MEMORIAL TCC

CENTRO PAULA SOUZAETEC RUBENS DE FARIA E SOUZATRITURADOR DE GARRAFA PETALEXANDRE AMORIM ANDERSON RODRIGUES ANSELMO TEIXEIRA BRUNO CSARCLEBER RIBEIRO DOUGLAS PAIFFERFBIO LEITE JOCIMAR FARIASPROJETO TRITURADOR DE GARRAFA PETTCC apresentado a ETEC Rubens de Faria e Souza, como exigncia para a concluso do curso de Mecnica em 03/12/2008Orientador: Prof. Hlio Canavesi FilhoQuando nos propomos a fazer algo e damos tudo de si para que isso acontea, o nico risco que corremos que algum nos diga que chegamos onde estamos por pura sorte.Autor desconhecidoDedico a todo o grupo, pois se no contssemos com ajuda de todos no teramos alcanado nosso objetivo, aos professores, em especialao Professor Hlio, que muito nos ajudou.AGRADECIMENTOSAgradecemos primeiramente a Deus, aos nossos familiares que nos ajudaram a enfrentar os obstculos que pensvamos no conseguir superar, esse apoio foi essencial para a concluso desse projeto. escola ETEC Rubens de Faria e Souza pela base, apoio e incentivo.RESUMOEste projeto motivado pela necessidade de reciclagem de garrafas PET (Polietileno Tereftalato), visando o mximo aproveitamento de espao na posterior armazenagem. Pretendemos com este trabalho desenvolver um triturador, para granular as garrafas PET. O triturador dotado de um painel de comandos com funes para ligar e desligar, bem como de uma botoeira de emergncia. O material colocado no silo alimentador e desliza para o rotor, sendo ento triturado pelas lminas fixas e pelas lminas rotativas do mesmo. Tanto as lminas fixas como as lminas rotativas podem ser substitudas ou afiadas, quando necessrio. Por baixo do rotor h uma grade por onde passa o granulado. Existem grades diferentes para tamanhos especficos de granulado. A grade e o triturador foram concebidos de forma a facilitar suas desmontagens para limpeza e manuteno. O triturador dotado de um sistema de segurana que impede o acesso ao componente de corte, evitando-se assim acidentes na mquina.SUMRIORESUMO .................................................................................................. 6INTRODUO ......................................................................................... 101.) CLCULOS DO TRITURADOR DE GARRAFA PET ....................... 111.1)Clculo do fator de segurana ...........................................................................11

1.2)Clculo da seco da garrafa ............................................................................11

1.3)Clculo da carga aplicada (F) ............................................................................12

1.4)Clculo do momento toror (Mt) aplicado em relao polia e ao eixo ............13

1.5)Clculo da potncia do motor ............................................................................13

1.6)Clculo do dimetro do eixo ..............................................................................14

1.7)Clculo da polia .................................................................................................15

1.8)Clculo da velocidade angular ...........................................................................15

1.9)Clculo da relao de transmisso ...................................................................16

