quarta-feira, 11 de dezembro de 2013



O grupo Histanai Engenharia cumpriu com mais uma de suas etapas. Um dos pilares que compõem a plataforma superior foi submetido à testes de cargas e, para satisfação da equipe, o pilar mostrou-se bastante resistente para aplicação de forças axiais. 


A imagem registra o momento o qual o pilar está submetido a um peso de aproximadamente 520N.
A equipe segue seu trabalho com mais confiança a respeito do resultado que se busca obter.

Obrigado pela visita. 
Atenciosamente, 
Grupo Histanai Engenharia.


domingo, 1 de dezembro de 2013

Determinação do ângulo mínimo

No dia 1° de dezembro, a Histanai reuniu-se para finalmente realizar o ensaio para a determinação da inclinação mínima da rampa, na qual o tambor estaria na iminência de deslizar. Até então, devido a estrutura a qual foi planejada para o protótipo, a inclinação da rampa fora deixada de lado. Contudo, mesmo não afetando a estrutura final do protótipo, faz-se necessário, até mesmo para maior entendimento do cliente, apresentar todos os dados para a confecção da estrutura encomendada.

Primeiramente, o ângulo mínimo se trata da menor inclinação na qual o corpo colocado no plano inclinado, especificamente o tambor, estará na iminência do movimento. Tal estado de iminência se trata da situação na qual o corpo estará sofrendo o maior intensidade possível de atrito estático, prestes a sofrer atrito dinâmico ao iniciar o movimento. Esse ângulo, além disso, representa também o coeficiente de atrito estático.




∑ Fx = Px - Fat = 0                                                     ∑ Fy = N - Py = 0    
∑ Fx = P.cosƟ - µN = 0                                                                 ∑ Fy = N - PsenƟ = 0 ⇾ N = P.senƟ
∑ Fx = P.cosƟ - µ(P.senƟ) = 0
 µ = (P.cosƟ) / (P.senƟ) ⇾  µ = Tg Ɵ

Sendo que Ɵ representa a inclinação na qual o tambor estará na iminência de iniciar o movimento

Utilizando um goniômetro, descobriu-se que 11° de inclinação é o ângulo mínimo da rampa e, além disso, a tangente desse ângulo revela um coeficiente de atrito estático de 0,194 entre o material do tambor e o material da superfície da rampa.

Goniômetro, placa do material e tonel durante o teste:




O grupo Histanai se aproxima de suas últimas etapas, em breve um vídeo demonstrando o trabalho empreendido por essa equipe será compartilhada no blog.

Agradecemos sua visita,
A Histanai.

domingo, 24 de novembro de 2013

Processo de Fabricação e Montagem

No dia 24 de novembro, o Grupo Histanai reuniu-se para dar inicio ao processo de montagem do protótipo e também continuou-se o processo de fabricação das vigas que serão utilizadas para a montagem da estrutura. Os primeiros elementos de composição do sistema de treliças foram montados para a discussão sobre padrões que serão utilizados nas plataformas, onde será realizado o teste de eficiência estrutural e capacidade portante.

Vigas e material de construção



Elementos de treliça




Serragem de uma viga



Posteriormente, com o avanço das montagens, novos detalhes a respeito do protótipo serão apresentados.

Agradecemos sua visita
Grupo Histanai

domingo, 17 de novembro de 2013

Ensaios Mecânicos & Desenvolvimento

Em 14 de Novembro, a Histanai realizou seus ensaios de tração e flexão no Laboratório de Polímeros do SENAI CIMATEC. Neste, padrões de corpos de prova foram submetidos a testes objetivando uma maior fundamentação teórica no planejamento da construção dos elementos de treliça. Foram testados sumariamente os melhores tipos de cola, adotando-se padrões de corpo de prova e colagem, e o palito de madeira, isoladamente, escolhido para compor futuramente a estrutura dos elementos de treliças.

Pesagem de um corpo de prova

Corpos de prova antes da realização dos testes

Teste de flexão sendo realizado


Nessa postagem, os padrões de colagem serão chamados de: Cola 1.1, Cola 2.1, Cola 3.1. Já as estruturas de corpo de prova, já citadas: estrutura 1(EST.1), estrutura 2(EST.2) e Palito Único , sendo que a EST.2 foi apenas adotada para Cola 1.1  e o Palito Único não utilizou nenhum padrão de colagem.

