Iniciação à Robótica Aula 5

• Segundo a Robotic Industries Association (RIA), robô industrial é definido como um "manipulador multifuncional reprogramável projetado para movimentar materiais, partes, ferramentas ou peças especiais, através de diversos movimentos programados, para o desempenho de uma variedade de tarefas".
• Uma definição mais completa é apresentada pela norma ISO (International Organization for Standardization) 10218, como sendo: "uma máquina manipuladora com vários graus de liberdade controlada automaticamente, reprogramável, multifuncional, que pode ter base fixa ou móvel para utilização em aplicações de automação industrial".

Um robô industrial é forma do pela integração dos seguintes componentes:

• manipulador mecânico: refere-se principalmente ao aspecto mecânico e estrutural do robô. Consiste da combinação de elementos estruturais rígidos (corpos ou elos) conectados entre si através de articulações (juntas), sendo o primeiro corpo denominado base e o último extremidade terminal, onde será vinculado o componente efetuador (garra ou ferramenta).
• atuadores: São componentes que convertem energia elétrica, hidráulica ou pneumática, em potência mecânica. Através dos sistemas de transmissão a potência mecânica gerada pelos atuadores é enviada aos elos para que os mesmos se movimentem: atuadores hidráulicos e pneumáticos ou atuadores eletromagnéticos:
• sensores: Fornecem parâmetros sobre o comportamento do manipulador, geralmente em termos de posição e velocidade dos elos em função do tempo, e do modo de interação entre o robô e o ambiente operativo (força, torque, sistema de visão) à unidade de controle. As juntas utilizadas para vincular os elos de um robô são normalmente acopladas a sensores.
• unidade de controle: Responsável pelo gerenciamento e monitoração dos parâmetros operacionais requeridos para realizar as tarefas do robô. Os comandos de movimentação enviados aos atuadores são originados de controladores de movimento (computador industrial, CLP, placa controladora de passo) e baseados em informações obtidas através de sensores.
• unidade de potência: É responsável pe lo fornecimento de potência necessária à movimentação dos atuadores. A bomba hidráulica, o compressor e a fonte elétrica são as unidades de potência associadas aos atuadores hidráulico, pneumático e eletromagnético, respectivamente.
• efetuador: É o elemento de ligação entre o robô e o meio que o cerca. Pode ser do tipo garra ou ferramenta. O principal escopo de uma garra é pegar um determinado objeto, transportá-lo a uma posição pré-estabelecida e após alcançar tal posição, soltá-lo. A ferramenta tem como função realizar uma ação ou trabalho sobre uma peça, sem necessariamente manipulá-la.

Telescópio capta imagens da Nebulosa da Chama

• Imagem divulgada pelo Observatório Austral Europeu mostra a primeira imagem feita pelo Vista (sigla em inglês para Telescópio Astronômico de Pesquisa Visível e em Infra-vermelho, localizado no deserto chileno do Atacama) da Nebulosa da Chama, uma massa de gás e poeira em forma de estrela na constelação de Órion e em seus arredores. 
• Na luz normal, o centro do objeto está escondido atrás de grossas camadas de poeira, mas nesta imagem, feita com lentes infravermelhas, pode-se ver com mais clareza as jovens e quentes estrelas escondidas em seu interior. A câmera, com amplo campo de visão, também mostra o brilho da Nebulosa da Chama e a forma fantasmagórica da chamada Nebulosa da Cabeça do Cavalo. 
• (Foto: AP)

Opinião do Leitor - Pré Sal

A nova estratégia da Petrobrás é conclamar a comunidade para lutar ao seu lado no projeto de mudança da lei de petróleo em próprio proveito. O foco é treinar funcionários da empresa para ministrar palestras nas quais explicam como se forma o petróleo, como se extrai e toda a tecnologia desenvolvida pela empresa com cientistas brasileiros para prospecção e exploração de tal elemento. Em seguida, apresentam o pré-sal, toda a sua capacidade de produção e os números do Brasil e do mundo. Por fim, apresentam as leis de petróleo que julgam antigas não atendendo à nova circunstância em que o Brasil se encontra em relação ao descobrimento do pré-sal. De olho na quantidade; na qualidade; e principalmente no dinheiro que será gerado com ele, a Petrobrás convoca a população colocando-a a par das leis e da capacidade do pré-sal, batizando-o de “poupança” e instigando a população a acreditar que o melhor para o Brasil é que ela detenha o direito de operacionalizar todas as etapas da produção, o que de fato é verdade, apesar da proposta para a criação de um fundo social, o que só será feito a partir do lucro dos investimentos feitos para a produção da reserva, ou seja, o social parece estar em último plano. Nesse momento faço algumas indagações: Se o petróleo tem que ser nosso, quem detém a maior parte das ações da Petrobrás? Brasileiros ou estrangeiros? E como numa era na qual se discutem questões ambientais, principalmente a emissão de CO2 gerados na queima de combustíveis fósseis, acha-se uma verdadeira “mina de petróleo” não se preocupando com o meio ambiente, qual deveria ser a melhor aplicação do lucro obtido com este produto que colabora com o aquecimento global? Pressupõe-se que seriam investimentos grandiosos em educação, saúde, saneamento e tecnologia para transportes e fontes de energia limpa, logo, o social. Bem, não sejamos ingênuos para pensar que o aquecimento global, matéria amplamente discutida em Copenhagen, deteria a extração do petróleo contido no pré- sal e que, verdadeiramente, é de muita valia para a população a criação de empregos advindos desta descoberta. No entanto, o que sobremaneira é preocupante é como esse bem, o qual deveria ser coletivo, será usado. O Brasil faz parte dos países em desenvolvimento com grandes possibilidades, com o luxo até de alcançar as antigas metas de Kyoto apenas contendo o desmatamento na Amazônia e já está movimentando boas cifras nas bolsas comercializando créditos de carbono. Entretanto, esse crescente desenvolvimento econômico não tem favorecido a população carente do país, até mesmo as ações do governo para amenizar as mazelas, apesar de necessárias, pecam por não serem estruturantes, são investimentos com pouco ou nenhum retorno, a não ser de atender a emergência de matar a fome no presente sem perspectivas de que as pessoas possam ficar independentes da ajuda em longo prazo. O interessante é: quem nem sabia da existência do pré-sal agora está sendo convidado pela Petrobrás a comprar a briga por um petróleo que provavelmente não o favorecerá, como tem sido com os outros meios que o Brasil tem lançado mão para o crescimento econômico de poucos e que, muitas vezes, nem sabemos quais são de fato. O social está em último plano, então minha pergunta final é: quem vai enriquecer com o pré-sal?

• Fonte: R. Pontes.

Iniciação à Robótica Aula 4

CONFIGURAÇÃO DOS ROBÔS

Robô Cartesiano:

• O robô de coordenadas cartesianas, utiliza três juntas lineares. É o robô de configuração mais simples, desloca as três juntas uma em relação à outra. Este robô opera dentro de um envoltório de trabalho cúbico.

Robô cilíndrico

• Este braço possui na base uma junta prismática, sobre a qual apóia-se uma junta rotativa (torcional). Uma terceira junta do tipo prismática é conectada na junta rotativa. Este braço apresenta um volume de trabalho cilíndrico.

Robô esférico ou polar

• Este tipo de braço robótico foi projetado para suportar grandes cargas e ter grande alcance. É bastante utilizado para carga e descarga de máquinas, embora o braço revoluto seja mais comum nestas aplicações. Ele conta com duas juntas rotativas seguida de uma junta prismática. A primeira junta move o braço ao redor de um eixo vertical, enquanto que a segunda junta gira o conjunto ao redor de um eixo horizontal. O volume de trabalho é um setor esférico, de onde este manipulador obteve seu nome. A denominação “polar” deve-se as coordenadas polares de sistemas de eixos cartesianos, caracterizadas por duas coordenadas angulares (juntas rotativas) e uma coordenada radial (junta prismática).

Robô SCARA

• Este é também um braço bastante utilizado, pois é compacto, tem grande precisão e repetibilidade, embora com um alcance limitado. Estas características o tornam próprios para trabalhos em montagem mecânica ou eletrônica que exigem alta precisão. Possui duas juntas rotativas e uma junta linear, que atua sempre na vertical. O volume de trabalho deste braço é cilíndrico, porém, como utiliza juntas rotativas, é também considerado articulado. O nome e um acrônimo de Selective Compliance Assembly Robot Arm, ou Braço Robótico de Montagem com Complacência Seletiva.

