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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
ALEXANDRE LEO PAULI
LEONARDO SPEROTTO
THIAGO RICARDO RITA
PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADOR
CURITIBA
2016
ALEXANDRE LEO PAULI
LEONARDO SPEROTTO
THIAGO RICARDO RITA
PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADOR
Monografia apresentada ao curso de Bacharelado em Engenharia Mecânica da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito avaliativo à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso II. Orientador: Alexandre Lara
CURITIBA
2016
DEDICATÓRIA
Dedicamos este trabalho aos nossos familiares que nos apoiaram em todos
os momentos desta longa jornada.
RESUMO
Este projeto é composto por uma plataforma que movimenta-se em um perfil C
deslizante que a projeta para dentro do passadiço do elevador e é elevada por um sistema
mecânico de elevação. A necessidade de projetar esta ferramenta surgiu como uma
oportunidade de melhorar um processo de montagem. Foi realizada uma análise de risco de
segurança no processo de instalação de elevadores sem casa de máquinas e observou-se que
o sistema atual coloca o operador em alto risco ergonômico e de acidentes de trabalho. Este
projeto de conclusão do curso tem o objetivo principal de especificar e projetar uma ferramenta
que atualmente não existe no mercado, trata-se de uma plataforma elevatória para facilitar e
maximizar a segurança na instalação de elevadores sem casa de máquinas. Com esta
ferramenta será possível facilitar o primeiro passo da instalação dos elevadores. O projeto foi
realizado utilizando ferramentas de desenho em ambiente 3D, cálculos de resistência de
materiais, mecânica estática e elementos de máquinas, ferramentas de qualidade e processos
de elaboração de projetos como FMEA, benchmark e QFD. Ao término deste trabalho foi
possível projetar uma ferramenta eficiente, segura, viável financeiramente que atende as
normas vigentes e que aumenta significativamente a segurança dos profissionais de montagem
de elevadores sem casa de máquinas.
Palavras Chave: Plataforma Elevatória, Sistema de Içamento, Segurança em Sistemas de
Elevação.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – ELEVADOR HIDRÁULICO ..................................................................................................... 11
FIGURA 2 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO SEM ENGRENAGEM . 12
FIGURA 3 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO COM ENGRENAGEM 13
FIGURA 4 – ELEVADOR SEM CASA DE MÁQUINAS ............................................................................... 14
FIGURA 5 – ANDAIME FIXO ...................................................................................................................... 16
FIGURA 6 – ANDAIME DE MÃO FRANCESA ............................................................................................ 17
FIGURA 7 – PESCADOR ........................................................................................................................... 18
FIGURA 8 – ENTRADA DO PASSADIÇO .................................................................................................. 48
FIGURA 9 – CROQUI DA PLATAFORMA .................................................................................................. 49
FIGURA 10 – CONCEITO FINAL DA PLATAFORMA ................................................................................. 50
FIGURA 11 – POSICIONAMENTO E COLOCAÇÃO DO CONTRAPESO .................................................. 52
FIGURA 12 – POSICIONAMENTO DA PLATAFORMA NO PASSADIÇO .................................................. 53
FIGURA 13 – ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA ........................................................................................... 54
FIGURA 14 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA ............................................................ 55
FIGURA 15 – ELEVADOR DA PLATAFORMA ........................................................................................... 56
FIGURA 16 – ELEVADOR DA PLATAFORMA COM A DESCRIÇÃO ......................................................... 56
FIGURA 17 – TESOURAS E BARRAS ANTI-TORÇÃO.............................................................................. 57
FIGURA 18 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA BARRA DA TESOURA ................................................ 58
FIGURA 19 – BASE DA PLATAFORMA ..................................................................................................... 61
FIGURA 20 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - PERFIL QUADRADO ...................................................... 62
FIGURA 21 – PERFIL QUADRADO ........................................................................................................... 63
FIGURA 22 – GEOMETRIA DA PEÇA – PERFIL QUADRADO .................................................................. 65
FIGURA 23 – DIAGRAMA CORPO LIVRE - PERFIL U .............................................................................. 66
FIGURA 24 – GEOMETRIA DA PEÇA PERFIL U ....................................................................................... 68
FIGURA 25 – GUARDA CORPO DA PLATAFORMA ................................................................................. 70
FIGURA 26 – SISTEMA DE IÇAMENTO .................................................................................................... 72
FIGURA 27 – CATRACA ............................................................................................................................ 72
FIGURA 28 – SISTEMA AUXILIAR DE SEGURANÇA ............................................................................... 73
FIGURA 29 – CARRO E PLATAFORMA MÓVEL ....................................................................................... 74
FIGURA 30 – CROQUI DO SISTEMA DE DESLIZAMENTO ...................................................................... 74
FIGURA 31 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - VIGA C DESLIZANTE ..................................................... 75
FIGURA 32 – PERFIL C DESLISANTE ...................................................................................................... 76
FIGURA 33 – CROQUI DO SISTEMA ANTI RETORNO ............................................................................. 78
FIGURA 34 – CROQUI CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL ............................................................... 79
FIGURA 35 – CROQUI CONTRA PESO E TRAVAMENTO ....................................................................... 80
FIGURA 36 – CROQUI PERFIL C BASE .................................................................................................... 80
FIGURA 37 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE VIGA C DA BASE .............................................................. 81
FIGURA 38 – PERFIL C DA BASE ............................................................................................................. 83
FIGURA 39 – CROQUI DA VIGA ESTRUTURAL ....................................................................................... 84
FIGURA 40 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA VIGA ESTRUTURAL ................................................... 85
FIGURA 41 – GEOMETRIA DA VIGA ESTRUTURAL ............................................................................... 87
FIGURA 42 – LINHA NEUTRA DA VIGA ESTRUTURAL ........................................................................... 88
FIGURA 43 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA ............................................................ 89
FIGURA 44 – CONJUNTO DO CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL ................................................... 95
FIGURA 45 – CONJUNTO CARRO/PLATAFORMA MÓVEL E ELEVADOR DA PLATAFORMA ............... 96
FIGURA 46 – TESTE MOVIMENTAÇÃO TESOURAS ............................................................................... 98
FIGURA 47 – SISTEMA DE ROLDANAS ................................................................................................... 99
FIGURA 48 – TESTE SISTEMA DE SEGURANÇA .................................................................................... 99
FIGURA 49 – TESTE SISTEMA DE TRAVAMENTO ................................................................................ 100
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 - COMPILAÇÃO DOS RESULTADOS DA PESQUISA ................................................... 25
QUADRO 2 - BENCHMARKING ........................................................................................................ 28
QUADRO 3 - QUADRO COMPARATIVO DOS SISTEMAS ............................................................... 42
QUADRO 4 - ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE .................................. 43
QUADRO 5 - CASA DA QUALIDADE ................................................................................................ 44
QUADRO 6 - CASA DA QUALIDADE PROJETO PLATAFORMA ..................................................... 45
QUADRO 7 - CONJUNTOS E SUBCONJUNTOS DA PLATAFORMA .............................................. 51
QUADRO 8 – COEFICIENTES DE SEGURANÇA ............................................................................. 59
QUADRO 9 - CUSTO DO PROJETO ................................................................................................ 93
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1- FACILIDADE DE MONTAR O PESCADOR .................................................................. 20
GRÁFICO 2- FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME DE MÃO FRANCESA .................................. 20
GRÁFICO 3 - FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME FIXO ........................................................... 21
GRÁFICO 4- FACILIDADE DE UTILIZAR O PESCADOR ................................................................. 22
GRÁFICO 5- FACILIDADE DE UTILIZAR O ANDAIME DE MÃO FRANCESA .................................. 22
GRÁFICO 6- FACILIDADE DE UTILIZAR ANDAIME FIXO ............................................................... 23
GRÁFICO 7- RISCO DE ACIDENTES PESCADOR .......................................................................... 24
GRÁFICO 8- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME DE MÃO FRANCESA ........................................... 24
GRÁFICO 9- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME FIXO ..................................................................... 25
GRÁFICO 10- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA MECÂNICO ............................................. 30
GRÁFICO 11- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA PNEUMÁTICO ......................................... 30
GRÁFICO 12- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA HIDRÁULICO .......................................... 31
GRÁFICO 13- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA ELÉTRICO .............................................. 31
GRÁFICO 14- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA MECÂNICO .......................... 32
GRÁFICO 15- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO ..................... 32
GRÁFICO 16- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO ....................... 33
GRÁFICO 17- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO ........................... 33
GRÁFICO 18- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA MECÂNICO ............................................... 34
GRÁFICO 19- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO........................................... 34
GRÁFICO 20- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO ............................................ 35
GRÁFICO 21- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO ................................................ 35
GRÁFICO 22- PRECISÃO SISTEMA MECÂNICO ............................................................................ 36
GRÁFICO 23- PRECISÃO SISTEMA PNEUMÁTICO ........................................................................ 36
GRÁFICO 24- PRECISÃO SISTEMA HIDRÁULICO .......................................................................... 37
GRÁFICO 25- PRECISÃO SISTEMA ELÉTRICO .............................................................................. 37
GRÁFICO 26- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA MECÂNICO ................................................... 38
GRÁFICO 27- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO ............................................... 38
GRÁFICO 28- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO ................................................. 39
GRÁFICO 29- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO ..................................................... 39
GRÁFICO 30- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA MECÂNICO .......................................... 40
GRÁFICO 31- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA PNEUMÁTICO ...................................... 40
GRÁFICO 32- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO ........................................ 41
GRÁFICO 33- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA ELÉTRICO ............................................ 41
GRÁFICO 34- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DO PERFIL QUADRADO ..... 63
GRÁFICO 35- MOMENTO FLETOR DO PERFIL QUADRADO ......................................................... 64
GRÁFICO 36- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR PERFIL U .............................. 67
GRÁFICO 37- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA VIGA C DESLIZANTE ..... 76
GRÁFICO 38- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA VIGA C DA BASE ........... 82
GRÁFICO 39- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA VIGA ESTRUTURAL ....... 86
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
A.F.A. – Alma de fibra artificial
B – Base do perfil quadrado (externo)
b – Base do perfil quadrado (interno)
c – distância da linha neura [mm]
Cs – Coeficiênte de segurança
EPI - Equipamento de Proteção Individual
F – Força [N]
g – Aceleração da gravidade (9,81 m/s²)
GPa – Giga Pascal
H – Altura do perfil quadrado (externo)
h – Base do perfil quadrado (interno)
I – Momento polar de inércia [𝑚𝑚4]
I.P.S. – Improved Plow Steel
kg – kilograma
m – massa
mm – milímetro
M – Momento fletor [Nm]
Mo – Momento/torque
MPa – Mega Pascal
MRL – Machine Room Less
N – Newton
P – Peso
QFD - Quality Function Deployment (Casa da Qualidade)
Ra – Reação no ponto A
Rb – Reação no ponto B
Rc – Reação no ponto C
T – Tensão de ruptura
Ta – Tensão admissível
Te – Tensão de escoamento
𝜏 – Tensão de cisalhamento
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 7
2.HISTÓRIA E MODELOS DOS ELEVADORES ............................................................................ 9
2.1. MODELOS DE ELEVADORES ............................................................................................... 10
2.1.1. Elevador hidráulico ............................................................................................................... 11
2.1.2. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração sem engrenagem ........................... 12
2.1.3. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração com engrenagem ........................... 13
2.1.4. Elevador sem casa de máquinas ......................................................................................... 13
3.INSTALAÇÃO DE ELEVADORES SEM CASA DE MÁQUINA ................................................. 15
3.1 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME FIXO .............................................................. 15
3.2 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME DE MÃO FRANCESA .................................... 16
3.3 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO PESCADOR .................................................................... 17
4.JUSTIFICATIVA DA SOLUÇÃO ADOTADA .............................................................................. 19
4.1.PESQUISA EM RELAÇÃO ÀS SOLUÇÕES EXISTENTES NO MERCADO ........................... 19
4.1.1 Pesquisa em relação a dificuldade de montagem ................................................................. 19
4.1.2 Pesquisa em relação a facilidade de utilização ..................................................................... 21
4.1.3 Pesquisa em relação ao risco de acidentes .......................................................................... 23
4.1.4 Conclusão em relação aos sistemas existentes no mercado ................................................ 25
5.BENCHMARKING ...................................................................................................................... 27
6.PESQUISAS DE MERCADO ...................................................................................................... 29
6.1.PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE INSTALAÇÃO ............................................... 30
6.2.PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO .......................... 32
6.3.PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE OPERAÇÃO .................................................. 34
6.4.PESQUISA EM RELAÇÃO À PRECISÃO................................................................................ 36
6.5.PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA .................... 38
6.6.PESQUISA EM RELAÇÃO AO NÍVEL DE CONHECIMENTO DOS SISTEMAS ..................... 40
6.7.COMPARATIVO E DEFINIÇÃO DO SISTEMA ........................................................................ 42
6.8.PESQUISA DE ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE .................... 42
7.CASA DA QUALIDADE.............................................................................................................. 44
7.1.CLASSIFICAÇÃO DOS REQUISITOS EM GRAU DE IMPORTÂNCIA PARA O CLIENTE ..... 46
7.2.TRATATIVA DOS CONFLITOS RESULTANTES DA CASA DA QUALIDADE ........................ 46
7.2.1 Conflitos relacionados aos parâmetros altura do alcance de operação e capacidade de
elevação. ........................................................................................................................................ 46
7.2.2 Conflito relacionado aos parâmetros capacidade de elevação, resistência do material e
quantidade de componentes. ......................................................................................................... 47
8.PROJETO CONCEITUAL........................................................................................................... 48
8.1.PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADORES ................................. 49
8.2.FUNCIONAMENTO DA PLATAFORMA .................................................................................. 50
8.3.PLATAFORMA E CÁLCULO DE DIAGRAMA DE CORPO LIVRE .......................................... 51
8.4.APRESENTAÇÃO DOS SUBSISTEMAS E CÁLCULOS ......................................................... 55
8.5.ELEVADOR DA PLATAFORMA .............................................................................................. 55
8.5.1.Tesouras e barras anti - torção ............................................................................................. 57
8.5.1.1.Cálculo de estabilidade das tesouras ................................................................................. 57
8.5.1.2.Cálculo de estabilidade dos pinos ...................................................................................... 61
8.5.2.Base da plataforma ............................................................................................................... 61
8.5.2.1.Cálculo do perfil quadrado ................................................................................................. 62
8.5.2.2.Cálculo do perfil U .............................................................................................................. 66
8.5.3 Guarda corpo ........................................................................................................................ 69
8.5.4 Sistema de Içar ..................................................................................................................... 71
8.5.5 Sistema auxiliar de segurança .............................................................................................. 72
8.6 Carro e plataforma móvel ......................................................................................................... 73
8.6.1 Sistema de deslizamento ...................................................................................................... 74
8.6.2 Sistema de travamento anti - retorno .................................................................................... 78
8.7 Contrapeso e viga estrutural .................................................................................................... 78
8.7.1 Sistema de contrapeso e travamento da plataforma ............................................................. 79
8.7.2 Perfil C base .......................................................................................................................... 80
8.7.3. Cálculo de estabilidade do perfil C da base. ........................................................................ 81
8.7.4. Viga estrutural e espaço para transporte ............................................................................ 84
8.7.5. Diagrama de estabilidade da plataforma .............................................................................. 89
9.FMEA .......................................................................................................................................... 91
9.1 FMEA SYSTEM ....................................................................................................................... 91
9.2 FMEA DESIGN ........................................................................................................................ 91
10.CUSTO PRELIMINAR DO PROJETO ...................................................................................... 92
11.PROTÓTIPO ............................................................................................................................. 94
11.1 TESTE DO PROTÓTIPO ....................................................................................................... 97
CONCLUSÃO .............................................................................................................................. 102
REFERÊNCIAS ........................................................................................................................... 103
ANEXO A ..................................................................................................................................... 105
ANEXO B ..................................................................................................................................... 106
ANEXO C ..................................................................................................................................... 107
ANEXO D ..................................................................................................................................... 108
7
1. INTRODUÇÃO
O mercado vive uma mudança contínua onde a competitividade acirrada
busca ideias inovadoras a fim de utilizá-las como diferencial frente a concorrência.
