumentar a efetividade da organização no alcance de seu principal objetivo, fornecer aos clientes produtos de qualidade a preços razoáveis. As diferentes funções surgem em resposta ao aumento de complexidade das tarefas e à medida em que as funções aumentam e se especializam, as habilidades melhoram e as competências surgem, dando vantagem competitiva à organização. A estrutura funcional é a primeira a se desenvolver porque fornece às pessoas a oportunidade de aprenderem umas com as outras. Reunidas em um mesmo grupo funcional, elas podem aprender as melhores técnicas para realização de suas tarefas; as mais habilidosas podem treinar os novos empregados e serem promovidas a supervisores ou gerentes. Assim vão aumentando as habilidades e o conhecimento da organização. As estruturas funcionais foram criadas com uma visão voltada para a sua realidade interna, ou seja para si própria. Esse tipo de pensamento dominou e ainda domina a maioria das empresas que conhecemos. Nesse estágio as funções são todas divididas por etapas, onde são fragmentados processos de trabalho. Trata-se de um trabalho individual e voltado a tarefas.Esse tipo de estruturação tem sido padrão nas empresas. O agrupamento funcional dos grupos de trabalho, porém tem sido questionado a partir de iniciativas competitivas como: qualidade total, redução do tempo de ciclo e aplicação da tecnologia da informação, que tem conduzido a organização funcional a mudanças fundamentais. 3.7.1.1.1 VANTAGENS DAS ESTRUTURAS FUNCIONAIS A sua grande vantagem é, além da especialização técnica, o fato de permitir uma eficiente utilização dos recursos em cada área técnica. Outra vantagem dessa estrutura é que pessoas agrupadas por suas habilidades comuns podem supervisionar umas as outras. Trabalhando juntas por um longo período, elas também desenvolvem normas e valores, que as tornam membros mais efetivos de uma equipe comprometida com as atividades da empresa e
  29. 29. 26 que irá ocorrer a concentração de recursos onde vão resultar um elevado grau de especialização e de controle das atividades. Esta especialização permite um avanço na aprendizagem e na redução de custos operacionais com o passar do tempo. A promoção na carreira tende a ser mais fácil pois existe a possibilidade de desenvolvimento de competências profissionais em tarefas mais específicas. A organização funcional tenta tirar vantagem do conhecimento dos funcionários, agrupando todos aqueles que possuem o mesmo perfil e mesma formação técnica juntos em unidades altamente especializadas e produtivas. O plano de carreira neste tipo de organização é claro e como esses funcionários só possuem um chefe não há conflitos de autoridade. Isso faz da organização funcional uma excelente executora de operações, ou seja, trabalho contínuo, repetitivo e produtivo. 3.7.1.1.2 DESVANTAGENS DAS ESTRUTURAS FUNCIONAIS A coordenação das diversas funções é feita no topo, e tende a atrasar as decisões que envolvem coordenação entre funções a ponto de prejudicar a empresa. A estrutura funcional não facilita a visão sistêmica da empresa, isto é, cada administrador de sua função não esta preparado para assumir a função principal, pois é totalmente focado a sua função, para que este quadro mude são necessárias medidas de inclusão à função principal como: treinamentos especializados, rodízios de funções, assessoria ao principal executivo, etc,. Na estrutura funcional não é possível comparar o desempenho de uma função com a outra, por serem de naturezas distintas. Desta maneira a estrutura funcional dificulta o controle, a não ser por comparações de outros períodos e com descontos para as peculiaridades. No caso de empresas pequenas estas desvantagens não costumam ser um problema grave, pelo fato de que cada responsável de cada função estarem mais próximos uns dos outros e até mesmo com o principal executivo. 3.7.1.1.3 QUANDO USAR A ESTRUTURA FUNCIONAL
  30. 30. 27 Geralmente ao iniciar, uma empresa simples adota o modelo de estrutura funcional, e a medida que vai diversificando seus produtos ou serviços ela irá analisar os sinais que indicam a mudança para outro tipo de estrutura, sinais como: a empresa deixa de ser pequena, o grau da diversidade e alguns sintomas de exaustão do modelo de estrutura funcional. 3.7.1.2 ESTRUTURA ORGANIZACIONAL MATRICIAL A estrutura organizacional matricial é a estrutura organizacional utilizada por organizações que trabalham orientadas a projetos, onde um projeto agrega vários elementos funcionais. O trabalho por projeto, que leva a uma organização matricial num determinado período de tempo, é muito frequente em empresas de engenharia. Figura 8. Estrutura Organizacional Matricial A estrutura matricial se baseia nos projetos voltados a realizar as atividades por período determinado, e as pessoas que compõem estes projetos ficam neles somente enquanto são necessárias.
  31. 31. 28 O projeto é uma unidade organizacional que envolve recursos humanos e materiais, sob a coordenação de um líder, desenvolve atividades visando o resultado definidos em prazos estabelecidos. A estrutura matricial é composta dos órgãos principais de trabalho que atuam até à duração do projeto e dos órgãos de apoio, que ficam orientando permanentemente os projetos em assuntos especializados como prestadores de serviços. Na estrutura matricial as pessoas são deslocadas de um projeto para outro de maneira flexível. O projeto tem prazo estabelecido a partir de sua origem. A estrutura matricial é temporária e provisória, apesar dos órgãos de apoio que permanecem permanentes em assuntos especializados. Geralmente esta estrutura contém os chamados grupos-tarefa que mantêm relacionamento intenso e permanente, cada grupos-tarefa esta em permanente contato com o órgão de apoio funcional que lhe presta apoio técnico desejado e trocas de informações sobre o projeto. Quando o projeto chega ao fim os membros dos projetos voltam para seus quadros de origens para redesignação de tarefas, treinamento, indicação a outros projetos ou dispensa da empresa. A empresa que adota este tipo de estrutura esta sempre em constante busca de profissionais especializados para compor seu quadro, e também esta em constante busca por novos projetos, uma vez, que as atividades exercidas são totalmente dependentes de projetos. Pelo motivo dos profissionais estarem constantemente na busca por projetos é que as organizações acabam tendo um quadro de profissionais altamente qualificados, pois para fazer parte de um projeto os interessados tendem a se especializar cada vez mais, trazendo com isso mão-de-obra de alto nível, por outro lado a busca constante do profissional por projetos cada vez mais desafiadores é o que resulta a não lealdade a empresa. Os participantes destes projetos são geralmente pessoas flexíveis que necessitam de fácil adaptação em qualquer ambiente de trabalho, acomodados ou burocratas não tem vez neste tipo de estrutura. Na estrutura matricial existe descentralização quando:
  32. 32. 29 · O gerente do projeto tem plenos poderes pelo projeto e pelas pessoas envolvidas, mas no caso de pessoal técnico, deve ouvir os gerentes dos órgãos permanentes; · Os gerentes dos projetos decidem quando e como será realizado os projetos, que podem ser alterados ou decididos também pelos gerentes de órgãos permanentes; · Os conflitos podem ser resolvidos pelos gerentes, somente os mais graves deverão ser encaminhados à direção. 3.7.1.2.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ESTRUTURA MATRICIAL Vantagens como o máximo aproveitamento do pessoal, com redução nos custos,flexibilidade,facilidade de apuração de resultados e de controle de prazos e de custos por projetos e o destaque do pessoal técnico de alto nível, estas são as vantagens em se optar pela estrutura matricial. A principal desvantagem deste tipo de estrutura é a pouca lealdade por parte do pessoal de nível técnico, por sempre buscarem projetos que possam realizá-los intelectualmente, também tem a falta de contato de especialistas da mesma área mas de projetos distintos. Outra desvantagens é os conflitos causados por motivo que os resultados são avaliados pelos gerentes do projetos que geralmente não são especialistas em suas áreas, o que ocasionam conflitos entre gerentes dos projetos e gerentes funcionais. 3.7.1.2.2 QUANDO USAR A ESTRUTURA MATRICIAL Quando há projetos de magnitudes, neste caso quando a organização se depara com eventualidades, algo fora da rotina. E também quando há projetos interdisciplinares que são estabelecidos prazos e que tenha grande interdependência entre as atividades. 3.7.1.3 ESTRUTURA ORGANIZACIONAL PROJETIZADA
  33. 33. 30 Nesse modelo de organização, a estrutura da empresa está totalmente voltada para o desenvolvimento de projetos. É uma estrutura oposta ao sistema clássico (funcional). Em uma organização projetizada, os membros da equipe (que fazem parte de um determinado projeto) são geralmente colocados juntos. A maior parte dos recursos da organização está envolvida no trabalho do projeto e os gerentes de projetos possuem grande independência e autoridade. Figura 9. Estrutura Organizacional Projetizada As organizações projetizadas são praticamente o oposto das organizações funcionais. O enfoque desse tipo de organização é o próprio projeto. A idéia que respalda uma organização projetizada é cultivar lealdade ao projeto, não a um gerente funcional. Nas organizações estruturadas exclusivamente por projetos, os recursos organizacionais são dedicados aos projetos e suas metas. Quase
  34. 34. 31 sempre, os gerentes de projeto têm total autoridade sobre o projeto e são subordinados direto da diretoria, sem intermediários. 3.7.1.3.1 VANTAGENS DA ESTRUTURA ORGANIZACIONAL PROJETIZADA As principais vantagens dessa forma de estrutura organizacional são: · Flexibilidade na utilização dos recursos de requeridos no projeto; · Integração de especialistas específicos em diferentes projetos; · Troca de experiências e conhecimento entre os especialistas de um mesmo departamento; · Possibilita uma rotatividade pessoal com manutenção do conhecimento tecnológico no departamento; · Facilidade de controle do orçamento e dos custos do projeto; · Hierarquia bem definida existindo apenas um gerente imediato; · Facilidade de comunicação devido à verticalização da mesma 3.7.1.3.2 DESVANTAGENS DA ESTRUTURA ORGANIZACIONAL PROJETIZADA As principais desvantagens são: · O cliente não é priorizado pelo departamento que gerencia o projeto; · Orientação do departamento funcional direcionada para as suas atividades específicas; · Inexistência do Gerente específico responsável pelo Projeto; · Lentidão das respostas perante as necessidades dos clientes; · Desmotivação e ou motivação reduzida dos gerentes do projeto em relação ao mesmo; · Favoritismo nas tomadas de decisões em favor dos grupos funcionais mais fortes 1.2 BANCADAS DIDÁTICAS
  35. 35. 32 Bancadas didáticas são ferramentas de auxílio para a realização de experimentos que possibilita ao operador montar diversos sistemas variando seus parâmetros, ao familiarizar com os componentes e ao mesmo tempo verificar na prática a teoria vista em aula (GIORDANI, JURACH E RODRIGUES, 2003). Através da flexibilidade na interligação dos componentes em forma modular, a aprendizagem prática planejada coloca o aluno em situação que exige sua interação com os colegas e com o professor para relacionar a teoria com aplicações práticas (HIDRO DIDÁTICA, 2013). 1.3 SISTEMAS HIDRÁULICOS Existe uma grande infinidade de tipos de circuitos hidráulicos, porém, todos eles seguem sempre um mesmo esquema, que poderíamos dividir em três principais partes: sistemas de geração (reservatório, filtros, bombas, motores, acumuladores, intensificadores de pressão e outros acessórios); sistema de distribuição e controle (válvulas controladoras de vazão, pressão e direcionais); e sistemas de aplicação de energia (os atuadores: podem ser cilindros, motores hidráulicos e osciladores) (PALMIERI, 1994). Figura 10. Composição do Sistema Hidráulico Fonte: PARKER, 2008, p.5.
  36. 36. 33 As fontes de energias, normalmente utilizadas, são: energia elétrica (motor elétrico) e energia térmica (motor a combustão). O grupo de geração que transforma energia mecânica em energia hidráulica é constituído pelas bombas hidráulicas, entre outros componentes; o grupo de controle que controla e direciona a energia hidráulica, compõe-se de válvulas direcionais e reguladoras de vazão e pressão. No grupo de atuação, encontraremos os atuadores, que podem ser os cilindros, osciladores e motores. O grupo de ligação responsável pela transmissão da energia hidráulica é composto por conexões, tubos e mangueiras (CAMARGO, 2010). 1.4 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO SISTEMA HIDRÁULICO 1.4.1 Vantagens do Sistema Hidráulico Fialho (2011) cita as vantagens dos sistemas hidráulicos em comparativo com os sistemas mecânicos e/ou elétricos: · Fácil instalação dos diversos elementos, oferecendo grande flexibilidade, inclusive em espaços reduzidos. O equivalente em sistemas mecânicos já não apresenta a mesma flexibilidade; · devido à baixa inércia, os sistemas hidráulicos permitem uma rápida e suave inversão de movimento, embora, nos sistemas mecânicos, os atuais motores de passo e servomotores também permitam uma rápida inversão; · permitem ajustes de variação micrométrica na velocidade; · são sistemas auto lubrificados, o que não ocorre com os mecânicos e elétricos;
  37. 37. 34 · relação (peso x tamanho x potência consumida) muito menor que os demais sistemas; · são sistemas de fácil proteção contra esforços excessivos; · devido à ótima condutividade térmica do óleo, geralmente o próprio reservatório acaba eliminando a necessidade de um trocador de calor. 1.4.2 Desvantagens do Sistema Hidráulico Do mesmo modo Fialho (2011) também enuncia as desvantagens dos sistemas hidráulicos em comparativo com os sistemas mecânicos e/ou elétricos: · Elevado custo inicial, quando comparados aos sistemas mecânicos e elétricos; · transformação de energia elétrica em mecânica e mecânica em hidráulica para, posteriormente, ser transformada novamente em mecânica; · perdas por vazamentos internos em todos os componentes; · perdas por atritos internos e externos; · baixo rendimento em função dos três fatores citados anteriormente; · perigo de incêndio devido ao óleo ser inflamável.