Robô articulado ou revoluto

• Estes tipos de robôs possuem 3 juntas rotativas. Eles são os mais utilizados nas indústrias, por terem uma configuração semelhante ao do braço humano, (braço, antebraço e pulso). O pulso é unido a extremidade do antebraço, o que propícia juntas adicionais para orientação do órgão terminal. Este modelo de configuração é o mais versátil dos manipuladores, pois assegura maiores movimentos dentro de um espaço compacto. Os braços revolutos podem ser de dois tipos: cadeia aberta ou cadeia parcialmente fechada. Nos primeiros pode-se distinguir facilmente a sequência natural formada por elo-junta, da base até o punho. Nos braços de cadeia parcialmente fechada o atuador da terceira junta efetua o movimento desta por meio de elos e articulações não motorizadas adicionais.

Robô paralelo

• Estes tipos de manipuladores possuem juntas que transformam movimentos de rotação em translação, ou usam diretamente juntas prismáticas. Sua principal característica é um volume de trabalho reduzido, porém uma alta velocidade, o que o torna propício para certas atividades de montagem. Outra característica destes braços é que eles não possuem cinemática com cadeia aberta, como a maioria dos robôs industriais. Os quatro ou seis atuadores destes braços unem a base diretamente ao punho.

Refrigeração Aula 4 - 2009

• O sistema de refrigeração pelo método de compressão baseia-se na utilização do calor absorvido por um corpo, durante sua mudança de estado físico. Queremos deixar claro que não falamos do calor que absorve um corpo sólido quando ele se transforma em líquido e sim, no calor que retira um líquido quando vira vapor.
• Estes sistemas de refrigeração usam produtos químicos chamados “fluidos refrigerantes” e a sua condição fundamental é que seu ponto de ebulição é muito inferior à temperatura ambiente, cerca de 30º C negativos.
• O sistema de compressão é o mais utilizado nos dias de hoje e sua vantagem principal é que o líquido, depois da sua vaporização, é recuperado, pois a circulação é feita no interior de um circuito fechado.
• O fluido refrigerante encontra-se no interior do evaporador e retira o calor do local onde ele se encontra e muda seu estado de líquido para vapor. Esses vapores são aspirados pelo compressor e fornecidos, sob pressão, para o condensador.
• Neste componente, ele vira líquido novamente e perde o calor que absorveu. Desta forma, o calor que os alimentos ou objetos tinham e que estavam localizados perto do evaporador, e o calor gerado pela compressão, são descarregados ao meio ambiente.
• O fluido refrigerante necessário no interior do evaporador é fornecido pelo ingresso de mais fluido que vem do condensador, mantendo, dessa maneira, fluido refrigerante no evaporador.
• Na sua trajetória desde o condensador até o evaporador, o refrigerante passa através de um dispositivo de expansão, onde ele perde a sua pressão e volta a ter a sua temperatura de vaporização.
• É assim que o circuito se completa e o fluido refrigerante volta a ter condições de absorver calor.
• O sistema de refrigeração por compressão está dividido em dois circuitos: de alta pressão e de baixa pressão. Os elementos que formam o circuito de alta pressão são aqueles que ficam entre a saída do compressor e o dispositivo de expansão. O circuito de baixa pressão fica entre a saída do dispositivo de expansão até a entrada do compressor.

Refrigeração Aula 3 - 2009

• Os sistemas físicos que encontramos na Natureza consistem em um agregado de um número muito grande de átomos. A matéria está em um dos três estados: sólido, líquido ou gasoso: Nos sólidos, as posições relativas (distância e orientação) dos átomos ou moléculas são fixas. Nos líquidos as distâncias entre as moléculas são fixas, porém sua orientação relativa varia continuamente.
• Nos gases, as distâncias entre moléculas, são em geral, muito maiores que as dimensões das mesmas. As forças entre as moléculas são muito fracas e se manifestam principalmente no momento no qual chocam. Por esta razão, os gases são mais fáceis de descrever que os sólidos e que os líquidos. O gás contido em um recipiente, é formado por um número muito grande de moléculas, 6.02·10²³ moléculas em um mol de substância.
• Quando se tenta descrever um sistema com um número muito grande de partículas resulta difícil (é impossível) descrever o movimento individual de cada componente. Por isto mediremos grandezas que se referem ao conjunto: volume ocupado por uma massa de gás, pressão que exerce o gás sobre as paredes do recipiente e sua temperatura. Estas quantidades físicas são denominadas macroscópicas, no sentido de que não se referem ao movimento individual de cada partícula, e sim do sistema em seu conjunto.
• Denominamos estado de equilíbrio de um sistema quando as variáveis macroscópicas pressão p, volume V, e temperatura T, não variam. O estado de equilíbrio é dinâmico no sentido de que os constituintes do sistema se movem continuamente. O estado do sistema é representado por um ponto em um diagrama p-V. Podemos levar o sistema desde um estado inicial a outro final através de uma sucessão de estados de equilíbrio.
• Se denomina equação de estado, a relação que existe entre as variáveis p, V, e T. A equação de estado mais simples é a de um gás ideal pV=nRT, denominada Equação de Clapeyron(foto), onde n representa o número de mols, e R a constante dos gases R=0.082 atm·l/(K mol). Geralmente para fins de cálculos, igualamos n=1 assim teremos uma nova composição da equação de Clapeyron, onde n será desprezível e R=0,082(constante dos Gases). Desta forma(p.V=R.T), podemos calcular as variações da pressão, do volume ou da temperatura do fluido refrigerante.
• Denominamos energia interna do sistema a soma das energias de todas as suas partículas. Em um gás ideal as moléculas somente tem energia cinética, os choques entre as moléculas são supostos perfeitamente elásticos, a energia interna somente depende da temperatura. Na máquina frigorífica(processo de refrigeração), o sistema recebe trabalho, através de uma energia eletromecânica que comprime o fluido refrigerante e fornece calor em forma de energia.
• A reação sofrida pelo próprio fluido(endotérmica), absorve toda energia do meio, pois o corpo de maior temperatura cede calor para o corpo de menor temperatura. Desta forma temos um processo cíclico fechado e reversível que acontece pelas variações que o fluido sofre na sua composição molecular, onde levamos em conta a relação variação de temperatura e estado que traduzimos como sendo calor sensível e calor latente.

Iniciação à Robótica Aula 3

Os graus de liberdade (GL) determinam os movimentos do braço robótico no espaço bidimensional ou tridimensional. Cada junta define um ou dois graus de liberdade, e, assim, o numero de graus de liberdade do robô é igual a somatória dos graus de liberdade de suas juntas. Por exemplo, quando o movimento relativo ocorre em um único eixo, a junta tem um grau de liberdade; caso o movimento se dê em mais de um eixo, a junta tem dois graus de liberdade. Observa-se que quanto maior a quantidade de graus de liberdade, mais complicadas são a cinemática, a dinâmica e o controle do manipulador. O número de graus de liberdade de um manipulador esta associado ao numero de variáveis posicionais independentes que permitem definir a posição de todas as partes do robô.
Os movimentos robóticos podem ser separados em movimentos do braço e do punho. Em geral os braços são dotados de 3 acionadores e uma configuração 3GL, numa configuração que permita que o orgão terminal alcance um ponto qualquer dentro de um espaço limitado ao redor do braço. Pode-se identificar 3 movimentos independentes num braço qualquer:

• Vertical transversal – movimento vertical do punho para cima ou para baixo
• Rotacional transversal – movimento do punho horizontalmente para a esquerda ou para a direita.
• Radial transversal – movimento de aproximação ou afastamento do punho

Os punhos são compostos de 2 ou 3 graus de liberdade. As juntas dos punhos são agrupadas num pequeno volume de forma a não movimentar o orgão terminal em demasia ao serem acionadas. Em particular, o movimento do punho possui nomenclaturas especificas, conforme descritas a seguir:

• Roll ou rolamento - rotação do punho em torno do braço
• Pitch ou arfagem - rotação do punho para cima ou para baixo
• Yaw ou guinada - rotação do punho para a esquerda e para a direita.

