O documento descreve o desenvolvimento de uma ferramenta portátil para dobrar barras de cobre sem esforço para o operador. Foram realizados testes para determinar a força necessária para dobrar as barras e o binário requerido. Uma fonte elétrica foi selecionada para acionar o protótipo devido à sua força, fiabilidade e transportabilidade. Um primeiro protótipo virtual foi projetado com base nos resultados dos testes.

1. “É fazendo que se aprende a fazer aquilo
que se deve aprender a fazer.”
Aristóteles

2. A equipa
André Gomes, DEM Luís Roseiro Eng.º, DEM
César Cardoso, DEM Mário Silva, DEE
Chistof Pereira, DEM Paulo Amaro Eng.º, DEM
Hugo Melo, DEE Pedro Ferreira Eng.º, DEM
João Trovão Eng.º, DEE Sr. José Cruz, DEM

3. O que foi proposto?
Desenvolver uma ferramenta portátil para dobrar barras de cobre
sem esforço para o operador
para ser usada na fase de acabamentos na
Fábrica de Transformadores SIEMENS S.A. (Sabugo).

4. Ferramenta usada
actualmente
Pesada
A dobra é feita manualmente: requer muito
esforço da parte do operador
Não é ergonómica

5. Ferramenta usada
actualmente

6. Alguma solução no
mercado? Requer esforço por parte do
operador e uma base sólida para se
fixar
Manual folding machine
Extremamente pesada
Não portátil
Electric folding machine

7. Qual é a solução?
Uma ferramenta versátil e portátil
Ferramenta leve (máximo: 3 kg)
Deve efectuar as dobras com o mínimo de
esforço para o utilizador
Devem ser garantidas as condições de
segurança para o operador

8. O Projecto
?
1. Testes 2. Estrutura Mecânica
Nesta primeira fase é Desenvolvimento,
avaliada a energia dimensionamento,
necessária para dobrar construção e análise de
as barras Protótipo tensões do protótipo
3. Fonte de Energia
Selecção do Motor, projecto
de controlador e realização
de testes

9. Testes Iniciais
Força necessária para dobrar
Estudo do comportamento das barras
de cobre
Testes de dobra com uma célula de
carga

10. Testes Iniciais
Força necessária para dobrar
Resultados: 120 mm entre os suportes estáticos
1200
1000
800
Force (N)
600
400
200
Ensaio 1 Ensaio 2
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time (s)

11. Testes Iniciais
Força necessária para dobrar
Resultados: 95 mm entre os suportes estáticos
2000
1800
1600
1400
Force (N)
1200
1000
800
600
400
200
Ensaio 3 Ensaio 4
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Time (s)

12. Testes Iniciais
Força necessária para dobrar
Resultados: 75 mm entre os suportes estáticos
6000
5000
4000
Force (N)
3000
2000
1000
Ensaio 5 Ensaio 6
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Time (s)

13. Testes Iniciais
Força necessária para dobrar
Resultados: Força necessária para dobrar
Força máxima (N)
Distância b.s. (mm)
1º teste 2º teste
120 1060 1030
95 1850 1800
70 4510 4810
6000
5000
Force (N)
4000
3000
2000
1000
0
60 80 100 120
Distance between supports (mm)

14. Testes Iniciais
Força necessária para dobrar
Resultados: Binário necessário para dobrar
Distância b.s. Braço Força Máxima Momento
(mm) (m) (N) (N.m)
120 0,06 1060 127,2
95 0,0475 1850 175,8
70 0,035 4810 336,7
400.0
350.0
Torque (N.m)
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
50.0
0.0
60 70 80 90 100 110 120 130
Distance between supports (mm)

15. Testes Iniciais
Força necessária para dobrar
Conclusão
Protótipo  Após analisar os ensaios, é razoável assumir um valor
de 100 mm entre os apoios, onde o binário necessário
para dobrar as barras é de cerca 150 N.m;
 O binário considerado no dimensionamento é um valor
majorado, devido essencialmente a efeitos de
escorregamento e encurvamento das barras, tempos de
ensaio lentos e também para assegurar a fiabilidade e
eficácia do processo.

16. Escolha da Fonte de Energia
Esta escolha é muito importante para guiar o resto do projecto; dela depende o
tipo de ferramenta e o seu modo de accionamento, assim como toda a sua
geometria.
+ + + + + + + + + + + + ++++++ Importância --- ------ ------ ---
Peso
Força/ Transporta Disponibilidade Simplici
FACTOR da Fiabilidade Segurança Custo
Peso bilidade da Fonte dade
ferram.
Peso 2 2 2 1 1 1 0,5 0,5 10
Sistema:
Hidráulico 2 5 5 2 2 3 2 2 33
Pneumático 4 2 1 2 5 4 2 3 27,5
Eléctrico 4 4 4 3 5 3 3 3 38
Desfavorável = 1
Favorável = 5

17. Geometria do Protótipo
Foram feitos alguns rascunhos com diferentes
geometrias até chegar a uma ideia final.
Depois de todas as discussões e considerações, foi
apresentado um primeiro protótipo…

18. specific process

19. Primeiro Protótipo
Virtual