  38. 38. 35 1.5 PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE HIDRÁULICA E PNEUMÁTICA QUANTO ÀS CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS Tabela 1. Características dos fluidos para sistemas pneumáticos e hidráulicos
  39. 39. 36 SISTEMAS PNEUMÁTICOS SISTEMAS HIDRÁULICOS Quantidade: o ar a ser comprimido se encontra em quantidade ilimitada, praticamente, em todos os lugares. Fonte: CAMARGO (2010, p. 25 a 27.) 1.6 COMPONENTES BÁSICOS DE UM SISTEMA HIDRÁULICO Quantidade: o óleo a ser utilizado encontra-se em quantidade limitada e possui alto custo, seja ele de origem mineral ou sintética. Armazenamento: no estabelecimento não é necessário que o compressor esteja em funcionamento contínuo. O ar pode ser sempre armazenado em um reservatório e, posteriormente, tirado de lá. Além disso, é possível o transporte em reservatórios (botijão). Armazenamento: para que o óleo esteja sob pressão, é necessário que a bomba mantenha-se ligada ou que sejam utilizados acumuladores. Segurança: não existe o perigo de incêndio e por trabalhar com pressões mais baixas o risco é menor de explosões. Portanto, não são necessárias custosas proteções contra explosões. Segurança: existe risco de explosão ou de incêndio se ultrapassados os limites máximos de temperatura (incêndio) e pressões. . Construção: os elementos de trabalho são de construção simples e, portanto, de custo vantajoso. Construção: os elementos de trabalho são de construção complexa (muito precisa) e, portanto, de alto custo. Regulagem: as velocidades e forças dos elementos a ar comprimido são reguláveis em escala sem grandes precisão. Regulagem: as velocidades e forças dos elementos são reguláveis, em escala com grande precisão. Preparação: o ar comprimido requer uma boa preparação. Impureza e umidade devem ser evitadas, pois, provocam desgastes nos elementos pneumáticos. Preparação: para sistemas convencionais, o óleo hidráulico já vem pronto, mas, para servo-sistemas, existe a necessidade de uma filtragem mais apurada. Compressibilidade: não é possível manter uniforme e constante as velocidades dos pistões, mediante o ar comprimido. Compressibilidade: é possível manter uniforme e constante as velocidades dos atuadores.
  40. 40. 37 1.6.1 Fluido Hidráulico O fluido hidráulico é o elemento vital de um sistema hidráulico industrial. Ele é um meio de transmissão de energia, um lubrificante, um vedador e um veículo de transferência de calor. O fluido hidráulico à base de petróleo é o mais comum (PARKER, 1999). Um bom fluido hidráulico, com uma boa filtragem, contribuirá, muito, para o aumento na vida útil dos componentes dos sistemas hidráulicos (CAMARGO, 2010). Figura 11. Circulação de um fluido em um sistema hidráulico. Fonte: RACINE (1987 p.30). Alves (1998) cita que os fluidos hidráulicos devem cumprir os seguintes requisitos: · boa degradabilidade biológica; · fácil descarte; · nenhuma toxidade para os peixes; · nenhuma toxidade bacteriológica; · nenhuma periculosidade para água; · nenhum perigo para os alimentos;
  41. 41. 38 · nenhum perigo para a forragem; · nenhuma irritação para a pele e a mucosa através do fluido em todas as três formas de estado (sólido, líquido, gasoso) e falta ou pelo menos cheiro agradável. 1.6.2 RESERVATÓRIOS HIDRÁULICOS As funções do reservatório (Figura 12) são basicamente: · armazenamento do fluido; · resfriamento do fluido por condução e convecção; · facilitar a remoção de impurezas e contaminantes. Como regra geral (prática), deve conter duas a três vezes a vazão da bomba. Conectados ao reservatório encontraremos linhas de sucção, retorno e dreno. Quando as linhas não possuírem filtros nas extremidades, devem ser cortadas a 45° e montadas para a parede do reservatório, facilitando o fluxo normal do fluido. No reservatório, encontraremos a tampa de inspeção, bocal de enchimento, respiro visor de nível e, no seu interior, a placa defletora (chicana) que tem a função de reduzir a turbulência e evitar que o fluido de retorno seja succionado sem antes ter circulado pelo reservatório para trocar calor e decantar impurezas (CAMARGO, 2010). Seus componentes são ilustrados na figura 13. Os reservatórios podem ser: · aberto: quando a pressão no interior do mesmo for igual à pressão atmosférica; · pressurizado: quando a pressão no interior do mesmo for maior que a pressão atmosférica (camargo, 2010). Figura 12. Reservatório.
  42. 42. 39 Fonte: FESTO DIDACTIC (2001, p. 76). Figura 13.Componentes gerais de um reservatório. Fonte: PARKER (1999, p.15). Os reservatórios hidráulicos (Figura 14) consistem de quatro paredes (geralmente de aço); uma base abaulada; um topo plano com uma placa de apoio, quatro pés; linhas de sucção, retorno e drenos; plugue do dreno; indicador de nível de óleo; tampa para respiradouro e enchimento; tampa para limpeza e placa defletora (Chicana) (GOMES, ANDRADE e FERRAZ, 2008). Figura 14. Reservatório hidráulico
  43. 43. 40 Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ (2008, p.12). 1.6.2.1 Funcionamento Quando o fluido retorna ao reservatório, a placa defletora impede que este fluido vá diretamente à linha de sucção. Isto cria uma zona de repouso onde as impurezas maiores sedimentam, o ar sobe à superfície do fluido e dá condições para que o calor, no fluido, seja dissipado para as paredes do reservatório. Todas as linhas de retorno devem estar localizadas abaixo do nível do fluido e no lado do defletor oposto à linha de sucção (PARKER, 1999). 1.6.2.2 Simbologia Figura 15. Simbologia para reservatório aberto e pressurizado Fonte: CAMARGO (2010, p.71) 1.6.3 Filtros O filtro (Figura 16) é a proteção para o componente hidráulico. Seria ideal que cada componente do sistema fosse equipado com o seu próprio filtro, mas isso não é economicamente prático na maioria dos casos. Para se obterem melhores resultados, a prática usual é colocar filtros em pontos estratégicos do sistema (PARKER, 1999).
  44. 44. 41 Tem a função de reter as partículas insolúveis do fluido. Os filtros, bem como os elementos filtrantes, podem ser de diversos tipos e modelos. É recomendável que o filtro seja dimensionado para permitir a passagem por três vezes da vazão da bomba (CAMARGO, 2010). Figura 16. Filtros para unidades hidráulicas. Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ (2008, p.13). 1.6.3.1 Principais tipos de filtragem pela posição no sistema: - Filtros de Sucção Filtro de Sucção Interno: São os mais simples e mais utilizados. Têm a forma cilíndrica com tela metálica com malha de 74 a 150 mícrons, não possuem carcaça e são instalados dentro do reservatório, abaixo, no nível do fluido. Apesar de serem chamados de filtro, impedem apenas a passagem de grandes partículas (na língua inglesa são chamados de “strainer”, que significa peneira) (PARKER, 1999). Figura 17. Filtro de sucção interno. Fonte: adaptação de PARKER (1999, p.20). Filtro de Sucção Externo Pelo fato de possuírem carcaça estes filtros são instalados diretamente na linha de sucção fora do reservatório.
  45. 45. 42 Existem modelos que são instalados no topo ou na lateral dos reservatórios. Estes filtros possuem malha de filtragem de 3 a 238 mícrons (PARKER, 1999). Figura 18. Filtro de sucção externo. Fonte: adaptação de PARKER (1999, p.20). - Filtro de Pressão: Um filtro de pressão é posicionado no circuito, entre a bomba e um componente do sistema. A malha de filtragem dos filtros de pressão é de 3 a 40 mícrons. Um filtro de pressão pode também ser posicionado entre os componentes do sistema (PARKER, 1999). Figura 19. Filtro de pressão. Fonte: adaptação de PARKER (1999, p.21). - Filtro de Linha de Retorno: Está posicionado no circuito próximo do reservatório. A dimensão habitualmente encontrada nos filtros de retorno é de 5 a 40 mícrons (PARKER, 1999). Figura 20. Filtro de linha de retorno.