• Braços de robôs são frequentemente descritos como tendo um certo número de graus de liberdade ou um certo número de eixos de movimento. Em robótica , o número de graus de liberdade é o número de movimentos distintos que o braço pode realizar.
• Normalmente o número de graus de liberdade iguala-se ao número de juntas, de forma que um robô de cinco graus de liberdade possui cinco juntas, e um robô com seis eixos tem seis juntas. A noção de graus de liberdade tem limites definidos.
• Por exemplo, uma junta não possui apenas uma direção de movimento, mas também limites a este movimento. Essa faixa de movimento permitido, que não tem nada a ver diretamente com graus de liberdade, é muito importante. Por exemplo, quando seguramos uma bola de tênis na mão, a seguramos mantendo a palma da mão em contato com ela. Isto ocorre porque as juntas de nossos dedos só dobram na direção da palma da mão e não em direção às costas desta.
• Caso nossas juntas tivessem uma faixa de movimento que lhes permitisse dobrar nas duas direções, seríamos capazes de pegar uma bola de tênis tanto com a palma como com as costas da mão. Assim, usamos os graus de liberdade adicionais das juntas de nossos punhos, cotovelo e ombro para mover nossa mão de tal forma que a palma fique de frente para a bola.
• Portanto ter mais juntas (punho, cotovelo e ombro) e em consequência mais graus de liberdade, ajuda-nos a compensar o fato de ter uma faixa de movimentos um tanto limitada em nossos dedos.

Refrigeração Aula 2 - 2009

Se a pressão exercida na superfície de um corpo líquido for reduzida, este passará ao estado gasoso mais facilmente, requerendo neste caso uma quantidade menor de calor para evaporar. Por isso uma das primeiras etapas cumpridas no desenvolvimento dos sistemas de refrigeração foi encontrar o fluido cujo ponto de evaporação fosse mais baixo do que o da água. Esta característica foi encontrada nos chamados "fluidos refrigerantes". O fluido CFC-12 (R12) era um dos mais usados até ser proibido pelo elevado poder destrutivo do ozônio atmosférico (encarregado de interceptar a maior parte das radiações ultravioletas). O fluido HCFC-22 (R22) consegue a combinação de ótimas características químicas e físicas a um elevado rendimento volumétrico, sendo usado nas instalações de climatização de baixa a médias potências. O fluido CFC 114, é usado nos compressores centrífugos nas instalações de climatização. Conhecidos na realidade doméstica como “gás de geladeira”, os agentes refrigerantes são substâncias que absorvem grande quantidade de calor ao passarem do estado líquido para o gasoso. A absorção depende de uma fonte extra para efetuar a troca de calor (água ou o ar) e ocorre justamente com a mudança de fase do fluido (calor latente). Inicialmente, os refrigerantes mais usados eram a amônia, o dióxido de carbono, dióxido de enxofre e cloreto de metila. Em 1931, o setor conheceu os refrigerantes de fluorcarbono, fabricados pela Dupont. No ano seguinte, o cientista Thomas Midgely Jr. inventou o refrigerante 12, mais conhecido como Freon 12, ou o famigerado clorofluorcarbono (CFC). Este tem a característica de apresentar reação endotérmica – capacidade de regular sua própria temperatura de acordo com a interação com o meio – quando expande ou quando vaporiza. Além disso, não é inflamável, não é explosivo, não é tóxico e não corrói metais. No final da década de 80, um golpe esfriou o entusiasmo dos adeptos do CFC e outros. Evidências científicas ligaram os produtos de fluorcarbonos a buracos na camada de ozônio, importante barreira ao excesso de radiação solar ultravioleta na superfície terrestre. Em pesquisa de refrigerantes substitutos, a categoria dos hidrocarbonetos (HC) resultam inócuos para o ambiente, mas são extremamente inflamáveis, portanto são pouco adaptados aos Sistemas civis; a categoria dos refrigerantes naturais (amônia) apresenta boas propriedades termodinâmicas, baixa inflamabilidade, mas elevada toxicidade, enfim à categoria dos hidro-fluorcaburetos (HFC) que não têm o impacto no ozônio estratosférico, mas aumenta a poluição do ar (quantidades de CO² no ar). O gás HFC 134a (R134a) substitui o CFC-12 na refrigeração civil, seu impacto é baixo no ozônio, mas não é adaptado para os sistemas de climatização. A substituição do R22 recorre-se ao fluido HFC 407C (R407c) ou ao HFC 410A (R410a), mas em ambos os casos são necessários uma conversão das instalações de refrigeração e de ar-condicionado. Além destes, pode ser usado também o fluido HFC 404A (R404A) que, porém, apresenta um potencial de superaquecimento global entre os mais elevados da categoria dos hidrofluorcarburetos. Portanto, os sistemas de climatização continuam utilizando o R 22, porém em processo extremamente controlado, ou seja, para ocorrer uma entropia (desordem no sistema), seria necessário uma ação voluntária no sentido de romper a tubulação, causando assim um vazamento.

Refrigeração Aula 1 - 2009

• Propriedades termodinâmicas são características macroscópicas de um sistema, como: volume, temperatura, pressão etc.
• Estado termodinâmico pode ser entendido como sendo a condição em que se encontra a substância, sendo caracterizado pelas suas propriedades.
• Processo é uma mudança de estado de um sistema. O processo representa qualquer mudança nas propriedades da substância. Uma descrição de um processo típico envolve a especificação dos estados de equilíbrio inicial e final.
• Ciclo é um processo, ou mais especificamente uma série de processos, onde o estado inicial e o estado final do sistema coincidem.
• Propriedade termodinâmica de uma substância é qualquer característica observável dessa substância. Um número suficiente de propriedades termodinâmicas independentes constitui uma definição completa do estado da substância.
• As propriedades termodinâmicas mais comuns são: temperatura (T), pressão (P), volume (V). Além destas propriedades termodinâmicas mais familiares, e que são mensuráveis diretamente, existem outras propriedades termodinâmicas fundamentais para a análise de transferência de calor, trabalho e energia, não mensuráveis diretamente, que são: energia interna, entalpia e entropia.
• Se um líquido for introduzido num vaso onde existe, inicialmente, um grau de vácuo e cujas paredes são mantidas a temperatura constante, ele se evaporará imediatamente. No processo, o calor latente de vaporização, ou seja, o calor necessário para a mudança do estado líquido para o estado vapor é fornecido pelas paredes do vaso. O efeito de resfriamento resultante é o ponto de partida do ciclo de refrigeração.
• À medida que o líquido se evapora, a pressão dentro do vaso aumenta até atingir, eventualmente, a pressão de saturação para a temperatura considerada. Depois disto nenhuma quantidade de líquido evaporará e, naturalmente, o efeito de resfriamento cessará.

Iniciação à Robótica Aula 2

O braço robótico é composto pelo braço e pulso. O braço consiste de elementos denominados elos unidos por juntas de movimento relativo, onde são acoplados os acionadores para realizarem estes movimentos individualmente, dotados de capacidade sensorial, e instruídos por um sistema de controle. O braço e fixado a base por um lado e ao punho pelo outro. O punho consiste de varias juntas próximas entre si, que permitem a orientação do orgão terminal nas posições que correspondem a tarefa a ser realizada. Na extremidade do punho existe um orgão terminal (mão ou ferramenta) destinada a realizar a tarefa exigida pela aplicação.

A junta pode ser rotativa, prismática, cilíndrica, esférica, parafuso e planar.

• A junta prismática ou linear: Move em linha reta. São compostas de duas hastes que deslizam entre si;
• A junta rotacional: Gira em torno de uma linha imaginaria estacionaria chamada de eixo de rotação. Ela gira como uma cadeira giratória e abrem e fecham como uma dobradiça;
• A junta esférica: Funciona com a combinação de três juntas de rotação, realizando a rotação em torno de três eixos;
• A junta cilíndrica: É composta por duas juntas, uma rotacional e uma prismática;
• A junta planar: É composta por duas juntas prismáticas, realiza movimentos em duas direções;
• A junta parafuso: É constituída de um parafuso que contém uma porca ao qual executa um movimento semelhante ao da junta prismática, porém, com movimento no eixo central (movimento do parafuso).