Os problemas que surgem no dia a dia necessitam cada vez mais de
soluções inteligentes que agregadas ao fator sustentabilidade tragam uma solução
definitiva com incrementos de produtividade, segurança e qualidade, sempre com o
foco de competitividade. Nesta busca por soluções de problemas e melhorias nos
processos e produtos, muitos conceitos de várias áreas de conhecimento são
aplicados com o objetivo de solucionar o problema com a ferramenta ou produto
mais adequada possível.
O trabalho apresentado busca a solução de um problema que acontece
numa das etapas de instalação de elevadores através da construção de uma
plataforma elevatória que auxilie a instalação durante esta operação que se mostra
arriscada, mas essencial para que o elevador funcione perfeitamente.
Desde o princípio da utilização de elevadores como sistemas de transporte
vertical de cargas e pessoas, um dos grandes desafios é deixá-los cada vez mais
seguros em todas as fases de sua vida útil que englobam construção, instalação,
manutenção e funcionamento. Dentre estas fases, a de construção e a de
funcionamento são as que mais se aprimoraram ao longo do tempo, tendo em vista
que a construção envolve vários outros processos que se aperfeiçoam
constantemente e o funcionamento tem interface direta com o consumidor final, o
que exige constantes mudanças e adequações.
Nas outras duas fases, de instalação e manutenção, muitos pontos foram
melhorados, mas existem alguns fatores latentes envolvidos no que diz respeito à
redução de custos e principalmente redução de riscos operacionais de segurança e
ergonomia, sendo que estes dois últimos são uma grande preocupação, levando em
conta que a atividade está diretamente relacionada a altura e existe o risco iminente
de queda, somando-se à dificuldade de manuseio das ferramentas na instalação.
Ainda tratando da fase de instalação, várias etapas são envolvidas no processo e
dentre elas a de pré-instalação dos equipamentos no passadiço, que consiste em
posicionar componentes nos ganchos de içar localizados no topo da laje do
passadiço. Esta etapa é primordial e apresenta grandes riscos, tendo em vista que
8
até este momento só existem os ganchos para içar dentro do passadiço e a partir da
colocação dos equipamentos nestes ganchos é que o elevador poderá ser montado.
Os recursos atuais apresentados para a etapa do processo de pré-instalação
apresentam-se úteis e buscam mitigar os riscos envolvidos no processo, porém
acabam impactando em outros fatores envolvidos como custo e tempo. As soluções
existentes vão desde o içamento dos equipamentos de pequena proporção por
"pescadores", passando por andaimes montados dentro do passadiço até
plataformas fixadas nas paredes do passadiço. Todas as soluções apresentam
vantagens e desvantagens na sua utilização no que diz respeito a custo e segurança
da operação e a análise das vantagens e desvantagens em relação às soluções
permitem constantes aprimoramentos o que abre oportunidade para o trabalho
proposto.
Através do uso de conceitos de física, resistência dos materiais, mecânica,
elementos de máquinas, projetos mecânicos, práticas de mercado e outros
necessários, procura-se a construção do projeto mais viável que solucione o
problema. Com a realização de pesquisas de mercados e interpretações dos
resultados busca-se verificar a necessidade do mercado e apresentar a solução que
melhor atenda às necessidades dos clientes e usuários. Ao final, esta solução será
transformada em realidade com a construção de um protótipo para verificar os
resultados esperados e unir a teoria estudada com a prática.
9
2. HISTÓRIA E MODELOS DOS ELEVADORES
O elevador é um meio de transporte essencial no dia a dia da humanidade e
toda a evolução que se obteve nas construções verticais tem como base a
existência dos elevadores.
O conceito de elevador é muito antigo e sua história se confunde com a
história da empresa Elevadores OTIS. O considerado “pai” do elevador de
segurança, Elisha Graves Otis fundou a empresa em 1853, na cidade de Yonkers na
grande Nova York após ter inventado um mecanismo de segurança para uma
plataforma de elevação. Ele sonhou com edifícios altos, elegantes e capazes de
alcançar o céu, pois naquele tempo as construções ainda tinham limitações
extremas de crescimento e eram acanhadas e baixas. A primeira venda de um
elevador pela empresa aconteceu quando Benjamin Newhouse, proprietário de uma
fábrica de móveis da cidade de Nova York, comprou a invenção de Otis pelo preço
de US$ 300, neste mesmo ano mais duas unidades foram vendidas. Na sequência
as vendas estagnaram e em maio de 1854 ele resolveu fazer uma demonstração
pública para apresentar o produto. Sobre uma plataforma acima de uma multidão no
Palácio de Cristal de Nova York, o pragmático mecânico chocou a todos quando
dramaticamente cortou a única corda que suspendia a plataforma onde estava e a
mesma caiu por alguns centímetros parando na sequência. Seu revolucionário freio
de segurança impediu a plataforma de se chocar contra o solo e desta forma a OTIS
iniciou literalmente a indústria de elevadores. Em 1857, o E. V Haughwout & Co,
localizado em Nova York, foi o primeiro edifício do mundo a instalar um elevador de
passageiros da OTIS.
O senhor Otis faleceu em 1861 durante a epidemia de difteria, e seus dois
filhos assumiram o comando da empresa, neste mesmo ano a empresa patenteou o
primeiro elevador com motor a vapor do mundo. Após alguns anos muitos outros
avanços foram feitos e o mais relevante acabou sendo que os elevadores
começaram a utilizar eletricidade no lugar de vapor, uma mudança que começou a
acontecer na década de 1880. O elevador elétrico foi patenteado por Alexander
Miles em 1887, ainda que um tenha sido construído pelo inventor alemão Werner
von Siemens em 1880. Mesmo assim a OTIS ainda estaria presente nos edifícios e
monumentos mais importantes do mundo, em 1902 instalou elevadores no prédio
10
Flatiron Building de 20 andares, um dos primeiros arranha-céus na cidade de Nova
York, em 1906 instalou seu primeiro elevador no Brasil no Palácio das Laranjeiras, o
prédio oficial do Governo do Rio de Janeiro; em 1912 instalando elevadores no
Woolworth Building, prédio de 60 andares na cidade de Nova York e na Torre
Lacerda em Salvador, ligando as partes baixa e alta da cidade. Continuando sua
crescente evolução em 1916 instalou o primeiro sistema de controle com “memória”
no St. Luke’s Hospital em Chicago, permitindo a operação automática sem cabineiro.
Em 1931 instalou elevadores no Empire State Building na cidade de Nova York e em
1948 lançou o sistema de elevador eletrônico automático, por fim em 1967 instalou
255 elevadores e 71 escadas rolantes no World Trade Center na cidade de Nova
York.
No Brasil a OTIS iniciou suas atividades em 1887 com representantes locais
que lançaram as bases para um negócio que transformaria os horizontes não só do
país e, sim, de toda a América Latina. Começava nesta época no Brasil, uma viagem
às alturas e a entrada de empresas de elevadores ajudaram a acelerar o processo
de evolução do transporte vertical, redefinindo completamente o conceito nacional
de construção e a própria urbanização de suas principais cidades. Era o início de
uma revolução dos costumes, da arte e da arquitetura, pois aqui, da mesma forma
como já ocorrera em quase todos os lugares do mundo, antes da implantação da
tecnologia do transporte vertical a altura máxima dos prédios não ultrapassava o
terceiro andar. (OTIS, 2015).
2.1. MODELOS DE ELEVADORES
Como todos os meios de transportes, os elevadores vieram sofrendo
contínuas inovações tecnológicas ao longo do tempo com a finalidade de melhorar a
segurança, atingir maiores alturas, aumentar a velocidade do percurso e ser mais
sustentáveis. Desta forma, as empresas fabricantes de elevadores moldaram-se a
fim de atender a demanda solicitada pelo cliente final resultando em edifícios mais
tecnológicos e progresso construtivo. (OTIS, 2015)
Atualmente no mercado de elevadores existe uma ampla gama de modelos
para atender as necessidades das construções, sejam elas edifícios ou residências.
Estes elevadores podem ser divididos basicamente em hidráulicos, com casa de
11
FIGURA 1 – ELEVADOR HIDRÁULICO
máquinas e máquina de tração (sem e com engrenagem) e sem casa de máquinas
(MRL – Machine Room Less). A seguir estes modelos serão descritos.
2.1.1. Elevador hidráulico
Como o próprio nome já diz, esses equipamentos são movidos por um
sistema hidráulico (pistão) que geralmente fica localizado na parte inferior do
equipamento.
São equipamentos que tem um funcionamento suave, proporcionando uma
viagem confortável para o usuário, não precisam de casa de máquinas, não utilizam
sistema de contrapeso e são bem econômicos no consumo de energia, pois a
descida é feita através da gravidade e por este motivo são equipamentos
recomendados para instalar em residências. Devido ao pistão que faz o sistema de
tração este tipo de equipamento tem algumas limitações técnicas e não pode ser
utilizado para atender prédios muito altos.
A figura 1 apresenta um elevador hidráulico.
FONTE: DALCAR, 2015, p.1
12
FIGURA 2 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO
SEM ENGRENAGEM
2.1.2. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração sem engrenagem
Esse tipo de equipamento é tracionado através de cabos de aço e utiliza
uma máquina de tração sem engrenagem, conhecida como gearless.
(...) os cabos de aço passam pelo topo do carro e envolvem a polia de tração que possui ranhuras especiais. A outra ponta dos cabos passa pelo contrapeso que se movimenta para cima e para baixo no passadiço através de suas próprias guias. A combinação do peso do elevador e do contrapeso pressiona os cabos na polia, fornecendo a tração necessária para que a polia gire. (Otis, 2015, p.1)
Estes elevadores conseguem operar com velocidades acima de 2,5 m/s
permitindo que a engenharia civil conseguisse projetar grandes construções.
A figura 2 apresenta um elevador com casa de máquinas e máquina de
tração sem engrenagem.
FONTE: OTIS, 2015, p.1
13
FIGURA 3 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO
COM ENGRENAGEM
2.1.3. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração com engrenagem
Esse modelo de elevador é muito parecido com o elevador apresentado na
figura dois, o que o diferencia é o sistema de redução que faz parte da máquina de
tração.
A vantagem de se ter uma unidade redutora segundo Otis (2015, p.1) é “que
unidade redutora de engrenagem oferece a vantagem de requerer menos potência
para mover a polia”.
A figura 3 apresenta um elevador com casa de máquinas e máquina de
tração com engrenagem.
FONTE: OTIS, 2015, p.1
2.1.4. Elevador sem casa de máquinas
De acordo com Luz (2010) “este elevador é considerado uma revolução no
mercado até hoje, pois mudou todo o conceito de elevadores que se conhece e os
primeiros elevadores sem casa de máquinas surgiram no início do século 21”.
14
FIGURA 4 – ELEVADOR SEM CASA DE MÁQUINAS
O objetivo de equipamento sem casa de máquinas é eliminar a construção
desta nos edifícios e instalar todos os componentes dentro do passadiço. Segundo
Luz (2010, p.1) “não havendo a necessidade de casa de máquinas no topo dos
edifícios arquitetos podem aproveitar melhor os espaços e construtores podem
reduzir os custos de material e mão de obra”. Outra evolução neste equipamento foi
a substituição dos cabos de tração pelas cintas de aço revestidas com poliuretano,
sendo que estas cintas são muito mais flexíveis e assim foi possível diminuir as
polias de tração e o tamanho dos motores e máquinas. A evolução deste elevador
trouxe mais ganhos.
Esta flexibilidade acabou possibilitando o desenvolvimento de máquinas mais compactas, 70% menor em tamanho em relação às dos elevadores convencionais. Soma-se ainda o fato de que as cintas dispensam o uso de óleos lubrificantes, aspecto que contribui para evitar a degradação do meio ambiente. (LUZ, 2010, p.1)
Como toda evolução, podem aparecer resultados positivos como os já
citados anteriormente e também aspectos negativos que neste caso se apresentam
na ausência da casa de máquinas que impactou diretamente no processo da
instalação destes elevadores.
A figura 4 representa um elevador sem casa de máquinas.
FONTE: OTIS, 2015, p.1
15
3. INSTALAÇÃO DE ELEVADORES SEM CASA DE MÁQUINA
O processo de instalação e montagem de elevadores sem casa de máquinas
envolve muitos riscos, dentre eles o mais iminente é o de queda do montador. Com
a eliminação da casa de máquinas, a etapa de içamento dos componentes do
elevador que era feita de dentro da casa de máquinas passou a ser realizada na
última parada do elevador. Desta forma, o montador se expõe ao risco de acidentes
tendo em vista que ele trabalha no último andar do prédio ao lado do passadiço do
elevador e mesmo que ele siga todas as normas de segurança, a condição
ergonômica de trabalho não é a ideal. Outra questão que expõe o operador, é que
com a compactação dos equipamentos a quantidade de operadores para realizar a
etapa inicial de instalação no último andar do prédio foi reduzida para um operador,
aumentando a exposição ao risco tendo em vista que se algo der errado não existe
ninguém para tomar uma ação imediata.
Inovações no processo de instalação estão em desenvolvimento, mas é
regra que o processo de montagem deste tipo de elevadores seja parecido na
maioria das empresas fabricantes de elevadores. Estas empresas fornecem todos
os ferramentais, EPI (Equipamento de Proteção Individual), manuais de montagem e
alertas de riscos. A montagem se inicia com a colocação de um guincho elétrico no
teto do passadiço em ganchos existentes e, após isso, todo o elevador é montado
debaixo para cima dentro do passadiço. Na etapa de colocação do guincho, o
operador precisa se projetar dentro do passadiço para "pescar" o gancho e colocar o
equipamento inicial. Para isso as empresas fornecem equipamentos de acordo com
a característica da construção. A seguir, três dos equipamentos mais usuais serão
apresentados e em seguida suas vantagens e desvantagens serão avaliadas numa
pesquisa de mercado. Os três equipamentos são: Andaime fixo, andaime de mão
francesa e pescador para içar.
3.1 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME FIXO
Este equipamento consiste em um andaime fixo com alcance máximo de 20
metros de altura que é montado desde a primeira parada do passadiço. Sua
característica é de ter um nível de segurança médio para montagem e baixo para
16
FIGURA 5 – ANDAIME FIXO
operação da tarefa, porém demanda muito tempo para montagem e desmontagem
sendo necessários em média dois dias para montar e dois dias para desmontar e
uma equipe de quatro pessoas envolvidas no processo de montagem.
A figura 5 mostra o andaime fixo.
FONTE: BRANAÇO, 2015, p.1
3.2 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME DE MÃO FRANCESA
Este equipamento consiste num andaime instalado dentro do passadiço na
última parada ancorado por uma mão francesa na base do próprio passadiço. A
principal característica deste sistema é que como ele é montado na última parada
ele não possui limitação de altura em relação ao número de paradas do prédio,
porém como ele está na base da última parada os ganchos que devem ser
alcançados ficam em uma altura aproximada de 3,7 metros fazendo-se necessário
utilizar um segundo sistema alternativo de elevação para que o operador alcance os
ganchos no topo do passadiço.
A figura 6 mostra o andaime de mão francesa.
17
FIGURA 6 – ANDAIME DE MÃO FRANCESA
FONTE: EQUIPAMENTOS, 2015, p. 1
3.3 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO PESCADOR
Este equipamento consiste em um pescador que é utilizado pelo montador
com o qual ele "pesca" os ganchos no topo da laje para fixação de acessórios. Este
equipamento é de fácil transporte e montagem sendo necessário apenas quinze
minutos nestas duas etapas, o problema é que ele oferece um risco ergonômico
muito alto, pois o montador coloca 20 kg de acessórios na ponta de um varão de
aproximadamente quatro metros e o projeta para dentro do passadiço, o que resulta
num esforço muito grande, sem contar no risco de queda.
