EXEMPLO TRABALHO FINAL 2 - ESCRITO

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Sumário

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1.Introdução

O primeiro projeto conhecido de uma bicicleta é um desenho de Leonardo da Vinci sem data, mas de aproximadamente 1490. Só foi descoberto em 1966 por monges italianos. Os princípios básicos de uma bicicleta estão lá: duas rodas, sistemas de direção e propulsão por corrente, além de um selim. Mas o posicionamento do eixo de direção faz com que a bicicleta dobre no meio, o que teria feito que Leonardo ou qualquer um tivesse muita dificuldade para manter o equilíbrio. Mesmo antes de Leonardo da Vinci já existiam brinquedos de duas rodas. Há referências em pinturas feitas em vasos, murais e relevos. A história da bicicleta começa de fato com a criação de um brinquedo, o "celerífero", realizado pelo Conde de Sivrac. Construído todo em madeira, constituído por duas rodas alinhadas, uma atrás da outra, unidas por uma viga onde se podia sentar. A máquina não tinha um sistema de direção, só uma barra transversal fixa à viga que servia para apoiar as mãos. A brincadeira consistia em empurrar ou deixar correr numa descida para pegar velocidade e assim tentar manter-se equilibrado de maneira muito precária por alguns metros.

O alemão Barão Karl von Drais, engenheiro agrônomo e florestal vindo de família de posses, pode ser considerado de fato o inventor da bicicleta.

Em 1817 instalou em um celerífero um sistema de direção que permitia fazer curvas e com isto manter o equilíbrio da bicicleta quando em movimento. Além do mais a "draisiana" vinha com um rudimentar sistema de freio e um ajuste de altura do selim para facilitar o seu uso por pessoas de diversas estaturas. A possibilidade de sentar-se num selim parecido a uma sela de cavalo e apoiar os pés no chão, de direcionar a máquina e manter o equilíbrio por longos trechos, e ainda frear, permitia ao condutor o controle da situação e uma sensação conforto e segurança.

Mesmo patenteado surgem cópias da draisiana, algumas mais desenvolvidas. Em pouco tempo é introduzido o ferro em sua construção, o que melhora sua funcionalidade e proporciona que alguns novos projetos possuíssem um sistema de suspensão no selim ou mesmo nas rodas.

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Aparece também quem sabe tirar proveito comercial da nova invenção vendendo ou alugando. E no dia 20 de abril de 1829 acontece a primeira competição em Munique. Envolvendo 26 draisianas foi realizada numa distância de 4,5 km e seu vencedor cumpriu o trajeto em 31,5 'minutos, a uma média de 8,6 km/h, um feito para a época.

Ao que tudo indica desde que as primeiras draisianas foram para ruas sempre se pensou em dotá-las de um sistema de propulsão que não fosse feito pelo andar do seu condutor. A primeira a ser adaptada com pedais surge em 1839, criada pelo ferreiro escocês Kirkpatrick Macmillan.

Os japoneses, que desde os primórdios da bicicleta tinham indústrias de alta qualidade, perceberam que o mercado internacional, principalmente o americano, poderia ser bom negócio se fossem apresentados novos produtos que tivessem qualidade, precisão, desenho refinado e tecnologia revolucionária que diminuísse sensivelmente a diferença entre o produto profissional e amador; e que fossem vendidos de forma inteligente e agressiva. Deu certo e surgem Suntour, Shimano, Tange, Araya, só para citar os maiores. Foi usada uma lógica simples, mas muito inteligente: a bicicleta passaria a receber o mesmo tratamento industrial e comercial de quem faz sucesso, o automóvel. O resultado não tardou aparecer. Empresários americanos também perceberam o momento. Desenvolvem novos produtos e fazem contatos com indústrias japonesas para fabricá-los, de forma a baratear custos.

2.Objetivo

O objetivo desse projeto foi modelar uma bicicleta usando o software CAD SolidWorks 2008, através dos conceitos aprendidos na primeira e segunda parte da matéria de Fundamentos de Desenho e Projeto. Este projeto se trata do trabalho final da disciplina. E foi motivado pelo seguinte desafio: Modelar um sistema com no mínimo 30 peças exclusivas.

3. Materiais

Para a realização deste projeto foram utilizados. 1 bicicleta Shimano, 1 paquímetro, 1 trena métrica, computadores com sistema operacional de 32 bits e o software SolidWorks versão 2008.

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4. Metodologia

Usando os instrumentos de medida (trena e paquímetro) foram coletadas as dimensões principais da bicicleta, para a execução da modelagem. Após tomadas as medidas o grupo propôs 3 níveis de complexidade de execução, nos quais as peças da bicicleta seriam classificadas em Grau 1 (menos complexo) até Grau 3 (mais complexo). De forma que inicialmente o grupo chegou a seguinte classificação.