Iniciação à Robótica Aula 1

• O precursor do termo robô foi o escritor Karel Capek, que usou pela primeira vez em 1920, a palavra “robota” que significa "servo" (serviço compulsório, atividade forçada) originando a palavra “robot” em inglês e traduzido para o português como “robô”.
• Com o surgimento dos computadores na metade do século, iniciaram-se especulações em termos da capacidade de um robô pensar e agir como um ser humano.
• No entanto, os robôs foram, neste período, criados especialmente para executarem tarefas difíceis, perigosas e impossíveis para um ser humano. Por outro lado, eles não eram projetados com a capacidade de criar ou executar processos que não lhes foram ensinados ou programados.
• Assim sendo, foram as indústrias que mais se beneficiaram com o desenvolvimento da robótica, aumentando a produção e eliminando tarefas perigosas, antes executadas por seres humanos.
• Na robótica, existem pesquisas e desenvolvimentos de robôs intitulados humanóides ou antropomórficos. Estes são criados com a semelhança humana e com capacidade de interagir com o ambiente, como o Asimo construído pela montadora japonesa Honda Motor Co.
• A automação é uma tecnologia que faz uso de sistemas mecânicos, elétricos, eletrônicos e de computação para efetuar controle de processos produtivos.
• Na automação fixa as máquinas são específicas para o produto a ser produzido. Elas produzem grande quantidade um único produto, ou produtos com pequenas variações entre eles. O volume de produção é elevado, e o custo da maquina é elevado, pois e projetada para um produto especifico. Por outro lado, como o volume de produção é alto, o custo do produto em geral é baixo.
• Na automação flexível o volume de produção é médio e geralmente a maquina pode ser programada para produzir um outro produto, ainda que semelhante. Esta automação possui características da automação fixa e da programável. A máquina deve ser adaptável a um numero grande de produtos similares, e, neste sentido, ela é mais flexível que a automação fixa.
• Na automação programável o volume de produção é baixo, mas a variedade de produtos diferentes é alta. Ela é adaptável por meio de programação. Os principais exemplos de automação programável são as maquinas CNC e os robôs industriais.

Biocombustível de Chocolate

Será que a ideia de uma corrida de automóveis totalmente "verde" e sustentável poderia funcionar na prática? De acordo com o engenheiro Kerry Kirwan, da Universidade de Warwick, na Inglaterra, a resposta é um sonoro Sim! Kirwan chefiou uma equipe da Universidade de Warwick, na Inglaterra, que construiu um carro de corrida para a categoria Fórmula 3 que é totalmente sustentável. O carro foi construído com tecidos de linho, fibras de carbono recicladas e resina reciclada. Uma parte do sistema de direção foi moldada com polpa de cenoura. Ele é alimentado por um biocombustível feito com chocolate e gorduras animais e todos os seus lubrificantes são feitos a partir de óleos vegetais. Mas este não é um carro apenas ambientalmente correto. Ele é também muito rápido. O Fórmula 3 "verde" atinge uma velocidade máxima de 215 km/h e faz de 0 a 100 em menos de 3 segundos. Um turbo garante mais torque mais veículo. Já tendo recebido a aprovação de pilotos como Lewis Hamilton e Adam Carrol, além de Ross Brawn, dono da equipe do piloto Rubens Barrichello, o novo carro fará sua estreia no próximo dia 17 de Outubro, durante a prova de Fórmula 3 que será disputada no circuito de Brands Hatch. A equipe espera provar definitivamente que carros de alto desempenho e competitivos podem ser construídos inteiramente de materiais sustentáveis. "O objetivo deste projeto é mostrar caminhos para que no futuro, as pessoas possam correr de forma 'verde'," diz o Dr. Kirwan. Fonte: Inovação Tecnológica.

Projetos Mecânicos - Aula 3

Pesquisadores chineses apresentaram o projeto de um novo tipo de motor de combustão interna - como os utilizados em automóveis e caminhões - que poderá abrir caminho para veículos híbridos ainda mais eficientes e menos poluidores. 

O projeto, chamado de Alternador Linear de Pistão Livre (FPLA, na sigla em inglês), teve seu desempenho comprovado por meio de modelagens computadorizadas de alta precisão. Qingfeng Li e seus colegas destacam que o seu motor linear de pistão livre tem apenas uma parte móvel e é um motor projetado para gerar eletricidade. Nesse novo design, um pistão - a única parte móvel do motor - oscila ao longo de um cilindro, entre duas câmaras de combustão. Ímãs permanentes no interior do pistão geram eletricidade ao passar pelas bobinas de um alternador montado sobre o cilindro. O motor pode ser alimentado por vários tipos de combustíveis, incluindo gás natural e hidrogênio, o que está ajudando a aumentar o interesse em sua utilização para gerar eletricidade e recarregar as baterias dos veículos híbridos. 

Os resultados da simulação mostram que o motor gerador de eletricidade pode acelerar três vezes mais rápido do que os motores a combustão tradicionais e queima o combustível de forma a minimizar a geração de poluentes. "É a fonte de energia ambientalmente benigna para o futuro," diz o artigo. 

 

Fonte: Inovação Tecnológica.

Projetos Mecânicos - Aula 2

Projeto Detalhado

Detalhamento

• Dimensionamento de todas as peças componentes secundárias
• Especificação de Montagem
• Manual de Manutenção

Avaliação

• Viabilidade técnica (projeto e fabricação)
• Viabilidade econômica
• Viabilidade financeira

Documentos para Fabricação.

Documentos escritos

• Roteiro de cálculo
• Informações para fabricação
• Manual do usuário
• Manual de manutenção

• Desenhos
• de peças para fabricação
• do conjunto montado

A documentação é parte importantíssima do projeto, pois permite a reprodução do mesmo, a correção de erros e a otimização do projeto.

Projetos Mecânicos - Aula 1

Ante Projeto

• Definição de todos os conjuntos e seus elementos principais
• Definição dos princípios físicos de todos componentes
• Dimensionamento dos elementos principais
• Lay-out geral
• Desenhos de conjunto
• Produto totalmente definido
• Definição da vida de cada componente principal
• Avaliação do Ante Projeto.

Métodos de Resolução de Problemas

Método Analítico ou Teórico

• Os resultados podem ser generalizados
• Custo baixo (lápis e papel)
• Não demanda tempo de execução de modelos, de montagem e instrumentação

Método Experimental

• Fornece o comportamento real do sistema
• Os resultados são válidos apenas para casos específicos
• Necessita a confecção de modelo em escala ou não
• Exige uso de instrumentação cara
• Demanda tempo de confecção do modelo e análise dos dados

Método Numérico -Simulação

• Fornece resposta “quase real”
• Custo mais acessível
• Oferece liberdade de execução (número de e acesso às simulações)

EXERCÍCIOS DE CÁLCULO DE LIMITES - 2

As vídeo aulas a seguir serão compostas de resolução de exercícios para melhor entendimento do assunto abordado.

HIDRÁULICA AULA 2

A pressão exercida em um ponto qualquer de um líquido estático é a mesma em todas as direções e exerce forças iguais em áreas iguais. Vamos supor um recipiente cheio de um líquido, o qual é praticamente incompressível. Quando aplicamos uma força de 10 kgf em uma área de 1cm2, obtemos como resultado uma pressão interna de 10 kgf/cm2 agindo em toda a parede do recipiente com a mesma intensidade. Este princípio, descoberto e enunciado por Pascal, levou à construção da primeira prensa hidráulica no princípio da Revolução Industrial. Quem desenvolveu a descoberta de Pascal foi o mecânico Joseph Bramah.

Se empurrarmos o tampão de um recipiente cheio de líquido, o líquido do recipiente transmitirá pressão sempre da mesma maneira, independentemente de como ela é gerada e da forma do mesmo.

As bombas são utilizadas nos circuitos hidráulicos, para converter energia mecânica em energia hidráulica. A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, o que permite que a pressão atmosférica force o fluido do tanque, através da linha de sucção, a penetrar na bomba. A bomba passará o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do sistema hidráulico. As bombas são classificadas, basicamente, em dois tipos: hidrodinâmicas e hidrostáticas.

HIDRÁULICA AULA 1

• Geradores: Bombas de deslocamento (engrenagens, palhetas, lóbulos, etc.);
• Distribuidores: válvulas direcionais, válvulas de pressão, válvulas de bloqueio etc.
• Consumidores: cilindros lineares, motores, cilindros rotativos etc.

Sistemas Hidráulicos

• Grupos de Acionamento
• Grupos de Comando e Controle
• Grupos de Atuação

Vantagens:

• 
  Fácil instalação;
• 
  Rápida e suave inversão de movimentos;
• 
  Pode ser iniciado em plena carga;
• 
  Precisão no posicionamento e velocidade;
• 
  Sistemas auto lubrificados;
• 
  Pequena relação peso/potencia;
• 
  Pequena relação tamanho/potência;
• 
  Proteção simples contra sobrecarga.