A figura 7 mostra a utilização de um pescador.
18
FIGURA 7 – PESCADOR
FONTE: OTIS 2015, p.5
19
4. JUSTIFICATIVA DA SOLUÇÃO ADOTADA
Frente às três soluções existentes no mercado e focando nas necessidades
das empresas que montam elevadores e dos montadores que trabalham no dia a dia
com estes componentes, uma pesquisa de percepção de mercado foi realizada a fim
de direcionar qual dos equipamentos deveria servir de base para conceituação do
projeto proposto. A pesquisa foi realizada com a aplicação de questionário onde as
soluções existentes passaram por uma análise a fim de verificar quais seriam os
itens que os montadores apontavam como os mais importantes na utilização.
4.1. PESQUISA EM RELAÇÃO ÀS SOLUÇÕES EXISTENTES NO MERCADO
A pesquisa em relação às soluções existentes no mercado foi realizada com
profissionais da área de instalação de elevadores de diferentes faixas de idade e
experiência no ramo. Foi aplicado um questionário sobre os três tipos de sistemas
para colocação dos ganchos existentes atualmente onde foram questionados os
seguintes pontos: Facilidade de montagem, facilidade de utilização e em relação a
riscos de acidente. Foi solicitado aos pesquisados para dar seu feedback
classificando cada questão numa faixa de 1 (péssimo), 2 (Ruim), 3 (regular), 4 (bom)
e 5 (excelente).
A partir da pesquisa foram compiladas as informações e inseridas em
gráficos para serem analisadas e assim verificadas os resultados.
4.1.1 Pesquisa em relação a dificuldade de montagem
A primeira pergunta realizada em relação a cada sistema existente no
mercado foi: Qual a percepção do montador em "relação à dificuldade de montar"? E
a seguir serão apresentados os resultados.
20
O Gráfico 1 apresenta o resultado da percepção em relação ao pescador.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
O Gráfico 2 apresenta o resultado da percepção em relação ao andaime de
mão francesa.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 1- FACILIDADE DE MONTAR O PESCADOR
GRÁFICO 2- FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME DE MÃO
FRANCESA
21
O Gráfico 3 apresenta o resultado da percepção em relação ao andaime fixo.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Em relação aos resultados obtidos com esta pergunta, o que se percebe é
que o montador vê maior facilidade na montagem do pescador, seguido pelo
andaime de mão francesa e por último o andaime fixo.
4.1.2 Pesquisa em relação a facilidade de utilização
A segunda pergunta foi relacionada à facilidade de utilizar cada recurso e os
resultados foram obtidos conforme apresentado a seguir.
GRÁFICO 3 - FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME FIXO
22
O gráfico 4 apresenta os resultados desta pergunta em relação ao pescador.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
O gráfico 5 apresenta as respostas para a pergunta em relação ao andaime
de mão francesa.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 4- FACILIDADE DE UTILIZAR O PESCADOR
GRÁFICO 5- FACILIDADE DE UTILIZAR O ANDAIME DE MÃO
FRANCESA
23
O gráfico 6 apresenta as respostas para a pergunta em relação ao andaime
fixo.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Em relação aos resultados obtidos com esta pergunta, o que se percebe é
que o montador vê maior facilidade na utilização do andaime de mão francesa
seguido pelo andaime fixo e por último pelo pescador.
4.1.3 Pesquisa em relação ao risco de acidentes
A terceira pergunta foi relacionada aos riscos de acidentes em utilizar cada
recurso e os resultados foram obtidos conforme apresentado a seguir.
O gráfico 7 apresenta as respostas para a pergunta sobre o risco de
acidente com a utilização do pescador.
GRÁFICO 6- FACILIDADE DE UTILIZAR ANDAIME FIXO
24
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
O gráfico 8 apresenta as respostas para a pergunta sobre o risco de
acidente com a utilização do andaime de mão francesa.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
O gráfico 9 apresenta as respostas para a pergunta sobre o risco de
acidente com a utilização do andaime fixo.
GRÁFICO 7- RISCO DE ACIDENTES PESCADOR
GRÁFICO 8- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME DE MÃO FRANCESA
25
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Em relação aos resultados obtidos com esta pergunta, o que se percebe é
que o montador vê menor risco na utilização do andaime de mão francesa seguido
pelo andaime fixo e por último pelo pescador.
4.1.4 Conclusão em relação aos sistemas existentes no mercado
Após a elaboração da pesquisa e compilação dos dados de cada pergunta
realizada, as informações foram agrupadas no quadro 1 para facilitar a visualização
e interpretação.
GRÁFICO 9- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME FIXO
QUADRO 1 - COMPILAÇÃO DOS RESULTADOS DA PESQUISA
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
26
Analisando o quadro apresentado, pode-se concluir que a solução que
melhor atende aos requisitos do montador é o andaime de mão francesa, que
apresentou atendimento total em dois requisitos e parcial num terceiro. Com base
nos resultados desta pesquisa, uma nova etapa do trabalho é proposta, a melhoria
do andaime de mão francesa para transformá-lo numa plataforma elevatória para
montagem de elevador.
27
5. BENCHMARKING
Benchmarking é uma ferramenta utilizada para o desenvolvimento e
melhoria de produtos e processos. Consiste na avaliação de desempenho de
empresas, produtos e processos com resultados de destaque no mercado e
desempenho superior à concorrência e na aprendizagem das experiências de
empresas similares ou concorrentes, organizando a prática com a finalidade de
comparar desempenhos e identificar oportunidades de melhorias e atuações.
A literatura a respeito cita que existem muitos tipos de benchmarking
considerando como os principais: Benchmarking Interno, Benchmarking externo,
Benchmarking não competitivo, Benchmarking competitivo, Benchmarking de
desempenho, Benchmarking de práticas. (SLACK, 2008).
Para elaboração do benchmarking do trabalho foram coletados dados dos
tipos de acionamentos possíveis de serem aplicados numa plataforma de elevação.
Os sistemas pesquisados foram: Sistema de elevação mecânica; Sistema de
elevação pneumática; sistema de elevação hidráulica; sistema de elevação elétrico.
O quadro 2 apresenta o benchmarking realizado com os sistemas existentes.
28
A partir da elaboração do benchmarking as opções do mercado são
conhecidas, apresentando o que o mercado oferece, informando a direção que o
projeto em desenvolvimento deve seguir.
QUADRO 2 - BENCHMARKING
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
29
6. PESQUISAS DE MERCADO
A pesquisa de mercado é uma ferramenta utilizada para perceber a forma
com que o mercado está respondendo a um produto existente ou como ele deseja
que um produto atenda às suas necessidades. As informações levantadas em cada
pesquisa geram indicadores que permitem a análise e tomada de decisões.
Em resumo uma pesquisa de mercado pode ser realizada em nove passos: Definição do público alvo e objetivo da pesquisa; Definição da coleta de dados; Definição do método de pesquisa e de dados primários; Definição da amostra; Elaboração dos instrumentos de pesquisa; Aplicação da pesquisa; Tabulação dos dados; Elaboração do relatório final e; Tomada de decisão. (GOMES 2005).
As definições apresentadas nestes nove passos permitem que os dados de
saída sejam interpretados, mas tão importante quanto a interpretação é a
delimitação dos assuntos pesquisados, tendo em vista que se não houver
delimitação as demais etapas podem ser prejudicadas em função da quantidade de
informação desordenada resultante.
A pesquisa de mercado para o projeto apresentado foi realizada com
profissionais que atuam no ramo de instalação de elevadores aplicando-se um
formulário com questões relativas à facilidade de instalar os sistemas, tempo para
colocá-lo em operação, facilidade de manuseio, precisão, tempo para elevação e
nível de conhecimento relativo ao sistema. Além disso, foram elencados onze
requisitos importantes relativos aos sistemas para serem classificados, o que
resultou na estratificação e definição do grau de importância de cada item para o
cliente usuário.
A seguir serão apresentados os resultados da pesquisa.
30
6.1. PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE INSTALAÇÃO
A primeira pergunta elaborada foi em relação à facilidade de instalação dos
sistemas e obteve os resultados apresentados nos gráficos 10, 11, 12 e 13.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 10- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA MECÂNICO
GRÁFICO 11- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA PNEUMÁTICO
31
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como resultado da pesquisa em relação à facilidade para instalação obteve-
se a seguinte classificação:
1º - Sistema mecânico;
2º - Sistema elétrico;
3º - Sistema pneumático;
4º - Sistema hidráulico.
GRÁFICO 12- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA HIDRÁULICO
GRÁFICO 13- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA ELÉTRICO
32
6.2. PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO
A segunda pergunta elaborada foi em relação ao tempo para colocar em
operação os sistemas e obteve os resultados apresentados nos gráficos 14, 15, 16 e
17.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 14- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA
MECÂNICO
GRÁFICO 15- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA
PNEUMÁTICO
33
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como resultado da pesquisa em relação ao tempo para colocar em
operação obteve-se a seguinte classificação:
1º - Sistema mecânico;
2º - Sistema elétrico;
3º - Sistema pneumático;
4º - Sistema hidráulico.
GRÁFICO 16- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA
HIDRÁULICO
GRÁFICO 17- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA
ELÉTRICO
34
6.3. PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE OPERAÇÃO
A terceira pergunta elaborada foi em relação à facilidade de operação dos
sistemas e obteve os resultados apresentados nos gráficos 18, 19, 20 e 21.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 18- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA MECÂNICO
GRÁFICO 19- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO
35
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como resultado da pesquisa em relação a facilidade de operação obteve-se
a seguinte classificação:
1º - Sistema pneumático;
2 º - Sistema hidráulico;
3º - Sistema elétrico;
4º - Sistema mecânico.
GRÁFICO 20- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO
GRÁFICO 21- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO
36
6.4. PESQUISA EM RELAÇÃO À PRECISÃO
A quarta pergunta elaborada foi em relação à precisão dos sistemas e
obteve os resultados apresentados nos gráficos 22, 23, 24 e 25.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 22- PRECISÃO SISTEMA MECÂNICO
GRÁFICO 23- PRECISÃO SISTEMA PNEUMÁTICO
37
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como resultado da pesquisa em relação à precisão obteve-se a seguinte
classificação:
1º - Sistema mecânico;
2º - Sistema elétrico;
3º - Sistema pneumático;
4º - Sistema hidráulico.
GRÁFICO 24- PRECISÃO SISTEMA HIDRÁULICO
GRÁFICO 25- PRECISÃO SISTEMA ELÉTRICO
38
6.5. PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA
A quinta pergunta elaborada foi em relação ao tempo para elevação da
plataforma e obteve os resultados apresentados nos gráficos 26, 27, 28 e 29.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 26- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA MECÂNICO
GRÁFICO 27- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO
39
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como resultado da pesquisa em relação ao tempo de elevação obteve-se a
seguinte classificação:
1º - Sistema pneumático;
2º - Sistema hidráulico;
3º - Sistema elétrico;
4º - Sistema mecânico.
GRÁFICO 28- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO
GRÁFICO 29- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO
40
6.6. PESQUISA EM RELAÇÃO AO NÍVEL DE CONHECIMENTO DOS SISTEMAS
A sexta pergunta elaborada em relação ao nível de conhecimento dos
sistemas obteve os resultados apresentados nos gráficos 30, 31, 32 e 33.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 30- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA MECÂNICO
GRÁFICO 31- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA PNEUMÁTICO
41
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como resultado da pesquisa em relação ao nível de conhecimento dos
sistemas obteve-se a seguinte classificação:
1º - Sistema mecânico;
2º - Sistema elétrico;
3º - Sistema hidráulico;
4º - Sistema pneumático
GRÁFICO 32- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO
GRÁFICO 33- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA ELÉTRICO
42
6.7. COMPARATIVO E DEFINIÇÃO DO SISTEMA
Com base em toda a pesquisa realizada anteriormente foi elaborado um
quadro comparativo para definição do melhor sistema. O quadro 3 apresenta esta
comparação.
QUADRO 3 - QUADRO COMPARATIVO DOS SISTEMAS
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como melhor opção de sistema de içamento destacou-se o sistema
mecânico por ser um sistema simples e fácil de operar sem a necessidade de
recursos adicionais para seu funcionamento. Em função desta "facilidade de
operação" este sistema se apresenta como o mais indicado para o projeto proposto.
6.8. PESQUISA DE ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE
Como último item da pesquisa de mercado, onze requisitos foram elencados
e foi solicitado aos pesquisados que atribuíssem uma classificação de importância
43
para estes. Após obtenção dos resultados foi realizada um ranking que é
demonstrado no quadro 4.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
A classificação dos requisitos e o peso da importância atribuída a cada um
servem como informação de entrada para o próximo passo no andamento do
projeto. Tanto os requisitos quanto a importância resultante da pesquisa farão parte
da casa da qualidade como necessidade do consumidor.
Requisitos Importância
Baixo Tempo de Montagem 13,45%
Facilidade de Montagem 11,64%
Segurança 11,45%
Aquisição (custo) 9,64%
Melhoria na Ergonomia 8,91%
Facilidade de Transporte/Movimentação 8,00%
Treinamento para Operação 8,00%
Facilidade no Manuseio 8,00%
Manutenção (custo) 8,00%
Treinamento para Montagem 7,82%
Atendimento a Maior Gama de Elevadores 5,09%
Total 100,00%
QUADRO 4 - ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE
44
7. CASA DA QUALIDADE
A casa da qualidade é uma ferramenta que tem a função de transformar as
necessidades do cliente em requisitos de produto, relacionando cada necessidade
em função de cada requisito.
O quadro 5 apresenta uma casa da qualidade e os cinco parâmetros a
serem preenchidos em relação aos requisitos de produto e a necessidade do
consumidor.
FONTE: CHENG, 2007, p.31
Em cada letra representada nos quadros na casa da qualidade devem ser
preenchidas de acordo com os seguintes componentes: A - Necessidades do
consumidor, B - Identificação do grau de importância para o cliente, C - Parâmetros
de projeto e, D - Relações entre as necessidades do consumidor e parâmetros de
projeto.
Em resumo a casa da qualidade trata da conversão dos requisitos do
consumidor em características de qualidade do produto desdobrando
sistematicamente as relações entre os requisitos do consumidor e as características
do produto. Esses desdobramentos iniciam-se com cada mecanismo e se estendem
QUADRO 5 - CASA DA QUALIDADE
45
para cada componente ou processo. A qualidade global do produto resulta em
função desta rede de relações. (AKAO 1990).