  46. 46. 43 Fonte: adaptação de PARKER (1999, p.21). 1.6.3.2 Vantagens e desvantagens dos filtros pela localização Tabela 2. Vantagens e desvantagens dos filtros pela localização Tipo de Filtro Vantagens: Desvantagens: Filtro de Sucção Interno 1. Protegem a bomba da contaminação do reservatório. 2. Por não terem carcaça são filtros baratos. 1. São de difícil manutenção, especialmente se o fluido está quente. 2. Não possuem indicador. 3. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se não estiverem dimensionados corretamente, ou se não conservados adequadamente. 4. Não protegem os elementos do sistema das partículas geradas pela bomba. Filtro de Sucção Externo 1. Protegem a bomba da contaminação do reservatório. 2. Indicador mostra quando o elemento está sujo. 1. Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se não estiverem dimensionados corretamente, ou se não conservados adequadamente.
  47. 47. 44 3. Podem ser trocados sem a desmontagem da linha de sucção do reservatório. 2. Não protegem os elementos do sistema das partículas geradas pela bomba. Filtro de Pressão 1. Filtram partículas muito finas visto que a pressão do sistema pode impulsionar o fluido através do elemento. 2. Pode proteger um componente específico contra o perigo de contaminação por partículas. 1. A carcaça de um filtro de pressão deve ser projetada para alta pressão. 2. São caros porque devem ser reforçados para suportar altas pressões, choques hidráulicos e diferencial de pressão. Filtro de Linha de Retorno 1. Retém contaminação no sistema antes que ela entre no reservatório. 2. A carcaça do filtro não opera sob pressão plena de sistema, por esta razão é mais barata do que um filtro de pressão. 3. O fluido pode ter filtragem fina, visto que a pressão do sistema pode impulsionar o fluido através do elemento. 1. Não há proteção direta para os componentes do circuito. 2. Em filtros de retorno, de fluxo pleno, o fluxo que surge da descarga dos cilindros, dos atuadores e dos acumuladores pode ser considerado quando dimensionado. 3. Alguns componentes do sistema podem ser afetados pela contrapressão gerada por um filtro de retorno. Fonte: adaptação de PARKER, 1999. 1.6.4 Bombas hidráulicas A bomba é provavelmente o componente mais importante e menos compreendido no circuito hidráulico. Sua função é a de converter a energia mecânica em energia hidráulica, empurrando o fluido hidráulico no circuito. As bombas são feitas em vários tamanhos e formas, mecânicas e manuais com diversos mecanismos de bombeamento e para diversas aplicações. Todas as bombas, entretanto, são classificadas em uma de duas categorias básicas:
  48. 48. 45 Turbobombas (bombas centrífugas ou deslocamento dinâmico) ou bombas volumétricas (deslocamento positivo) (BAKSA, 2013). Figura 21. Bombas hidráulicas. Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ (2008, p.18). Bombas Hidrodinâmicas: apresentadas na figura 22, são bombas de deslocamento não-positivo, usadas para transferir fluidos e cuja única resistência é a criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Essas bombas raramente são usadas em sistemas hidráulicos, porque seu poder de deslocamento de fluido se reduz quando aumenta a resistência e também porque é possível bloquear-se completamente seu pórtico de saída em pleno regime de funcionamento da bomba (PARKER, 2010). Figura 22. Bombas hidrodinâmicas. Fonte: PARKER (1999, p.37).
  49. 49. 46 Bombas de engrenagens: A bomba de engrenagem (Figura 23) consiste basicamente de uma carcaça com orifícios de entrada e de saída, e de um mecanismo de bombeamento composto de duas engrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagem motora, é ligada a um eixo que é conectado a um elemento acionador principal. A outra engrenagem é a engrenagem movida (PARKER, 1999). Figura 23. Bomba de engrenagem. Fonte: PARKER (1999, p.43). Com o desengrenamento das engrenagens, o fluido é conduzido da entrada para a saída, nos vãos formados pelos dentes das engrenagens e as paredes internas da carcaça da bomba. Com o reengrenamento, o fluido é forçado para a saída (CAMARGO, 2010). Camargo (2010) cita as seguintes características das bombas de deslocamento positivo:
  50. 50. 47 · rendimento de 80 a 85%; · pressão típica de 250 kgf/cm2; · deslocamento típico de 250 cm3/r; · compacta e de pouco peso; · geralmente ruidosa; · baixo custo; · apenas deslocamento fixo, boa resistência à contaminação; · pouca possibilidade de manutenção; · resistente aos efeitos da cavitação. Simbologia: Figura 24. Simbologia para bomba de deslocamento fixo unidirecional. Fonte: CAMARGO (2010, p. 72). Bombas de Palheta: As bombas de palheta (Figura 25) produzem uma ação de bombeamento fazendo com que as palhetas acompanhem o contorno de um anel ou carcaça. O mecanismo de bombeamento de uma bomba de palheta consiste de: rotor, palhetas, anel e uma placa de orifício com aberturas de entrada e saída (PARKER, 1999). Figura 25. Bomba de palheta. Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ (2008, p.22).
  51. 51. 48 Bomba de palhetas de vazão variável com compensação de pressão: Figura 26. Bomba de palheta de vazão variável. Fonte: RACINE (1987, p141.) Camargo (2010) cita as seguintes características das bombas de palhetas: · rendimento 75 a 80%; · deslocamento típico 100 cm3/r; · pressão de trabalho: até 210 kgf/cm² - bombas de vazão fixa e 70 kgf/cm² - bombas vazão variável; · montagem múltipla e simples; · possuem controle de vazão e pressão; · baixo custo e pouca tolerância às impurezas; · pouco ruidosa e vazão uniforme. Simbologia: Figura 27. Bomba de deslocamento fixo unidirecional e deslocamento variável com compensação de pressão. Fonte: CAMARGO (2010, p.73). Bombas de pistão: As bombas de pistão (Figura 28) geram uma ação de bombeamento, fazendo com que os pistões se alterem dentro de um
  52. 52. 49 tambor cilíndrico. O mecanismo de bombeamento de uma bomba de pistão consiste basicamente de um tambor de cilindro, pistões com sapatas, placa de deslizamento, sapata, mola de sapata e placa de orifício (PARKER, 1999). Figura 28. Bomba de pistão Fonte: PARKER (1999, p.54). Bombas de pistões de eixo inclinado: Figura 29. Bombas de pistões de eixo inclinado Fonte: RACINE (1987, p. 144). Bombas de pistões de placa inclinada: Figura 30. Bombas de pistões de placa inclinada Fonte: RACINE (1987, p. 145).