1.10) Clculo do perodo da polia motora .................................................................. 161.11) Clculo da freqncia da polia motora .............................................................. 161.12) Clculo da freqncia da polia movida ............................................................ 171.13) Clculo da velocidade perifrica da transmisso ............................................. 171.14) Clculo da velocidade tangencial da polia........................................................ 171.15) Clculo da fora tangencial aplicada na polia.................................................. 181.16) Clculo da correia ............................................................................................ 181.17) Clculo da fora no mancal ............................................................................. 191.18) Clculo da vida nominal do rolamento do mancal ........................................... 201.19) Clculo da vida nominal do rolamento em horas............................................ 201.20) Clculo da tolerncia do eixo ......................................................................... 211.21) Clculo do parafuso do suporte da faca ......................................................... 212.) Lista de Peas e Componentes ......................................................................... 22CONCLUSO ...................................................................................... 23ANEXOS .............................................................................................. 24Instrues de segurana.......................................................................................... 25Fornecedor Faca Mvel (Gold Press) ..................................................................... 26Bibliografia............................................................................................................... 27Triturador ETEC TURBO Srie 1 (Imagens) .......................................................... 28DESENHOS ........................................................................................................ 30Estrutura ................................................................................................................. 31Silo .......................................................................................................................... 32Suporte do motor .................................................................................................... 33Suporte da faca ...................................................................................................... 34Chapa do mancal ................................................................................................... 35Chapa lateral .......................................................................................................... 36Faca fixa ................................................................................................................. 37Polia do eixo ........................................................................................................... 38Peneira .................................................................................................................... 39Suporte da faca fixa ................................................................................................ 40Suporte da peneira .................................................................................................. 41Polia do motor ......................................................................................................... 42Eixo principal ........................................................................................................... 43Proteo da correia ................................................................................................. 44Faca mvel .............................................................................................................. 45Chapa de apoio do motor ......................................................................................... 46Suporte de proteo da correia ............................................................................... 47Suporte da trava do silo ........................................................................................... 48Dobradia 1 ............................................................................................................. 49Dobradia 2 ............................................................................................................. 50Pino de trava da dobradia ...................................................................................... 51Parafuso de trava do silo ......................................................................................... 52Pino de trava do silo ................................................................................................. 53INTRODUONo Brasil, a introduo da embalagem PET (Polietileno Tereftalato), em 1988, trouxe indiscutveis vantagens ao consumidor, trazendo tambm o desafio de sua reciclagem, fazendo-nos despertar para a questo do tratamento das 200 mil toneladas de lixo descartadas diariamente no Brasil. O polmero de PET um dos plsticos mais reciclados em todo o mundo devido sua extensa gama de aplicaes: fibras txteis, tapetes, carpetes, embalagens, filmes, cordas, compostos, etc. A embalagem de PET, quando reciclada, traz inmeras vantagens sobre outras embalagens do ponto de vista da energia consumida, do consumo de gua, do impacto ambiental, dos benefcios sociais, entre outros. O PET pode ser reciclado de trs maneiras:1 Reciclagem Qumica: utilizada tambm para outros plsticos, separa os componentes do PET, fornecendo matria prima para solventes e resinas, entre outros produtos.2 Reciclagem Energtica: o calor gerado com a queima do produto pode ser aproveitado na gerao de energia eltrica (usinas termeltricas), alimentao de caldeiras e alto-fornos. O PET tem um alto poder calorfico e no exala substncias txicas quando queimado.3 Reciclagem Mecnica: praticamente todo o PET reciclado no Brasil passa pelo processo mecnico. As garrafas so modas, desta forma o produto fica muito mais condensado, otimizando o transporte, o armazenamento eo desempenho na transformao, ganhando valor no mercado.10MEMORIAL TCNICO DESCRITIVO1.) CLCULOS DO TRITURADOR DE GARRAFA PET1.1) Para segurana deste projeto calculamos a tenso de trabalho com fator de segurana 25% a mais em cima da tenso admissvel do ao 1030 laminado conforme a tabela de Bach.trabadmadm

0.75%trab0.750.75

admOnde tabela de Bach: 5.0 kg/mm2 (ao 1030 laminado)trab

0.75

5.0trab

3.75kg / mm21.2) Clculo da seco da garrafa.Este clculo foi feito com base no dimetro interno e externo do ponto mais resistente do material. Onde ser definida a seco da garrafa PET.DadosDescriesValores/Unidades

ScSeco da garrafa(valor a ser calculado)

DDimetro externo25 mm

dDimetro interno22 mm

D 2 d 2Sc425mm 2Sc4

22mm 22Sc 442.965mm42Sc 110.741mmSc 110cm 21.3) Clculo da carga aplicada (F)Com base entre a tenso de ruptura e a seco da garrafa ser calculado a carga aplicada no centro do eixo que definir a fora necessria para a ruptura da garrafa.Resistncia Mecnica do PETDescriondiceUnidade

Resistncia trao20 30Mpa

Tenso de ruptura25Mpa

Deformao20 100%

DadosDescriesValores/Unidades

FCarga aplicada(valor a ser calculado)

TtrabTenso trabalho254.93 kgf/cm

ScSeco da garrafa00.110 cm2

Onde: 25 Mpa = 254.93 kgfF Ttrab.ScF 254.9

110F 28.042KgfF 28Kgf1.4) Clculo do momento toror (Mt) aplicado em relao polia e ao eixo.Dados Descries Valores/UnidadesP Potncia toror 1100 WMt Momento toror (valor a ser calculado) N N rotaes motor 3.600 rpmSendo:P = 1.5 = 1100 Wn = 3.600 rpm Dados referentes ao tipo de motorP Mt n

Mt 1.100 3030Mt P 30n

3.600Mt 30.00011309.733

Mt 2.652kgm1.5) Clculo da potncia do motorDadosDescriesValores/Unidades

PPotencia(valor a ser calculado)

MtTorquekgf x m

NRotaorpm

Onde 1 Cv = 736WP Mt n30P 2.65230

3.600P 1.055323804wP 1.433CvP 1.5CvSer utilizado um motor da Weg 1.5 Cv, modelo IP 55 Trifsico, tenso de trabalho220 V com 3.600 Rpm.