No projeto em desenvolvimento, a casa de qualidade foi utilizada para
auxiliar na tomada de decisão em relação ao produto. Todas as necessidades do
consumidor e os parâmetros do projeto foram relacionados resultando numa diretriz
para o desenvolvimento do produto. O quadro 6 apresenta a casa da qualidade do
projeto proposto.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
fortemente positivo
fortemente negativo
Direção de Relação
Núm
ero
da li
nha
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 1
1 5 5 0 3 5 5 3 0 3 5 3 0 5 1 0,13 0,67
2 5 5 0 1 5 5 3 0 3 5 5 0 5 1 0,12 0,58
3 3 0 3 3 5 0 3 0 1 5 1 5 3 0 0,08 0,23
4 5 5 3 1 3 5 3 0 1 3 5 3 5 5 0,08 0,40
5 5 5 3 5 1 3 5 0 5 3 5 0 3 3 0,09 0,45
6 1 1 5 5 1 0 0 3 5 1 3 5 1 5 0,11 0,11
7 0 0 3 5 0 0 3 0 5 3 1 5 1 1 0,08 0,00
8 0 1 5 5 1 0 0 0 3 1 1 3 1 1 0,08 0,00
9 0 0 5 5 0 0 3 0 5 1 0 0 0 3 0,05 0,00
10 5 3 1 3 0 0 5 5 5 3 5 5 3 3 0,1 0,48
11 5 1 0 5 0 0 5 5 3 5 5 5 3 0 0,08 0,40
unid
kg
m m h unid
R$
h kg
unid
Mpa
unid
unid
m
3,33 2,66 2,31 3,60 2,17 1,92 2,95 1,23 3,55 3,33 3,29 2,73 2,96 2,09
3 9 10 1 11 13 7 14 2 4 5 8 6 12
Quantidade d
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Facilidade de Transporte/Movimentação
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UNIDADES
VALOR DE IMPORTÂNCIA
CLASSIFICAÇÃO POR IMPORTÂNCIA
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Baixo Tempo de Montagem
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Facilidade de Montagem
Treinamento para Montagem
Treinamento para Operação
Atendimento a Maior Gama de Elevadores
Melhoria na Ergonomia
Facilidade no Manuseio
Probabilidade de Acidente
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O que éNecessidade do Consumidor
5 forte3 moderado
1 fraco0 nenhuma
QUADRO 6 - CASA DA QUALIDADE PROJETO PLATAFORMA
46
7.1. CLASSIFICAÇÃO DOS REQUISITOS EM GRAU DE IMPORTÂNCIA PARA O
CLIENTE
Após o relacionamento das necessidades do consumidor x parâmetros do
projeto, com a análise de impactos e aplicando os pesos relativos à pesquisa de
mercado, os parâmetros de projeto foram classificados e os cinco mais importantes
aparecem de acordo com a sequência abaixo:
1º - Altura de alcance de operação (m);
2º - Capacidade de elevação (kg);
3º - Quantidade de módulos (un);
4º - Padronização dos componentes (un);
5º - Resistência do Material (MPa).
A classificação destes parâmetros norteia o trabalho em relação a que
pontos deve ser dada maior atenção para que o projeto atenda às necessidades do
consumidor.
7.2. TRATATIVA DOS CONFLITOS RESULTANTES DA CASA DA QUALIDADE
Todos os parâmetros do projeto relacionados na casa da qualidade possuem
uma atribuição de melhor condição. Porém, muitas vezes a melhor condição de um
requisito pode conflitar com a de outro. Nestas condições, a melhor solução deve ser
buscada.
O projeto apontou quatro parâmetros conflitantes em relação aos demais. A
seguir cada conflito será apresentado e as considerações serão realizadas.
7.2.1 Conflitos relacionados aos parâmetros altura do alcance de operação e
capacidade de elevação.
O parâmetro altura de alcance de operação tem como atribuição que quanto
maior, melhor para o projeto. Isso ocorre devido ao fato de que o operador tem que
alcançar os ganchos na laje do passadiço que ficam a aproximadamente 3,70m de
altura e quanto mais próximo ao gancho o operador estiver mais segura será a
47
execução do trabalho. Porém este parâmetro vai conflitar diretamente com a
capacidade de elevação, pois durante a especificação do projeto é necessário que
seja definida a real necessidade de elevação, de forma que a quantidade de material
e custo seja o menor possível, mas sem deixar de atender o alcance de operação
desejado e também garantindo que a plataforma vai erguer uma carga determinada
no projeto com segurança.
7.2.2 Conflito relacionado aos parâmetros capacidade de elevação, resistência do
material e quantidade de componentes.
O parâmetro capacidade de elevação é o segundo parâmetro mais
importante do projeto, pois é ele que deve garantir que o peso do operador somado
ao peso das ferramentas sejam içados até a altura desejada com segurança.
A quantidade de componentes do projeto vai conflitar diretamente com a
capacidade de elevação da plataforma, pois quanto mais componentes forem
adicionados no projeto maior será o peso total do conjunto todo. Assim
comprometera a elevação de carga, para tratar da melhor forma possível este
conflito deve-se tomar muito cuidado na hora de desenhar e calcular as peças que
formarão o conjunto por completo.
48
8. PROJETO CONCEITUAL
O projeto conceitual se faz necessário para entender as teorias aplicáveis na
especificação do equipamento. Todo produto tem uma finalidade e este apresenta
restrições que precisam ser consideradas na elaboração do projeto. Para o estudo
em questão, alguns dados de entrada devem ser considerados:
- Carga máxima sobre a plataforma dentro do passadiço - 233 kg;
- Dimensões do passadiço - profundidade 1,70m x largura 1,70m;
- Dimensões da passagem para o passadiço - largura 1,50m x altura 2,23m;
- Altura da base do piso até a laje superior dos ganchos - 3,70m.
A figura 8 representa o último andar onde o equipamento será utilizado e
que determinam as entradas e restrições para o uso do equipamento:
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Para especificar e fabricar a plataforma elevatória para montagem de
elevadores com sistema mecânico de elevação, a partir dos dados de entrada são
necessários conceitos que serão buscados em literaturas existentes. Neste caso
FIGURA 8 – ENTRADA DO PASSADIÇO
49
estes conceitos são encontrados nas ementas das disciplinas de resistência dos
materiais, mecânica estática e elementos de máquina que serão apresentados a
seguir.
8.1. PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADORES
A ideia inicial para elaboração de um projeto parte das premissas e
restrições impostas pela necessidade e a partir daí se esboça um croqui para que o
projeto seja orientado. A partir das informações postas à proposta inicial foi
apresentada, conforme a figura 9.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
A partir do esboço apresentado começam a surgir as evoluções para que o
projeto seja finalizado. Estas evoluções dependem basicamente das premissas,
FIGURA 9 – CROQUI DA PLATAFORMA
50
restrições e cálculos obtidos ao longo do detalhamento do projeto. A figura 10
representa o conceito final da plataforma a ser calculada e projetada.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.2. FUNCIONAMENTO DA PLATAFORMA
O entendimento do funcionamento da plataforma é essencial para seu
detalhamento e cálculo. A partir do projeto conceitual, o funcionamento da
plataforma foi detalhado, sendo basicamente dividida em três principais conjuntos e
estes subdivididos em subconjuntos conforme quadro 7.
FIGURA 10 – CONCEITO FINAL DA PLATAFORMA
51
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Cada conjunto e subconjunto tem sua função dentro do sistema da
plataforma. Nos próximos capítulos serão detalhadas as funções básicas de cada
um deles, os cálculos necessários para construção e as suas reais dimensões.
8.3. PLATAFORMA E CÁLCULO DE DIAGRAMA DE CORPO LIVRE
O cálculo do diagrama de corpo livre foi realizado representando o ponto
crítico do funcionamento da plataforma. Antes disso, as figuras 11, 12 e 13
representam o esquema sequencial do funcionamento da plataforma em operação.
A figura 11 representa a plataforma no momento em que é iniciada sua operação e a
sequência de operações que o montador deve realizar.
QUADRO 7 - CONJUNTOS E SUBCONJUNTOS DA PLATAFORMA
52
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Conforme representado, o montador posiciona o conjunto, carrega os
contrapesos até atingir a massa de 600 Kg ou 30 pedras, cada pedra pesa
aproximadamente 20 Kg. Este sistema de segurança é composto por um pino de 20
mm de diâmetro com um batente de metal na ponta e 4 molas que devem comprimir
25 mm quando a massa total for atingida. A carga atuante em cada mola é de
1471,5 N e o diâmetro interno da mola deve ser de 20 mm. Utilizou-se uma mola
com diâmetro de arame de 5,30 mm e comprimento total de 90 mm, resultando em
um k de 1,311 N/mm, isso garante que o sistema só libere a projeção da plataforma
para deslizar para dentro do passadiço se bateria estiver completa. Desta forma a
plataforma fica pronta para a próxima operação. A figura 12 representa a operação
seguinte.
FIGURA 11 – POSICIONAMENTO E COLOCAÇÃO DO
CONTRAPESO
53
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Nesta operação o montador empurra a plataforma para o passadiço, trava e
sobe nela.
A trava trata-se de um pino de segurança que o montador deve colocar
depois de projetada a plataforma no passadiço, este sistema se faz necessário
devido ao fato da altura da plataforma içada exceder a altura de porta (2,23 m)
conforme as premissas apresentadas na figura 8. Um retorno involuntário da
plataforma içada pode causar um acidente ao montador, pois o mesmo seria
prensado na parede do passadiço.
Com isso feito, é realizada a operação seguinte conforme a figura 13.
FIGURA 12 – POSICIONAMENTO DA PLATAFORMA NO
PASSADIÇO
2486 mm
54
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Nesta operação, o operador eleva a plataforma para a posição de trabalho
onde colocará os dispositivos de içar no teto do passadiço. O curso de 1686 mm de
elevação das tesouras foi estimado levando em consideração as premissas da figura
8, que é a medida máxima que o operador precisa alcançar para efetuar o trabalho.
Com isso realizado, o propósito da plataforma foi alcançado e a esta pode ser
retirada do passadiço. Para isso, o montador deve baixar a plataforma de trabalho,
descer dela, destravar, recolher, retirar os contrapesos e movimentá-la liberando a
entrada do passadiço. Após isto, as operações de montagem do elevador podem ser
executadas de forma segura com as ferramentas lançadas no interior do passadiço.
Apresentada a função da plataforma e suas etapas de trabalho, se faz
necessário realizar os cálculos de resistência para sua construção. Para início dos
cálculos, um diagrama de corpo livre foi adotado com base nas cargas resultantes
do projeto da plataforma. A figura 14 representa os esforços e reações da plataforma
proposta.
FIGURA 13 – ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA
55
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.4. APRESENTAÇÃO DOS SUBSISTEMAS E CÁLCULOS
A partir dos esforços e com base nos pontos críticos apresentados no
FMEA, os esforços de cada componente foram calculados de acordo com sua
função no sistema. A plataforma foi dividida em três sistemas, elevador da
plataforma, carro e plataforma móvel e contrapeso e viga estrutural.
8.5. ELEVADOR DA PLATAFORMA
O elevador da plataforma é localizado na parte projetada da plataforma
conforme destacado na figura 15.
FIGURA 14 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA
56
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
O elevador da plataforma é o conjunto onde o montador vai trabalhar, ele
tem função de fazer o içamento da plataforma através das tesouras que estão
fixadas na sua base. Este conjunto é formado pelos subconjuntos tesouras / barras
anti - torção, base da plataforma, guarda corpo, sistema de içar, sistema auxiliar de
segurança, rolamentos e pinos de amarração. A figura 16 representa cada
subsistema deste conjunto.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FIGURA 16 – ELEVADOR DA PLATAFORMA COM A DESCRIÇÃO
FIGURA 15 – ELEVADOR DA PLATAFORMA
57
Na sequência cada subconjunto deste componente é apresentado.
8.5.1. Tesouras e barras anti - torção
As tesouras são responsáveis por fazer o içamento da plataforma, são
compostas por barras chatas de aço 1020 e travadas com pinos. A figura 17 mostra
de forma mais clara as tesouras.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Como orientado no DFMEA, esta tesoura e pinos de articulação são pontos
críticos no projeto e precisam ser avaliados em relação a sua estabilidade.
8.5.1.1. Cálculo de estabilidade das tesouras
Para iniciar o cálculo deste componente da plataforma é necessário a
análise estática do sistema comprovando as forças aplicadas e suas respectivas
reações. Segundo Hibbeler (2004), a força peso obtém-se através da equação 1
onde foi considerada a massa de 540 kg que corresponde ao carregamento
composto pelo montador, equipamentos e a própria estrutura que fica acima deste
FIGURA 17 – TESOURAS E BARRAS ANTI-TORÇÃO
58
componente e encontra-se dividida em quatro pontos de apoio. Optou-se por
calcular apenas uma das barras da tesoura, representada no desenho 4 do anexo B
subconjunto tesouras.
𝑃 = 𝑚. 𝑔 (eq 1)
𝑃 =540
4. 9,81
𝑃 = 1324,35𝑁
A figura 18 nos mostra o diagrama de corpo livre da barra que foi calculada
considerando a posição da plataforma totalmente elevada, desta forma para o
cálculo de apenas uma barra o curso dela ficou em 843 mm de altura e 900 mm de
comprimento na base.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Segundo Hibbeler (2004) com a força peso conhecida pode-se determinar as
reações de apoio envolvidas no sistema através do diagrama de corpo livre que é
obtido por meio da definição das equações 2 e 3.
∑𝐹 = 0 (eq 2)
∑𝑀𝑜 = 0 (eq 3)
FIGURA 18 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA BARRA DA
TESOURA
59
Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:
𝑅𝐶 + 𝑅𝐵 = 1324,35
𝑅𝐵 = −1324,35 𝑁
Segundo Mecânica, 2016, o coeficiente de segurança deve ser definido de
acordo com uma série de fatores. Esses fatores estão relacionados na quadro 8.
FONTE: MECÂNICA 2016
Ainda segundo o autor, a tensão admissível é dada pela equação 4.
(eq 4)
Segundo ARCELORMITTAL (2016) “para aço 1020 o Limite de escoamento
Te é 380 MPa", desta forma pode-se determinar que:
QUADRO 8 – COEFICIENTES DE SEGURANÇA
∑𝑀𝑜𝐵
60
𝑇𝑎 =380
1,5
𝑇𝑎 = 254 𝑀𝑃𝑎
Segundo Hibbeler (2004) o cálculo da tensão de ruptura para o perfil chato é
obtido através da equação 5, onde M é a carga no ponto A multiplicada pela
distancia, Y é a distância da linha neutra e o I é o momento polar de inércia.
(eq 5)
Com os dados obtidos pode-se definir:
𝑇 = 1324,35. (625). 25,4
(12,7). (50,8)3
12
𝑇 = 151,53 𝑀𝑃𝑎
Ainda segundo Hibbeler (2004) o coeficiente de segurança é dado pela
equação 6.
(eq 6)
𝐶𝑠 =254
151,53
𝐶𝑠 = 1,7
De acordo com o quadro 8, e com o coeficiente encontrado a tesoura é
estável.
61
8.5.1.2. Cálculo de estabilidade dos pinos
A partir dos valores de carga obtidos na figura 18 e a geometria da peça,
conforme desenho 3 do anexo B subconjunto tesouras, o cálculo da tensão de
cisalhamento do pino segundo Hibbeler (2004) é obtido com a equação 7.
(eq 7)
𝜏 =2648,70
𝜋. 202
4
𝜏 = 8,43 𝑀𝑃𝑎
8.5.2. Base da plataforma
O subconjunto base da plataforma é formado por duas vigas U que servirão
como guia do rolamento das tesouras e por perfis quadrados que farão a
sustentação de toda a plataforma. Conforme figura 19.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FIGURA 19 – BASE DA PLATAFORMA
62
8.5.2.1. Cálculo do perfil quadrado
O piso da plataforma deverá suportar seu próprio peso, o peso do operador,
seus equipamentos de proteção individual, e mais o ferramental necessário para a
execução da tarefa.
O peso total é de 364 kg e aplicando a equação 1 obtém-se a força peso.
𝑃 = 𝑚. 𝑔
𝑃 = 364.9,81
𝑃 = 3570𝑁
A figura 20 mostra o diagrama de corpo livre do perfil quadrado e o desenho
2 do anexo B subconjunto base plataforma, nos mostra as dimensões da peça.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.
∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 3570 + RB = 0
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3570
FIGURA 20 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - PERFIL QUADRADO
63
Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3570
𝑅𝐴 + 1785 = 3570
𝑅𝐴 = 1785𝑁
O software Force Effect foi utilizado para demonstrar, conforme o gráfico 34.
FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT
Para suportar o piso da plataforma optou-se pelo uso de um perfil quadrado
de 40 mm X 40 mm, conforme a figura 21.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
GRÁFICO 34- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DO
PERFIL QUADRADO
FIGURA 21 – PERFIL QUADRADO
64
B = 40 mm
b = 34 mm
H = 40 mm
h = 34 mm
Espessura da parede = 3 mm
Segundo Hibbeler (2004) para obter o momento polar de inércia utiliza-se a
equação 8.
