Engenharia Mecânica

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Indústria 4.0 e o engenheiro mecânico: tendências e desafios
(2023-12) BALMAT, Marcos Paulo; FARIA, Dangelo Marques de; CHAGAS, Gustavo Silva; PORTO, João Anderson Rocha; ASSIS, Kelvin Windson; JUNIOR, Fabio de Faria Cardoso
Quando falado sobre Engenharia Mecânica no futuro, sempre vamos encontrar o termo “Indústria 4.0” ou “Era 4.0” em suas entrelinhas. Existe uma gama de estudos e artigos envolvendo essa nova Revolução Industrial, e por esse motivo, essa pesquisa extrapola essa rede e vai de encontro com a área de conhecimento específica dos Engenheiros Mecânicos. Este estudo explora a intersecção dinâmica da Indústria 4.0 e o papel dos profissionais citados acima. O caso proposto investiga as tendências emergentes que impulsionam essa área de formação para a era da manufatura inteligente e confronta os desafios enfrentados pelos engenheiros na adaptação a esse cenário industrial transformador. É abordado temas de interesse geral, como posições e funções que desaparecerão e cargos que estão emergindo em meio a essa nova ruptura no cenário do mercado de trabalho global. O trabalho a ser apresentado, tem como objetivo entender o termo “indústria 4.0”, ou “4ª revolução industrial”, evidenciar a evolução do tema, através da aplicação dos pilares dessa nova fase industrial, as tendências e desafios para o engenheiro mecânico no tempo presente e futuro no Brasil.
Processos de fabricação.. Fundição por moldes de areia verde e reutilização da areia
(2023-12) DEL DUCCA, Júlio; CLARE, Benedito; DUARTE, Eduardo; VIEIRA, João Vitor; FERNANDES, Michael; SABINO, Thales Gabriel; VIEIRA, Thiago
A fundição é um processo que consiste em verter metal ou liga metálica fundida sobre moldes de areia confeccionados na forma desejada para produção de peças. Diversos problemas ambientais são gerados a partir do descarte de areias de fundição em aterros ou em locais não adequados. Esse tema tem se tornado de grande relevância para as empresas do ramo de fundição, chegando a ser considerado até de estratégia empresarial. A partir do exposto, definiu-se como problema de pesquisa o seguinte questionamento: Qual a relevância econômica da reutilização da areia de fundição e quais melhorias podem ser realizadas neste processo? Para responder esta questão foi delimitado o seguinte objetivo geral do trabalho: compreender o método de fundição por areia e a reutilização desta areia posterior ao processo. A proposta do presente artigo pôde ser desenvolvida por meio de um delineamento de pesquisa bibliográfica, foram utilizadas as bases de dados Google Acadêmico, Scielo e acervos de instituições de ensino superior. Devido aos malefícios financeiros e socioambientais que a produção deste subproduto gera e visto que, por representar um motivador à economia nacional, não podendo cessar tal atividade industrial, são encontradas na literatura muitas formas de reutilização da ADF pela construção civil, uma vez que este material apresenta características físicas químicas semelhantes aos agregados finos amplamente utilizados em argamassas hidráulicas, argamassas betuminosas e composição solos.
Cadeira de Rodas Motorizada com Skate Elétrico Hoverboard
(2023-12) LEAL, Karine de Mello;Fernandes,Fábio Henrique ;Silva
A Cadeira de Rodas é um equipamento de grande importância e indispensável para pessoas com deficiência parcial ou total de locomoção. Encontra-se representações de seu uso na antiga Grécia, em artefatos do século IV AC e com o aprimoramento de sua construção ao longo da história, hoje tem-se diversos modelos que atendem diferentes necessidades, desde modelos convencionais sendo movida manualmente pelo ocupante ou empurrada por alguém e também os modelos automatizados que oferecem uma maior mobilidade e liberdade ao usuário proporcionando assim uma melhor qualidade de vida, porém com um custo bem mais elevado que uma cadeira convencional sem motorização. Pensando nesse contexto, o presente trabalho, baseado em estudo técnico e aplicado, tem por objetivo adaptar um sistema motorizado em uma cadeira de rodas convencional, com baixo custo, usando tecnologias já existentes no mercado, obtendo um equipamento mais acessível que atenderá necessidades de locomoção, podendo ser controlado tanto pelo usuário ou por outra pessoa que necessite conduzir um deficiente com ausência total de movimentos ou outro tipo de deficiência que o impeçam de controlar os movimentos da cadeira.
