ETEC RUBENS DE FARIA E SOUZA

ESTEIRA TRANSPORTADORA DE MATERIAIS RECICLÁVEIS

SOROCABA 2008

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Guilherme Turri nº 14 Jônatas Garcia nº 16

Leandro Caetano Rosa nº 18 Luis Fernando Morais da Silva nº 20

Rodrigo Barbim Oliveira nº 24 Rogério de Camargo nº 25

Tiago Azevedo de Proença nº26 Raphael de Paula Anhaya Rodrigues nº 34

ESTEIRA TRANSPORTADORA DE MATERIAIS RECICLÁVEIS

TCC apresentado à ETEC. “Rubens de Faria

e Souza”, como exigência parcial para

Conclusão do Curso de Mecânica em

03/12/ 2008.

Orientador: Prof. Hélio Canavezi

SOROCABA 2008

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Agradecimentos

Agradecemos a ded icação dos p ro fesso res Ross i , Eduardo , Rena to e Hé l io , pe lo supo r te e a tenção nos dadas pa ra o desenvo lv imen to do p ro je to .

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Sumário Resumo............................................................................................

05

Objetivo............................................................................................

06

Introdução........................................................................................

07

Fluxograma......................................................................................

08

1. Memorial Descritivo..................................................................... 09 2.0 Memorial de Cálculos ............................................................... 10 2.1 Cálculos da mesa........................................................................................ 10 2.2 Cálculos dos pés da mesa.......................................................................... 12 2.3 Cálculos da Viga “U”................................................................................... 13 2.4 Cálculo da potência do motor..................................................................... 16 2.5 Cálculo dos rolamentos..............................................................................

16

Conclusão........................................................................................

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Bibliografia.......................................................................................

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Anexos............................................................................................. 20 Acoplamento...................................................................................................... 21 Viga “U”............................................................................................................. 22 Chapa do Esticador........................................................................................... 23 Eixo Motor......................................................................................................... 24 Trava da Mesa................................................................................................... 25 Mesa.................................................................................................................. 26 Pés de apoio...................................................................................................... 27 Rolete Movido.................................................................................................... Fuso do Esticador..............................................................................................

28 29

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RESUMO

Nosso trabalho consiste em projetar um transportador de materiais, onde decidimos

implantar uma esteira para materiais recicláveis, essa idéia surgiu a partir da necessidade

apresentada na cooperativa Coreso. No início procuramos dimensionar a esteira através

de uma visita à empresa, logo iniciamos a pesquisa para definição da estrutura e

materiais a serem utilizados na construção, estabelecemos os desenhos (croquis),

calculamos as forças empregadas, criamos um memorial de cálculos, modelamos toda a

estrutura, por fim apresentamos o projeto.

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OBJETIVO

O p resen te t raba lho tem como ob je t i vo to rna r ág i l e e f i caz o

t raba lho já execu tado na CORESO Sorocaba /SP , que cons is te na sepa ração de mate r ia is rec i c láve is que ho je é executado a t ravés de um p rocesso que u t i l i za vá r ias mesas e da u t i l i zação de uma es te i ra no p rocesso de se leção de mate r ia i s reduz indo ass im o tempo de se leção , aumen tando o vo lume de mate r ia i s sepa rados e luc ro da coope ra t i va .

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INTRODUÇÃO

Devida a alta demanda de materiais reciclados e aumento intensivo de empresas

ligadas ao ramo, que visam um futuro promissor nessa área, diversas tecnologias estão

sendo empregadas para melhorar o processo em relação ao tempo e produtividade.

O mais utilizado é através de seleção manual, que varia em esteiras ou mesas, mas

com atual necessidade do mercado o que gera maior agilidade e eficácia é o de esteira

pois se consegue uma alta produção em menor escala de tempo, porém necessitando de

um investimento maior.

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Fluxograma do Projeto

Direção Técnica

Origem de Estudos

Pesquisa do Estudo

Ante Projeto

Elaboração do Projeto

Auditoria do Projeto

Especificações do Projeto

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1. Memoria l Descr i t ivo

Componen tes da es t ru tu ra da Es te i ra t ranspor tadora de ma te r ia i s rec ic láve is .