Já nos ensaios de flexão, observou-se que, a Cola 1.1 apresentou maiores módulos de elasticidade e  uma média de tensão máxima superior às demais colagens, alcançando inclusive o valor máximo de 143,26 MPa, sendo esse 5 vezes maior do que a média das demais colagens. É possível que tal fenômeno seja uma consequência direta da utilização da EST.2, já que os pontos que acumulam tensão estão mais distribuídos ao longo da estrutura. Contudo, Cola 1.1 também teve os maiores coeficientes de variação nas grandezas calculadas. Após estudar os dados constatou-se que a disparidade seria uma consequência do 5° corpo de prova submetido à ensaio, que obteve o maior valor de módulo de elasticidade.Mas mesmo descartando esse corpo de prova das contas, ainda assim a média da tensão máxima é superior aos demais padrões.
Em azul, Tensão Máxima e em vermelho, Módulo de elasticidade


No ensaio de tração, novos padrões foram submetidos a testes visando testar a resistência das colagens, esses serão chamados de: Cola 1.2, Cola 2.2 e Cola 3.2. Em Cola 1.1 e Cola 1.2 foi utilizado o mesmo tipo de cola, contudo o corpo de prova era constituído por dois palitos, justamente pensando em testar com quanto de tensão a cola desgruda. 

Os resultados demonstraram que a Cola 1.2 possui sua tensão máxima maior do que os outros padrões, porém, sua tensão de escoamento e seu módulo de elasticidade se comportaram de maneira inversa, sendo inferior aos demais padrões. Uma justificativa para isso seria que a Cola 1.2 é muito tenaz, porém pouco rígido, possuindo uma grande zona de deformação plástica. Em contra partida, a Cola 2.2, que possui a segunda maior média de tensão máxima, obteve a maior tensão de escoamento e também o segundo menor módulo de elasticidade, vide resultados: 
Padrões Cola 1.2, Cola 2.2 e Cola 3.2 sucessivamente


Além desses padrões citados novamente os corpos de prova Cola 1.1, Cola 2.1 e Cola 3.1 foram submetidos aos testes.  Notou-se que o padrão que conseguiu uma maior média de tensão máxima fora o 3.1, que também obteve a menor média de Módulo de Elasticidade. Já a Cola 2.1 alcançou a maior média de módulo de elasticidade, tendo um máximo de 722 MPa, quase o dobro em relação aos outros padrões, possuindo inclusive a maior tensão de escoamento, demonstrado grande rigidez nesse padrão de corpo de prova. O comportamento de Cola 1.1 e Cola 3.1 tiveram resultados próximos, contudo Cola 1.1 teve a menor das médias referentes à tensão máxima, de apenas 15,89 MPa, vide os resultados:

Por último, novamente o padrão Palito Único voltou a ser submetido a ensaio, agora de tração. A seguir, será exposto os dados comparativos entre o ensaio de flexão e tração:





Nos relatórios finais, todos os dados aqui citados serão aprofundados, inclusive havendo a identificação de todos os padrões utilizados.

Agradecemos sua visita,
Grupo Histanai.







quinta-feira, 7 de novembro de 2013

Concurso "A ponte": Ideias para a Rampa.

No dia primeiro de novembro, fomos a um concurso, aberto ao público (ao qual estudantes de engenharia montam pontes para que suportem um determinado peso ou superior), em uma universidade de Salvador para pesquisar e entender alguns tipos de treliças. 

                                          Imagem 1: Treliças em uma ponte linear
Fonte: Própria
                                         
                                          Imagem 2: Treliças simples
Fonte: Própria

                                          Imagem 3: Estrutura em forma de arco
Fonte: Própria

                                           Imagem 4: Treliças 
Fonte: Própria

A ideia foi verificar qual dessas estruturas estava disposta a aguentar mais peso e tentar utilizar, a partir dessas experiências, algo parecido para o projeto de treliças da rampa. 

segunda-feira, 4 de novembro de 2013

Escolha do Material da Estrutura

A utilização de madeira no Brasil é uma questão problemática devido aos recursos legais necessários para a obtenção da mesma. Uma das formas menos burocráticas, entretanto, seria a utilização de madeira provinda de florestas plantadas. Especificamente no cenário baiano, existem mais florestas plantadas de Eucalipto e Pinhus, como pode ser verificado na tabela disponibilizada pela ABRAF (Associação Brasileira de Florestas Plantadas) em 2006:

Tabela do ABRAF: Área plantada com Pinhus e Eucaliptos em 2006




Contudo, ensaios de resistência mecânica e módulo de elasticidade que já foram realizados tanto com a madeira de Eucalipto, quanto Pinhus, demonstram a resistência superior do Eucalipto em relação aos dois. A exemplo, em “ZANGIÁCOMO, A. L. Estudo de elementos estruturais roliços de madeira. 2007. 70 f.” , ensaio com corpo de prova com dimensão reduzidas, tanto de flexão estática, quanto compressão elásticas, foram realizados com espécimes de Pinhus e Eucalipto, vide resultados abaixo.