Fluido Hidráulico - Funções:

• 
  Transmitir pressão;
• 
  Lubrificar as partes móveis;
• 
  Proteger contra oxidação;
• 
  Eliminar calor;
• 
  Remover partículas metálicas.

Fluidos Hidráulicos - Tipos:

• 
  Óleo mineral;
• 
  Fluídos resistentes ao fogo: • Emulsão de óleo (1 a 40%) em água; • Emulsão de água (40%) em óleo; Aditivos: • Fluído sintético.
• 
  Inibidor de oxidação: reduz a reação do óleo com o oxigênio.
• 
  Inibidor de corrosão: forma um filme sobre os metais que neutraliza material corrosivo ácido.
• 
  Extrema pressão (antidesgaste): para aplicações de alta temperatura e alta pressão.
• 
  Antiespumante: une pequenas bolhas de ar que se desprendem e estouram.

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 9

A ISO/IEC 17025:2005 estabelece, no item 5.10 (Apresentação de resultados) o conteúdo mínimo que um Certificado de Calibração devera possuir, visando que este seja claro e que possua as informações necessárias para avaliação do instrumento de medição. A portaria do INMETRO 16/001 em seu item 9.2, estabelece que as incertezas dos resultados dos ensaios e medições realizadas pelos dispositivos de medição, sejam conhecidas e consistentes com as necessidades do processo. O usuário deve analisar o certificado recebido, principalmente os resultados relatados, com base nos critérios preestabelecidos, e a partir desta análise, decidir o caminho a tomar, pois um certificado de calibração apenas fornece um diagnóstico do objeto que foi submetido a calibração, sendo insuficiente para garantir que o mesmo esta adequado ao uso, ou atendendo algum requisito estabelecido. A análise de um certificado de calibração pode ser dividida em duas etapas:

• Verificar se são atendidos os requisitos com relação ao conteúdo do certificado. Os padrões deverão possui característica metrológica superior ao instrumento calibração, além de comprovar sua rastreabilidade ao Sistema Internacional de Unidades.
• Além disso, deve deixar claro o prazo de validade da última calibração dos padrões utilizados.

O Certificado de Calibração deverá descrever de forma resumida o procedimento utilizado na calibração do instrumento. Informações como temperatura e umidade relativa do ar são de extrema importância, pois poderão ser necessárias correções nas medições realizadas com base nestes dados. Caso existam outras grandezas de influência no processo de calibração, estas também devem ser informadas, bem como as correções realizadas.

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 8

Funções de um Técnico em Inspeção de Equipamentos:

• Efetuar, testemunhar e fiscalizar a inspeção de equipamentos em qualquer uma das fases de fabricação, recebimento, construção, montagem e operação, interpretando e registrando resultados;
• Emitir parecer, realizar e acompanhar a implantação de planos de inspeção de equipamentos contemplando itens a serem inspecionados, procedimentos de inspeção, freqüência e amostragem para inspeção, pontos de retenção, critérios de aceitação e rejeição e taxas de desgastes;
• Elaborar relatórios de inspeção de equipamentos;
• Realizar ou acompanhar a coleta de amostras e corpos-de-prova de materiais para análise;
• Avaliar o grau de deterioração e avarias em equipamentos para posterior análise;
• Realizar ou acompanhar ensaios, testes, exames, controles, tratamentos e monitorações relativas à atividade de inspeção de equipamentos;
• Realizar o controle da qualidade dos trabalhos de manutenção, fabricação construção e montagem, no caso de empresas que tenham esta atribuição sob a responsabilidade da inspeção de equipamentos.

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 7

BENEFÍCIOS DOS GRÁFICOS DE CONTROLE

• Os gráficos de controle são instrumentos simples que permitem ao processo atingir um estado de controle estatístico(estado do processo em que estão presente somente causas comuns de variação). Podem ser aplicados pelos próprios operários, que poderão discutir com os supervisores, engenheiros e técnicos através da linguagem dos dados fornecidos pelos gráficos de controle obtendo, assim, as informações necessárias para decidirem quando e que tipo de ações podem ser tomadas para se corrigir e prevenir problemas no processo. Os gráficos de controle servem para monitoramento do processo, mostrando a ocorrência de um descontrole (presença de causas especiais) e/ou a tendência dessa ocorrência, evitando as frustações e os custos de interferências (correcões) inadequadas sobre o processo.

Ao melhorar o processo os gráficos de controle permitem:

• aumentar a porcentagem de produtos que satisfaçam exigências dos clientes;
• diminuir os índices de retrabalho dos ítens produzidos e, consequentemente, dos custos de produção;
• aumentar a produtividade.

OBSERVAÇÕES:

• O objetivo maior na implantação do CEP é atingir um estado de atitude e comportamento, do pessoal de linha e gerencial, voltado continuamente para a melhoria do processo, o que é conhecido como KAIZEN, termo japonês para aperfeiçoamento contínuo (melhoria contínua). Os conceitos e as técnicas estatísticas são importantes para o CEP, mas devem ser vistos apenas como auxiliares.
• O mais importante é desenvolver uma nova cultura na empresa (cultura para produzir com qualidade) que permita a motivação e a cooperação de todos na busca da melhoria contínua de todo o processo. Sem essa nova cultura as técnicas têm pouco efeito significativo.
• É a nova cultura que propiciará as condições básicas para se extrair o máximo da potencialidade das técnicas estatísticas. Essa nova cultura passa fundamentalmente pela melhoria no nível de educação e de motivação da mão de obra.
• A falta de visão sobre a necessidade de se criar um novo tipo de comportamento e de relações de trabalho, adequadas ao CEP, explica muitos dos casos de implantação mal sucedidas nas empresas brasileiras.
• Nessa nova cultura a gerência deve ter como meta delegar o controle rotineiro do processo para o próprio pessoal de linha (isso supõe treinar, organizar e oferecer meios/recursos para o pessoal de produção) e procurar se concentrar nos problemas crônicos, nas mudanças de tecnologias, nos projetos de melhorias, etc. Ou seja, "a gerência não deve ficar apagando incêndios, mas deve estudar formas de eliminar, permanentemente, as causas do incêndio".
• Nesse ambiente a implantação do ciclo PDCA de gerenciamento, em todos os níveis da empresa, seguida da delegação e descentralização do controle, permite liberar o tempo das gerências e da alta administração para os projetos de melhoria (do processo, da qualidade do produto,etc.) que tornam a empresa mais competitiva. Facilita também a implementação de novos paradigmas da gestão da qualidade:
• "FAZER CERTO DA PRIMEIRA VEZ"
• "AUTO CONTROLE"
• "MELHORIA CONTÍNUA".

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 6

É importante observar que o conceito tradicional de controle se aproxima de idéias como: inspeção, verificação, supervisão, coerção, etc. Já o conceito moderno se aproxima de idéias como administração, gerenciamento e aperfeiçoamento.

Controlar um processo significa:

• conseguir manter ESTÁVEL o desempenho do processo, ou seja, estabilizar os resultados e causas de variação do processo;
• buscar MELHORAR o desempenho do processo através da eliminação de causas que afetam as várias características de controle do processo que está sendo gerenciado.
• O controle, na sua vertente que busca ESTABILIZAR e manter uma rotina do processo, visa estabelecer e melhorar continuamente um sistema de padrões, atuando nas causas fundamentais de problemas detectados pela observação de características de controle previamente selecionadas. Portanto, visa obter um processo mais estável e previsível.

Na sua vertente de busca de MELHORIA o controle visa:

• estabelecer um plano e uma meta de aperfeiçoamento voltados para problemas prioritários dentro dos objetivos da empresa;
• implementar o plano de melhoria; · atuar nos desvios do plano de forma a garantir que se atinja a meta. A melhoria visa obter um processo cada vez mais competitivo através de uma melhoria contínua do desempenho.

O ciclo PDCA é um método gerencial auxiliar na busca da estabilização, bem como da melhoria do processo. O controle de processo deve ser realizado de forma sistemática e padronizada. Para tanto, todas as pessoas, de todos os escalões da empresa, podem utilizar o mesmo método gerencial denominado Ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Action) composto das quatro fases básicas do controle: planejar, executar, verificar e atuar corretivamente. Individualmente nenhuma dessas fases constitui o controle. O controle efetivo é obtido pela sequência e pelo giro metódico dessas quatro fases. É, portanto, um ciclo contínuo, que se inicia e termina com o planejamento.