1 -1 02 Ro le tes (Aço carbono 1020)

1 -2 04 Ro lamentos

1 -3 02 Manca is (Fo fo)

1 -4 01 E ixo (aço ca rbono 1020 )

1 -5 01 Ro los em F ib ra

1 -6 01 Mo to r redu to r (SAF47 SEW ) 5 ,3 RPM)

1 -7 01 Co r re ia em Bor racha FBG 20 (Nu r ion )

1 -8 01 Mesa de apo io para co r re ia em bo r racha

1 -9 02 V igas em “U” (Aço ca rbono 1020)

1 -10 14 Can tone i ras (Aço carbono 1020)

1 -11 04 T ravas pa ra os pés da es te i ra (Aço carbono 1020)

1 -12 01Para fuso e po rca pa ra es t i cado r do ro le te

1 -13 16 Pa ra fusos e po rcas para f i xa r os pés

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2. Memorial de Cálculos 2.1 Cá lcu lo da ca rga a ser t ranspor tada para d imens ionamento da mesa : Para pode rmos ca lcu la r a ca rga a se r t ranspo r tada , tomamos como exemplo o peso de la t inhas de sa rd inha , que é fe i ta de aço , ou se ja , um dos mate r ia is ma is pesados que se pode encon t ra r em l i xo rec i c láve l . Imag inamos a es te i ra com sua á rea to ta l cober ta com t rês camadas des te mate r ia l , e segu imos o segu in te rac ioc ín io , com os segu in tes dados :

Á rea da es te i ra =15m x 1 ,1m = 16 ,5 m² Á rea da la ta de sa rd inha = 0 ,105m x 0 ,06m = 0 ,0063m² Peso un i t á r io da la t inha 30 g .

En tão d i v id imos a á rea ú t i l da supe r f íc ie da es te i ra pe la á rea da la ta pa ra ob te rmos a quan t idade de la tas :

latasm

m2619

²0063,0

²5,16 =

E , em segu ida , mu l t ip l i camos o va lo r ob t ido pe lo peso da la ta , e pe la quan t idade de camadas da mesma: 2619 x 0,03kg x 3 = 235,7 kg Ass im, chegamos a um exemp lo de ca rga que a es te i ra pode rá es ta r mov imentando . O esquema aba ixo most ra o t ipo de es fo rço que pa r te da mesa so f re ra , en t re uma can tone i ra e ou t ra , po is a mesma possu i qu inze can tone i ras pa ra o seu apo io , tendo as mesmas um met ro de d is tanc ia uma da ou t ra . Pa ra o ca lcu lo da espessu ra m ín ima necessá r ia da mesa segue o segu in te rac ioc ín io ; 1 º passo : como a mesa te rá qu inze can tone i ras pa ra supor tá - la , devemos d iv id i r a ca rga que e la te rá pe lo número de vãos que es tas can tone i ras fo rmaram, ou se ja qua to rze vãos : Peso da co r re ia t ranspo r tado ra – 100 kg. Peso do mate r ia l rec i c láve l – 235 .7kg .

11

kgkgkg

2414

7.235100 =+

2 º passo : devemos tomar o espaço en t re duas can tone i ras como s i s tema pa ra e fe tuar os cá lcu los , ou se ja , o s is tema que já f o i mos t rado an te r io rmente . P r ime i ro é ca lcu lado as reações no apo io pa ra en tão ca lcu la rmos o momen to f l e to r máx imo no cen t ro do s i s tema: Ca lcu lo das reações : é peso to ta l d iv id ido po r do is .

Ra = Rb = kgP

122

= v

Ca lcu lo do momento f le to r máx imo: é o p rodu to da fo rça de reação pe la me tade da d is tanc ia en t re os apo ios : Mmax = F x d Mmax = 12kgf x 500 mm = 6000kgf x mm 3º passo : ca lcu lamos o modu lo de res is tênc ia . Es te é dado pe lo quoc ien te do momento f le to r máx imo pe la tensão de f lexão do mate r ia l (7kgf /mm²) .

³14.8577

6000maxmm

f

MWf ===

τ

4 º passo : f i na lmente u t i l i zamos a fo rmu la pa ra ca lcu la r a espessura m ín ima da mesa .