(eq. 8)
𝐼 = 40.40³
12−
34.34³
12
𝐼 = 101972 𝑚𝑚4
Para obtenção do momento fletor é necessária análise gráfica obtida através
do gráfico 35.
GRÁFICO 35- MOMENTO FLETOR DO PERFIL QUADRADO
FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT
Devido à geometria da peça, figura 22, a distância da linha neutra é obtida
através da equação 9 (Hibbeler, 2004).
65
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
(eq. 9)
𝐶 =40
2
𝐶 = 20 𝑚𝑚
Ainda segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o tubo
quadrado é obtido através da equação 10, onde o M é obtido através do gráfico 35,
o C é de 20 mm e o I é 101972 𝑚𝑚4.
(eq. 10)
𝑇 = 625.20
101972
𝑇 =122 MPa
Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de
ruptura deve ser dividida entre estas duas vigas, portanto:
𝑇 = 61 𝑀𝑃𝑎
Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do
coeficiente de segurança utilizando a equação 6.
FIGURA 22 – GEOMETRIA DA PEÇA – PERFIL QUADRADO
66
𝐶𝑠 =𝑇𝑎
𝑇
𝐶𝑠 =254𝑀𝑃𝑎
61 𝑀𝑃𝑎
𝐶𝑠 = 4.2
O item é estável em relação à ruptura.
8.5.2.2. Cálculo do perfil U
O peso total que deverá ser suportado pelo perfil U é 380 kg, aplicando a
equação 1 obtém-se a força peso.
𝑃 = 𝑚. 𝑔
𝑃 = 380.9,81
𝑃 = 3724𝑁
A carga calculada é de 3724 N, e foi distribuída no perfil U conforme o
diagrama de corpo livre demostrado na figura 23. O desenho 1 do anexo B
subconjunto tesoura, nos mostra as dimensões da peça.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FIGURA 23 – DIAGRAMA CORPO LIVRE - PERFIL U
67
Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.
∑𝐹 = 0 ↑ + − 66,50 + RA − 3325 + RB − 322,5 = 0
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3724 𝑁
Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3724
𝑅𝐴 = 1580𝑁
O software Force Effect foi utilizado para ilustrar a força de cisalhamento e o
momento fletor, conforme o gráfico 36.
FONTE: SOFTWARE FORCE EFFECT
GRÁFICO 36- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR
PERFIL U
68
A figura 24 mostra a geometria da peça.
FIGURA 24 – GEOMETRIA DA PEÇA PERFIL U
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Segundo AÇO CONTINENTE (2016) para o perfil U escolhido tem-se. Os
valores de I e c podem ser consultados na tabela do anexo C, Perfil U estrutural –
simples.
𝐼 = 100000 𝑚𝑚4
𝐶 = 12,7𝑚𝑚
Segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o tubo quadrado
é obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico 36.
𝑇 = 𝑀. 𝐶
𝐼
𝑇 = 1021.12,7
100000
𝑇 =130 MPa
Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de
ruptura deve ser dividida entre as duas vigas, portanto:
𝑇 = 65 𝑀𝑃𝑎
69
Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do
coeficiente de segurança utilizando a equação 6.
𝐶𝑠 =𝑇𝑎
𝑇
𝐶𝑠 =254
65
𝐶𝑠 = 3,9
O item é estável em relação à ruptura.
8.5.3 Guarda corpo
O guarda corpo é um item importante para a plataforma, conforme a NM 207
ele tem a função de limitar os movimentos do operador dentro das medidas da
plataforma (1000 mm X 1400 mm) e o seu rodapé tem a função de evitar que as
ferramentas caiam dentro do passadiço. Ele serve apenas como limitador de
movimentos, pois o operador vai estar ancorado com um cinto paraquedista no
pavimento de entrada e o cinto que vai garantir a segurança contra queda do
operador. Por este motivo foi utilizado o cálculo realizado no capítulo 8.5.2.1 que
resultou em uma tensão de ruptura de 219 MPa, utilizada na equação 10.
Suas medidas são:
Largura: 1000 mm
Profundidade: 1400 mm
Altura: 800 mm
Conforme a figura 25.
70
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FIGURA 25 – GUARDA CORPO DA PLATAFORMA
71
8.5.4 Sistema de Içar
Inicialmente o sistema de içar foi projetado com um sistema de fuso, porém
este se mostrou ineficiente devido a demora no içamento e seu peso elevado. Para
resolver o problema da demora no içamento foi estudado um sistema de redução
utilizando engrenagens e correntes que reduziriam o tempo, mas aumentariam o
peso do conjunto. Como esta alternativa não se mostrou eficiente outro sistema foi
pesquisado e definido, um sistema de catraca.
O sistema de catraca é um item comercial que otimizou o içamento da
plataforma além de deixar o conjunto mais leve. A catraca utilizada foi da marca
Toolmix, modelo GC720 e tem as seguintes especificações:
Material: Aço 1020 galvanizado
Peso: 5,5 kg
Capacidade de carga: 900 kg
Tamanho do cabo de aço: 10 m
Bitola do cabo de aço: 3/16” I.P.S. A.F.A.
Sistema de segurança: Trava anti-retorno do carretel
Redução: 4x1
Comprimento da manivela: 20 cm
Comprimento: 24 cm
Largura 15 cm
Altura 16,5 cm
A catraca utiliza um cabo de aço de 3/16” I.P.S. com alma de fibra artificial e
de acordo com CABLEMAX (2016), este cabo de aço tem uma faixa de resistência a
ruptura de 1770 N/mm².
Para projetar o sistema de tração utilizou-se uma associação de roldanas de
metal de diâmetro 2,5”. Nos primeiros testes utilizaram-se apenas duas roldanas
sendo uma fixa e uma móvel, ou seja, P/2 onde P é o peso do sistema que se
pretende tracionar. Nesta configuração o sistema ficou muito pesado para o
operador manusear o que traria problemas ergonômicos, pois o conjunto a ser içado
tem peso de 540 kg. Para a solução deste problema foi utilizado uma associação de
roldana com 8 roldanas que resultou em uma vantagem mecânica de P/8 reduzindo
o peso tracionado para 67,5 kg.
72
A figura 26 nos mostra um croqui do sistema de içamento.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
A figura 27 nos mostra a catraca utilizada, Toolmix Modelo GC720.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.5.5 Sistema auxiliar de segurança
Este subconjunto foi desenvolvido para ser um sistema de redundância de
segurança caso a catraca apresente uma falha. Ele é composto por um pedal
acoplado a uma barra com dentes e uma mola de retorno. Toda vez que o montador
precisar fazer o recolhimento da plataforma, ele deverá pisar no pedal que libera sua
FIGURA 26 – SISTEMA DE IÇAMENTO
FIGURA 27 – CATRACA
73
descida. Se ocorrer algum problema e o sistema disparar, o operador deve tirar o pé
do pedal e a barra trava imediatamente o próximo dente evitando a descida do
sistema e um provável acidente. A figura 28 representa este sistema.
Para fabricação da barra com dentes utilizou-se uma barra de 2” x 1/2”, cuja
a resistência foi calculada no item 8.5.1.1. Para compensar a perda de resistência da
barra devido aos dentes ela foi reforçada nas laterais com barras redonda de 1/2".
A mola utilizada foi dimensionada para uma massa de 10 kg resultante do
sistema. Determinou-se uma mola com uma constante de retorno de 1,03 N/mm, um
comprimento de 100 mm e uma deformação de 50 mm como mostra no anexo D.
O eixo para travamento nos dentes das barras é o mesmo utilizado nas
tesouras, que foi calculado no item 8.5.1.2.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.6 Carro e plataforma móvel
O conjunto de carro e plataforma móvel é responsável por projetar a
plataforma para dentro do passadiço e é formado pelos subconjuntos: sistema de
deslizamento e sistema de travamento anti retorno. A figura 29 representa o
conjunto.
FIGURA 28 – SISTEMA AUXILIAR DE SEGURANÇA
74
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.6.1 Sistema de deslizamento
O subconjunto de deslizamento é formado por uma viga C que servirá como
base de ancoragem das tesouras e também como guia para os rolamentos da
tesoura, como pode ser visto na figura 30, para facilitar o deslizamento foi utilizada
graxa 12.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
O peso total que deverá ser suportado pelo perfil C é 540 kg, aplicando a
equação 1 obtém-se a força peso.
FIGURA 29 – CARRO E PLATAFORMA MÓVEL
FIGURA 30 – CROQUI DO SISTEMA DE DESLIZAMENTO
75
𝑃 = 𝑚. 𝑔
𝑃 = 540.9,81
𝑃 = 5297,40𝑁
A figura 31 demonstra o diagrama de corpo livre da viga C de deslizamento
e o desenho 9 do anexo B subconjunto tesouras.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.
∑𝐹 = 0 ↑ + − RA + RB − 5297 = 0
𝑅𝐵 − 𝑅𝐴 = 5297𝑁
Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 5297
𝑅𝐴 = −12360 𝑁
FIGURA 31 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - VIGA C DESLIZANTE
76
O software Force Effect foi utilizado para demonstrar a força de
cisalhamento e momento fletor e retornou o gráfico 37.
FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT
A figura 32 mostra a geometria da peça perfil C deslizante.
FIGURA 32 – PERFIL C DESLISANTE
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Segundo AÇO CONTINENTE (2016) para o perfil C escolhido tem-se. Os
valores de I e c podem ser consultados na tabela do anexo C, Perfil U estrutural –
enrijecido.
GRÁFICO 37- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA
VIGA C DESLIZANTE
77
𝐼 = 978300 𝑚𝑚4
𝐶 = 39,1𝑚𝑚
Segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o perfil C é
obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico 37.
𝑇 = 𝑀. 𝐶
𝐼
𝑇 = 3698.39,1
978300
𝑇 =147,7 MPa
Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de
ruptura deve ser dividida entre as duas vigas, portanto:
𝑇 = 73,9𝑀𝑃𝑎
Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do
coeficiente de segurança utilizando a equação 6.
𝐶𝑠 =𝑇𝑎
𝑇
𝐶𝑠 =254
73,9
𝐶𝑠 = 3,4
O item é estável em relação à ruptura.
78
8.6.2 Sistema de travamento anti - retorno
Para que o sistema de deslizamento não retorne e cause um acidente ao
montador, foi desenvolvido o subconjunto travamento, que é composto por um pino
que fará o travamento da viga C, este funcionamento foi descrito no capítulo 8.3.
Conforme a figura 33.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.7 Contrapeso e viga estrutural
O conjunto do contrapeso e viga estrutural formam a base de toda a
estrutura da plataforma. Dentro dele estão os subconjuntos viga estruturais e espaço
para transporte, sistema de contrapeso e travamento da plataforma e sistema de
deslizamento do carro como pode ser visto na figura 34.
FIGURA 33 – CROQUI DO SISTEMA ANTI RETORNO
79
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.7.1 Sistema de contrapeso e travamento da plataforma
O subconjunto de contrapeso é o responsável por fazer o equilíbrio de
massas da plataforma quando ela se encontra totalmente içada e projetada dentro
do passadiço, neste subconjunto também encontramos um sistema de segurança de
travamento para que o montador não projete a plataforma no passadiço sem colocar
os pesos no contrapeso antes, este processo foi detalhado no capítulo 8.3. A figura
35 representa melhor o subconjunto.
FIGURA 34 – CROQUI CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL
80
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
8.7.2 Perfil C base
Este subconjunto é formado por uma viga C que faz a parte de estrutura e
serve como guia para o deslizamento da plataforma a figura 36 representa este
sistema.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FIGURA 35 – CROQUI CONTRA PESO E TRAVAMENTO
FIGURA 36 – CROQUI PERFIL C BASE
81
8.7.3. Cálculo de estabilidade do perfil C da base.
A guia inferior total da plataforma deverá suportar seu próprio peso, o peso
do operador, seus equipamentos de proteção individual, as tesouras, o peso da viga
inferior, e mais o ferramental necessário para a execução da tarefa.
O peso total que deverá ser suportado pelo perfil C é 757 kg, aplicando a
equação 1 obtém-se a força peso.
Peso do conjunto
𝑃 = 𝑚. 𝑔
𝑃 = 540.9,81
𝑃 = 5292𝑁
Peso da estrutura
𝑃 = 𝑚. 𝑔
𝑃 = 217.9,81
𝑃 = 2126𝑁
A figura 37 demonstra o diagrama de corpo livre da viga C da base e o
desenho 1 do anexo B subconjunto contra peso.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FIGURA 37 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE VIGA C DA BASE
82
Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.
∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 2126 + RB + 5292 = 0
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7418,6𝑁
Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7418,6
𝑅𝐴 + 11776,11 = 7418,6
𝑅𝐴 = −4357,51 𝑁
O software Force Effect foi utilizado para demonstrar a força de
cisalhamento e momento fletor e retornou gráfico 38.
FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT
GRÁFICO 38- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA
VIGA C DA BASE
𝑁
83
A figura 38 mostra a geometria da peça, perfil C da base.
FIGURA 38 – PERFIL C DA BASE
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Segundo AÇO CONTINENTE (2016) para o perfil C da base escolhida tem-
se. Os valores de I e c podem ser consultados na tabela do anexo C, Perfil U
estrutural – enrijecido.
𝐼 = 2951900 𝑚𝑚4
𝐶 = 58,2 𝑚𝑚
Segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o perfil C é
obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico 38.
𝑇 = 𝑀. 𝐶
𝐼
𝑇 = 7404.58,2
2951900
𝑇 =146 MPa
Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de
ruptura deve ser dividida entre as duas vigas, portanto:
𝑇 = 73 𝑀𝑃𝑎
84
Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do
coeficiente de segurança utilizando a equação 6.
𝐶𝑠 =𝑇𝑎
𝑇
𝐶𝑠 =254
73
𝐶𝑠 = 3,5
O item é estável em relação à ruptura.
8.7.4. Viga estrutural e espaço para transporte
As vigas estruturais têm como principal função a de dar sustentação a todo o
conjunto da plataforma e também a função de deixar um espaço para que seja feito
o transporte da plataforma, seja por empilhadeira ou por paleteira. Conforme pode
ser visto na figura 39.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
A guia inferior total da plataforma deverá suportar seu próprio peso, o peso
do operador, seus equipamentos de proteção individual, as tesouras, o peso da viga
inferior, e mais o ferramental necessário para a execução da tarefa.
O peso total que deverá ser suportado pelo perfil quadrado é 775 kg,
aplicando a equação 1 obtém-se a força peso.
FIGURA 39 – CROQUI DA VIGA ESTRUTURAL
85
Peso do conjunto
𝑃 = 𝑚. 𝑔
𝑃 = 540.9,81
𝑃 = 5292𝑁
Peso da estrutura
𝑃 = 𝑚. 𝑔
𝑃 = 235.9,81
𝑃 = 2303𝑁
A figura 40 demonstra o diagrama de corpo livre da viga estrutural. O
desenho 10 do anexo B subconjunto contra peso demonstra as dimensões da peça.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.
∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 2303 + R − 5292 = 0
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7595 𝑁
FIGURA 40 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA VIGA
ESTRUTURAL
86
Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7595 𝑁
𝑅𝐴 = −2179 𝑁
O software Force Effect foi utilizado demonstrar a força de cisalhamento e
momento fletor e retornou o gráfico 39.
FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT
A figura 41 mostra a geometria da peça, viga estrutural.
GRÁFICO 39- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA
VIGA ESTRUTURAL
87
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
B = 100 mm
B = 94 mm
H = 100 mm
H = 94 mm
Segundo Hibbeler (2004), para obter o momento polar de inércia utiliza-se a
equação.
𝐼 = 100.100³
12−
94.94³
12
𝐼 = 182792 𝑚𝑚4
Devido à geometria da peça, figura 42, a distância da linha neutra é obtida
através da equação 9. (Hibbeler, 2004).