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 5

• Roteiro para Elaboração do Relatório Técnico.

1. Objetivo: Descrever os objetivos com clareza, definindo os participantes do grupo de coleta de dados e o que se espera da Inspeção.
2. Material Utilizado: Nome do equipamento utilizado, número de série, resolução (erro de escala). Coletar também dados do material a ser inspecionado.
3. Procedimento Experimental: Descrever a inspeção, detalhando o que foi realizado para coletar os dados, através de ilustrações devidamente identificadas, escrevendo de forma simples e objetiva, com vocabulário técnico, visando explicar a inspeção para uma pessoa que não estava presente na coleta de dados.
4. Dados Obtidos: Apresentar de forma organizada, de preferência em tabelas, identificando suas unidades de medida e seus respectivos erros de escala. Descrever as fórmulas utilizadas para obter os resultados.
5. Análise Estatística: Devem ser apresentados em tópicos, detalhando passo-a-passo cada dado observado.
6. Síntese: Conclusão dos resultados de maneira que fiquem expostas as diferentes impressões que se obteve na inspeção. Quantificar comparações, colocando o conhecimento do Inspetor sobre a inspeção.
7. Conclusão: Expor de maneira pessoal quais foram as impressões que ficaram da Inspeção, deixando claro quais foram as habilidades desenvolvidas com a inspeção.

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 4

CONTROLE DO PROCESSO

• Do processo de produção podem resultar ítens (produtos) não conformes/ defeituosos ou a porcentagem de defeituosos pode variar ao longo do tempo.
• O que causa a produção de defeituosos é a existência de variação nos materiais, nas condições do equipamento, nos métodos de trabalho, na inspeção, nas condições da mão de obra, e em outros insumos, etc.
• A variação que ocorre num processo de produção pode ser desmembrada em duas componentes: uma de difícil controle, chamada variação aleatória, e outra chamada variação controlável.

• Se as variações forem conhecidas, controladas e reduzidas, os índices de produtos defeituosos certamente se reduzirão. Esses dois tipos de variação exigem esforços e capacitação, técnica e gerencial, diferenciados para o seu controle.
• O CEP auxilia na identificação e priorização das causas de variação da qualidade (separação entre as poucas causas vitais e as muitas triviais) e objetiva controle ou eliminação (aprisionamento) das causas fundamentais dos defeitos.

Os defeitos podem ser separados em:

• defeitos crônicos (são inerentes ao próprio processo, estão sempre presentes);e
• defeitos esporádicos (representam desvios em relação ao que o processo é capaz de fazer, são mais facilmente detectáveis).

As causas de variação podem ser separadas em:

• causas comuns ou aleatórias (são inerentes ao próprio processo, são relativamente difíceis de serem identificadas, consistem num número muito grande de pequenas causas);
• causas assinaláveis ou especiais (representam um descontrole temporário do processo, são possíveis de serem identificadas e corrigidas, as causas e os efeitos são facilmente observáveis).

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 3

• Controle Estatístico de Processo - CEP.

O controle da qualidade de um processo produtivo envolve a realização das seguintes etapas consecutivas:

• definição de um padrão a ser atingido
• inspeção (medir o que foi produzido e comparar com o padrão)
• diagnóstico das não-conformidades (descrição do desvio entre o que foi produzido e o padrão)
• identificação das causas dos não-conformidades/defeitos
• ação corretiva para eliminação das causas
• atualização dos padrões(produto ou processo)
• O CEP, Controle Estatístico de Processo, tradicionalmente, é uma ferramenta com base estatística, de auxílio ao controle da qualidade, nas etapas do processo, particularmente no caso de processo de produção repetitivo. Hoje, mais do que uma ferramenta estatística, o CEP é entendido como uma filosofia de gerenciamento (princípios de gerenciamento) e um conjunto de técnicas e habilidades, originárias da Estatística e da Engenharia de Produção, que visam garantir a estabilidade e a melhoria contínua de um processo de produção. Em resumo, visa o controle e a melhoria do processo.

Os princípios fundamentais para implantação e gerenciamento do CEP são:

• pensar e decidir baseado em dados e fatos;
• pensar separando a causa do efeito, buscar sempre conhecer a causa fundamental dos problemas;
• reconhecer a existência da variabilidade na produção e administrá-la;
• usar raciocínio de prioridade;
• girar permanente e metodicamente o ciclo de controle (Ciclo PDCA: Plan, Do, Check, Action), visando a melhoria contínua do desempenho;
• definir o próximo processo/etapa/posto de trabalho como cliente da etapa anterior. O cliente define a qualidade esperada;
• identificar instantaneamente focos e locais de disfunção e corrigir os problemas a tempo;
• educar, treinar e organizar a mão de obra visando uma administração participativa e o auto controle.

As principais técnicas de apoio ao CEP são:

• Amostragem (Inspeção, Planos de Amostragem)
• Folha de Verificação
• Histograma/Gráficos
• Diagrama de Pareto
• Diagrama de Causa e Efeito/6M/Espinha de Peixe
• Estratificação
• Gráficos de Controle (Gráficos de Shewhart)

Atualmente a inovação fundamental em relação ao CEP é que esses princípios e técnicas devem ser compreendidos, e aplicados, por todas as pessoas da organização e não apenas pelos técnicos e engenheiros da área de Qualidade.

TEORIA DOS ERROS

• Os erros são classificados em :

Erros grosseiros : São aqueles causados por falta de atenção ou falta de prática do experimentador.

• Erros de cálculo
• Erros de leitura ( ler 81 ao invés de 31 )
• Erro de cópia ( transcrever 645 ao invés de 654 )
• Erros provenientes do manuseio errado do instrumento.
• Erro de paralaxe

Para evitar tais erros deveremos:

• Repetir cuidadosamente as medições ( resultados discrepantes devem ser rejeitados )
• Adquirir prática com o instrumento medidor.

Erros sistemáticos : são consequências de imperfeições do instrumento, do experimentador e do método usado.

• Uso de uma escala em condições diferentes daquela em que foi aferida ( em outra temperatura ).
• Experimentador: Atrasar ou adiantar o cronômetro.
• Método empregado: negligenciar a ação da temperatura, pressão.

Para evitar tais erros deveremos:

• Aferir ou calibrar o instrumento antes do uso.
• Substituir a observação humana por elementos elétricos ( sensores ).
• Escolher um método adequado para aquela medida daquela variável.

Erros Acidentais ou Aleatórios: São aqueles provenientes de causas indeterminadas , temporárias, variáveis, imprevisíveis e que modificam de maneira irregular e variável o resultado das medições.Os erros acidentais são inevitáveis , não são elimináveis nem completamente corrigíveis .

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 2

Qualidade Total

• É uma técnica de administração multidisciplinar formada por um conjunto de Programas, Ferramentas e Métodos, aplicados no controle do processo de produção das empresas, para obter bens e serviços pelo menor custo e melhor qualidade, objetivando atender as exigências e a satisfação dos clientes. Os princípios da Qualidade Total estão fundamentados na Administração Científica de Frederick Taylor(1856-1915), no Controle Estatístico de Processos de Walter A. Shewhart (1891-1967) e na Administração por Objetivos de Peter Drucker(1909-2005). Seus primeiros movimentos surgiram e foram consolidados no Japão após o fim da II Guerra Mundial com os Círculos de Controle da Qualidade, sendo difundida nos países ocidentais a partir da década de 70.

A Engenharia da Qualidade (Método Taguchi) é um método que otimiza a funcionalidade e os custos globais (tanto do produtor quanto do cliente) combinando técnicas de projeto de experimentos, análise funcional e tecnologia de controle.

• Projeto de experimento é um assunto especializado que visa medir os efeitos de variáveis do processo ou do produto por meio da realização de experimentos. Um experimento é um procedimento no qual são feitas alterações propositais nas variáveis de modo que se possa avaliar as possíveis alterações nas respostas ou resultados. Um projeto de experimentos consiste de uma sequência de experimentos em que são feitas alterações simultâneas em diversas variáveis segundo um arranjo ortogonal, possibilitando com relativamente poucos experimentos medir com precisão o efeito de várias variáveis.