Graus de complexidade

Grau 1 (-) Grau 2 (+/-) Grau 3 (+) Quadro Raios Ferradura do Freio

Garfo Cubo Coroa

Pneu Pino da Câmara de ar Corrente Pedal

Aro Banco

Eixo do Cubo Estrutura do banco Câmara de ar Parafuso

Guidão Manete de freio Cano do Banco Cabos de Freio Argola de fixação Pastilha de freio Argola da Mesa 1 Estrutura do pedal Argola da Mesa 2 Mesa

Porca do eixo Pedaleira Retrovisor Busina

Através dessa divisão foi possível distribuir de forma justa as atribuições de execução das peças entre os membros do grupo. No entanto, com o desenvolvimento do projeto e aumento da familiaridade com os recursos do software, essa concepção inicial de complexidade foi totalmente reavaliada, algumas peças foram excluídas da intenção de execução e outras foram remanejadas de grau de complexidade. A exemplo, o cubo e raios foram eliminados (pois a peça roda, incluiu a função de todos esses componentes e com uma complexidade de execução menor), a coroa passou para o grau 1, pois foi facilmente executado com o auxílio de um padrão circular e recurso de corte extrudado.

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5. Projeto

Seguem as imagens do resultado final de nosso trabalho, o qual foi desenvolvido em aproximadamente 30 dias.

Figura 1 - Vista em perfil lateral

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Figura 3 - Vista Superior

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Figura 5 - Vista lateral esquerda

Figura 6 – Assembly

Link 1

Segue o link do vídeo de explosão e movimento do nosso projeto: http://www.youtube.com/watch?v=saXNCLW78g4&feature=channel_video_title

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Para a correta execução deste projeto o grupo utilizou recursos além daqueles abordados em sala de aula, como o recurso polia, e o recurso motor (que permitiram gerar o movimento da roda através da movimentação dos pedais) e essa pesquisa de recursos extras foi muito enriquecedora ao resultado final.

Durante a execução do projeto algumas diretrizes de execução foram alteradas. Como por exemplo: Os cabos de aço do freio dariam um aspecto estético melhor à bicicleta, no entanto estes foram suprimidos, pois não foi possível planejar em tempo hábil um sistema que gerasse o movimento das pastilhas. Assim optamos por deixar o projeto mais funcional (com movimentações que simulam a movimentação real de uma bicicleta) do que estético.

Outra decisão foi de não alterar o desenho do quadro na última semana de trabalho quando percebemos que a coroa de nosso projeto só poderia ser montada na parte de fora do quadro (ao invés das bicicletas reais, onde a coroa menor fica na parte de dentro do quadro), se colocássemos a coroa na parte de dentro do quadro perderíamos o movimento da polia, pois a face da coroa menor ficaria inclinada em relação à face da coroa maior. Dessa forma mais uma vez optamos pela funcionalidade do que já havíamos desenvolvido. Foi no momento das constatações acima que surgiu a idéia de aplicar o ciclo PDCA ao projeto e sugerir mudanças, no caso de uma nova versão do projeto ao invés de refazer o quadro com a angulação para que a coroa menor ficasse na parte de dentro do quadro.

Dessa forma pensou-se: Ciclo PDCA

PLAN

Planejar as metas da execução da Bicicleta e estabelecer um objetivo palpável

CHECK

Avaliar o resultado do trabalho, propor soluções para os

problemas encontrados (Falha no detalhamento da vista superior da bicicleta real, funcionalidade Freio)

DO

Coletar as medidas da Bicicleta, executar as peças e a montagem

ACTION

Elaborar a matriz PDCA e propor novas metas para o caso da execução de uma bicicleta

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A partir dessa análise PDCA. Propomos que a modelagem de nossa bicicleta mais efetiva de uma bicicleta:

i) Deve partir primeiramente do quadro

ii) Após a execução de cada peça ela deve ser imediatamente inserida na montagem.

Se tivéssemos seguido os dois passos acima talvez teríamos contornado a falha no detalhamento da vista superior e conseguido uma montagem mais real do sistema de coroas da bicicleta

6. Conclusão

Conforme conversa final de fechamento segue o consenso do grupo em relação ao projeto.

A execução deste projeto foi bastante enriquecedora não só no aspecto de fundamentos de desenho técnico e recursos do Software de modelagem SolidWorks. Mas também em relação ao aspecto de organização de grupo e cumprimento de metas prazos e prioridades.

7. Agradecimentos

Agradecemos a atenção e auxílio do Professor Doutor Wesley Góis e dos monitores da disciplina, Henrique Hiroyuki Yano e Laís Morimoto. Os quais nos ajudaram no aprendizado dos recursos do Software e auxílio de dúvidas no que diz respeito a desenho técnico.

8. Referências Bibliográficas