  53. 53. 50 Simbologia: Figura 31. Simbologia para os tipos de bomba citados Fonte: CAMARGO (2010, p.74). 1.6.5 Válvulas 4.5.5.1 Válvulas limitadoras de pressão, de alívio ou de segurança A pressão máxima do circuito hidráulico pode se controlada com o uso de uma válvula limitadora de pressão (Figura 32) normalmente fechada (BAKSA, 2013). Seus componentes são especificados na Tabela 3. Figura 32. Válvula limitadora de pressão. Fonte: BAKSA (2013, p.8). Tabela 3. Componentes da válvula limitadora de pressão 1. Cone de vedação 4. Botão de ajuste 2. Sede da válvula 5. Encaixe do parafuso 3. Mola 6. Porca de trava
  54. 54. 51 4.5.5.2 Válvulas de retenção Uma válvula de retenção (Figura 33) consiste basicamente de corpo da válvula, vias de entrada e saída e de um assento móvel que é preso por uma mola de pressão (BASKA, 2013). Na tabela 4 são listados seus componentes. Figura 33. Válvula de retenção. Fonte: BAKSA (2013, p.9). Tabela 4. Componentes da válvula de retenção 1. Corpo da válvula A- Engate macho 2. Esfera de vedação B- Engate rápido (femea) 3. Mola 3.5.5.3 Válvulas de controle de fluxo A função da válvula controladora de fluxo (Figura 34) é a de reduzir a vazão em uma linha do circuito. São utilizadas quando se deseja controlar a velocidade em determinados atuadores (BAKSA, 2013). Figura 34. Válvula controladora de fluxo
  55. 55. 52 Fonte: BAKSA (2013, p.10). Tabela 5. Componentes da válvula controladora de fluxo 1. Corpo da válvula 5. Esfera de vedação 2. Botão de ajuste 6. Mola 3. Válvula estranguladora A- União macho 4. Sede da válvula B- Engate rápido(femea) 4.5.5.3 Válvulas direcionais Em sua grande maioria, os circuitos hidráulicos necessitam de meios para se controlar a direção e o sentido do fluxo de fluido. Através desse controle, pode-se obter movimentos desejados dos atuadores (cilindros, motores e osciladores hidráulicos, etc.), de tal forma que, seja possível se efetuar o trabalho exigido (BAKSA, 2013). 3.5.5.4.1 IDENTIFICAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE DIRECIONAL As válvulas de controle direcional são representadas nos circuitos hidráulicos através de símbolos gráficos. Para identificação da simbologia das válvulas direcionais (ISO – ABNT) deve-se considerar: · número de posições; · número de vias;
  56. 56. 53 · posição normal; · tipo de acionamento. Número de posições: Uma válvula de controle direcional realiza no mínimo duas manobras, ou seja, possui no mínimo dois quadrados em sua simbologia. Figura 35. Simbologia para posições de válvulas. Número de Vias: O número de vias de uma válvula de controle direcional corresponde ao número de conexões úteis que uma válvula pode possuir. Figura 36. Identificação do número de vias. Nos quadrados representativos de posição podemos encontrar vias de passagem, vias de bloqueio ou a combinação de ambas. Figura 37. Tipos de vias. Figura 38. Tipos de acionamentos (manual ou automático)
  57. 57. 54 Figura 39. Tipos de centro: aberto ou fechado 3.5.5.4.2. TIPOS DE VÁLVULAS DIRECIONAIS Figura 40. Válvula direcional principal 4/2vias acionada por alavanca e retorno por mola.
  58. 58. 55 Fonte: BAKSA (2013, p.12). Tabela 6. Componentes da válvula direcional 4/2 vias 1. Carretel P – Via de pressão 2. Mola A – Via de utilização 3. Mola B – Via de utilização 4. Sede T – Via de retorno 5. Alavanca Figura 41. Válvula de controle direcional 4/3 vias, centro aberto, alavanca e centrada por mola. Fonte: BAKSA (2013, p.13).
  59. 59. 56 Tabela 7. Componentes da válvula direcional 4/3 vias, centro aberto 1. Carretel 6. Mecanismo de encosto 2. Sede P – Via de pressão 3. Mola A – Via de utilização 4. Mola B – Via de Utilização 5. Alavanca T – Via de retorno Figura 42. Válvula de controle direcional 4/3 vias, centro fechado, acionada por alavanca e centrada por mola. Fonte: BAKSA (2013, p.14) Tabela 8. Componentes da válvula direcional 4/3 vias, centro fechado. 1. Carretel 6. Mecanismo de encosto 2. Sede P – Via de pressão 3. Mola A – Via de utilização 4. Mola B – Via de Utilização 5. Alavanca T – Via de retorno 3.5.6 Atuadores Hidráulicos Os atuadores hidráulicos convertem a energia de trabalho em energia mecânica. Eles constituem os pontos onde toda a atividade visível ocorre, e são uma das principais coisas a serem consideradas no projeto da máquina. Os atuadores hidráulicos podem ser divididos basicamente em dois tipos: lineares e rotativos (GOMES, ANDRADE e FERRAZ, 2008).
  60. 60. 57 Cilindros: Cilindros hidráulicos transformam trabalho hidráulico em energia mecânica linear, a qual é aplicada a um objeto resistivo para realizar trabalho. Um cilindro consiste de uma camisa de cilindro, de um pistão móvel e de uma haste ligada ao pistão. Os cabeçotes são presos ao cilindro por meio de roscas, prendedores, tirantes ou solda (a maioria dos cilindros industriais usa tirantes). Conforme a haste se move para dentro ou para fora, ela é guiada por embuchamentos removíveis chamados de guarnições. O lado para o qual a haste opera é chamado de lado dianteiro ou "cabeça do cilindro". O lado oposto sem haste é o lado traseiro. Os orifícios de entrada e saída estão localizados nos lados dianteiro e traseiro (GOMES, ANDRADE e FERRAZ, 2008). Tipos de cilindros: · cilindro de simples ação: um cilindro no qual a pressão de fluido é aplicada em somente uma direção para mover o pistão. · cilindro de simples ação e retorno por mola: um cilindro no qual uma mola recua o conjunto do pistão Figura 43. Cilindro de simples ação e simples ação retorno por mola Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ (2008 p.55). · cilindro de simples ação e retorno pela força da carga: um cilindro no qual uma força externa recua o conjunto do pistão. Figura 44. cilindro de simples ação e retorno pela força da carga
  61. 61. 58 Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ (2008, p.56). · cilindro de dupla ação: um cilindro no qual a pressão do fluido é aplicada ao elemento móvel em qualquer uma das direções. Figura 45. cilindro de dupla ação Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ (2008, p.56). · cilindro de dupla ação com amortecimento de fim de curso: Figura 46. cilindro de dupla ação com amortecimento de fim de curso Fonte: GOMES, ANDRADE e FERRAZ, (2008, p.57). 4.METODOLOGIA
  62. 62. 59 Após a seleção de todos os integrantes da equipe, foi feito um brainstorming, ou seja, os integrantes opinaram dentre várias nomes até decidir a denominação da empresa, votação esta que resultou em na escolha do título “SALADA HIDRÁULICA”, conforme demonstrado no ANEXO1. Com a decisão do nome da empresa, foram feitos vários esboços para obter o logotipo da empresa e através de votação chegou-se a um consenso. As alternativas que entraram em votação estão apresentadas no ANEXO 1. Nesta etapa foram citadas as habilidades de cada integrante a fim de estabelecer uma pré-definição das funções de cada um. Com a finalidade de obter melhor organização do trabalho foram tomadas medidas administrativas, como o plano de atividades e o cronograma constam no ANEXO 2. Durante as aulas da disciplina de Projeto de Sistemas Mecânicos (às quartas e quintas-feiras às 13:00) foram feitas reuniões para que o grupo discutisse sobre as atividades e metas que deveriam ser cumpridas. Essas reuniões conteram atas, assinadas por todos os presentes, como mostra o ANEXO 8. Além disso, criou-se um regulamento interno, para gerir as relações entre funcionários e o líder, detalhando os deveres de cada integrante. O regulamento está no ANEXO 3. Para a confecção dos desenhos, foi utilizado o programa SolidWorks. Os cálculos de salário e orçamento foram realizados programas como o Matlab ANEXO 6. 5.RESULTADOS OBTIDOS 1.7 PLANO DE ATIVIDADES E CRONOGRAMA No dia 02 de maio de 2014, foi realizado um brainstorming para elencar e definir as atividades necessárias ao longo do projeto, discutindo datas, prazos e ordem de execução de tarefas, o que gerou um plano de atividades e posteriormente um cronograma, que sofreu alterações no decorrer do projeto, adequando-se as novas atividades que faziam-se necessárias e às dificuldades encontradas.
