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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.