Investigação dos principais indicadores de desempenho para avaliar o impacto da manutenção preventiva e preditiva em uma indústria
(2023-06-30) Luciano, Douglas; Costa, Gabriel; Gonçalves, Héder
Este trabalho discute a importância da manutenção preventiva e preditiva na indústria, com foco na gestão industrial. O estudo permeia pela identificação de possíveis falhas em equipamentos e maquinários antes que elas ocorram, reduzindo custos e aumentando a confiabilidade dos sistemas. A Indústria 4.0 tem sido essencial para potencializar essas estratégias, já que permite a coleta e análise de grandes volumes de dados em tempo real, por meio do uso de novas tecnologias. Para avaliar o impacto dessas técnicas, é importante utilizar indicadores de desempenho para monitorar o desempenho dos equipamentos, avaliar a eficácia das ações de manutenção e identificar pontos para melhorias. O trabalho propõe uma revisão sistemática da literatura para mapear e analisar os principais indicadores de desempenho empregados em estudos anteriores sobre o tema, bem como avaliar dados históricos para avaliar modelos de previsão de falhas, além de propor utilização de softwares para resolver um dos principais problemas industriais que é a gestão de manutenção.
Dimensionamento da talha elétrica na ponte rolante com capacidade de cinco toneladas
(2023-06-30) Silva, Bruno; Delfino, Daniel; Prata, Guilherme; Neff, Jonathan
A talha elétrica é um equipamento eficiente e seguro para a movimentação vertical de cargas pesadas. Composta por um mecanismo de elevação e um motor elétrico, ela oferece diversas vantagens para as empresas. Sua capacidade de trabalhar em espaços reduzidos a torna uma opção viável em locais com restrições de espaço. Além disso, proporciona controle preciso da carga durante a elevação, facilitando seu posicionamento exato. A talha elétrica também reduz o risco de lesões aos trabalhadores, pois minimiza o esforço físico humano. Ela é capaz de levantar cargas de grande porte, permitindo a movimentação de materiais e equipamentos mais pesados. No entanto, assim como a ponte rolante, seu uso requer atenção à segurança, com a adesão às normas e regulamentações e o treinamento adequado dos operadores. Em resumo, a talha elétrica é uma solução segura e eficiente, oferecendo precisão, facilidade em espaços restritos e capacidade para lidar com cargas pesadas. Com as devidas precauções, pode-se garantir seu uso correto e maximizar os benefícios proporcionados por esse equipamento.
Investigação dos principais indicadores de desempenho para avaliar o impacto da manutenção preventiva e preditiva em uma indústria
(2023-06-30) Luciano, Douglas; Costa, Gabriel; Gonçalves, Héder
Este trabalho discute a importância da manutenção preventiva e preditiva na indústria, com foco na gestão industrial. O estudo permeia pela identificação de possíveis falhas em equipamentos e maquinários antes que elas ocorram, reduzindo custos e aumentando a confiabilidade dos sistemas. A Indústria 4.0 tem sido essencial para potencializar essas estratégias, já que permite a coleta e análise de grandes volumes de dados em tempo real, por meio do uso de novas tecnologias. Para avaliar o impacto dessas técnicas, é importante utilizar indicadores de desempenho para monitorar o desempenho dos equipamentos, avaliar a eficácia das ações de manutenção e identificar pontos para melhorias. O trabalho propõe uma revisão sistemática da literatura para mapear e analisar os principais indicadores de desempenho empregados em estudos anteriores sobre o tema, bem como avaliar dados históricos para avaliar modelos de previsão de falhas, além de propor utilização de softwares para resolver um dos principais problemas industriais que é a gestão de manutenção.