FIGURA 41 – GEOMETRIA DA VIGA ESTRUTURAL
88
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
𝑐 =𝐵
2
𝑐 =100
2
𝑐 = 50 𝑚𝑚
Ainda segundo Hibbeler (2004) o cálculo da tensão de ruptura para o perfil
quadrado é obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico
39.
𝑇 = 𝑀. 𝐶
𝐼
𝑇 = 3702.50
182792
𝑇 = 101,3 MPa
Como se tratam de três vigas de sustentação define-se que a tensão de
ruptura deve ser dividida entre as três vigas, portanto:
𝑇 = 33,76 𝑀𝑃𝑎
Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do
coeficiente de segurança utilizando a equação 6.
FIGURA 42 – LINHA NEUTRA DA VIGA ESTRUTURAL
89
𝐶𝑠 =𝑇𝑎
𝑇
𝐶𝑠 =254
33,76
𝐶𝑠 = 7,5
O item é estável em relação à ruptura.
8.7.5. Diagrama de estabilidade da plataforma
Após todos os cálculos de carregamentos dos sistemas verificados, foi
realizado a analise estática da plataforma com a finalidade de definir a quantidade
de peso necessário no contra peso. A figura 43 apresenta o diagrama de corpo livre
da plataforma.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
O peso total suspenso é de 540 kg, o peso de todos os componentes da
plataforma é de 217 kg.
Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.
∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 217 + RB − 540 = 0
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 757 𝑘𝑔
FIGURA 43 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA
90
∑𝑀𝑜𝐴 = 0 + 1700. 𝑅𝐵 − 850.217 − 540.3100 = 0
𝑅𝐵 = 1093,20 𝑘𝑔
Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:
𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 757 𝑘𝑔
𝑅𝐴 = 757 − 1093
𝑅𝐴 = − 336 𝑘𝑔
Determinada a reação no ponto A de – 336 kg, definiu-se a quantidade de
contra peso e a carga total de 600 kg para o equilíbrio estático do sistema.
91
9. FMEA
O FMEA é uma ferramenta para prever problemas. É muito utilizada para
aumentar a confiabilidade de um produto, ajuda a detectar possíveis falhas e avaliar
os riscos que elas podem proporcionar ao produto e ao usuário.
O objetivo da análise do efeito e modo de falhas é identificar as características do produto ou serviço que são críticas para vários tipos de falhas. É um meio de identificar falhas antes que aconteçam, por meio de um procedimento de “lista de verificação” (check-list)... (SLACK, 2008, p637)
O FMEA é dividido em três categorias, SYSTEM, DESIGN, SERVIÇOS e
PROCESS. Neste trabalho serão abordados e utilizados os FMEA’s SYSTEM e
DESIGN, os FMEA’s elaborados para este trabalho encontram-se no anexo A.
9.1 FMEA SYSTEM
Segundo Tahara (2008) “FMEA de sistemas são considerados sistemas e
subsistemas nas fases conceituais e de projeto. O objetivo desta análise é focalizar
nos modos de falhas entre funções do sistema”.
9.2 FMEA DESIGN
Segundo Tahara (2008) “FMEA de design são consideradas as falhas que
poderão ocorrer com o produto dentro das especificações do projeto. O objetivo
desta análise é evitar falhas no produto ou no processo decorrentes do projeto”.
92
10. CUSTO PRELIMINAR DO PROJETO
Com as definições e cálculos realizados um projeto executivo foi elaborado,
conforme consta no anexo B. A partir deste projeto o custo foi orçado, conforme
apresentado no quadro 9.
93
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
Item Aplicação Custo total
1 1 - Chapa 1/8 xadrez assoalho 127,35R$
2 2 - Parte de baixo guarda corpo 46,61R$
3 19 - Parte cima guarda corpo 46,61R$
4 5 - 6 - 7 - Base plataforma 81,11R$
5 4 - Barra laterais guarda corpo parte de baixo 38,69R$
6 18 - Barra laterais guarda corpo parte de cima 36,82R$
7 12 - 15 - Rolamento Superior e Inferior 6404 99,22R$
8 13 - Pino trava apoio fixo plataforma 60,91R$
9 14 - Pino trava rolamento plataforma 1,44R$
10 8 - Perfil Viga U base plataforma 31,88R$
11 9 - Trava perfil U plataforma 7,24R$
12 10 - Vigas tesouras 178,22R$
13 11 - Barra redonda articulação da tesoura 4,65R$
14 16 - Vigas X tesoura 21,85R$
15 20 - Perfil C rolamento base plataforma direita 11,76R$
16 21 - Perfil C rolamento base plataforma esquerda 11,76R$
17 22 - Perfil C base plataforma direita 11,76R$
18 23 - Perfil C base plataforma esquerda 11,76R$
19 24 - Pino trava c rolamento base 11,52R$
20 25 - Pino trava c base 11,57R$
21 26 - Chapa ponta perfil C 18,03R$
22 27 - Chapa lateral perfil C 20,70R$
23 28 - Travessa base contra peso 54,49R$
24 30 - Travessa base contra peso furada 36,33R$
25 29 - Contra pesos -R$
26 17 - Chapa 1/8 xadrez lateral assoalho 6,77R$
27 3 - Chapa 1/8 xadrez contra peso 145,67R$
28 31 - Chapa 1/2 destravamento plataforma 39,66R$
29 32 - Travessa base contra peso furada 36,33R$
30 33 - Barra 20 mm (7/8 Usinado) - Pino guia destravamento plataforma 21,60R$
31 34 - Trava tesoura 17,80R$
32 35 - Pino trava plataforma 11,52R$
33 36 - Trava contra peso base curta 0,90R$
34 37 - Trava cx contra peso base horizontal 68,55R$
35 38 - Trava cx contra peso base superior 10,28R$
36 39 - Trava cx contra peso meio 26,73R$
37 40 - Suporte contra peso 285,09R$
38 41 - Roldanas 292,00R$
39 45 - Barra 20 mm - Pino bucha perfil C contrapeso 22,15R$
40 46 - Tubo 3/4 19,05 parede 2 17,50R$
41 47 - Reforço lateral perfil C 16,80R$
42 42 - Catraca 165,00R$
43 43 - 44 - Freio Plataforma 65,00R$
44 48 - Barra Roscada 36,00R$
45 49 - Suporte contra peso 125,00R$
46 Serviço de usinagem 1.250,00R$
47 Serviço de solda 1.250,00R$
Total 4.892,63R$
Lista de materiais para projeto
QUADRO 9 - CUSTO DO PROJETO
94
11. PROTÓTIPO
Protótipo é a fase do planejamento de um projeto que permite a
oportunidade de testar os elementos projetados e identificar as melhorias
necessárias. A grande diferença de protótipo para maquete, é que a maquete é
construída em miniatura e o protótipo em tamanho real. Desta forma optou-se por
realizar esta fase em escala 1:1.
Com o projeto definido e a lista de materiais em mãos a fabricação do
protótipo foi planejada, incluindo tempo, disponibilidade financeira e processos.
Para fazer a disponibilização do material e iniciar o processo de fabricação,
foi elaborada uma lista de prioridade do material, com a finalidade de controlar os
custos e utilizar os materiais conforme a sua necessidade, seguindo uma sequência
lógica através dos desenhos. De acordo com os conjuntos da plataforma, o primeiro
a ser fabricado foi o contra peso e viga estrutural.
Para iniciar a montagem do contra peso e viga estrutural, primeiramente
foram cortadas todas as peças dos subconjuntos, viga estrutural, sistema de contra
peso e travamento e sistema de deslizamento do carro de acordo com as
especificações dos desenhos. Após os cortes foi realizado o esquadrejamento dos
subconjuntos para iniciar os processos de soldagem do conjunto. O processo
utilizado para fazer a soldagem foi o MIG.
A figura 44 demonstra o conjunto.
95
FIGURA 44 – CONJUNTO DO CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL
Seguindo o planejamento estipulado, foi iniciado o processo de confecção
do conjunto carro/plataforma móvel. Novamente foram realizadas etapas de corte
dos subconjuntos, sistema de deslizamento e sistema de travamento anti retorno
conforme as especificações dos desenhos. Após o esquadrejamento de todos os
subconjuntos, foi realizado o processo de solda e desta forma foi finalizado o
conjunto.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
96
FIGURA 45 – CONJUNTO CARRO/PLATAFORMA MÓVEL E
ELEVADOR DA PLATAFORMA
Por fim para finalizar a fabricação do projeto, deu-se inicio a confecção dos
subconjuntos tesouras e base da plataforma. Nesta etapa foram fabricados e
montados o guarda corpo, sistema de içamento e sistema auxiliar de segurança. Em
função desta parte da plataforma conter a maioria dos itens móveis que realizam o
levantamento de carga, esta etapa foi a mais demorada e complicada. Todos os
componentes precisavam ser montados com atenção ao alinhamento tanto na
fixação quanto na soldagem dos elementos.
A figura 45 representa os conjuntos após a montagem finalizada.
Com a fabricação finalizada a próxima etapa do projeto foi iniciada, o que
consistiu na montagem dos subconjuntos e posterior realização dos testes.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
97
11.1 TESTE DO PROTÓTIPO
A fase de testes de um protótipo é a oportunidade de verificar se a
funcionalidade esperada do produto foi alcançada além de realizar a revisão do
projeto para viabilizar sua fabricação em série.
No decorrer da montagem dos conjuntos, foram executados testes parciais
com a finalidade de garantir que os problemas pontuais não atrapalhariam o teste
final.
O primeiro teste executado foi para verificar o funcionamento do sistema
deslizante. Manualmente foram inseridos os perfis C de 100 mm dentro dos perfis C
de 150 mm e desta forma conseguiu-se testar o escorregamento entre estas peças.
Durante os testes, constatou-se que o sistema ficou muito pesado para o operador,
e definiu-se por utilizar graxa para melhorar o deslizamento. Desta forma o problema
de deslizamento foi resolvido e concluiu-se que seria possível projetar a plataforma
para dentro do passadiço.
Na sequência o segundo teste foi realizado verificando a movimentação das
tesouras, o que consistiu em movimentar o sistema manualmente, afim de visualizar
travamentos e desalinhamentos das barras e dos eixos. O teste final de içamento
das tesouras foi realizado com a plataforma de cabeça para baixo verificando o
curso de alcance e o perfeito deslizamento, conforme observado na figura 46.
98
FIGURA 46 – TESTE MOVIMENTAÇÃO TESOURAS
Com este teste concluiu-se que as tesouras ficaram estáveis e que
atenderam o requisito de projeto.
Na fase seguinte o sistema de içamento com roldanas foi testado. Conforme
descrito no capitulo de cálculo, esta etapa foi a que mais resultou em trabalho, pois o
teste foi iniciado com 2 roldanas, 4, 6 e por fim 8 que atenderam as especificações
ergonômicas do projeto. Para isso ser realizado retrabalhos foram necessários
desde a instalação das roldanas até a movimentação de componentes que já
estavam fixados a fim de melhorar o posicionamento. Por fim esta etapa foi
finalizada com a redução do esforço realizado pelo operador e foi possível realizar o
içamento da plataforma ainda foram do sistema de contra peso verificando o curso e
a estabilidade do conjunto.
O teste seguinte foi do sistema de segurança que também apresentou
algumas dificuldades até a sua estabilização. Inicialmente o sistema foi instalado e o
eixo de travamento utilizado apresentou empenamento, este problema foi resolvido
com a colocação de uma viga U de reforço neste eixo. Ainda em relação a barra
dentada foi verificado que apresentava uma fragilidade tendo em vista que todo o
peso da plataforma deveria ser sustentado por esta barra no momento do
travamento de segurança. Desta forma foi dimensionado um reforço e esta peça
voltou para a etapa de fabricação sendo o problema resolvido e o teste finalizado.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
99
FIGURA 47 – SISTEMA DE ROLDANAS
FIGURA 48 – TESTE SISTEMA DE SEGURANÇA
A figura 47 representa o sistema de roldanas e a figura 48 mostra o sistema
de segurança.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
100
FIGURA 49 – TESTE SISTEMA DE TRAVAMENTO
Na sequencia os subconjuntos base plataforma e tesoura foram testados em
relação ao deslizamento e travamento no conjunto montado. Esta etapa consistiu em
realizar uma sequencia de testes de deslizamento e travamento com pequenos
ajustes no sistema de rolagem.
O próximo teste foi com o sistema de carregamento do contrapeso, o intuito
era testar a ergonomia e verificar se o operador não se lesionaria executando esta
operação. Como no projeto foi definido que os pesos utilizados são os mesmos que
posteriormente farão parte da bateria de contra peso do elevador, estes pesos não
estavam disponíveis no local durante a fabricação da plataforma. Quando chegaram
e o teste de encaixe se iniciou, um problema de interferência foi evidenciado, os
pesos de concreto não tinham a dimensão padronizada e o suporte do contra peso
não permitia seu encaixe. Os suportes tiveram que ser retrabalhados para aceitar
variações maiores nas dimensões. Após o retrabalho o encaixe e a altura do contra
peso montado foi verificado e concluiu-se que não ofereceria risco para o operador
tanto de segurança quanto de ergonomia, passando assim para etapa de teste do
sistema de travamento do carro.
Os 600 kg de peso foram colocados e partiu-se para a etapa de teste do
sistema de travamento onde, com o ajuste da barra roscada seu funcionamento foi
efetivado. A figura 49 apresenta o sistema de travamento testado.
FONTE: O PRÓPRIO AUTOR
101
Finalmente com a solução dos problemas relatados um teste total foi
realizado. O teste consistiu em carregar os pesos, liberar a plataforma, empurrar
para o passadiço, travar, subir e realizar o içamento/retorno de todo o sistema.
Este teste foi realizado exaustivamente para verificar o perfeito
funcionamento e concluir que o protótipo estava finalizado e pronto para
apresentação
102
CONCLUSÃO
O trabalho surgiu da necessidade de solucionar o problema que acontece
durante a instalação de elevadores sem casa de máquina. A partir do problema o
histórico foi verificado e os modelos de elevadores foram pesquisados, dentre eles o
elevador sem casa de máquinas, sobre o qual foi estudada sua instalação e
verificadas as soluções existentes para esta função. Nesta etapa, um benchmarking
foi realizado, o que definiu a diretriz das soluções existentes e o que poderia ser
proposto como uma solução inovadora para o mercado.
Com as soluções evidenciadas, uma pesquisa de mercado foi realizada a fim
de verificar a opinião do consumidor, e com base nos resultados, a melhor proposta
foi analisada e melhorias foram estabelecidas para a concepção de um novo sistema
auxiliar de elevação, que foi utilizado no projeto final.
Para este sistema, foi realizada uma nova pesquisa de mercado a fim de
verificar as necessidades do consumidor e definir os parâmetros julgados como mais
importantes para a utilização da nova solução. Estes parâmetros foram relacionados
na casa da qualidade e comparados com os parâmetros importantes relativos ao
projeto, o que gerou conflitos que necessitaram de atenção especial e tratativa para
mitigação e solução.
Com a solução dos conflitos, o projeto conceitual foi iniciado junto com o
FMEA e como resultado um projeto executivo foi concebido. Em paralelo, os
cálculos necessários foram realizados conforme orientação do FMEA e
necessidades oriundas do projeto.
Após a elaboração dos desenhos finais de construção o custo foi levantado,
o material adquirido e o projeto foi executado, finalizando-se na etapa de testes.
Nesta etapa, os itens críticos do FMEA foram verificados, o funcionamento
foi aprovado e conclui-se que: É viável a fabricação de uma "Plataforma Elevatória
Para Montagem de Elevador".