  63. 63. 60 1.8 FUNÇÕES E SALÁRIOS A partir da elaboração de um plano de atividades e um cronograma geral, fez-se necessário separar a equipe em categorias de acordo com a afinidade e perfil de cada integrante, onde foram distribuídas tarefas e prazos para a entrega das atividades pelos responsáveis de cada setor. O quadro dos integrantes da equipe, suas respectivas funções e salários foram distribuídos de acordo com a Tabela 9 abaixo: Tabela 9. Quadro de funcionários e suas respectivas atividades e salários Cargo Integrante(s) Atividades Designadas Salário Desenhista Projetista Renato S. de Souza Criar e desenhar a estrutura da bancada e seus componentes, em prancheta e em software. R$ 2.500,00 Gerente Contábil Laís Mutim Rodrigues Orçar equipamentos e materiais e gerenciar atividades de contabilidade e administrativas da empresa. R$ 3.000,00 Gerente de Projeto (Líder) Stefânia Knebel Planejar e controlar a execução do projeto, estabelecendo metas e prazos. R$ 6.000,00 Mecânico Industrial (Montagem) Aldemir L. Dall-Astra Executar serviços de montagem e/ou desmontagem necessárias, manutenção de equipamentos, reparando ou R$ 1.300,00 Mecânico Industrial (Manutenção) Arnoldo A. Bahls Kava
  64. 64. 61 substituindo partes e peças para o correto funcionamento da bancada. Mecânico Industrial (Soldagem) Douglas F.dos Santos Secretária Executiva Akemy Namba Viana Assessorar a execução do projeto, gerenciar informações e serviços e realizar tarefas administrativas em geral. R$ 1.100,00 Os valores de salário relativos à cada função foram pesquisados em fontes da internet, como por exemplo, sites de sindicatos referentes à determinado cargo. Foram priorizados dados encontrados acerca do Estado de Mato Grosso para maior adequação à realidade. 1.9 DESMONTAGEM DA BANCADA E SELEÇÃO DOS COMPONENTES Após designadas as tarefas, seguiu-se para a desmontagem do equipamento, e seleção das partes inicialmente pertinentes a elaboração da bancada, a qual foi levada para a oficina, onde deu-se a continuidade dos trabalhos. Com o equipamento aberto, foi feita a seleção, classificação, limpeza e retirada dos equipamentos necessários a posterior concepção bancada de estudos. Pequenos testes foram efetuados e estes constataram o bom desempenho do conjunto hidráulico. Paralelamente a esta etapa do projeto foram classificados outros elementos a pedido do cliente.
  65. 65. 62 1.10 ESBOÇOS INICIAIS E DESENHOS TÉCNICOS Após decidido juntamente com o cliente as ideias principais de como ficaria a bancada, iniciou-se a descrição dos esboços iniciais (ANEXO 4), o qual foi aprovado pelo cliente. Com a aprovação do cliente, foram feitos os esboços finais de como ficaria o layout da bancada (ANEXO 4), que foi submetido à análise e aprovado pelo cliente, de acordo com o termo de responsabilidade apresentado no ANEXO 7. 1.11 ESPECIFICAÇÃO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 1.11.1 RELAÇÃO DE MAQUINÁRIO Tabela 10. Maquinário Utilizado Maquinário Descrição Marca/Modelo Qtd. Moto Esmeril (Máquina de corte) Moto Esmeril de Potência: ½ HP (360 W – absorvida 50 W). Tensão: 220 V. Motor 60 Hz - 2 pólos. Rotações do cabeçote: máx. 3560 RPM Dimensões de rebolo: 6x3/4x1/2” Tamanho: 225 x 175 x 345 Peso: 7,4 Kg Motomil/MMi-50 1
  66. 66. 63 Máquina de Fresa Fresadora de Bancada: Série nº: 811243 Curso do mangote: 130 mm Diâmetro do mangote: 75 mm Dist. máx. do fuso à mesa: 430 mm Dist. do eixo árvore à coluna: 260 mm Gama de velocidades: 90-210-345- 670-1180-1970 RPM Rotação bilateral do cabeçote: 90º Curso vertical do cabeçote: 410 mm Dimensões da mesa: 240x800 mm Curso long. da mesa: 565 mm Curso transv. da mesa: 230 mm Motor Principal: 1,5 HP (~1.12 kW) Motor Vertical: 375 kW Dimensões da máquina: 760x850x1150 mm. Peso: 400 kg Clark machine tool supply/ FFC 30 1 1.11.2 RELAÇÃO DE FERRAMENTAS Foi realizado um levantamento das ferramentas utilizadas até o presente momento para realizar as etapas acima descritas. A tabela 11 abaixo ilustra a seleção dessas ferramentas: Tabela 11. Ferramentas Utilizadas Tipo de material Descrição Marca Unidade Qtd. Não Conjunto Chave de Gedore PC* 1
  67. 67. 64 consumível Fenda e Philips 5 peças Alicate de pressão 10”, Boca oval Stanley PC 1 Alicate Universal 8” Isolado 1000V Stanley PC 1 Alicate de corte diagonal 6” Isolado 1000 V Stanley PC 1 Martelo Unha 27 mm, cabo de fibra Toolmix PC 1 Talhadeira – ferramenta de corte de corpo de aço S.A.L.A.D.A Hidráulica (confeccionada pelo grupo) PC 1 Não consumível Chave Inglesa Ajustável para porca 10”. Abertura: 28 mm, fosfatizada, cromo vanádio. Gedore PC 1 Conjunto Allen Jogo, 1,5 mm – 10 mm (curta). 9 peças, cromo vanádio Gedore PC 1 Conjunto Chave de Boca, 6 mm a 32 mm. 12 peças, cromo vanádio. TramontinaPro PC 1 Conjunto de Chaves Combinadas. Jogo Speedy com Catraca, 8 mm a 19 mm, 12 peças, cromo vanádio Belzer PC 1 Guincho Hidráulico tipo Girafa - 2,0t Vonder PC 1 Arco de Serra cabo fechado 12” fixo c/ lâmina Starret PC 1 Serra manual aço rápido Starret PC 5
  68. 68. 65 12x1/2” Redstripe, 24 dentes Jogo de broca aço rápido 1,0 à 13,0 mm, 25 peças, haste paralela, uso geral DIN338 Norton PC 2 Consumível Rebolo Reto 152,4x25,4x31,8 mm A60MVSA p/ uso em Moto-Esmeril linha Classic Norton PC 2 *Peça 1.11.3 RELAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL Para as atividades em oficina foram listados os equipamentos de proteção individual que seriam necessários, conforme a Tabela 12, onde ainda são discriminadas as tarefas específicas das quais os EPI’s são necessários. Dessa forma, foi elaborado um Termo de Utilização de EPIs para cada funcionário, conforme ANEXO 7, a fim de que todos os trabalhadores estivessem cientes da importância do uso do equipamento e das implicâncias da sua não-utilização e sua má conservação. Tabela 12. Descrição dos Equipamentos de Proteção Individual Descrição Marca Un. Qtd. por funcionári o durante o mês Atividades Qtd. Total Capacete c/ carn. Branco CA 12617, polietileno PLASTCO UN* 1 Gerência de Projeto/Desenho 2 Botina de segurança raspa s/ bico e elástico, nº 41 a 45 IMBISEG PR** 2 Gerência de Projeto/Desenho/ Mecânica Industrial 10 Óculos de segurança super vision com lentes cinzas CA 14759, policarbonato CARBOG UN 3 Gerência de Projeto/Desenho/ Mecânica Industrial 15