Condições de Segurança em Operações de Maquinas Térmicas
(2022-12-13) Emidio, Wanielly; Ribeiro, Mauricio
As grandes máquinas térmicas, neste caso específico, as caldeiras que vem surgindo e se desenvolvendo juntamente com as grandes tecnologias e altas demandas, detém sempre um certo cuidado para manusear e operar, para atingir seu alto desempenho, de forma segura e eficaz. Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo sobre o desempenho das caldeiras industriais, e suas condições de segurança, levando em consideração o cenário atual e o grande avanço tecnológico. Com o cenário evoluindo cada vez mais e pensando na segurança do operador, este trabalho, por meio de estudo de caso e referencial teórico, vem apresentar os riscos de segurança presentes durante as operações, normas regulamentadoras, prevenção de acidentes, inspeções técnicas e a automatização do processo.
Desafios na implementação da Manutenção Centrada na Confiabilidade (RCM) na indústria
(2022-11-21) Santos, Bruno; Antônio, Daniel; Souza, Gillialy; Faria, Luis Augusto; Lima, Matheus Gabriel
Nos dias de hoje, nota-se quão globalizado e industrializado o mundo se tornou, e o quanto mais fábricas e empresas podem ser vistas tanto em cidades pequenas, quanto metrópoles influenciando no desenvolvimento da cidade, e do mundo como um todo. Para que uma empresa possa evoluir e se desenvolver, há uma constante busca por métodos que possam acelerar o crescimento das fábricas, podendo produzir mais e com qualidade. Com isso, um assunto muito abordado é a manutenção, onde preocupa-se sempre em ter equipamentos em óma qualidade e avos para um melhor rendimento da empresa. A parr disso, veio a ideia do RCM, ou seja, a manutenção centrada na confiabilidade, um método criado pela Marinha dos EUA para um melhor rendimento e organização de seus avos, o que revolucionou seu uso e para melhor, reduzindo custos e aumentando o desempenho de seus equipamentos.Parmos para uma pesquisa de campo na região do sul de minas, quais seriam os desafios para implementação do RCM nas empresas, visto os benecios que poderiam ser gerados, e a parr da coleta de dados analisar cada ponto, definindo o que é importante para se implantar esse método numa empresa, quais os métodos que já são seguidos, e a possibilidade de tal feito.
Análise de Resistência da Suspensão traseira de Gaiola pelo Método dos Elementos Finitos
(2022-11-21) Barreto, Hugo Garotti Ferreira; Leal, Francine de Mello
Os sistemas mecânicos, mais especificamente o sistema de suspensão, onde contém as molas, é um dos sistemas que desempenham grande função nos veículos automotivos, sendo que o intuito do sistema mencionado é isolar as vibrações dos veículos, juntamente fazer com que mantenha o controle de aderência do veículo que entra em contato com o solo. Esse trabalho, a ser realizado por meio de estudos bibliográficos com estudo de caso e aplicação prática, irá abordar uma breve apresentação sobre os tipos de molas e suas funções, no qual será apresentado um estudo realizado em um software para análise dos dados. Buscando dessa forma comparar os materiais aplicados na mola, demonstrando qual seria o melhor para absorver o impacto do veículo quando entrar em contato com o solo irregular. Dessa forma, espera-se como resultado, a seleção correta de uma mola que suporta melhor o impacto e que tenha o melhor custo benefício de acordo com o material a ser selecionado para esta aplicação.
