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O Projeto Mecânico
Prof. Dr. Francisco José de Almeida
Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas
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O Projeto Mecânico
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O Projeto Mecânico
• Desenvolvimento Tecnológico• Desenvolvimento de um Produto
– Projeto do Produto• Técnicas de Projeto
– Características de Um Bom Projeto
– Regras Gerais de Projeto• A Atividade de Projetar – Função do Engenheiro do Produto – Relações da Engenharia do Produto
• Conclusões.
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Desenvolvimento Tecnológico
• Todo projeto segue umacurva dedesenvolvimento
tecnológico: – desenvolvimento rápido
no início,
– tendendo a um limitetecnológico.
D e s e n v o l v i m
e n t o
Tempo (custos)
Curva de
Desenvolvimento
Tecnológico
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Desenvolvimento de um Produto
ProjetoProjeto
* Marketing
* Moda
* Novas tecnologias
Necessidade Necessidade FabricaçãoFabricação
* Desenhos
* Especificações
* Dados de fabricação
ProjetoProjeto ProdutoProduto
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Projeto do Produto
Necessidade
Ante Projeto
Ante-projeto
Projeto
Conceitual Conceito de Solução
Projeto Detalhado
Projeto/ Documentação
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Projeto Conceitual
• Necessidade de Uso da Inteligência – Informações incompletas
– Informações conflitantes
• Necessidade de Uso daCriatividade
• Interdisciplinariedade
• Conhecimento extenso
• Uso de Apoio Bibliográfico.
Restrições
ProjetoConceitual
Necessidade
do Cliente
Conceito da
Solução
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Projeto Conceitual
Sistematização do Projeto Conceitual Sistematização do Projeto Conceitual
• Necessidades – Independência da genialidade
– Organização do processo – Documentação
– Facilidade de controle.
• Vantagens – Obtenção e Exame maisencadeado de soluções parciais
– Análise de maior númerode variantes de soluções
– Obtenção de maior número de modelos e protótipos.
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Projeto Conceitual
• Quanto mais se demora para se corrigir um projeto, maior é o custo
envolvido nisso.
Tempo
% d
o c u s t o c o m p r o m e t i d o
d e s
e n v o l v i m e n t o
d a
e s p e c i f i c a ç ã o
p r o j e t o
c o n c e i t u a l
p r o j e t o d o
p r o d u t o
Importância da Correta Execução do Projeto Conceitual Importância da Correta Execução do Projeto Conceitual
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Ante Projeto
• Definição de todos os conjuntos e seus elementos principais• Definição dos princípios físicos de todos componentes
• Dimensionamento dos elementos principais
• Lay-out geral • Desenhos de conjunto
• Produto totalmente definido• Definição da vida de cada componente principal
• Avaliação do Ante Projeto.
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Ante Projeto
Métodos de Resolução de Problemas Métodos de Resolução de Problemas
• Método Analítico ou Teórico – Os resultados podem ser generalizados – Custo baixo (lápis e papel) – Não demanda tempo de execução de modelos, de montagem e instrumentação – Oferece dificuldade na resolução matemática – Requer modelo matemático simplificado, o que gera divergências entre a
resposta analítica e a real • Método Experimental
– Fornece o comportamento real do sistema – Os resultados são válidos apenas para casos específicos – Necessita a confecção de modelo em escala ou não – Exige uso de instrumentação cara – Demanda tempo de confecção do modelo e análise dos dados
• Método Numérico - Simulação – Fornece resposta “quase real”
– Custo mais acessível – Oferece liberdade de execução (número de e acesso às simulações)
( )∫ +−==a
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0
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Projeto Detalhado
20 ±0,005
1 0
± 0 , 0 0
5
1 0 0
200
5 , 6
2 5
• Detalhamento – Dimensionamento de todas as peças
componentes secundárias
– Especificação de Montagem
– Manual de Manutenção• Avaliação
– Viabilidade técnica (projeto e fabricação)
– Viabilidade econômica
– Viabilidade financeira
• Documentos para Fabricação.
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Projeto Detalhado
Documentação Documentação
• Documentos escritos – Roteiro de cálculo – Informações para fabricação – Manual do usuário
– Manual de manutenção• Desenhos
– de peças para fabricação – do conjunto montado
• A documentação é parte importantíssima do projeto, pois permite a reprodução do mesmo, a correção de erros e a
otimização do projeto.
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Características de Um Bom Projeto
• Ser econômico: material, fabricação, operação,manutenção
• Ser compacto
• Ser leve• Ser fácil de fabricar, operar, manter
• Ser bonito• Atender às necessidades.