  69. 69. 66 Abafador de ruídos tipo concha 15db mod. 075 FREITAS PC 2 Gerência de Projeto/Desenho/ Mecânica Industrial 10 Protetor auricular plug silicone amarelo com cordão SUPER PC 10 Gerência de Projeto/Desenho/ Mecânica Industrial 50 Máscara Auto-escurec. p/ sold. Ele. GW913 CA16476, polipropileno ALLIANCE PC 1 Mecânica Industrial (Soldagem) 1 Avental de raspa 0,60m x 100m LUAN PC 2 Mecânica Industrial 6 Luva vaqueta com dorso de Gerência de raspa, com reforço na palma KOCH PR 3 Projeto/Desenho/ Mecânica punho, 07cm Industrial mista CA-14148 15 *Unidade, **Par 1.11.4 RELAÇÃO DE COMPONENTES DA BANCADA Tabela 13. Especificação dos Componentes da Bancada Item Descrição Unidade Quantidade 1 Parafuso Allen M8 X 1,25mm, de comprimento 25mm, com cabeça, fabricado em aço. peça 8 2 Parafuso Allen M8 X 1,25mm, de comprimento 30mm, com cabeça, fabricado em aço. peça 12 3 Parafuso Allen M8 X 1,25mm, de comprimento 14mm, com cabeça, fabricado em aço. peça 4 4 Parafuso Allen M6 X 1,00mm, de comprimento 25mm, com cabeça, fabricado em aço. peça 24 5 Parafuso M4 X 0,7, comprimento 30mm, cabeça philips. peça 2 6 Parafuso M8 X 0,8, comprimento 11mm, cabeça philips. peça 2
  70. 70. 67 7 Parafuso soberbo, cabeça philips, comprimento 60mm, rosca parcial 5/16". peça 1 8 Reservatório de fluido hidráulico, de fabricação especifica para o equipamento e material inoxidável, composto pelas dimensões 100mm X 102mm X 200mm, o qual compreende um volume de 2,040l, o qual possui medidor de nível de óleo. peça 1 9 Atuador hidráulico de dupla ação para implementação do torque, com diâmetro da haste de 25mm, diâmentro do corpo de 70mm, diâmetro das conexões de 8,5mm e curso máximo de 295mm. peça 1 10 Válvula controladora e direcionadora de fluxo, fabricada em latão, rosca fêmea, de dimensão 49mm x 38mm x 16mm. peça 1 11 Distribuidor composto de válvula solenóide de três vias, para desvio, controle e convergência de fluxos. peça 1 12 Disjuntor usado como garantia de proteção contra correntes de sobrecarga e correntes de curto-circuito. Tensão de emprego de 220V, Corrente nominal de 5A, Frequência de 50/60Hz, Máxima voltagem 250 VAC. peça 1 13 Capacitor com tensão de 220V e capacitância de 50μFD. 1 14 Bomba hidráulica com Pressão nominal de 55Kgf/cm², Vazão de 1,2/1,4l/min em condições de pressão nominal, Tensão de 220V com Frequência de 50/60Hz, Potência de saída 0,2Kw, Corrente nominal 2,9/2,7A e capacitância de 50μFD. peça 1 15 Mangueira de diâmetro 19mmm, responsável pela condução do fluido hidráulico do reservatório para a bomba. peça 1 16 Mangueira de diâmetro 8,5mmm, responsável pela condução do fluido hidráulico da bomba ao atuador. peça 4
  71. 71. 68 17 Válvula on/off controladora de vazão do fluido. peça 1 1.11.5 ESPECIFICAÇÃO DOS COMPONENTES AVULSOS A tabela 14 abaixo ilustra os componentes avulsos: Tabela 14. Componentes Avulsos (não utilizados na bancada) Item Descrição Unidade Quantidade 1 Filtro do óleo hidráulico, o filtro retém os contaminantes abrasivos presentes no óleo hidráulico, provenientes de origem interna ou externa. PC 1 2 Bomba hidráulica, dispositivo que adiciona energia aos líquidos, tomando energia mecânica de um eixo, de uma haste ou de um outro fluido, ar comprimido, óleos e vapor são os mais usuais. PC 1 3 Os motores hidráulicos e as bombas hidráulicas possuem o mesmo princípio de funcionamento. Nos motores hidráulicos os orifícios de entrada e saída do fluido possuem o mesmo diâmetro, já nas bombas hidráulicas, o orifício de saída do fluido é menor, dessa forma, evita-se o retorno do fluido e possível cavitação. PC 2 4 Motobombas, são geralmente usadas para sucção e recirculação de fluidos, onde uma bomba e um motor elétrico trabalham em um mesmo conjunto. PC 1 5 Bombas de engrenagem são bombas que criam uma determinada vazão, devido ao constante engrenamento de duas ou mais rodas dentadas, por isso elas também são chamadas de bombas de deslocamento positivo. PC 1 1.12 ORÇAMENTOS
  72. 72. 69 1.12.1 ORÇAMENTO DE FERRAMENTAS Tabela 15. Orçamento De Ferramentas Equipamento Descrição Marca Qtd. Un. Preço (R$) Conjunto de Chaves de boca Conjunto de chaves boca 6 - 32 mm Cromo Vanádio Cromado 12 peças TramontinaPro 1 PC 184,90 Conjunto de Chaves Combinadas Chaves Combinadas Jogo Speedy com Catraca 8 - 19 mm Cromo Vanádio 12 peças Belzer 1 PC 174,9 Conjunto chave de fenda e Phillips Conjunto Chave de Fenda e Phillips 5 peças Gedore 1 PC 25,90 Conjunto chave Allen Conjunto Allen Jogo, 1,5 - 10mm Curta 9 peças Cromo Vanádio Gedore 1 PC 27,40 Alicate universal Alicate Universal 8" Isolado 1000V Stanley 1 PC 29,90 Alicate de Corte Alicate de Corte Diagonal 6" Isolado 1000V Stanley 1 PC 39,90 Alicate de Pressão Alicate Pressão 10" Boca Oval Stanley 1 PC 28,50 Chave Inglesa Chave Ajustavel p/ Porca 10" abertura 28 mm Fosfatizada Cromo Vanádio Gedore 1 PC 77,90 Arco de Serra Arco de Serra Cabo Fechado 12" Fixo c/ Lâmina Starrett 1 PC 17,90 Serra Serra Manual Aço Rápido 12X1/2" Redstripe 24 dentes Starrett 5 PC 22,50 Brocas para Metal Jogo de Broca Aço Rápido 1,0 à 13,0mm 25 peças Haste Paralela Uso Geral DIN338 Lenox-Twill 1 PC 299,0 Disco de Corte Rebolo Reto 152,4x25,4x31,8mm A60MVSA p/ uso em Moto-Esmeril linha Classic Norton 2 PC 43,00 Total – Ferramentas (R$) Custo total de Ferramental 971,7 Total Frete PAC (Correios) - Prazo de entrega até 10 dias uteis 30,50 TOTAL GERAL (R$) 1.002,20 1.12.2 ORÇAMENTO DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL
  73. 73. 70 O preço dos equipamentos de proteção individual necessários foi solicitado na loja AgroFerragens Luizão. O orçamento dos produtos enviado pela empresa segue no ANEXO 5. Abaixo, a Tabela15 especifica o custo de cada EPI. Tabela 16. Orçamento de Equipamentos de Proteção Individual Item Descrição Marca Un. Qtd. de Func. a utilizar o EPI Qtd. por func.dura nte o mês Preço (R$) Unit. Total 1 Capacete c/ carn. Branco CA 12617, polietileno PLASTCO UN 2 1 7,46 14,92 2 Botina de segurança raspa s/ bico e elástico, nº 41 a 45 IMBISEG PR 5 2 28,00 280,00 3 Óculos de segurança super vision com lentes cinzas CA 14759, policarbonat o CARBOG UN 5 3 4,75 71,25 4 Abafador de ruídos tipo concha 15db mod. 075 FREITAS PC 5 2 4,60 46,00 5 Protetor auricular plug silicone amarelo com cordão SUPER PC 5 10 0,91 45,50 6 Máscara Auto-escurec. p/ sold. Ele. GW913 CA16476, polipropileno ESCUDO PC 1 1 195,0 0 195,00 7 LUAN PC 3 2 24,00 144,00
  74. 74. 71 Avental de raspa 0,60m x 100m 8 Luva vaqueta com dorso de raspa, com reforço na palma punho, 07cm mista CA- 14148 KOCH PR 5 3 12,46 186,90 TOTAL GERAL (R$) 983,57 1.12.3 ORÇAMENTO DOS ELEMENTOS DE FIXAÇÃO DA BANCADA O orçamento desses elementos foi solicitado via email para a MASF FIXADORES, no dia 19 de maio de 2014. O documento enviado pela empresa está no ANEXO 5. O cálculo do frete foi obtido através do endereço eletrônico dos Correios, baseando-se no peso do pacote, uma vez que os produtos seriam enviados da cidade de São Paulo – SP. A tabela 17 demonstra os preços unitários de cada elemento e o valor somado ao frete. Tabela 17. Orçamento dos elementos de fixação da bancada Item Descrição Un. Qtd. Preço unitário (média) (R$) Preço total (médio) (R$) 1 Parafuso Allen M8 X 1,25mm, de comprimento 25mm, com cabeça, fabricado em aço liga. PC 8 0,38 3,04
  75. 75. 72 2 Parafuso Allen M8 X 1,25mm, de comprimento 30mm, com cabeça, fabricado em aço liga. PC 12 0,43 5,16 3 Parafuso Allen M8 X 1,25mm, de comprimento 16mm, com cabeça, fabricado em aço liga. PC 4 0,32 1,28 4 Parafuso Allen M6 X 1,00mm, de comprimento 25mm, com cabeça, fabricado em aço liga. PC 24 0,19 4,56 5 Parafuso máquina M4 X 0,7, comprimento 30mm, cabeça panela Philips, bicromado. PC 2 0,02 0,04 6 Parafuso máquina M8 X 0,8, comprimento 11mm, cabeça panela Philips, bicromado. PC 2 0,08 0,16 7 Parafuso soberbo, cabeça sextavada, comprimento 60 mm, rosca parcial 5/16", zincado branco. PC 2 0,26 0,52 Frete 61,95
  76. 76. 73 TOTAL GERAL (R$) 76,71 1.12.4 ORÇAMENTO DOS COMPONENTES DA BANCADA Tabela 18. Orçamento dos componentes da bancada Item Descrição Marca Un. Qtd. Preço unitário (médio) (R$) Preço total (médio) (R$) 1 Chapa (p/ reservatório), 500mm x 280mm x 0,8mm, aço Inox. PC 1 70,00 70,00 2 Atuador hidráulico de dupla ação, com diâmetro de 25mm e curso máximo de 300mm, fabricado em aço/alumínio, modelo HCL. SMT PC 1 58,31 58,31 FRETE 457,91 1 3 Válvula controladora e direcionadora de fluxo Válvula de agulha Série N Pode ser utilizada com gases ou líquidos Material : latão Rosca Fêmea 1/8"-27 (NPT) Vazão Máxima 3 Gpm Pressão Máxima 2000 Psi Dimensões : Altura 49mm X Comprimento 38mm X Largura 16mm PARKER PC 2 70,00 140,00 1 4 Válvula Duplo Solenóide 5/3 Vias Centro Fechado 1/4 WLA PC 1 140,80 140,80 1 5 Disjuntor Térmico C/ Botao Rearme 10 Amp Por 250vac CHHET PC 1 30,00 30,00
  77. 77. 74 1 6 Capacitor De Partida 189-227 220v 189-227 UF vn/vp 220/240vca50-60Hz -10+70ºC LORENZETTI PC 1 23,00 23,00 1 7 Bomba de engrenagem hidráulica Mini com Pressão nominal de 5MPa, taxa de fluxo: min 0.75 – máx 4.8 l/min. Série CBK-F3.0 DECO PC 1 55.39 55,39 FRETE 172,53 1 8 Mangueira hidráulica de diâmetro 19,05mm, responsável pela condução do fluido hidráulico do reservatório para a bomba. MH-1800, WP 10000PSI BOVENAU PC 1 130,00 130,00 1 9 Mangueira hidráulica de diâmetro 9,5mm, responsável pela condução do fluido hidráulico da bomba ao atuador. MH-1800, WP 10000PSI P PC 1 130,00 130,00 FRETE 160,00 1 10 Chapa de aço 1020, 980mm x 340mm x 19mm. K g* 57,68 2,00 115,36 1 11 Chapa de aço SAE 1045, 320,8mm x 74mm x 27mm. K g 5,02 6,00 30,11 2 12 Chapa de aço 1020, 1346mm x 557mm x 6mm. K g 35,36 2,00 70,72 2 13 Chapa de aço 1020, 656mm x 392mm x 6mm. K g 12,1 2,00 24,20 2 14 Barra, aço SAE 1045 tref. Comprimento de 760mm, diâmetro de 30mm. K g 4,30 4,80 20,64 2 15 Cotovelo 90°,M/F, 3/8’’, latão niquelado. P PC 10 10,21 102,10
  78. 78. 75 2 16 Cotovelo 90°, M/F, 3/4’’, cobre. ELUMA P PC 4 14,90 59,60 TOTAL GERAL (R$) 2.067,74 *grama (g) 1.13 ESQUEMA E SIMULAÇÃO DO CIRCUITO HIDRÁULICO Com a utilização do software Festo FluidSIM-H 4.2, foi feito um esquema com a simbologia do sistema hidráulico da bancada e a simulação do funcionamento do circuito hidráulico. · Esquema do circuito hidráulico: Figura 47. Esquema do circuito hidráulico a partir da simbologia. Fonte: Software Festo FluidSIM-H 4.2. · Simulação do Circuito Hidráulico:
  79. 79. 76 Figure 48. Simulação do circuito hidráulico indicando posições da válvula direcional 3/4vias (acionamento por solenoide e retorno por mola) e sentido do fluxo para diferentes posições do pistão conforme indicação das setas. Fonte: Software Festo FluidSIM-H 4.2. Figura 49. Simulação do circuito hidráulico indicando posições da válvula direcional 3/2 vias (acionamento muscular com trava e retorno por mola) 4/3 vias (acionamento por solenoides e retorno ao centro por mola) e sentido do fluxo para diferentes posições do pistão conforme indicação das setas. Fonte: Software Festo FluidSIM-H 4.2. A distribuição de imagens conforme Figura 48 foi feita a partir da seguinte sequência de execução do simulador: a) Ativação do modo simulação;

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