Essa abordagem parte da premissa de que o elevador monofamiliar é um dispositivo capaz de melhorar a qualidade de vida de pessoas com mobilidade reduzida, proporcionando independência em sua movimentação vertical. O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um elevador residencial de baixo custo que apresenta a estrutura e configuração de um sistema de tração que adapta novas tecnologias de regeneração de energia elétrica para redução de consumo, utilizando materiais de fácil acesso no mercado para sua produção, que atende até três pavimentos Este objetivo será alcançado por meio de pesquisa bibliográfica e análise de produtos similares desenvolvidos por empresas especializadas, tendo como metodologia de desenvolvimento de produto por meio de pesquisa descritiva para atingir os objetivos quantitativos e qualitativos propostos. A premissa de que um elevador unifamiliar é um equipamento capaz de melhorar a qualidade de vida de pessoas com mobilidade reduzida, tornando-as independentes na sua movimentação vertical.
O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um elevador residencial e demonstrar e configurar estruturalmente o sistema de tração, adaptar novas tecnologias para regeneração de energia elétrica, reduzir seu consumo e atender até 3 pavimentos, para que o cliente tenha acessibilidade, conforto e de certa forma valorização do seu imóvel e pode ser instalado até mesmo em casas já construídas, com apenas algumas adaptações e que são menos invasivas no projeto de construção.
Resistência dos materiais
Para analisar a estrutura da cabine, será feita uma análise preliminar do projeto da cabine, a partir dessa análise inicial será observado quais elementos estruturais serão mais exigidos e quais perfis metálicos atenderão aos requisitos. O dimensionamento dos perfis preliminares será sujeito a flexão e é feito com base em uma premissa prevista na norma propõe que os deslocamentos máximos para elementos estruturais sujeitos a flexão tenham valor máximo admissível de 15 mm para vigas com dois apoios dependendo espaço livre. do feixe.
Deflexão de Vigas
Componentes Mecânicos
Cabina e Contrapesos
Caixa de Redução
Cabos e polias
Uma das unidades de controle mais importantes em um elevador é o painel de controle que será instalado no último andar, ele controla todos os aparelhos eletrônicos do elevador, todo equipamento possui esse componente conhecido como correção ou cérebro, é a parte vital do os equipamentos, onde se concentra toda a parte tecnológica e de gestão. Responsável por processar o sinal emitido pelo passageiro quando o elevador é chamado, os motores podem ser de corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC), é considerado o principal componente para o correto funcionamento do elevador, e também tem a capacidade para tornar a operação do elevador mais eficiente.
Disjuntor
Motor
É um motor ideal para aplicações que requerem paradas imediatas, precisas e seguras, é comum a utilização de motores em equipamentos utilizados na engenharia, em muitos casos práticos, verificando os requisitos de carga com os atributos de um determinado motor seleção do motor adequado, de acordo com o fator de potência, a eficiência, nível de proteção mecânica e tensão também devem ser levados em consideração.
Inversor de frequência
Regenerador
NBR ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2009) conhecidos como elevadores unifamiliares ou de uso limitado a pessoas com mobilidade reduzida, é a principal norma referente aos elevadores residenciais, e por isso realiza boa parte da obra, define requisitos para a construção , instalação e segurança de elevadores residenciais ou de uso limitado para pessoas com mobilidade reduzida, que inclui as reentrâncias principais para praça de máquinas, contrapeso, carro e portas, freio de segurança, suspensão, limitador de velocidade.
NBR 16042:2012 Requisito de segurança para construção e instalação
NBR NM 207:1999 Elevadores elétricos de passageiros
NBR 8800:2008 Estruturas de aço e mistas
Lei federal de acessibilidade
2006) aponta que a elaboração de um novo produto é representada por meio de tarefas nas quais se demandam as necessidades do mercado e do cliente, viabilidade, restrições e tecnologia. Os perfis metálicos devem ser adquiridos por empresas que certifiquem que o aço é especificado pelo projeto; Para facilitar o entendimento das partes estruturais da cabine, os perfis foram listados conforme indicado na Figura 06. Algumas partes não estão listadas devido ao fato de seus modelos matemáticos serem semelhantes a uma peça já listada, por se tratar de uma estrutura simétrica.
Com a modelagem matemática de cada componente para as peças, assume-se que as mesmas são dimensionadas como vigas submetidas apenas à flexão, na peça 3 e seu par são dimensionadas como barras submetidas apenas a esforços de tração. Importante ressaltar que será acrescido à capacidade nominal máxima admissível mais o valor do peso de cada perfil na carga dos modelos, desde que haja sobrecarga, e ainda dispositivos contidos na cabine que adicionam muito, é considerado adicional. A massa considerada foi o valor de três pessoas somado ao peso de cada peça, segundo a norma NBR, é de 75 kg por pessoa, foi considerada uma deformação máxima de 0,009 m.
Com relação ao coeficiente de segurança, o valor mínimo definido pela NBR foi 5. As tabelas de perfis angulares são da empresa Gerdau, os perfis de tubos da empresa Vallourec, tubos estruturais. A viga 5 é modelada como uma viga simplesmente apoiada com cargas carregadas simetricamente ao centro, foi considerada a soma da carga nominal máxima de 225 kg mais o peso próprio da peça, soma esta dividida por dois, devido ao fato de tem duas polias móveis. Para maior economia na produção do projeto com menos desperdício, foram utilizados perfis com a mesma geometria, já que são comercializados perfis com comprimento mínimo de 6 metros.