Diagrama de Causa e Efeito

• Investiga os efeitos produzidos por determinadas categorias de causas. Criado por Kaoru Ishikawa, o diagrama é composto por uma linha central com ramificações na parte superior e inferior. O efeito, ou seja, o problema, é anotado na extremidade direita da linha central e as diversas categorias de causas de problemas (material,máquina,medida,mão-de-obra e método) são anotadas nas extremidades das ramificações que são levemente inclinadas para o lado esquerdo, dando-lhe um aspecto de espinha de peixe, nome pelo qual é também conhecido.

Folha de Verificação

• Formulário estruturado para viabilizar e facilitar a coleta e posterior análise de dados, sobre a frequência com que determinado fato ou problema ocorre.

Diagrama de Pareto

• Gráfico de barras elaborado com base nos dados coletados na Folha de Verificação, sobre as várias causas de um problema ou vários problemas inter-relacionados. Permite priorizar problemas separando os muitos problemas triviais dos poucos vitais. Nos poucos problemas vitais deverão ser concentrados todo foco e atenção, pois respondem por 80% dos resultados indesejáveis. Vilfredo Pareto economista e sociólogo italiano que viveu no século 19 descobriu que 20% da população detem 80% de toda riqueza de um país, premissa universalmente verdadeira, haja vista que nas empresas - aceitas pequenas variações estatísticas - 20% dos itens estocados respondem por 80% do valor total em estoque, 20% dos clientes respondem por 80% do faturamento total do negócio e também 20% dos problemas respondem por 80% de todos os resultados indesejáveis da empresa.

INSPEÇÃO E CONTROLE - AULA 1

• Estatística é uma ciência exata que visa fornecer subsídios ao analista para coletar, organizar, resumir, analisar e apresentar dados. Trata de parâmetros extraídos de uma inspeção, tais como média ou desvio padrão.
• A estatística fornece-nos as técnicas para extrair informação de dados, os quais são muitas vezes incompletos, na medida em que nos dão informação útil sobre o problema em estudo, sendo assim, é objetivo da Estatística extrair informação dos dados para obter uma melhor compreensão das situações que representam.
• Quando se aborda uma problemática envolvendo métodos estatísticos, estes devem ser utilizados mesmo antes de se recolher a amostra, isto é, deve-se planejar a experiência que nos vai permitir recolher os dados, de modo que, posteriormente, se possa extrair o máximo de informação relevante para o problema em estudo, ou seja para a inspeção de onde os dados provêm.
• Quando de posse dos dados, procura-se agrupa-los e reduzi-los, sob forma de amostra, deixando de lado a aleatoriedade presente.
• Seguidamente o objetivo do estudo estatístico pode ser o de estimar uma quantidade ou testar uma hipótese, utilizando-se técnicas estatísticas convenientes, as quais realçam toda a potencialidade da Estatística, na medida em que vão permitir tirar conclusões acerca de uma inspeção, baseando-se numa pequena amostra, dando-nos ainda uma medida do erro cometido.
• Frequência é o número de vezes que o valor de determinada variável é observado.

• Medição é uma ação, é um procedimento. O objetivo de uma medição é determinar o valor do mensurando, isto é, o valor da grandeza específica a ser medida. Uma medição começa, portanto, com uma especificação apropriada do mensurando, do método de medição e do procedimento de medição. O resultado de uma medição é a medida.
• Medição: conjunto de ações que têm por objetivo determinar um valor de uma grandeza.
• Valor (de uma grandeza): expressão quantitativa de uma grandeza específica, geralmente sob a forma de uma unidade multiplicada por um número. Exemplo: comprimento de uma barra: 5,34m
• Grandeza (mensurável): atributo de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado. O termo “grandeza” pode se referir a uma grandeza em sentido geral (comprimento, tempo, massa.) ou grandeza específica (comprimento de uma barra, resistência elétrica de um fio). Os símbolos das grandezas estão definidos na norma ISO 31.
• Método de medição: seqüência lógica de operações, descritas genericamente, usadas na execução das medições.
• Procedimento de medição: conjunto de operações, descritas especificamente, usadas na execução de medições particulares de acordo com um dado método. Um procedimento de medição deve ser um documento com detalhes suficientes para permitir que um observador execute a medição sem informações adicionais.

TAXA DE COMPRESSÃO AULA 2

A taxa de compressão é um elemento físico-matemático que está presente nos diversos motores: motores de ciclo otto (álcool, gasolina ou gás natural), nos motores de ciclo diesel, nos motores 2 tempos, nos rotatórios, entre outros. Em todos esses motores a compressão interna exerce papel fundamental no seu rendimento. Em geral, quanto maior a taxa de compressão, maior o rendimento termomecânico desses motores - porém, a compressão tem limites, seja pela constituição do motor (ferro, alumínio etc.), pelo limite à detonação/pré-ignição do combustível, seja pelo limite de pressão/temperatura ou de durabilidade suportado pelo motor em questão. A taxa de compressão é quase sempre estática durante o funcionamento e depende da construção física do motor. Em geral, ela pode ser alterada. Nos motores a pistão, isso pode ser feito de várias formas: por rebaixamento do cabeçote (o que reduz o volume da parte superior das câmaras), por utilização de juntas de cabeçote mais finas, ou por utilização de novos pistões (por exemplo, substituição de pistões de cabeça côncava por pistões de cabeça plana, ou com pino de encaixe mais baixo). Essas em geral são receitas utilizadas por preparadores para serem utilizadas em "venenos" para motores aspirados. Entretanto, existem novos projetos em andamento. A empresa de automóveis sueca Saab desenvolveu o protótipo do motor de compressão variável (SVC), que, entre outras características, permite aproveitar a energia do combustível de maneira bem mais eficiente alterando a taxa de compressão continuamente para o valor ideal de acordo com as condições de funcionamento, em tempo real. Esse motor é composto por uma parte superior e uma inferior. A compressão varia por ajuste da inclinação da parte superior em relação à inferior, por meio de atuadores hidráulicos.

TAXA DE COMPRESSÃO AULA 1

A taxa de compressão é um conceito intrínseco dos motores a combustão interna. É um valor numérico, neste caso uma razão ou proporção, que compreende a relação entre o volume da câmara de combustão completamente distentida para o volume da câmara de combustão completamente comprimida. Por exemplo, quando se diz que um motor possui uma taxa de compressão de 10:1, isto significa que a câmara de combustão, quando completamente distendida, possui 10 vezes maior volume em relação à câmara completamente comprimida. Em motores a pistão, a taxa de compressão é o volume do cilindro mais o volume da câmara de combustão, dividido pelo volume da câmara. A compressão da mistura é essencial para o melhor aproveitamento da queima nesses motores. Isto ocorre porque a queima é uma reação química (rápida oxidação do combustível), e é explicável pelo estudo da cinética química. Toda reação química leva um tempo para ocorrer, ou seja, possui uma velocidade de reação. Quanto maiores a temperatura e a pressão do sistema, entre outros fatores, maior é a velocidade da reação. Os motores a combustão interna trabalham admitindo e comprimindo gases (em geral o ar atmosférico). Nos motores a combustão interna, quando ocorre redução do volume no interior de suas câmaras de combustão, ocorre forte aumento da pressão interna dessas câmaras. Esse efeito é explicável pela teoria geral dos gases. Com esse forte aumento de pressão, a velocidade da queima se dá de maneira bem mais alta do que se daria caso estivesse sob a pressão atmosférica simplesmente. Ocorre que, quanto maior a velocidade da reação, se esta reação for exotérmica (caso da combustão), mais rapidamente se elimina a energia gerada, o que, pelo estudo da física, aumenta a potência liberada pela reação. Como essa energia química é absorvida pelo motor, em grande parte, sob a forma de energia mecânica, isso significa que se obtém um maior aproveitamento mecânico de um motor quanto a combustão é comprimida. Fonte: Wikipédia.

CILINDRADA

Como máquina de combustão interna, o motor ciclo Otto, por exemplo, necessita de uma quantidade de ar mais combustível, na medida correta obedecendo ao conceito de estequiometria, para realizar sua função. Esta medida é um total de volume que o motor aspira chamado de cilindrada. Na maioria das vezes quando falamos de motor ou especificamos algo do automóvel nos referenciamos através da cilindrada o tipo de motorização, como carro 1000 (mil) ou 2.0 (dois ponto zero) e assim por diante. Quando falamos desta maneira estamos nos referindo a capacidade volumétrica de um motor. Cilindrada é a capacidade que um motor tem de absorver, em volume, uma quantidade de mistura ar mais combustível para dentro do cilindro do motor. Esta cilindrada é definida pelo curso que o pistão percorre dentro do cilindro e diâmetro interno do cilindro. A fórmula matemática para se calcular a cilindrada é praticamente a mesma do cálculo de volume geral de um cilindro. Observe a fórmula: CC= π x d² x curso do pistão. Quanto maior a capacidade volumétrica ou cilindrada de um motor maior potência ele vai gerar resultante de uma maior queima, capacidade de conversão térmica em realização de trabalho mecânico.