Tabela de Resistência mecânica Pinhus x Eucaliptos:



Portanto, pensando nas complicações do cliente em obter os materiais necessários para a realização do projeto em escala real, escolheu-se utilizar, nas treliças desse, madeira provinda de florestas plantadas de Eucalipto, devido a sua maior resistência dentre as típicas florestas plantadas baianas e de sua fácil obtenção.

Referências Bibliográficas:



Posteriormente, será definido o material da placa que será utilizada para deslizamento dos tonéis, fechando o ciclo de definição de materiais.

Atenciosamente, 

Equipe Histanai





sábado, 26 de outubro de 2013

Cálculos de Dimensionamento e Carga Portante da Estrutura - Primeira Etapa


No dia 26/10/2013, a equipe Histanai realizou uma reunião para a discussão e execução acerca das dimensões e os cálculos iniciais sobre a rampa.

Os resultados obtidos na reunião, foram:


-Dimensões da estrutura

1)Tonel de Óleo

1.1)Dimensões Reais do tonel:
      Diâmetro do Tonel 544,25 mm
      Altura 687,76mm

1.2) Dimensões em Escala 1 : 9,3 do tonel
      Diâmetro: 58,52  ±2%mm
      Altura: 73,95 ±2%mm

1.3)Massa do tonel Real e em Escala de redução (9,3)²
            Real: 172,31 kg
      Escala: 1,99 kg

2) Rampa Transportadora

2.1) Dimensões Reais das Plataformas
       Largura: 2900 mm0
       Comprimento: 1200 mm

2.2)Dimensões em Escala 1 : 9,3 das plataformas
      Largura: 311,83 ±2% mm
      Comprimento: 129,03 ±2% mm             

2.3) Dimensões em escala 1 : 9,3 da rampa adotando ângulo máximo
       Largura: 311,83 ±2% mm
       Comprimento: 815,05 ±2% mm
       Altura da plataforma superior: 752,69 ±2% mm
       Altura da plataforma inferior: 107,53 ±2% mm

2.4) Carga Portante com coeficiente de segurança 3 e fator de redução (9,3)² das plataformas
       Plataforma Superior: 29,46 kg
       Plataforma Inferior: 23,48 kg




-Cálculos para definição dos ângulos máximo e mínimo da rampa:

 O tonel tombará pelo canto inferior esquerdo quando houver rotação no ponto O, independente da ocorrência de deslizamento quando houver um determinado ângulo crítico(θ) entre a rampa e o plano horizontal. Este ângulo pode ser calculado por relações trigonométricas, ou seja, Tgθ = R/(h/2).
Como os valores de R e h/2 são respectivamente iguais a 29,26 mm e 36,98 mm, então o valor de θ será de 38,36º.




Caso o valor desse ângulo seja ultrapassado, o torque (indicado por setas vermelhas na imagem acima) gerado pela componente do peso Px (que neste caso, irá gerar uma rotação no sentido anti-horário) será maior o que o torque gerado pela componente Py, acarretando no tombamento do tonel.

Em breve, após a escolha do material, novos cálculos com maior precisão serão realizados e disponibilizados pelo grupo Histanai.  Como por exemplo, coeficiente de atrito, novos diagramas de corpo livre, somatório dos momentos, momento da força de atrito e análises mais aprofundadas.

Agradecemos sua visita a nossa página,

Atenciosamente,

Grupo Histanai.




sexta-feira, 18 de outubro de 2013

Quem somos?

A Histanai Engenharia é uma empresa que está iniciando suas atividades no mercado industrial, com maior foco na idealização e construção de estruturas que possam facilitar a prestação de serviços de seu empreendimento.

Por que Histanai?
A escolha do nome é relacionado à origem da palavra. Histanai, vem do grego, que significa "ficar de pé". Como nosso projeto pioneiro será a construção de uma rampa a quais os tonéis terão de ficar de pé para descer a rampa, chegando à plataforma de escoamento.