1.6) Clculo do dimetro do eixoDadosDescriesValores/Unidades

WpMdulo de resistncia

MtMomento toror2.652 Kg.m

TadmTenso de trabalhoMpa

DDimetro mnimo do eixo(valor a ser calculado)

TTrab MtWpD 3 Mt0 .196

TtrabD 3 2 .6520 .196

3 .75D 18 .323 mmD 18 .323 mmD 30 mm141.7) Clculo da poliaDadosDescriesValores/Unidades

MtF Rn DnMomento tororCarga aplicada Raio da polia Dimetro da polia2.652 kg.mm28 kgf(valor a ser calculado) (valor a ser calculado)

Rn MtFRn 2.65228Rn 94.71mmRn 100mmDn 2 RnDn 2

100Dn 200mm1.8) Clculo da velocidade angular (w)DadosDescriesValores/Unidades

WVelocidade angular(valor a ser calculado)

NRotao3.600 rpm

W n30W 3.60030W 376.1 rad / s151.9) Clculo relao de transmissoDadosDescriesValores/Unidades

iD1 d2Relao de transmissoDimetro da polia maiorDimetro da polia menor(valor a ser calculado)200 mm200 mm

i d 2d1i 200200i 11.10) Clculo do perodo da polia motoraDadosDescriesValores/Unidades

WTVelocidade angularTempo necessrio376.1 rad(valor a ser calculado)

para que r complete

um crculo

T 2WT 2376.1T 0.005s1.11) Clculo da frequncia da polia motoraDadosDescriesValores/Unidades

FFrequncia(valor a ser calculado)

TTempo necessrio0.005s

F 1TF 10.005F 200Hz161.12) Clculo da frequncia da polia movidai F1F2F 2 F1iF 2 200H

a mesma, pois as duas polias possuem o mesmo dimetro.1.13) Clculo da velocidade perifrica da transmissoDadosDescriesValores/Unidades

VVelocidade perifrica(valor a ser calculado)

WVelocidade angular376.1 rad/s

RRaiom

V w rV 376.1

0.1V 118.55m / s1.14) Clculo da velocidade tangencial da poliaDadosDescriesValores/Unidades

VN RVelocidade tangencialRotao raio(valor a ser calculado)3.600 rpm0.1 m

V n r30V 3.60030V 37.7m / s

0.1171.15) Clculo da fora tangencial aplicada na poliaDadosDescriesValores/Unidades

PPotncia1.100 w

FtFora tangencial(valor a ser calculado)

WRVelocidade angularRaio376.1 rad/s0.1 m

P Ft w r1.100Ft

Ft1.100

376.1

0.1118.155Ft 9.31N1.16) Clculo da correiaComo a polia foi definida como trapezoidal, ou seja, com canal em V norma DIN227. A correia ser trapezoidal conforme a norma DIN 2215.Polia com 1 canalb1 - Largura do canal b2 - Largura da polia da - dimetro da poliab1 = 13 mm b2 = 24 mm da = 200 mmcanal = trapezoidal ou em Vcorreia = 5/16181.17) Clculo da fora no mancalFt=9.31 N Ra

F=28Kgf RbA B75 mm

237.5 mm 237.5 mmDadosDescriesValores/Unidades

FFora28 kgf

FtFora tangencial0.949 kgf

aDistncia entre A e Ft75 mm

bDistncia entre A e F237.5 mm

cDistncia entre F e B237.5 mm

Fb 0Ft a FRb Ft a

b Rb b c 0Fbb cRb 0,949 75

28 237.5237.5Rb 13.85Kgf

237.5 Fa 0Ft Ra F Rb 0Ra Rb Ft F Ra Ft F RbRa 0.949

28 13.85Ra 15.01Kgf1.18) Clculo da vida nominal do rolamento do mancal conforme norma (DIN ISO 281)DadosDescriesValores/Unidades

LVida nominal(valor a ser calculado)

CCapacidade dinmica19.500 N

RaCarga equivalente15.01 Kgf = 149 N

C L Ra 19.5003L1493L 2241532.442N1.19) Clculo da vida nominal do rolamento do mancal em horasDadosDescriesValores/Unidades

LhLDurao vida nominal hVida nominal(valor a ser calculado)2241532.442 N

nRotaes3.500 rpm

L 106Lhn 602241532.442

106Lh3.500 60Lh 10.666.666.66horasCom base nos clculos vamos utilizar um mancal e um rolamento GE 30KRRB FA101, conforme catlogo INA HR1 Rolling Bearings.

