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Análise de Projetos: BALANÇAS

BALANÇAS

• Medição de Força:– Direta: comparação através de balanças de alavancas com peso morto.

– Indireta: a partir da medição de outras grandezas (deformações, velocidade acústica, aceleração, etc.).

• Pesagem– A pesagem tem como objetivos a medição de massa, volume e peso

em/para:• Indústrias;

• Comércio;

• Rodovias, ferrovias: controle fiscal e de carregamento sobre vias;

• Controle de processos;

• Criação de animais;

• Controle do peso de pessoas (dia a dia e para fins médicos);

• Laboratório.

• Tipos de Balanças– Balanças com alavancas e uma célula de carga.

– Todos os apoios são feitos sobre células de cargas.

BALANÇAS

• Principais variáveis para o projeto/seleção de balanças:– Peso máximo;

– Dimensões;

– Exatidão e resolução;

– Número de balanças a produzir;

– Necessidade de certificação;

– Calibração;

– Ajuste de zero;

– Ajuste de sensibilidade;

– Custos (fabricação, montagem, calibração);

– Preço de venda;

– Tempo para pesagem;

– Estática, dinâmica;

– Sistema de determinação de forças: alavancas com um transdutor único ou apoio em todos os transdutores?

– Mecanismo de soma e multiplicação;

– Transdutor: sistema de transdução e indicação do valor medido;

– Portabilidade;

– Manutenção e assistência técnica;

– Freqüência de pesagens e espectro de cargas a serem medidas.

Análise de Projeto 1:

Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Tipo de projeto:

Características do projeto:

Peso máximo;

Dimensões;

Exatidão e resolução;

Número de balanças a produzir;

Necessidade de certificação;

Calibração;

Ajuste de zero;

Ajuste de sensibilidade;

Custos (fabricação, montagem, calibração);

Preço de venda;

Tempo para pesagem;

Estática, dinâmica;

Sistema de determinação de forças: alavancas com um

transdutor único ou apoio em todos os transdutores?

Mecanismo de soma e multiplicação;

Transdutor: sistema de transdução e indicação do valor medido;

Portabilidade;

Manutenção e assistência técnica;

Freqüência de pesagens e espectro de cargas a serem medidas.

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 1: Balança Caseira para Pessoas

Análise de Projeto 2:

Balança Rodoviária

Análise de Projeto 2: Balança Rodoviária para Caminhões com até 60t

Tipo de projeto:

Características do projeto:

Peso máximo;

Dimensões;

Exatidão e resolução;

Número de balanças a produzir;

Necessidade de certificação;

Calibração;

Ajuste de zero;

Ajuste de sensibilidade;

Custos (fabricação, montagem, calibração);

Preço de venda;

Tempo para pesagem;

Estática, dinâmica;

Sistema de determinação de forças: alavancas com um

transdutor único ou apoio em todos os transdutores?

Mecanismo de soma e multiplicação;

Transdutor: sistema de transdução e indicação do valor medido;

Portabilidade;

Manutenção e assistência técnica;

Freqüência de pesagens e espectro de cargas a serem medidas.

Análise de Projeto 2:

Balança Rodoviária• Objetivos:

Mostrar o encaminhamento do atendimento de uma necessidade através de

um exemplo e projetar com detalhe um dos componentes importantes da

solução.

Este exemplo será utilizado mais tarde na aplicação da recomendação do IIW

ao cálculo contra fadiga de uma estrutura soldada.

• Necessidade:

Deseja-se pesar caminhões para:

– fins fiscais relativos a transporte de mercadorias.

– evitar carregamentos excessivos em estradas e sobre viadutos e pontes.

– controle da entrada e saída de insumos e produtos de uma indústria.

• Problema:

Pesar caminhões com peso máximo até 60t: de acordo com balanças já

existentes e experiência prévia e necessidade do mercado as dimensões

da plataforma de carga devem estar próximas de 3.0X15 a 18m (ver

tabela anexa).

Análise de Projeto 2:

Balança Rodoviária

Análise de Projeto 2:

Balança Rodoviária

• Solução Inicial:

As balanças para caminhões podem ser de dois tipos:

– estrutura que transmite carga diretamente para 6 ou 8 apoios onde

estão instalados transdutores de força ou células de carga.

– estrutura que transmite carga para apoios e alavancas que dirigem

valor reduzido e proporcional do carregamento para uma única célula

de carga.

Esquema de uma balança que trabalha com um sistema de

alavancas em flexão

Esquema de uma balança

que trabalha com um

sistema de alavancas

em flexão

Análise de Projeto 2:

Balança Rodoviária

Análise de Projeto 2:

Balança Rodoviária

• Balança com Sistema de

Alavancas em Flexão

– Função.

– Soma dos

carregamentos

transmitidos pelas

alavancas.

Estabelecimento de um

modelo matemático.

• Solução Dimensional:

– Projeto de uma alavanca

transversal

• carregamento atuante

• desenho inicial da

alavanca

• cálculo da integridade

da alavanca

• desenhos detalhados da

alavanca e dos seus

componentes

Análise de Projeto 2: Projeto da Alavanca Transversal

Transdutores de Forças para Balanças Leves

Flexão

Coluna

Transdutores de Forças para Balanças Pesadas (sem

alavancas).

Cisalhamento

Transdutores de Forças para Balanças Pesadas (sem

alavancas).

Análise de Projeto 3: Balança para Micro-Ondas

Tipo de projeto:

Características do projeto:

Peso máximo;

Dimensões;

Exatidão e resolução;

Número de balanças a produzir;

Necessidade de certificação;

Calibração;

Ajuste de zero;

Ajuste de sensibilidade;

Custos (fabricação, montagem, calibração);

Preço de venda;

Tempo para pesagem;

Estática, dinâmica;

Sistema de determinação de forças: alavancas com um

transdutor único ou apoio em todos os transdutores?

Mecanismo de soma e multiplicação;

Transdutor: sistema de transdução e indicação do valor medido;

Portabilidade;

Manutenção e assistência técnica;

Freqüência de pesagens e espectro de cargas a serem medidas.

Análise de Projeto 3: Balança para Micro-Ondas

Análise de Projeto 3: Balança para Micro-Ondas

Análise de Projeto 3: Balança para Micro-Ondas

Análise de Projeto 4: Balança para Super-Mercado

Análise de Projeto 3: Balança para Super-Mercado

Tipo de projeto:

Características do projeto:

Peso máximo;

Dimensões;

Exatidão e resolução;

Número de balanças a produzir;

Necessidade de certificação;

Calibração;

Ajuste de zero;

Ajuste de sensibilidade;

Custos (fabricação, montagem, calibração);

Preço de venda;

Tempo para pesagem;

Estática, dinâmica;

Sistema de determinação de forças: alavancas com um

transdutor único ou apoio em todos os transdutores?

Mecanismo de soma e multiplicação;

Transdutor: sistema de transdução e indicação do valor medido;

Portabilidade;

Manutenção e assistência técnica;

Freqüência de pesagens e espectro de cargas a serem medidas.