103
REFERÊNCIAS
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http://www.cabosdeacocablemax.com.br/tabela-de-cabos-de-aco.html> Acesso em 25/06/2016. CHENG, Lin Chih; FILHO, Leonel Del Rey de Melo. QFD: Desdobramento da Função Qualidade na Gestão de Desenvolvimento de Produtos. Blucher Ltda: São Paulo, 2007. CONTINENTE, Aço. Produtos, 2016. Disponível em <
http://www.acoscontinente.com.br> Acesso em 25/06/2016. DALCAR, Elevação Predial. Elevador Hidráulico, 2015. Disponível em <http://dalcar.ind.br/predial/produtos/elevador-hidraulico> Acesso em 12/08/2015. EQUIPAMENTOS, Antonio. Plataforma de Mão Francesa, 2015. Disponível em <http://www.antonioequipamentos.com/site/wp-content/uploads/plataforma-mao-francesa.jpg> Acesso em 11/08/2015. GORDO, Nívia; FERREIRA, Joel. Mecânica: Elementos de Máquinas. São Paulo, 2012, 414p. Apostila do Telecurso. GOMES, Isabela Motta, Manual Como Elaborar uma Pesquisa de Mercado . Belo Horizonte SEBRAE/MG, 2005. Disponível em <http://www.santanderempreendedor.com.br/images/stories/anexos/pesquisamercado_sebraemg.pdf> Acesso em 13/08/2015. HALLIDAY, David, Resnik Robert, Krane, Denneth S. Física 1, volume 1, 4 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. 326 p.
104
HIBBELER, Russel C. Resistência dos Materiais. 5 ed. Porto Alegre: Pearson, 2004. LUZ, Daniel, Segurança, conforto, economia de energia e proteção ambiental balizam os avanços do setor de elevadores 2015. Disponível em <http://www.revistafatorbrasil.com.br/ver_noticia.php?not=118186> Acesso em 12/08/2015. MECÂNICA, Blog da. Ensaio de Tração – parte 1, 2016. Disponível em <http://mecanica-blog.blogspot.com.br/2013/02/ensaio-de-tracao-parte-1.html> Acesso em 05/06/2016. OTIS, Elevadores. Sobre Elevadores , 2015. Disponível em <http://www.otis.com/site/br/Pages/AboutElevators. aspx?menuID=2> Acesso em 14/08/2015. OTIS, Elevadores. História, 2015. Disponível em <http://www.otis.com/site/br/pages/OtisHistory.aspx>. Acesso em: 15/08/2015. OTIS, Elevadores, Manual de montagem mecânica - Elevadores GEN2 Confort, Revisão 28, 11/08/2014. PINTO, João Alexandre; CASTAGNOLI, Oeder Isaias, Coletor de Amostras Para Produtos em Pó Universidade Tuiuti do Paraná, 2009. PORTAL INFO ESCOLA, Equilíbrio Estático, São Paulo. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/equilibrio-estatico/> Acesso em: 18/11/2015. SLACK, N. CHAMBERS, S.; JOHNSTON R. Administração da Produção. Tradução Maria Teresa Correia de Oliveira. Revisão Técnica Henrique Luiz Corrêa. 2. ed. São Paulo: Atlas, 2008. SHIGLEY, J. E. Elementos de Máquinas, vol. 1, reimpressão, LTC: São Paulo, 1986; SHIGLEY, Joseph E.; MISCHKE, Charles R.; BUDYNAS, Richard G. Projeto de Engenharia Mecânica. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2005. TAHARA, Sayuri. Melhores Práticas FMEA. 2016. Disponível em <http://www.portaldeconhecimentos.org.br/index.php/por/Conteudo/FMEA-Failure-Mode-and-Effect-Analysis#eztoc113764_3> Acesso em: 05/06/2016. TOOLMIX, Ferramentas. Postos e Serviços, 2016. Disponível em <
http://www.toolmix.com.br/Familia/Details/221> Acesso em 25/06/2016.
105
ANEXO A
106
ANEXO B
107
ANEXO C
108
ANEXO D
FMEA Design Plataforma
Executado
TCC PLATAFORMA
ALEXANDRE, LEONARDO, THIAGO Aprovado Data FMEA no.1 Rev. 2Página no.1
Efeitos da falha (4) (5) (9) (PoxSxPd)
Nº
Nome do componente /
processo / operação ou
principal função
Função Potencial Modo de Falha Potencial Efeito da Falha
Cli
en
te
Inte
rno
Potencial Causa da Falha Verificação do Projeto
Oc
orr
ên
cia
(P
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Se
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Ação Recomendada
Re
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Pra
zo
Ob
se
rva
çõ
es
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
QUEBRA DO EQUIPAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSÃO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 9 2 54 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa
PARA AÇO 1020
NÃO FUNCIONAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSÃO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 9 2 54 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa
PARA AÇO 1020
EQUIPAMENTO NÃO MONTA X MATERIAL DANIFICADO DURANTE A MONTAGEM / MANUSEIO DEFINIR PROCESSO DE MONTAGEM 4 5 1 20
VIGA INTERNA NÃO DESLIZA X DEFORMAÇÃO DO MATERIAL DURANTE A SOLDA DIMENSIONAMENTO DO CONJUNTO MONTADO 4 5 1 20
VIGA INTERNA NÃO ENCAIXA X ERRO DE INSPEÇÃO NO RECEBIMENTO ESPECIFICAR TOLERANCIA MINIMA 3 7 1 21
VIGA INTERNA FOLGADA X X ERRO DE INSPEÇÃO NO RECEBIMENTO ESPECIFICAR TOLERANCIA MAXIMA 3 6 3 54
FORA DO DIMENSIONAL CONTRA PESOS NÃO ENCAIXAM X ERRO NO DIMENSIONAL DO SUPORTEESPECIFICAR LARGURA E COMPRIMENTO E
FOLGAS1 7 2 14
TRINCADO CONTRA PESOS NÃO ESTABILIZAM X X DEFORMAÇÃO DO MATERIAL DURANTE A SOLDA ESPECIFICAR ESPESSURA DA PAREDE DO
MATERIAL6 9 4 216 X PAREDE MÍNIMA DE 3 mm, AÇO 1020
FORA DE PERPENDICULARIDADE DESTRIBUIÇÃO DE FORÇAS INCORRETAS X X FALTA DE ESPECIFICAÇÃO DE PERPENDICULARIDADE ESPECIFICAR PERPENDICULARIDADE 4 4 3 48
TRAVADO PLATAFORMA NÃO DESLIZA X X COEFICIENTE DE ATRITO FORA DO ACEITAVELDEFINIR COEFICIENTE DE ATRITO ENTRE AS
PEÇAS2 4 3 24
PLATAFORMA NÃO DESLIZA X X MATERIAL DEFORMADO DEFINIR DEFORMAÇÃO PLASTICA DO
MATERIAL5 7 2 70
NÃO ENCAIXA NA BASE ESTRUTURAL X MATERIAL DEFORMADO VERIFICAR DEFORMAÇÃO PLASTICA DO
MATERIAL4 7 2 56
NÃO ENCAIXA NA BASE ESTRUTURAL X ERRO DE DIMENSIONAMENTO DA PEÇAVERIFICAR DIMENSIONAMENTO DA PEÇA COM TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS DE ERRO
4 8 1 32
FOLGADA NA BASE ESTRUTURAL X X DIMENSIONAL EXTERNO MAIOR QUE O ESPECIFICADO DIMENSÃO MÁXIMA DE 150 mm 3 5 4 60
NÃO FUNCIONAMENTO X FALHA NO DIMENSIONAMENTO DA PEÇADIMENSIONAMENTO DA PEÇA COM
TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS DE ERRO3 8 1 24
X X FALTA DE UMA ABA MÍNIMA NO PERFIL C DIMENSÃO DA ABA DE 20 mm 3 9 8 216 XDEFINIR PERFIL C COM ABA MÍNIMA DE 20 mm NO
DESENHO
NÃO FUNCIONAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 4 8 1 32
FALTA RESISTÊNCIA AO PESO X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 8 6 144
TORTO NÃO FUNCIONAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL DEFORMAÇÃO PLASTICA DO MATERIAL 3 8 6 144
NÃO ELEVA X FALHA NA FABRICAÇÃO DA PEÇA PROCESSO DE FABRICAÇÃO 5 7 2 70
NÃO FUNCIONAMENTO X X DANIFICADO DURANTE O TRANSPORTE CUIDADO NO TRANSPORTE 4 7 1 28
TRINCADO RISCO DE QUEDA DO OPERADOR X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE RUPTURA DO MATERIAL 3 9 6 162 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa
PARA AÇO 1020
TORTO
FORA DO DIMENSIONAL
CISALHADO
TRINCADO
1 BASE CONTRA PESO
5
BASE PLATAFORMA CENTRAL / FUNDO E FRENTE / LATERAL
SUPORTAR O OPERADOR DURANTE A OPERAÇÃO
TORTA
Avaliação da situação atual
TORTO
FORA DO DIMENSIONAL
Ação / Resultados
4 BASE PLATAFORMARESISTIR AS FORÇAS DE
LEVANTAMENTO DA PLATAFORMA
3PERFIL C CONTRA PESO
DIREITA / ESQUERDARESISTIR AS FORÇAS
DURANTE A OPERAÇÃO
QUEBRA DO EQUIPAMENTO
2 SUPORTE CONTRA PESOPRENDER OS CONTRA
PESOS PARA MANTER O EQUIPAMENTO ESTÁTICO
QUEBRADO
PLATAFORMA ELEVATORIA
No do Produto / Processo
Cliente Projeto PLATAFORMA ELEVATORIA
RESISTIR AS FORÇAS DURANTE A OPERAÇÃO
Design FMEA
Nome do Sub-conjunto
Líder do projeto 28/06/2016
Caracterização da Falha
FMEA Design Plataforma
Efeitos da falha (4) (5) (9) (PoxSxPd)
Nº
Nome do componente /
processo / operação ou
principal função
Função Potencial Modo de Falha Potencial Efeito da Falha
Cli
en
te
Inte
rno
Potencial Causa da Falha Verificação do Projeto
Oc
orr
ên
cia
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Nú
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da
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Ris
co
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Crí
tic
o
Ação Recomendada
Re
sp
on
sá
ve
l
Pra
zo
Ob
se
rva
çõ
es
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Avaliação da situação atual Ação / ResultadosCaracterização da Falha
X DANIFICADO DURANTE O TRANSPORTEDESENHO DO PERFIL QUADRADO PARA
ENCAIXAR A PALETEIRA4 8 2 64
X FALHA NA FABRICAÇÃO DA PEÇA PROCESSO DE FABRICAÇÃO 5 8 2 80
X X ERRO NO CALCULO DE DIMENSIONAMENTO DAS FORÇAS CALCULO DAS FORÇAS 3 8 5 120
X X ERRO DA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL DEFORMAÇÃO PLASTICA DO MATERIAL 4 8 5 160
X FALTA DE LUBRIFICAÇÃO ROTINA DE LUBRIFICAÇÃO 6 7 1 42
X FALHA NO DIMENSIONAMENTO DA PEÇAESPECIFICAR O PERFIL CHATO NO DESENHO
(2"x1/2")4 7 2 56
X FALHA NO DIMENSIONAMENTO DA PEÇAESPECIFICAR O PERFIL CHATO NO DESENHO
(2"x1/2")3 8 4 96
X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 9 7 189 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa
PARA AÇO 1020
X X ERRO DE ESPECIFICAÇÃOCALCULO DAS FORÇAS EMPREGADOAS
SOBRE O SISTEMA 4 9 9 324 X
REALIZAR OS CALCULOS PARA DIMENSIONAMENTO DO PINO DA ARTICULAÇÃO
CONSIDERANDO TODOS OS ELEMENTOS DE MÁQUINAS QUE ATUARÃO SOBRE ELE (BARRA DE
20 mm, AÇO 1020)
X FALTA DE LUBRIFICAÇÃO ROTINA DE LUBRIFICAÇÃO 6 8 4 192
X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 4 9 7 252 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa
PARA AÇO 1020
X X ERRO DE ESPECIFICAÇÃO TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS 3 8 2 48
X ERRO NA FABRICAÇÃO DA PEÇA PROCESSO DE FABRICAÇÃO 4 8 2 64
X FALTA DE LUBRIFICAÇÃO ROTINA DE LUBRIFICAÇÃO 6 6 2 72
X X MATERIAL TORTOCALCULAR DEFORMAÇÃO PLASTICA DO
MATERIAL4 8 2 64
X X CEFICIENTE DE ATRITO DEFINIR COEFICIENTE DE ATRITO ENTRE AS
PEÇAS4 7 5 140
FORA DO DIMENSIONAL X FALHA NA INSPEÇÃO DO RECEBIMENTO TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS 5 8 2 80
X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DA PEÇACALCULO DAS FORÇAS EMPREGADOAS
SOBRE O SISTEMA 4 6 2 48
X FALHA NA INSPEÇÃO DO RECEBIMENTO TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS 5 7 2 70
FORA DO PESO X PEDRA DO CONTRA PESO COM PESO MENOR QUE O ESPECIFICADO PESO DE 20 kg MÍNIMO 4 9 9 324 X ESPECIFICAR O PESO MÍNIMO NO DESENHO
CABO ROMPIDO X X DESGASTE NO CABO SISTEMA REDUNDANTE A FALHA 4 9 6 216 XESPECIFICAR SISTEMA DE SEGURANÇA
REDUNDANTE
FALHA CATRACA X X TRAVA MECANICA ROMPIDA SISTEMA REDUNDANTE A FALHA 4 9 6 216 XESPECIFICAR SISTEMA DE SEGURANÇA
REDUNDANTE
FALHA NA ELEVAÇÃO
FALHA NA ELEVAÇÃO
8
PERFIL C BASE DA PLATAFORMA DIREITA /
ESQUERDA
DESLIZAR A PLATAFORMA PARA
DENTRO DO PASSADIÇONÃO FUNCIONAMENTO
TRAVADO
9 CONTRA PESOPROMOVER O
EQUÍLIBRIO ESTÁTICORISCO DE SEGURANÇA
FORA DO DIMENSIONAL
7PINO TRAVA APOIO FIXO
PLATAFORMA
SUPORTAR A ARTICULAÇÃO DAS
TESOURAS DURANTE A OPERAÇÃO
EQUIPAMENTO NÃO MONTA
RISCO DE SEGURANÇA
FORA DO DIMENSIONAL
CISALHADO
QUEBRADA
6 TESOURASELEVAR A PLATAFORMA A ALTURA DESEJÁVEL
TORTAS
TRAVADAS
9 CATRACAREALIZAR O IÇAMENTO
DA PLATAFORMARISCO DE SEGURANÇA
FMEA System Plataforma
Executado Nome do Sub-conjunto
No do Produto / Processo
TCC PLATAFORMA Projeto Plataforma Elevatória
Alexandre, Leonardo, Thiago Aprovado Data FMEA no. 1 Rev. 2 Página n1
Nº Nome do sub-conjunto Função Requisitos EspecíficosExperiência existente
de projeto
Provável detecção da
falhaManuseio e Embalagem Verificação de Projeto Efeitos da falha
Ris
co
([5
]*[6
]*[7
]*
[8]*
[9].