1.20) Clculo da tolerncia do eixoDados Descries Valores/UnidadesCr Capacidade dinmicaP Carga dinmica equivalente

19.500 N149 NCr 19.500p 149

130.872NConforme catlogo INA vamos utilizar um eixo H71.21) Clculo do parafuso do suporte da faca fixaMaterial utilizado: ao 1020 laminadoDados Descries Valores/UnidadesSi Seco internaF Fora

(valor a ser calculado)28 kgftrab Tenso de trabalhoSi F0.65 tSegundo tabela de Bach: adm = 6.5 intermitenteSi 280.65

6.5Si 6.627mm 2Assim cada suporte ter 2 parafusos M8x1.25x25 mm, segundo norma DIN 912.2. LISTA DE PEAS E COMPONENTESITEMQUANTIDADEDENOMINAOMATERIAL

11ESTRUTURAVIGA U SAE 1020

21SILOAO ABNT 1010

32SUPORTE MOTORAO ABNT 1020

43SUPORTE FACAAO ABNT 1030

52CHAPA MANCALAO ABNT 1020

62CHAPA LATERALAO ABNT 1020

71FACA FIXAAO ABNT 1030

81POLIA DO EIXOALUMNIO

91PENEIRAAO SAE 1010

103SUPORTE FACA FIXAAO ABNT 1020

111SUPORTE PENEIRAAO ABNT 1020

121POLIA DO MOTORALUMNIO

131EIXOAO ABNT 1030

141PROTEO CORREIAAO SAE 1010

153FACA MVELAO ABNT 1060

161CHAPA APOIO MOTORAO ABNT 1020

171SUPORTE PROTEO CORREIAAO ABNT 1010

182SUPORTE DE TRAVA SILOAO ABNT 1030

192DOBRADIA 1AO ABNT 1020

202DOBRADIA 2AO ABNT 1020

212PINO DE TRAVAAO ABNT 1030

221PARAFUSO DE TRAVAAO ABNT 1030

231PINO DE TRAVA SILOAO ABNT 1030

248PARAFUSO SUPORTE FACA FIXADIN 912 M8X25 mm

259PARAFUSO DA FACA MVELDIN 912 M10X35 mm

268PARAFUSO FIXAO MANCALDIN 912 M10X30 mm

274PARAFUSO SUPORTE DA PENEIRADIN 912 M6X30 mm

22CONCLUSOEste triturador de garrafa PET foi projetado para que tenhamos uma maior quantidade de material em um menor espao de armazenamento e conseqentemente obtermos um lucro ainda maior com o material triturado.Atravs dos clculos realizados, a mquina pode ser confeccionada com o retorno garantido e com total confiabilidade do projeto, portanto, esta mquina est apta paraum perfeito funcionamento.23ANEXOS24Instrues de seguranaO triturador foi projetado para granular embalagem PET.

PERIGO! Corrente de alta tenso! Esta placa encontra-se na porta da caixa de distribuio eltrica.

PERIGO!Risco de ferimentos por corte corte e entalamento!Colocar esta placa quando se corre o risco de ferimentos por corte ou entalamento.

ATENO!Este smbolo aparece quando se requer a ateno especial do operador.PERIGOA mquina est dotada de lminas rotativas muito afiadas que podem causar ferimentos mesmo quando esto paradas.Tome as devidas precaues. A caixa de distribuio eltrica da mquina tem corrente de alta tenso muito perigosa.Tome as devidas precaues para que que a correia no prenda roupas ou partes do corpo. Nos trabalhos de manuteno desligue a corrente eltrica.ATENO A instalao eltrica s deve ser feita por um profissional qualificado.Antes da abertura do triturador para operaes e servios de manuteno desligar sempre a corrente eltrica respectivamente com os interruptores principais.Nunca coloque partes do corpo nas aberturas do triturador quando o interruptor principal no estiver na posio Desligado.Se a rotao do rotor tiver de ser feita manualmente proceda com as mximas precaues!Nunca retire as grades de proteo.

BIBLIOGRAFIAhttp://www.weg.com.br, acesso em 20 set de 2008 http://www.goldpress.com.br/todas.php, acesso em 10 ago de 2008 http://www.helsten.com.br/metalurgia-e-siderurgia.html, acesso em 15 out de 2008 http://www.trademaquinas.com.br/recicpet.htm, acesso em 09 de jul de 2008INA, Rolamentos. Catlogo Rolling Bearings HR1, pgs. 1.049, 1.054, 1.055.MELCONIAN, Sarkis. Mecnica Tcnica e Resistncia dos materiais, 9 edio. So Paulo: rica, 1998. Pginas: 259 a 277.MACORIM, Ubaldino Alvarez. Manual do Mecnico. 5 edio. So Paulo: Ediouro,1987. Pginas: 97 a 101.CASSILAS, A.L. Mquinas: Formulrio Tcnico. (trad.) 3 edio. So Paulo: Mestre Jou, 1981. Pginas: 482 a 491.Triturador ETEC TURBO Srie 128

Triturador ETEC TURBO Srie 1

Conjunto: Eixo, Suporte, Faca e Peneira29DESENHOS30

z

3

26