12

6

²ebWf

•= = b

Wfe

6•= = 1000

614.857 •=e =

mme 27.2= Logo , a espessu ra m ín ima da mesa deve se r 2 .27mm 2.2 Ca lcu lo das can tone i ras que sus ten tam a mesa Pa ra o ca lcu lo des tas , devemos somar a ca rga a ser t ranspor tada pe la co r re ia t ranspor tado ra e a mesa , e d i v id imos po r qu inze can tone i ras : Peso da co r re ia t ranspo r tado ra – 100 kg Peso do mate r ia l rec i c láve l – 235 .7kg Peso da mesa – 292 kg

kgkgkgkg

86.4115

2927,235100 =++

En tão , u t i l i zamos um s i s tema com es te peso como fo rça a tuan te :

Em segu ida ca lcu lamos as reações :

13

Ra = Rb = kgP

93,202

=

Depo is , ca l cu lamos o momen to f le to r máx imo : Mmax = F x d Mmax = 20 ,93kgf x 550 mm = 11511, 5kgf x mm Com o momen to f l e to r ca lcu lado , podemos acha r o va lo r do modu lo de res i s tênc ia à f lexão , nes te , a tensão de f lexão também é de 7kgf /mm²:

³5,16447

5,11511maxmm

f

MWf ===

τ

En tão encon t ramos na pag ina 4 -100 do P ro tec P ro je t is ta qua l can tone i ra é a idea l pa ra se r u t i l i zada . Porém devemos t rans fo rmar es te va lo r que es ta em mm³ para cm³ 1644 ,5mm³ = 1 ,6445cm³ A tabe la do P ro tec nos mos t ra que a can tone i ra i dea l é a L 1 ½” x 1 ½” x 3 /16 ” . 2.3 Calculo da v iga U. P r ime i ro somamos todas as pa r tes que a tua ram como peso na mesa :

Peso da co r re ia t ranspo r tado ra – 100 kg Peso do mate r ia l rec i c láve l – 235 .7kg Peso da mesa – 292 kg Peso das can tone i ras – 44 ,22 kg

100kg+235 ,7kg+292 kg+44 ,22 kg = 671 ,92 kg

En tão d i v id imos es te peso por do is , po is se rão duas v igas :

g96,3352

92,671k=

Pa ra con t inua r o ca lcu lo devemos d iv id i r o peso que a cada v iga supo r ta rá po r t rês , po is cada lado da es te i ra t e rá qua t ro pés , l ogo os espaços en t re e les são igua is a t rês .

14

P = kgKg

98,111396,335 =

En tão a reação em cada pé se rá igua l a 56 kg, po is :

Ra = Rb = kgP

562

=

Novamente u t i l i zamos o s i s tema para en tende rmos me lho r os cá lcu los :

Os apo ios rep resen tam os pés da mesa . Onde : P = 111 ,98kg Ra = Rb = 56 kg D = 4 ,83m Ago ra ca lcu lamos o momento máx imo: Mmax = F x d Mmax = 56Kgf x 2417mm = 135 333 kgf .mm Em segu ida ca lcu lamos o modu lo de res is tênc ia , nes te a tensão f lexão é igua l ao an te r io r (7kgf /mm²) .

15

³333,19³193337

135333maxcmmm

f

MWf ====

τ

U t i l i zamos o P ro tec P ro je t i s ta , pag ina 4 -103 , para loca l i za r a v iga necessá r ia , e e le nos mos t ra que é a v iga U 3 ” x 1 ½” . Pa ra o ca lcu lo dos pés da mesa , que so f re rá compressão , se rá u t i l i zado o segu in te cá lcu lo :

A

FTc =

Po rém, pa ra ap l ica rmos es ta fo rmu la devemos somar o peso to ta l já ca lcu lado e d i v id i r po r o i to pés .

Peso da co r re ia t ranspo r tado ra – 100 kg Peso do mate r ia l rec i c láve l – 235 .7 kg Peso da mesa – 292 kg Peso das can tone i ras – 44 ,22 kg Peso da v iga – 683 kg 100kg+235 ,7kg+292 kg+44 ,22 kg+683 kg = 1355

kg3,1698

1355 =

Como a T c é igua l a 6 ,5 kg.mm², en tão :

²26,0²26²5,6

3,169cmmm

mmkg

Kg

Tc

FA ==

•==

A tabe la do P ro tec , pag ina 4 -100 , nos mos t ra que a v iga necessár ia é a L 1 ” x 1 ”x 1 /8 ” .