Para contato, sugestões e críticas mande um e-mail para:
 Histanai Engenharia - pi.odesafio@gmail.com

sexta-feira, 11 de outubro de 2013

Projeto Integrador: Apresentação

Apresentação do projeto integrador da Faculdade de Tecnologia SENAI CIMATEC do curso de Engenharia Mecânica.
Disciplinas participantes: Estática, Metrologia e Materiais de Construção Mecânica I.

Professores(as): Targino Amorim, Ricardo Reis e Joyce Azevedo
Integrantes: Caio Amaral, Igor Morais, Felipe Calado e Raony Santana

O projeto integrador é uma atividade curricular interdisciplinar que visa desenvolver as competências que são adquiridas durante o período letivo, trazendo a importância da inter-relação dos aprendizados que estão sendo adquiridos no processo de formação tanto quanto o desenvolvimento da habilidade de realização de atividades em grupo.

O objetivoProjetar e fabricar, completamente em materiais poliméricos ou cerâmicos e com estrutura treliçada, uma rampa para o transporte de tonéis de óleo comestível de soja, em escala reduzida, segundo especificações descritas no enunciado:


A Histanai Engenharia é uma empresa iniciante no ramo de projetos e estruturas. Uma pequena empresa da agroindústria tem a necessidade de uma Rampa para Transporte de Tonéis de óleo comestível de soja, e os profissionais da nossa empresa serão responsáveis pela instalação de um novo sistema que interligará a Unidade Produtora à Unidade de Envase com maior eficiência. Estas unidades estão localizadas na margem da estrada de acesso pela qual chegarão os caminhões que levarão os tonéis. As características exigidas pelo cliente são:

-  A Rampa para Transporte deverá ser composta pela Plataforma Superior, conectada à Unidade de Envase, a Seção de Transporte por Deslizamento e uma Plataforma de Carregamento de caminhões.
-  A Plataforma Superior deverá ter 1,20 m de comprimento por 2,90 m de largura. Esta plataforma deverá comportar até 2 operadores que trabalharão com até 4 tonéis.
-      A Plataforma de Carregamento de caminhões deverá ter as mesmas dimensões da superior e terá até 2 operadores trabalhando com até 3 tonéis.
-      A estrutura de sustentação das Plataformas e da Seção de transporte deve ser treliçada.
-      A rampa deve ser o mais curta possível, porque a área disponível à margem da estrada para manobrar os caminhões é restrita, de maneira que quanto menos espaço a rampa tomar, melhor.
-   O comprimento máximo admissível para a Rampa para Transporte completa (Plataforma Superior, Seção de Transporte e Plataforma de Carregamento) é de 13 m.
-     Os tonéis serão transportados cheios e deverão deslizar em pé, na rampa seca, sem tombar ou rolar.
-     Os tonéis utilizados têm 544,25 mm de diâmetro e 687,76 mm de altura e são fabricados em chapas de aço carbono de 3 mm de espessura.
-     Para o dimensionamento das duas plataformas deve-se majorar a sua solicitação máxima utilizando um coeficiente de segurança de 3,00.

A empresa do ramo agroindustrial está disposta a contratar a Histanai Engenharia, mas, pelo fato deste ser o primeiro projeto da empresa iniciante, a contratante solicita o projeto e a fabricação de um protótipo em escala reduzida com um fator de redução dimensional de 9,3 para Provas de Conceito. A partir do memorial de cálculo e deste protótipo serão avaliados o método e os cálculos para o dimensionamento da estrutura treliçada, a capacidade de transporte da rampa e a eficiência do projeto no que diz respeito ao espaço ocupado pela rampa e à sua massa total."

Os requisitos do protótipo são: 
O protótipo deverá ser fabricado totalmente em material polimérico ou cerâmico e sua massa total não poderá ultrapassar 4,0 kg ± 2%. Todas as dimensões lineares e angulares, assim como a massa, definidas no projeto do protótipo deverão ter uma tolerância de fabricação de ± 2%.

Durante o desenvolvimento e execução do projeto, o blog apresentará as etapas através de postagens semanais. Os tópicos principais do cronograma da Histanai Engenharia são:

     
  •  descritivo técnico resumido;
  •  definição dos materiais do protótipo acompanhada de suas justificativas;
  •  ensaios de caracterização de propriedades de material; 
  • cálculos realizados (escalonamento, dimensionamento e transporte dos tonéis);
  •  modelo CAD 3D;
  •  descrição do processo de fabricação com fotos do protótipo sendo fabricado;
  •  medição das dimensões principais do protótipo; 
  • apresentação final;
  •  link de vídeos produzidos pela equipe e postados no youtube (pelo menos 1).