MÁQUINAS

PROJETO DE MÁQUINAS

 

          Os dispositivos que usufruem de energia e trabalho para atingir determinado objetivo podem ser chamados de “máquinas”. Em nosso cotidiano, muitos são os exemplos de máquinas, desde as mais simples como uma máquina de café, até os mais complexos como máquinas de produção da indústria automotiva. Uma prova que novas ideias não param de surgir é que o mundo vem em um aumento exponencial nos pedidos de patentes, que saltou de 1,1 milhões em 2014 para 3,3 milhões em 2018, segundo a WIPO (World Intellectual Property Organization – Organização Mundial da Propriedade Intelectual).

A área da engenharia mecânica de projeto de máquinas é norteada pela física aplicada. O seu propósito é a aplicação de teorias físicas e matemáticas seja para a otimização de máquinas já existentes ou para a concepção de máquinas novas.

O engenheiro responsável pelo desenvolvimento de máquinas deve demandar de uma sólida base matemática, física e computacional além de conhecimentos em áreas de estudo como: elementos de máquina, teoria dos mecanismos, estática e dinâmica aplicada, ciência dos materiais, métodos de otimização aplicados, entre outras.

No desenvolvimento de máquinas é importante estarem definidos os objetivos da máquina, e os dados de entradas, por exemplo: potência requerida, peso máximo, dimensões máximas, etc. com isso cria-se várias possibilidades de soluções aceitáveis, que serão filtradas e refinadas para encontrar a melhor solução e definir um esboço da máquina.

De acordo com Norton (2013) a finalidade do projeto de máquinas é definir geometrias, dimensões, materiais e processos de confecção dos componentes de maneira que a máquina funcione sem falhar. Para a concepção de máquinas com segurança, melhor desempenho e baixo custo se faz necessário a quantificação das tensões para a prevenção da falha do material, e assim, realizar o dimensionamento correto.

Máquinas que se movem muito lentamente e possuem aceleração desprezível, somente a análise estática das forças atuantes se fará necessária. Porém em casos de acelerações significativas, é indispensável uma análise dinâmica das forças, peças com aceleração sofrem esforços provenientes de suas próprias massas. Os projetos de máquinas devem ser realizados por profissionais capacitados e dimensionados conforme instruções normativas ou literaturas clássicas da engenharia. Shigley, Melconiam, Niemann.

 

para a entrega de projetos enxutos e com confiabilidade.

 

Normas técnicas

 

          Projetos de engenharia são regulamentados através de normas, no Brasil a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) oferece orientações e recomendações para diversos projetos. O engenheiro projetista deve estar ciente das normas e padrões do projeto em questão e recorrer sempre que necessário.

          O projeto de máquinas no Brasil é regido principalmente pela NR 12 (Segurança no trabalho de máquinas e equipamentos) podendo também ser empregadas outras normas de acordo com a máquina. Além da ABNT existem sociedades internacionais que publicam instruções normativas e padrões, como:         

American Gear Manufacturers Association (AGMA) – Associação Americana de Fabricantes de Engrenagem http://www.agma.org/

 

American Institute of Steel Construction (AISC) – Instituto Americano da Construção em Aço

 

American Iron and Steel Institute (AISI) – Instituto Americano do Ferro e Aço

 

American National Standards Institute (ANSI) – Instituto Americano de Normas

 

American Society for Metals (ASM International) – Sociedade Americana de Metais

 

American Society of Mechanical Engineers (ASME) – Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos

 

American Society of Testing and Materials (ASTM) – Sociedade Americana de Testes e Materiais

 

American Welding Society (AWS) – Sociedade Americana de Solda