Análise de viabilidade para a troca de peças confeccionadas por usinagem para o processo de manufatura aditiva - impressão 3D
(2022-11) Gonçalves, Lucas; Barbosa, Thiago
O artigo desenvolvido busca compreender as diferenças entre a usinagem e a impressão 3D para a confecção de peças usadas no apoio de espelhos retrovisores.
Controle de Capacidade de Compressor no Sistema de Refrigeração
(2022-11-21) Rezende, Gabriel; Nascimento, Matheus; Rosa, Paulo
Este estudo sobre o uso de controle de capacidade tem como finalidade analisar e evidenciar a aplicação do mesmo em um sistema de refrigeração, tendo como base testes práticos, onde comprovem sua necessidade de aplicação. Com base nisso, foi definido para realização dos testes a aplicação do modelo CRII da BITZER em um compressor de 20 hp, sendo o resultado esperado baseado no conceito da proposta do acessório, tais como a diminuição de partidas do compressor, uma maior estabilidade do sistema e uma melhora no consumo de energia, tornando assim um sistema mais eficiente. Portanto, foram feitos experimentos para efeito de comparação em câmara vazia e com produto, para um sistema convencional e um sistema com o acessório instalado. Somando-se a isso, ao fim do estudo pode-se comprovar que os objetivos definidos foram atingidos, podendo ser comprovado a partir dos gráficos obtidos pelos testes.
Análise de Processos de Cementação e Revestimento GEOMET 500 em Tarugos de Aço SAE 1045 Trefilado
(2022-11-22) Fernandes, Camila Alexsandra; Junior, Luiz Carlos F.; Paixão, RogérioTibúrcio; Lima Lorelay, Ynaê Lorelay
A necessidade de pesquisa e desenvolvimento de processos industriais ecologicamente corretos é considerada um dos campos de pesquisa mais importantes na área da ciência e tecnologia. Os processos de tratamentos térmicos e termoquímicos são de grande importância para a indústria metalúrgica e metal-mecânica, já que, esse processo aumenta o desempenho e vida útil dos componentes mecânicos. Dessa forma o objetivo desse trabalho é comprovar a eficiência dos respectivos processos por meio de pesquisa bibliográfica e análise de ensaios metalográficos em amostra de aço ABNT 1045. O resultado esperado é o aumento da dureza e resistência da amostra. Nos parâmetros de processos estudados notou-se um aumento considerado na resistência do material amostral, o que confirma o uso dos tratamentos térmicos e termoquímicos em indústrias de modo a melhorar as propriedades mecânicas da matéria-prima base principal que se utiliza, o aço.
Aplicação de Lean Manufacturing-SMED na Redução de Tempo de Setup em uma Fábrica Produtora de Tecido Não Tecido (TNT)
(2022-11-24) Reis, Jonathan Nunes Alves; Silva Jr, José Roberto; Silva, Nicolas; Braga, Heitor; Marciano, Everton
Com o avanço dos sistemas produtivos foi possível o desenvolvimento de diversas técnicas de melhorias e metodologia de redução de desperdício. O SMED surgiu como uma necessidade de diminuir o tempo de setup das máquinas, ou seja, a troca das suas ferramentas de maneira rápida, dando possibilidade de uma produção mais flexível reduzindo os desperdícios. Este estudo tem como o objetivo explorar a importância do Lean Manufacturing, em especial o SMED (Single Minute Exchange of Die) para o ganho de competitividade através da redução do tempo de Setup de uma empresa de Tecido Não Tecido (TNT). Tal análise tem como principal característica a verificação e comparação de resultados a partir de dados numéricos e isso envolve a coleta de informações durante todo o processo em que será feita toda análise estatística. O estudo busca obter uma redução de tempo de setup em torno de 20 a 25% quando se compara o sistema manual e automático, e com isso gerar o um retorno financeiro a partir da redução do tempo de máquina parada.
