Utilizou-se como material para o Pino da Garra o aço SAE 1045, tendo tensão de escoamento 370 MPa e resistência a tração de 650 MPa. Pelo critério de Tresca, a tensão de cisalhamento é 185 MPa.
Calculou-se a tensão de cisalhamento média através da Equação (5), onde A= 307,90 mm² é a área da seção de transversal do eixo e F é a força aplicada, sendo considerada FBx= 2.438,19 N, resultando a tensão de cisalhamento em 7,92 MPa.
𝜏𝑚𝑒𝑑 = 𝐹
𝐴 (5)
Reorganizando Equação (17) para encontrar o Coeficiente de Segurança (CS), dividiu- se a tensão de cisalhamento pela tensão máxima encontrada anteriormente, 7,92 MPa, obteve- se o CS de 23,36.
5 RESULTADO DO DIMENSIONAMENTO
Para melhor apresentar os resultados obtidos deste dimensionamento, criou-se a Tabela 13 indicando os resultados obtidos.
Tabela 13 – Resultados do dimensionamento
Fonte: O Autor (2017)
O maior Coeficiente de Segurança calculado foi de 43,95.
O menor Coeficiente de Segurança calculado foi de 2,94, sendo este, portanto considerado para a garra mecânica.
Dimensionamento Calculado Valor Unidade CS
Dimensionamento da alavanca Tensão de flexão máxima no furo da alavanca 129,22 MPa 2,94
Tensão máxima no furo do olhal 23,05 MPa 10,85
Tensão de esmagamento no furo 14,49 MPa 17,25
Tensão na área de solda (usando tensão escoamento) 18,19 MPa 21,99
Tensão na área de solda (usando tensão cisalhamento) 18,19 MPa 11,00
Carregamento axial da coluna Tensão média 6,12 MPa 43,95
Tensão de cisalhamento (inércia e momento estático do tubo) 6,89 MPa 19,53
Tensão de cisalhamento (inércia e momento estático do cordão) 5,25 MPa 38,10
Dimensionamento eixo da garra Tensão de cisalhamento 9,15 MPa 20,22
Dimensionamento pino da garra Tensão de cisalhamento 7,92 MPa 23,36
2,94 1,8 Menor CS
CS mínimo
Resultado: 1,63 maior que o CS mínimo para o equipamento
Dimensionamento do olhal de içamento
Soldagem do olhal de içamento e tampa
6 CONCLUSÃO
Com a realização deste projeto de uma garra mecânica para içamento, constatou-se o quanto é importante aplicar os conhecimentos adquiridos durante a graduação. Evidenciou-se a importância de realizar uma análise de necessidades coerente e que o produto resultante deve atender as normas vigentes, bem como o bem-estar do usuário final.
Deve-se estar atento as normas reguladoras para segurança do trabalho, bem como as diretrizes para o bom dimensionamento de um equipamento.
Todo o projeto deve ser eficiente e atender à necessidade que o originou com máximo desempenho e com custo construtivo adequado. Destacou-se a importância de procurar observar a Morfologia do Processo de Projetos, prestando atenção nas experiências dos colaboradores que vivenciam as situações diárias que originam as demandas.
Uma das experiências positivas que se obteve com interações com os demais colaboradores é que as mesmas propiciam decisões assertivas para encontrar a melhor solução do problema.
Uma das dificuldades que se destacou é na fase do projeto conceitual, onde é importante “desprender-se” de uma ideia já formada e partir para uma nova concepção.
Para realizar o dimensionamento da garra mecânica para içamento, realizou-se de maneira clara e objetiva uma breve revisão bibliográfica de resistência dos materiais, bem como utilizou- se a norma NBR 8400, adequada para este equipamento. Observou-se que existem muitos itens e possibilidades já previstas na referida norma para diversas configurações e situações de aplicabilidade da garra.
Durante o dimensionamento analítico do projeto, percebeu-se que de maneira geral o equipamento teve um ótimo coeficiente de segurança, motivado pela forma construtiva e principalmente pelas bitolas dos materiais empregados no projeto.
A fabricação do equipamento ocorreu conforme o previsto, mas durante a fase de testes foram necessárias alterações pontuais no projeto para melhor atender no quesito funcionalidade. Deixa-se como sugestão para trabalhos futuros, o dimensionamento de uma garra similar, observando um coeficiente de segurança mais coerente ao sugerido pela NR 8400, com o emprego de materiais de espessura e seções menores.
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8 ANEXOS