Analises de forças no cabo
Calcula-se a soma do peso próprio com o peso nominal multiplicado pela gravidade, tem uma força de 5.105,56 Newton levando em conta o peso dos cabos de sustentação, dividindo essa força por 4, 1.276,39 Newton obtém-se atuando em cada cabo conforme tabela 08 Para obter um diâmetro ideal para os cabos, será aplicada a equação (7), a tabela abaixo mostra o cálculo para determinar o diâmetro do cabo de aço. Para realizar os cálculos de tamanho, foi utilizado o trabalho de Melconian (2009), onde algumas tabelas foram interpretadas com uma gama de informações pertinentes ao tamanho.
Deve-se observar que, para cada aplicação de máquina de elevação e manuseio, existe um cabo de aço e um fator de segurança ideais.
Dimensões das Polias
Seleção do Módulos regenerativos
Neste caso, o modelo FR-HC2-7.5K é a melhor opção para aplicar no projeto, os sistemas regenerativos em aplicação, o motor elétrico será arrastado pela carga e quando isso acontecer ocorre um fenômeno chamado de regeneração de energia, o motor elétrico vai converter a energia mecânica em energia elétrica, normalmente estamos acostumados ao contrário o motor elétrico converte energia mecânica ou em movimento o conversor de frequência é o dispositivo que controla a velocidade e o torque, quando acontece o contrário o motor está se regenerando módulo no conversor de frequência deve estar preparado para dissipar essa energia extra que o motor envia de volta para ele, mesmo quando ocorre a regeneração o conversor ainda é alimentado pela rede de alimentação, basicamente essa energia vai aparecer no barramento CC do conversor considerando uma tensão alta e se o inversor não conseguir dissipar esta tensão extra, o equipamento irá desligar e evitar incêndio, a solução tradicional é a utilização de resistores de frenagem e módulos de frenagem que irão converter esta energia extra em energia térmica. do ponto de vista energético não é viável porque pega toda a energia que o motor disponibiliza para o conversor de frequência e a converte em energia térmica. Então para devolver essa energia quando o motor é rebocado pela carga, quando a carga mecânica gira o motor elétrico, são sistemas regenerativos, o inversor deixa de ser alimentado pela rede e passa a ser alimentado pelo inversor regenerador onde o inversor vai continuar para funcionar normalmente, a energia será enviada de volta para o inversor que irá transformar a energia CC em CA na mesma tensão, frequência e fase para que não ocorram curtos circuitos, por isso é fundamental que o inversor tenha a mesma capacidade que o frequência possui inversor, está sincronizado com a fonte de alimentação caso contrário, a regeneração não ocorrerá e o sistema irá desarmar conforme mostra a figura 08, diagrama básico de ligação do sistema regenerativo. A próxima premissa é que este conjunto esteja conectado a uma rede de alimentação, que existam outras cargas conectadas à rede, como entre outros eletrodomésticos eletroeletrônicos, pois quando ocorre a renovação de energia, ela deve ter um destino, se não, o sistema regenerativo irá desarmar para evitar que a tensão interna suba muito e danifique o equipamento.
A taxa de regeneração de um motor elétrico é sempre menor que a soma das cargas de toda uma rede industrial ou residencial, ou seja, nunca irá regenerar mais que sua capacidade nominal devido a perdas, sua eficiência de regeneração é de aproximadamente 60 a 70 % da capacidade do motor (MITSUBISHI ELECTRIC, 2019).
Layout do projeto
Por conter as principais dimensões da cabine e a estrutura da cabine, é importante ressaltar que o projeto do elevador é modelado em software 3D, sendo que as dimensões que não são detalhadas podem ser obtidas na maquete do projeto. Neste ponto, são apresentados os resultados obtidos, as especificações dos componentes do elevador residencial em questão e suas dimensões. Considerando os itens básicos para a instalação de um elevador residencial, estima-se que o custo total do elevador deve ficar em torno de R$ 47.000,00.
Tendo este projeto como principal preocupação a compreensão de novas tecnologias de mercado no setor de elevadores como o funcionamento dos equipamentos e seus componentes e termos comuns utilizados neste tipo de equipamento, inclui assim a teoria da resistência dos materiais, sistemas mecânicos e os conceitos da matemática para simplificar essas incertezas. Também foram adquiridos conhecimentos sobre motores elétricos de corrente alternada e o procedimento de seleção de motores para cada tipo de aplicação e demanda. O projeto envolve inicialmente o conhecimento das tecnologias de elevadores atualmente existentes no mercado, os componentes do equipamento e seu funcionamento, termos utilizados e utilizados neste tipo de equipamento.
Abrangendo algumas teorias de resistência de materiais e noções matemáticas para facilitar este problema, também adquiriu conhecimentos de módulos regenerativos de energia elétrica, procedimentos para selecionar um motor para cada tipo de aplicação e solicitação. Na análise integrada dos resultados, nota-se que é possível adquirir componentes dimensionados e especificados durante o projeto, montar e instalar o elevador apresentado neste projeto devido à disponibilidade comercial das peças especificadas e garantia de espaço livre para instalação . Nota-se que o projeto desenvolvido é economicamente viável considerando o custo inferior ao preço de equipamentos similares disponíveis no mercado.