Plano de Curso – Máquinas Térmicas e de Fluxo

• Curso Técnico em Manutenção Automotiva
• O estudo das Máquinas Térmicas e de Fluxo exige o detalhamento de alguns conceitos visando alcançar as competências e desenvolver habilidades importantes para o estudante de Manutenção Automotiva.
• Para os Fundamentos vamos estudar os Conceitos e Características das Máquinas Térmicas e de Fluxo demonstrando suas origens e suas transformações ao longo do tempo com a influência dos avanços tecnológicos.
• As grandezas físicas serão abordadas e demonstradas em aulas práticas nos laboratórios do Ceteb.
• Para o bombeamento e deslocamento de fluidos líquidos e gasosos serão aplicados recursos audiovisuais e aulas práticas para estimular o senso crítico e o sentido de urgência na resolução de problemas.
• Para os estudos de termodinâmica vamos explorar as trocas térmicas demonstrando os estados dos fluidos associando aos estudos físico-químicos das grandezas relacionadas com os processos. Serão amplamente estudados os sistemas de troca térmica e bombeamento de fluidos, além de observar os elementos transformadores de energia.
• Serão explorados os trabalhos em grupos, estudos dirigidos e discussões de problemas associados a situações práticas nas aulas realizadas na Oficina de Manutenção, com o objetivo de estimular o estudante nas atividades relacionadas ao curso de Manutenção Automotiva.
• Durante o curso de 32 horas, realizaremos, se possível, visita técnica para relacionar detalhes importantes dos temas abordados em sala de aula e desta forma inserir o estudante em seu meio profissional.

FONTES DE ENERGIA

• Energia hidráulica – é a mais utilizada no Brasil em função da grande quantidade de rios em nosso país. A água possui um potencial energético e quando represada ele aumenta. Numa usina hidrelétrica existem turbinas que, na queda d`água, fazem funcionar um gerador elétrico, produzindo energia. Embora a implantação de uma usina provoque impactos ambientais, na fase de construção da represa, esta é uma fonte considerada limpa.
• Energia fóssil – formada a milhões de anos a partir do acúmulo de materiais orgânicos no subsolo. A geração de energia a partir destas fontes costuma provocar poluição, e esta, contribui com o aumento do efeito estufa e aquecimento global. Isto ocorre principalmente nos casos dos derivados de petróleo (diesel e gasolina) e do carvão mineral. Já no caso do gás natural, o nível de poluentes é bem menor.
• Energia solar – ainda pouco explorada no mundo, em função do custo elevado de implantação, é uma fonte limpa, ou seja, não gera poluição nem impactos ambientais. A radiação solar é captada e transformada para gerar calor ou eletricidade.
• Energia de biomassa – é a energia gerada a partir da decomposição, em curto prazo, de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, resíduos agrícolas). O gás metano produzido é usado para gerar energia.
• Energia eólica – gerada a partir do vento. Grandes hélices são instaladas em áreas abertas, sendo que, os movimentos delas geram energia elétrica. È uma fonte limpa e inesgotável, porém, ainda pouco utilizada.
• Energia nuclear – o urânio é um elemento químico que possui muita energia. Quando o núcleo é desintegrado, uma enorme quantidade de energia é liberada. As usinas nucleares aproveitam esta energia para gerar eletricidade. Embora não produza poluentes, a quantidade de lixo nuclear é um ponto negativo.Os acidentes em usinas nucleares, embora raros, representam um grande perigo.
• Energia geotérmica – nas camadas profundas da crosta terrestre existe um alto nível de calor. Em algumas regiões, a temperatura pode superar 5.000°C. As usinas podem utilizar este calor para acionar turbinas elétricas e gerar energia. Ainda é pouco utilizada.
• Energia gravitacional – gerada a partir do movimento das águas oceânicas nas marés. Possui um custo elevado de implantação e, por isso, é pouco utilizada. Especialistas em energia afirmam que, no futuro, esta, será uma das principais fontes de energia do planeta.

RETROFIT

O que é RETROFIT? Retrofit é o processo de modernização (conversão) de algum equipamento, já considerado ultrapassado ou que não atende as normas vigentes. O conceito de Retrofit é muito utilizado na engenharia. Um exemplo de retrofit é a modificação dos sistemas de refrigeração, ar condicionado e sistema automotivo que ainda se utilizam de gás Freon 12 (R-12), que teve sua fabricação proibida, visto que agride a camada de ozônio. Com isso, o retrofit desses equipamentos sugere a modificação de peças na adaptação para receber um novo tipo de gás, como o R134A, menos agressivo ao meio ambiente.

TRIANGULARIZAÇÃO DE DETERMINANTES

O cálculo do determinante de uma matriz quadrada, utilizando-se operações elementares nas linhas da matriz, consiste em encontrar uma matriz triangular equivalente por linha à matriz dada, respeitando-se as propriedades dos determinantes. O determinante de uma matriz triangular é igual ao produto dos elementos da diagonal principal. Assista estas vídeo aulas sobre Cálculo de Determinantes.

ÁRVORE ARTIFICIAL CONTRA O EFEITO ESTUFA

Um grupo de cientistas da Universidade de Colúmbia, nos Estados Unidos, anunciou ter criado árvores artificiais que podem ajudar no combate ao aquecimento global, capazes de absorver CO2 da atmosfera quase mil vezes mais rapidamente do que árvores de verdade. A estrutura tem galhos semelhantes aos de pinheiros, mas não precisa de sol nem água para funcionar. O segredo está nas folhas, feitas de um material plástico capaz de absorver dióxido de carbono, um dos principais gases responsáveis pelo efeito estufa. "Da mesma forma que o faz uma árvore natural, a medida que o ar flui pelas folhas, estas folhas absorvem o CO2 e o mantêm preso", explicou o cientista Klaus Lackner, geofísico do Centro de Engenharia da Terra da Universidade de Colúmbia, em Nova Iorque. No entanto, enquanto árvores e outras plantas armazenam o gás em seus tecidos, a árvore artificial guarda o CO2 em um filtro, que comprime o gás e o transforma em líquido. Desta forma, o CO2 poderia ser enterrado e armazenado permanentemente debaixo da terra. Fonte: Inovação Tecnológica.

ESCALONAMENTO DE MATRIZES AULA 2

Uma matriz está na forma escalonada quando o número de zeros, que precede o primeiro elemento não nulo de uma linha, aumenta linha a linha. As linhas nulas, se existirem, aparecem abaixo das não nulas. Acompanhe estas outras vídeo aulas com abordagem dos tipos de escalonamento de sistemas lineares já em forma matricial.

ESCALONAMENTO DE MATRIZES

• Uma matriz está na forma escalonada quando o número de zeros, que precede o primeiro elemento não nulo de uma linha, aumenta linha a linha. As linhas nulas, se existirem, aparecem abaixo das não nulas. Acompanhe estas vídeo aulas onde o Professor Edir Reis explica de forma simples como escalonar sistemas lineares, que já sabemos se tratar de matrizes escritas em forma de sistemas.

EXERCÍCIOS DE CÁLCULO DE LIMITES

As vídeo aulas a seguir serão compostas de resolução de exercícios para melhor entendimento do assunto abordado.

COMPRESSOR ALTERNATIVO E ROTATIVO

Para diferenciar os diversos tipos de compressores disponíveis no mercado, os fabricantes costumam utilizar dois tipos de classificação: de acordo com a concepção construtiva e acionamento do motor (aberto, semi-hermético e hermético), e com o modo de deslocamento volumétrico, ou seja, a forma de bombeamento do fluido refrigerante ou como este é comprimido, através de pistões (recíproco alternativo) ou rotativos (centrífugos, parafusos e scroll). Veja o vídeo que complementa o texto.

SISTEMAS LINEARES E DETERMINANTES

A seguir assista cinco importantes vídeo aulas com o Professor Edir Reis abordando conhecimentos básicos de Sistemas Lineares com suas formas de resolução e cálculo do determinante (D), pelos métodos de Sarrus, Cramer e Laplace.