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2.4 Cálculo da potência do motor Pa ra o cá lcu lo da po tenc ia do mo to r , devemos cons ide ra r o peso que to ta l do ma te r ia l a se r t ranspo r tado ma is metade do peso da co r re ia t ranspo r tadora ; Peso do mate r ia l = 235 ,7 kg Peso de metade da co r re ia = 50 kg Peso to ta l = 235 ,7 kg + 50 kg = 285 ,7 kg Pa ra ca lcu la rmos o mo to r vamos a r redondar es te va lo r pa ra 300 kg A po tenc ia do mo to r é dada pe la segu in te f ó rmu la ; P = F t x V t Onde; P = po tênc ia , em W at ts . F t = f o rça tangenc ia l , dada em Newton . V t = ve loc idade tangenc ia l , dada em met ros po r segundo . A fo rça tangenc ia l é i gua l a 3000 Newton , po is é o va lo r do peso mu l t ip l i cado po r 10 . O va lo r da ve loc idade tangenc ia l é i gua l 0 ,033 m/s . En tão ; P = 3000 x 0 ,033 = 99 W at ts Po rém, es te t ipo de t raba lho que o moto r rea l i za tem um rend imento de 90%, en tão devemos ca lcu la r a po tênc ia to ta l necessá r ia para o mesmo;

Wattsp

Pt 1109,0

99 ===η

Logo , a po tênc ia necessá r ia é 110 W at ts 2.5 Cálculo dos rolamentos ; Pa ra o cá lcu lo dos ro lamentos , i remos d imens ioná- los pe la capac idade de carga d inâm ica , que é a ca rga sob a qua l 90% de um lo te de ro lamentos a l cança um mi lhão de ro tações , sem ap resen ta r s ina is de fad iga . A capac idade de ca rga d inâmica dos d i ve rsos t ipos de ro lamentos é encon t rada nas tabe las que compõem os ca tá logos . A capac idade de carga d inâmica que deve te r o ro lamento pa ra supo r ta r com segu rança as cargas ap l icadas é de te rm inada por ;

PFn

FlC •=

Em que :

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C = capac idade de ca rga d inâm ica (kN) Fl = f a to r de es fo rços d inâm icos (ad imens iona l ) Fn = f a to r de ro tação (ad imens iona l ) P = ca rga d inâm ica equ iva len te (kN) A fo rça “P ” equ iva le às reações nos ro lamentos , ou se ja , 1 ,5 kN. Já os va lo res F l e Fn , e também a fo rmu la desc r i ta , f o ram encon t rados no l i v ro “E lementos de maqu inas” , 5 º ed ição , de Sa rk i s Me lcon ian , pag inas 187 , 209 , 212 e 224 . Pa ra acha rmos o va lo r Fn na tabe la , devemos ca lcu la r o va lo r da ro tação dos e i xos . Como já f o i d i to , a ve loc idade tangenc ia l é i gua l á 0 ,033 m/s e o ra io dos ro le tes é i gua l á 0 ,06 m, en tão segue as fo rmu las e os cá lcu los ; Cá lcu lo da ro tação ;

RVt •= ω = 06,0033,0 •= ω = srad /55,006,0

033,0 ==ω

πω30=n = rpmn 25,5

55,030 =•=π

Cá lcu lo da capac idade de ca rga d inâm ica ;

kNC 54,55,149,1

5,5 =•=

Po r tan to , a capac idade de carga d inâm ica é igua l á 5 ,54 kn , com esse resu l tado podemos encon t ra r o ro lamento idea l pa ra ser u t i l i zado .

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Conclusão

O p ro je to da es te i ra teve a f ina l idade de sup r i r as necess idades encon t radas na Coope ra t i va Co reso , v i sando a ag i l idade e qua l idade do p rocesso .

A t ravés dos cá lcu los fo ram d imens ionados os componentes e a ve loc idade da es te i ra , o que to rna poss íve l e v iáve l a sua imp lan tação .

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Bibl iograf ia Es te i ras Indus t r ia i s www.es te i ras indus t r ia i s .com.b r 04 /08 /2008 . L íder Es te i ras www. l i de res te i ras . com.b r 05 /08 /2008 . Sys tem Be l t Es te i ras Indus t r ia is www.sys tembe l t . com.b r 09 /08 /2008 . Tek ro l l Ro le tes Indus t r ia i s www. tek ro l l . com.b r 16 /08 /2008 . Vap Es te i ras Indus t r ia i s www.vap .com.b r 24 /08 /2008 . Nu r ion Co r re ias www.nu r ion .com.br 03 /09 /2008 . Amparo Co r re ias www.amparoco r re ias .com.b r 03 /09 /2008 . Uo l F i cção .s i tes .uo l .com.b r / s is tema/a t r i to 10 /09 /2008 . Mecân ica Técn ica e Res is tênc ia dos Mate r ia i s Sa rk i s Me lcon ian Ed i to ra É r i ca . 15 /09 /2008 .

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Anexos Desenhos em Projeção Ortogonal de Componentes da Es teira

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