Modelagem de um Ventilador Centrífugo pelo Método CFD: Estudo de Caso Prática Klimaquip
(2022-11-22) Pereira, Matheus; Rezende, Lyncoln; Martins, Marcelo; Souza, Alex; Ferreira, Paulo
Com o desenvolvimento do projeto, espera-se atender as especificações técnicas para que seja possível criar um ventilador centrífugo robusto, eficiente e com alto custo benefício para a empresa Prática Klimaquip. Para alcançar tais propósitos, serão utilizadas análises computacionais fluidodinâmicas na voluta, com o software Ansys Fluent que realiza tais análises CFD (Computacional Fluid Dynamics). Torna-se necessário uma avaliação prévia da turbina e de seus influentes, com isso, objetiva-se aumentar o ID (Índice Desempenho) do produto, com a perspectiva de evolução de 20% em relação ao ventilador atual, além de compreender o que cada fator influi no desdobramento do projeto. Este estudo caso de caso será feito como uma pesquisa aplicada e realizará abordagens qualitativas e quantitativas, com o uso de pesquisa-ação. Diante disso, serão estudadas com o auxílio de análises e simulações a vazão mássica, o torque requerido e a massa da estrutura para compreender o peso de cada um dos fatores e encontrar a elevação do ID e aumentar a performance atual do ventilador.
Melhoria do processo e análise de qualidade na montagem de máquinas para construção civil
(2022-11-22) Marques, Pedro; Silva, Matheus; Lopes, Guilherme; Ferreira, Felipe
Este estudo de caso foi direcionado ao projeto da escavadeira de uma empresa, a qual apresentou irregularidades após os processos de montagem. Foi abordado a relação da importância de se analisar as causas com os princípios de gestão de qualidade, as aplicações e práticas da engenharia de produto e a intervenção ao maquinário para possíveis soluções, a fim de buscar o sucesso e a simplificação da correção da problemática exposta. Com o objetivo de agrupar qualidade à área de mecânica e integrar as competências de um engenheiro mecânico e as ferramentas de qualidade na solução de um problema encontrado no projeto da escavadeira, de determinada empresa. Trata-se de uma pesquisa de caráter exploratório aplicada em forma de estudo de caso. O processo de fabricação da empresa citada no estudo é distribuído por etapas. As definições para a administração de atividades reagem a uma determinada sequência para que a empresa alcance seus objetivos. Para este fim, foram utilizadas as metodologias de melhorias PDCA e 8D durante o desenvolvimento deste trabalho.
Análise de resistência mecânica pelo método dos elementos finitos no dimensionamento de estrutura de cadeira de rodas
(2022-06-27) Silvério, Gustavo Lopes; Coutinho, Julio Oliveira; Teixeira, Matheus de Freitas Araujo
Estudos apontam que pessoas com deficiência, seja ela física, motora, visual, entre outras, fazem parte de um número crescente, e que uma fração desses utilizam da tecnologia assistiva para realizarem suas tarefas diárias, sendo assim, se faz necessária uma observação acerca da cadeira de rodas. Este trabalho apresenta um estudo de caso sobre estrutura de cadeira de rodas, recurso utilizado por milhões de pessoas não somente para seu deslocamento, mas também no intuito de facilitação de atividades, nesse caso, será apresentado um projeto de análise de uma estrutura de cadeira de rodas pelo método dos elementos finitos, quando há sobre ela, um carregamento sendo aplicado. Estima-se prever potenciais pontos onde o acúmulo de cargas será capaz de acarretar deformações na estrutura, aliado a possíveis melhorias, as quais voltam-se a impactar de forma com que a estrutura tenha uma melhor distribuição de cargas, trazendo mais segurança para seu ocupante.