)
Ação Recomendada
Re
spo
nsá
ve
l
Pra
zo
Ob
serv
açõ
es
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
ANULAR O MOMENTO 1 3 1 2 5 30
PROJETAR A VIGA NO PASSADIÇO
2 1 3 2 3 36
NÃO CISALHAR 1 5 1 1 5 25
MANTER AS VIGAS FIXADAS
1 3 3 2 5 90 ESPECIFICAR UM APOIO DE NO MINÍMO 300 mm 1
NÃO FLEXIONAR 1 5 1 1 3 15
NÃO TRAVAR 1 1 1 2 3 6
MOVIMENTAR NA VERTICAL
1 1 3 2 3 18ESPECIFICAR A CARGA MINÍMA DE LEVANTAMENTO
DE 217 kg3
NÃO FLEXIONAR 1 3 1 1 3 9
NÃO QUEBRAR 1 3 1 1 4 12
POSSUIR RODAS 1 1 1 1 3 3
DESLIZAR NA HORIZONTAL
1 1 3 2 3 18ADICIONAR LUBRIFICAÇÃO ENTRE AS VIGAS PARA
AUXILIAR NO DESLIZAMENTO3
NÃO TRAVAR 1 1 1 1 3 3
NÃO QUEBRAR 1 5 1 1 4 20
NÃO CISALHAR 2 5 1 1 4 40
RESISTIR AO PESO SOLICITADO
1 3 3 2 4 72REALIZAR O CÁLCULO PARA QUE O ELEVADOR
RESITA PESO ESPECIFICADO E COM COEFICIENTE DE SEGURANÇA ( Cs: 1,5)
2
ELEVAR A CARGA A ALTURA DESEJÁVEL
1 3 3 2 3 54
3
Ação / Resultados
SUBCONJUNTO BASE PLATAFORMA
ELEVAR A PLATAFORMA NO
SENTIDO VERTICAL NO PASSADIÇO
System FMEA
Cliente
Líder do projeto 28/06/2016
Avaliação da situação atual
1SUBCONJUNTO CONTRA PESO
PROMOVER O EQUILÍBIO ESTÁTICO
DO CONJUNTO E PERMITIR A
PROJEÇÃO DA PLATAFORMA NO
PASSADIÇO
2SUBCONJUNTO
TESOURAS
TRANSPORTAR OS COMPONENTES ESTRUTURAIS E SERVIR COMO
GUARDA CORPO DURANTE A OPERAÇÃO
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
SUB CONJUNTO TESOURAS
PESO:
A3
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:50
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
AGUDAS
QUEBRAR
NOME
REBARBAR E
DATAASSINATURA
MATERIAL:
ARESTAS
SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:
DESEN.
Nº DO ITEM PEÇA QTD.1 PERFIL U BASE PLATAFORMA 22 TRAVA ROLAMENTO PERFIL U BASE PLATAFORMA 23 PINO TRAVA APOIO FIXO PLATAFORMA 54 TESOURA 85 ROLAMENTO 6404 46 PINO TRAVA ROLAMENTO PLATAFORMA 17 VIGA X TESOURA 48 PINO TRAVA C ROLAMENTO BASE 19 PERFIL C BASE PLATAFORMA DIREITA 110 PERFIL C BASE PLATAFORMA ESQUERDA 111 PINO TRAVA C BASE 112 CHAPA PONTA PERFIL C 113 CHAPA LATERAL PERFIL C 214 TRAVA TESOURA 115 FREIO PLATAFORMA 116 PEDAL FREIO PLATAFORMA 1
17 PORCA M20 12
18 BARRA REFORCO ROLDANA MOVEL 119 PERFIL U REFORCO ROLDANA FIXA 120 BARRA REDONDA SISTEMA DE SEGURANCA 121 TRAVA ROLDANAS MOVEIS 522 ROLDANA 2,5 POLEGADA 423 BARRA REDONDA ROLDANA MÓVEL 124 MOLA SISTEMA DE SEGURANÇA 1
13
10
11
17
7
2
19
22
18
21
23 1
15
1620
3
4
6
5
8
12
149
24
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
CONJUNTO MONTAGEM PLATAFORMA
PESO:
A3
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
AGUDAS
QUEBRAR
NOME
REBARBAR E
DATAASSINATURA
MATERIAL:
ARESTAS
SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:
DESEN.
Nº DO ITEM PEÇA QTD.
1 SUB CONJUNTO BASE PLATAFORMA 14 SUB CONJUNTO TESOURAS 13 SUB CONJUNTO CONTRA PESO 14 GRAXA UNILUB 12 100g 2
1
4
3
4
10
8
3
6
13
12
7
4
1
5
11
9
14
2
Nº DO ITEM PEÇA QTD.
1 ASSOALHO PLATAFORMA 12 BASE PLATAFORMA LATERAL 23 BASE PLATAFORMA FUNDO E FRENTE 34 BASE PLATAFORMA CENTRAL 25 CHAPA BASE GUARDA CORPO LATERAL 26 CHAPA BASE GUARDA CORPO TRASEIRA 17 PERFIL U REFORCO ROLDANA FIXA 18 BARRAS LATERAIS GUARDA CORPO PARTE BAIXO 59 GUARDA CORPO PARTE BAIXO FUNDO 110 GUARDA CORPO PARTE BAIXO LATERAL 211 CATRACA TOOLMIX MODELO GC 720 112 TRAVA ROLDANAS MOVEIS 813 ROLDANA 2,5 POLEGADA 514 BARRA REDONDA ROLDANA MÓVEL 1
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
SUB CONJUNTO BASE PLATAFORMA
PESO:
A3
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:50
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
AGUDAS
QUEBRAR
NOME
REBARBAR E
DATAASSINATURA
MATERIAL:
ARESTAS
SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:
DESEN.
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
SUB CONJUNTO CONTRA PESO
PESO:
A3
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:50
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
AGUDAS
QUEBRAR
NOME
REBARBAR E
DATAASSINATURA
MATERIAL:
ARESTAS
SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:
DESEN.
Nº DO ITEM PEÇA QTD.
1 PERFIL C CONTRA PESO DIREITA 12 PERFIL C CONTRA PESO ESQUERDA 13 TRAVESSA BASE CONTRA PESO 5
4 CONTRA PESO CIMENTO 21 kg 31
5 TRAVESSA BASE CONTRA PESO FURADA 26 ASSOALHO CONTRA PESO 17 CHAPA DESTRAVAMENTO PLATAFORMA 18 TRAVESSA BASE CONTRA PESO 2 FUROS 29 BARRA REDONDA CHAPA DESTRAVAMENTO PLATAFORMA 410 BASE CONTRA PESO 311 ROLETES PERFIL C CONTRA PESO 1212 REFORCO LATERAL PERFIL C 4
13 PINO TRAVA TESOURA 1
14 PARAFUSO 5/8 X 70 1215 PORCA 5/8 1216 SUPORTE CONTRA PESO 217 TRAVA CONTRA PESO SUPERIOR 218 TRAVA CONTRA PESO MEIO 119 MOLA CONTRA PESO 4
12
2
11
14
1
15
18
17
4
13
16
7
9
5
8
3 10
19
614
40
80
480
725
1320
80
920
40
1360
711
960
1400 1
140 574 4
30
1000
1
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
ASSOALHO PLATAFORMA
PESO:
CHAPA XADREZ SAE 1020A4
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHO
MATERIAL:
ANGULAR:
ACABAMENTO:
ASSINATURANOME
BREAK SHARP
DATA
EDGES
DEBUR AND SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR: ± 0,25
DES.
Espessura: 3,18 ± 0,1
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
ASSOALHO CONTRA PESO
PESO:
CHAPA XADREZ SAE 1020A4
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
EDGES
DATAASSINATURA
BREAK SHARP
MATERIAL:
DEBUR AND
NOME
SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:
DES.
2 1700
941
1
ESPESSURA: 3,18±0,1
25/06/2016 Aços Continente
http://www.acoscontinente.com.br/secao/28/perfiluestruturalenrijecido 1/1
Matriz: Rodovia Curitiba | Quatro Barras, Nº 3851 Umbará Curitiba | Paraná CEP 81.935002Filial: Av. Papa João Paulo I, Nº 5831 Bonsucesso Guarulhos | São Paulo CEP 07.170350
Perfil U Estrutural Enrijecido
Dimensão S P Jx Wx ix ey Jy Wy iy
h B d e=rcm2 kg/m cm4 cm3 cm cm cm4 cm3 cm
mm mm mm mm
50 25 10
2,00 2,00 1,57 7,40 2,96 1,92 0,92 1,68 1,06 0,92
2,25 2,33 1,83 8,40 3,36 1,90 0,92 1,87 1,18 0,90
2,65 2,64 2,07 9,28 3,71 1,88 0,91 2,02 1,28 0,88
3,00 2,92 2,30 10,04 4,01 1,85 0,91 2,15 1,35 0,86
75 40 15
2,00 3,23 2,54 28,46 7,59 2,97 1,50 7,43 2,97 1,52
2,25 3,81 2,99 33,01 8,80 2,94 1,49 8,52 3,40 1,50
2,65 4,37 3,43 37,25 9,93 2,92 1,49 9,50 3,78 1,48
3,00 4,90 3,85 41,18 10,98 2,90 1,48 10,38 4,13 1,46
100 50 17
2,00 4,16 3,27 66,05 13,20 3,98 1,78 14,87 4,61 1,89
2,25 4,93 3,87 77,21 15,44 3,96 1,77 17,21 5,33 1,87
2,65 5,67 4,45 87,80 17,56 3,94 1,77 19,36 5,99 1,85
3,00 6,39 5,02 97,83 19,57 3,91 1,76 21,35 6,59 1,83
127 50 17
2,00 4,68 3,67 115,45 18,18 4,97 1,59 16,17 4,74 1,86
2,25 5,54 4,35 135,33 21,31 4,94 1,59 18,71 5,48 1,84
2,65 6,39 5,01 154,31 24,30 4,92 1,58 21,07 6,17 1,82
3,00 7,21 5,66 172,40 27,15 4,89 1,58 23,24 6,79 1,80
150 60 20
2,00 5,61 4,40 195,38 26,05 5,90 1,92 28,36 6,95 2,25
2,25 6,66 5,23 229,93 30,66 5,88 1,91 33,03 8,08 2,23
2,65 7,69 6,04 263,19 35,09 5,85 1,91 37,42 9,15 2,21
3,00 8,70 6,83 295,19 39,36 5,82 1,91 41,53 10,14 2,18
200 75 25
2,65 10,08 7,92 614,20 61,42 7,80 2,32 77,80 15,02 2,78
3,00 11,44 8,98 691,93 69,19 7,78 2,32 86,90 16,76 2,76
3,35 12,76 10,02 766,84 76,68 7,75 2,31 95,46 18,40 2,73
3,75 14,07 11,04 839,21 83,92 7,72 2,31 103,55 19,94 2,71
4,25 15,35 12,05 909,31 90,93 7,70 2,30 111,20 21,40 2,69
4,75 17,26 13,55 1012,80 101,28 7,66 2,30 123,17 23,67 2,67
Outras medidas e espessuras poderão ser fornecidas sob consulta.
Busca de produtos
25/06/2016 Aços Continente
http://www.acoscontinente.com.br/secao/27/perfiluestruturalsimples 1/2
Perfil U Estrutural Simples
Dimensão S P Jx Wx ix ey Jy Wy iy
h B e=rcm2 kg/m cm4 cm3 cm cm cm4 cm3 cm
mm mm mm
50 25
2,00 1,75 1,38 6,66 2,60 1,94 0,71 1,07 0,60 0,78
2,25 2,07 1,62 7,70 3,00 1,92 0,73 1,26 0,71 0,77
2,65 2,38 1,86 8,66 3,40 1,90 0,75 1,43 0,82 0,77
3,00 2,67 2,10 9,55 3,80 1,88 0,77 1,59 0,92 0,77
75 38
2,00 2,80 2,20 25,10 6,60 2,99 1,12 4,55 1,58 1,27
2,25 3,32 2,61 29,43 7,80 2,97 1,14 5,37 1,88 1,27
2,65 3,84 3,01 33,56 8,90 2,95 1,16 6,15 2,17 1,26
3,00 4,35 3,41 37,49 9,90 2,93 1,18 6,91 2,45 1,26
4,75 6,48 5,09 52,75 14,00 2,85 1,27 10,00 3,66 1,24
100 40
2,00 3,27 2,57 49,01 9,80 3,86 0,97 4,99 1,65 1,23
2,25 3,89 3,06 57,67 11,50 3,84 0,99 5,89 1,96 1,22
2,65 4,51 3,54 65,99 13,10 3,82 1,01 6,76 2,26 1,22
3,00 5,11 4,01 73,99 14,70 3,80 1,03 7,61 2,56 1,22
4,75 7,67 6,02 105,90 21,10 3,71 1,11 11,09 3,84 1,20
100 50
2,00 3,65 2,87 58,15 11,60 3,98 1,34 9,24 2,52 1,58
2,25 4,35 3,41 68,55 13,70 3,96 1,36 10,94 3,00 1,58
2,65 5,04 3,95 78,60 15,70 3,94 1,38 12,59 3,48 1,58
3,00 5,71 4,48 88,29 17,60 3,92 1,40 14,20 3,94 1,57
4,75 8,63 6,77 127,50 25,40 3,84 1,48 20,89 5,84 1,55
127 50
2,00 4,17 3,27 101,30 15,90 4,92 1,19 9,94 2,61 1,54
2,25 4,97 3,90 119,60 18,80 4,90 1,20 11,78 3,10 1,53
2,65 5,76 4,52 137,50 21,60 4,88 1,22 13,57 3,59 1,53
3,00 6,53 5,13 154,80 24,30 4,86 1,24 15,32 4,08 1,53
4,75 9,91 7,78 225,90 35,50 4,77 1,32 22,66 6,16 1,51
150 50
2,00 4,60 3,61 149,90 19,90 5,70 1,08 10,42 2,66 1,50
2,25 5,49 4,31 177,40 23,60 5,68 1,10 12,35 3,17 1,49
2,65 6,37 5,00 204,10 27,20 5,65 1,12 14,24 3,67 1,49
3,00 7,23 5,68 230,10 30,60 5,63 1,13 16,08 4,16 1,49
4,75 11,01 8,64 338,00 45,00 5,54 1,21 23,84 6,30 1,47
200 50
2,00 5,55 4,39 299,30 29,90 7,33 0,91 11,20 2,74 1,41
2,25 6,63 5,20 354,90 35,40 7,31 0,93 13,28 3,26 1,41
2,65 7,70 6,04 409,30 40,90 7,28 0,95 15,32 3,78 1,41
3,00 8,75 6,87 462,40 46,20 7,26 0,96 17,31 4,29 1,40
4,75 13,39 10,51 686,20 68,60 7,15 1,04 25,76 6,51 1,38
Outras medidas e espessuras poderão ser fornecidas sob consulta.
Busca de produtos
25/06/2016 Aços Continente
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Busca de produtos
850
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
BARRA REFORCO ROLDANA MOVEL
PESO:
SAE 1020A4
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:10
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
EDGES
DATAASSINATURA
BREAK SHARP
MATERIAL:
DEBUR AND
NOME
SE NÃO ESPECIFICADO:
DIMENSÕES EM MILÍMETROS
ACABAM. SUPERFÍCIE:
TOLERÂNCIAS:
LINEAR: ± 1
DES.
40
34
M20
250 1
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
BARRA ROSCADA 20 TRAVA TESOURA
PESO:
SAE 1020A4
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:2
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
EDGES
DATAASSINATURA
BREAK SHARP
MATERIAL:
DEBUR AND
NOME
SE NÃO ESPECIFICADO:
DIMENSÕES EM MILÍMETROS
ACABAM. SUPERFÍCIE:
TOLERÂNCIAS:
LINEAR:
DES.
830
40
34
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
BARRAS LATERAIS GUARDA CORPO PARTE BAIXO
PESO:
SAE 1020A4
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:10
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
EDGES
DATAASSINATURA
BREAK SHARP
MATERIAL:
DEBUR AND
NOME
SE NÃO ESPECIFICADO:
DIMENSÕES EM MILÍMETROS
ACABAM. SUPERFÍCIE:
TOLERÂNCIAS:
LINEAR: ± 1
DES.
ANGULAR:
QUALID
MANUF.
APROV.
VERIF.
BASE CONTRA PESO
PESO:
SAE 1020A4
FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20
DES. Nº
TÍTULO:
REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:
EDGES
DATAASSINATURA
BREAK SHARP
MATERIAL:
DEBUR AND
NOME
SE NÃO ESPECIFICADO:
DIMENSÕES EM MILÍMETROS
ACABAM. SUPERFÍCIE:
TOLERÂNCIAS:
LINEAR: ± 1
DES.
100
94
1700