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Regras Gerais de Projeto
• Influência da Função e da Economia: menor custo oumaior desempenho das funções
• Influência da Solicitação e da Função
• Influência da Operação, Manutenção e da Segurança
de Operação
• Influência do Material e do Tipo de Fabricação.
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Regras Gerais de Projeto
Influência da Função e da Economia Influência da Função e da Economia
• custo da construção: peças normalizadas, padronizadas, semi-acabadas, menor número de tipos e modelos (maior lote de fabricação)
• custo do material: formatos convenientes, menor sobra, uso demateriais menos nobres
• custo de fabricação: método menos custoso e mais adequado,
menor exigência de acabamentos e tolerâncias, uso de ferramentas e máquinas usuais• custo de venda: aplicação flexível, facilidade de montagem e
desmontagem, menor custo de embalagem.
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Regras Gerais de Projeto
Influência da Solicitação e da Função Influência da Solicitação e da Função
• Não romper prematuramente• Não apresentar deformações, corrosão• Resistir com segurança• Evitar esforços desnecessários• Em caso de choques, evitar folgas• Para rotações elevadas, prover balanceamento• Evitar ruídos: materiais amortecedores, atrito por deslizamento• Diminuir o atrito: escolha do material e da lubrificação• Vedações eficientes: entrada de partículas, perda de fluídos.
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Regras Gerais de Projeto
Influência da Operação, Manutenção e da Segurança de Influência da Operação, Manutenção e da Segurança de
OperaçãoOperação
• Facilitar a operação• Prever a falta de cuidado do operador • Prover segurança no funcionamento mesmo na quebra• Cuidados especiais com peças girantes ou salientes• Facilitar a manutenção• Prever controle de manutenção e de vida útil.
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Regras Gerais de Projeto
Influência do Material e do Tipo de Fabricação Influência do Material e do Tipo de Fabricação
• Projeto de acordo com a peça em bruto, com o tipo de material e com o tipo de fabricação da peça – usinada – fundida
– forjada – soldada
• Lote de fabricação: define o processo de fabricação e a peça embruto – melhor qualidade (mais custo) e mais fácil montagem ou menor
qualidade (menor custo) e montagem dificultada – menor custo da peça em bruto e maior custo de fabricação ou peça em
bruto mais cara e menor necessidade de processo de fabricação.
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A Atividade de Projetar
Criar/Gerar uma solução ...... para uma necessidade ...
... respeitando-se as limitações.
• Atividade desenvolvida pelo Engenheiro de Produto.
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Função do Engenheiro do Produto
Um Engenheiro de Produto tem a função de conceber e exprimir
uma solução para uma dadanecessidade, através dedesenhos e especificações,obtida pela aplicação de
conhecimentos científicos, eutilizando a sua capacidade deanálise do problema
É a pessoa que cria uma solução É a pessoa que cria uma solução para uma necessidade para uma necessidadeespecíficaespecífica.
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Função do Engenheiro do Produto
Projetar um produto que atenda àsnecessidades do cliente,
Respeitando as limitações impostas:
- custo acessível - construção fácil - montagem fácil - durabilidade alta- manutenção fácil - beleza- ergonomia- ecologicamente correto Planejar Dimensionar
Comunicar-se:- trabalhar com linguagem gráfica- trabalhar com linguagem escrita.
⇒ sociologia⇒ história
⇒ economia⇒ fabricação⇒ materiais⇒ resistência dos materiais⇒ manutenção⇒ psicologia⇒ ergonomia⇒ ecologia⇒ planejamento⇒ cálculo/física/química⇒ informática
⇒ desenho⇒ português.
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Relações da Engenharia do Produto
Assistência
TécnicaAssistência
Técnica
Qualidade/
ManutençãoQualidade/
Manutenção
ComprasCompras
ProdutoProdutoFabricaçãoFabricação
Enga Industrial /
de ProduçãoEnga Industrial /
de Produção
* Desenhos
* Especificações
* Dados de fabricação
Vendas/
MarketingVendas/
Marketing Necessidade Necessidade
* Marketing
* Moda
* Novas tecnologias
Enga do
ProdutoEnga do
Produto
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Conclusões
• Sistematizar o processo de projeto• Preocupar-se com o entendimento das
necessidades e a busca da soluçãoideal • Conhecer os elementos de máquinas• Conhecer os métodos de resolução de
problemas• Documentar corretamente o projeto• Atender às necessidades do cliente• Considerar as regras de projeto• Desenvolver a criatividade e a
comunicação.
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FIM
Prof. Dr. Francisco José de Almeida
Sistemas Mecânicos / Elementos de Máquinas