Dimensionamento de Transmissão de um Mini Trator Multifuncional
(2022-06-27) Ribeiro, Eustáquio; Cunha, Lucas Alexandre da; Oliveira, Olavo Augusto de
Esse trabalho foi desenvolvido com o intuito de oferecer mais recursos para o canteiro da construção civil, por mais vantajosas que sejam as mini-escavadeiras, seus preços ainda são elevados e, pensando nisto, surgiu a ideia do mini trator multifuncional. Tendo em base a engenharia mecânica, com foco em engenharia de projetos, partiu-se desse conceito a aplicação e os conhecimentos dessas áreas para toda a elaboração do estudo. Este trabalho tem por objetivo validar os conceitos e dimensionamento de um sistema de transmissão de um mini trator multifuncional, onde este tem finalidade de atender as demandas para trabalhos simples destinados a lugares de difícil acesso da construção civil. Para a transmissão será utilizada correntes, devido a facilidade para manutenção e baixo custo. Foi fabricado um protótipo por meios de conhecimento empírico e será feito um estudo de caso em que as variáveis serão determinadas em cálculos quantitativos. Ao final do trabalho, após a realização dos cálculos foi identificado que o valor proposto de 250 kg foi alcançado, assim validando a transmissão existente.
Solicitações Mecânicas e Variações Térmicas provenientes do Processo de Usinagem.
(2021-12-06) Reis, Otávio Ribeiro; Ribeiro, Rodrigo Barbosa; Souza, Wallisson Amauri Chaves
A eficiência do processo é determinada pelo desempenho da usinagem, conhecendo os parâmetros de cortes ideais para o processo, proporciona uma redução de tempo e custos de manufatura e ainda otimiza a vida útil da ferramenta, sendo esta fundamental para manter a qualidade da peça e manter a tolerância dimensional de acordo com o especificado em desenho técnico para o produto final. Por meio de um estudo de levantamento bibliográfico e pesquisa prática aplicada à usinagem, este trabalho visa conhecer o comportamento e parâmetros do processo de fabricação por remoção de cavaco, identificando as variáveis que interferem consideravelmente nas altas solicitações térmicas e mecânicas a fim de adequar estas variáveis de modo a proporcionar menor desgaste ao inserto de corte. Alguns desses parâmetros, tais como a velocidade de avanço, velocidade de corte e profundidade de corte deve ser selecionados adequadamente, frente ao material da peça e da ferramenta a ser utilizada, bem como as condições de corte, para assim, não possa haver comprometimento na qualidade da peça e altos custos do processo.
Análise de uso de tubos capilares em um sistema de refrigeração.
(2021-12-06) Freitas, Guilherme Silva de; Rodrigues, Wellington dos Santos; Pessoa, Jonathan Vieira
Este estudo de comportamento de tubo capilar como dispositivo de expansão, tem como princípio analisar e demonstrar o funcionamento do mesmo em um sistema de refrigeração simples, visando um comportamento estável para que o circuito de refrigeração funcione corretamente, buscando sempre o melhor rendimento e funcionamento de cada componente que compõe o circuito, já que o dispositivo citado tem função semelhante a válvulas de expansão, porém um funcionamento diferente, já que sua vazão é contínua e não dispõe de aparatos de regulagem durante o processo como as válvulas eletrônicas ou termostáticas, dificultando assim sua precisão quando exposto a variações.
Prototipagem Rápida de Bobinas para Máquinas de Empresa Têxtil Automotiva
(2021-12-06) Pereira, Lucas Henrique; Fróes, Natan Tavares; Gonçalves, Luiz Augusto Lopes
A impressão 3D é uma tecnologia que está ganhando cada vez mais espaço, vem crescendo em vários setores e neste trabalho é explorar a impressão de bobinas de máquinas para uma empresa têxtil automotiva. A impressora que se deseja utilizar é a GTMax3D Pro Core H5, que possui o software Simplify3D, e o filamento escolhido para criação das peças é o Tritan. Com algumas pesquisas, foram destacadas as vantagens e desvantagens de utilizar uma impressora 3D no setor industrial, que pode trazer diversos benefícios como redução de custos, agilidade na reposição de peças e qualidade do material.

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