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RESUMO DOS TRABALHOS DECONCLUSÃO DE CURSO

Engenharia Mecânica

ISSN 1982-1816

Especial Online

www.unifoa.edu.br/cadernos/especiais.html

2011-2

Cadernos UniFOA – Especial Online RESUMO DOS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO

Engenharia Mecânica / 2011-2

ESTUDO PARA VIABILIZAÇÃO DA SUBSTITUIÇÃO DE MÁQUINAS DE CORTE

DO PROCESSO DE OXICORTE PELO SISTEMA DE CORTE À PLASMA.

Alunos: SOUZA, Luiz Paulo Ferreira de; PEREIRA, Tiago Correa; JUNIOR,

Edmilson Vieira Alves.

Orientador: HABIBE, Alexandre Fernandes

RESUMO

Este trabalho tem como finalidade, fazer levantamento de informações a fim de

nortear qual processo de corte seria mais viável para se investir, e qual teria melhor

produtividade e apresentaria uma melhor qualidade no material apresentado. Os

processos de corte analisados são oxicorte e plasma, sendo que além das

diferenças financeiras da viabilidade do projeto, estes processos têm diferenças

químicas que devem ser levadas em consideração. O investimento nos dois

equipamentos não tem uma diferença muito alta, mas a produtividade e qualidade

com que as peças são fabricadas são bem distintas. Por isso realizamos este estudo

para que o leitor tenha parâmetros de escolha antes de investir seu capital.

Palavras-chave: máquinas de corte; processo oxicorte; corte à plasma



ANÁLISE TÉCNICA E ECONÔMICA PARA UM PROCESSO DE CO-GERAÇÃO

DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO EMPREGO DE SUBPRODUTOS GERADOS NA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL

Alunos: NOVAIS, Leandro Silva Campbell; PRAZERES, Pauliane Rocha dos;

SOUZA, Vagner Silva Galvão de.

Orientador: FERRARI, Caio Bruno

RESUMO

Este estudo tem por objetivo realizar a viabilidade técnica e financeira de um modelo

teórico para a produção de carvão vegetal, tendo este o uso em siderurgias como

redutor. Com a aplicação deste modelo teórico proposto conseguiremos provar o

aumento significativo do carbono fixo, aumentando o rendimento da produção,

isenção total da insalubridade (que em modelos utilizados hoje no Brasil a

insalubridade esta presente em todo o processo de produção, ou, em alguma parte

do mesmo), diminuição da mão-de-obra no processo e o aproveitamento de sub-

produtos originados deste novo modelo teórica proposto para a geração de energia

elétrica em uma mini central térmica a vapor.

O método de pesquisa foi utilizado para termos uma visão básica da importância,

consumo, métodos de produção de carvão vegetal utilizados no Brasil, impacto

ambiental provocado e o potencial energético dos sub-produtos para a geração de

energia elétrica. Usamos ainda o método de comparação com os processos mais

utilizados no Brasil e aplicando ferramentas de avaliação financeira para mensurar o

potencial econômico do modelo teórico proposto.

Ao concluir o estudo fizemos uma critica detalhada do modelo teórico proposto

apontando melhorias, considerações e serem feitas e apontamos um exemplo de

uma unidade industrial de produção de carvão vegetal e energia elétrica a ser

apreciado em estudos futuros.

Palavras-chave: co-geração de energia; subprodutos; carvão vegetal.



METODOLOGIA PARA ANÁLISE DE FALHAS OU QUEBRAS DE MÁQUINAS

PARA INDÚSTRIAS AUTOMOTIVAS UTILIZANDO O PDCA.

Alunos: SILVA, Fabiano Amante da; MAIA, Luis Fernando; SANTOS, Ronaldo dos.

Orientador: HABIBE, Alexandre Fernandes; PALMEIRA, Alexandre Alvarenga.

RESUMO

O objetivo do nosso trabalho, é de organizar as ferramentas de qualidade já

existentes tais como TPM (Manutenção Produtiva Total), Kaizen, 5W2H,

Brainstorming, Ishikawa, dentre outras e criar uma Metodologia para análise de

falhas ou quebras de máquinas utilizando o PDCA (Plan, Do, Control or Check,

Action), visando estabelecer diretrizes para o gerenciamento de processos e prover

subsídios para uma fundamentação teórica.

Os diversos documentos encontrados nas indústrias atualmente sempre nos

fez achar que estava faltando algo. Era algo relacionado a coerência das etapas de

análise, ao plano de ação ou até mesmo ao lay out dos documentos, os quais não

facilitavam a análise e investigação do processo de quebra. Isso nos fez desenvolver

esse trabalho no intuito de testá-lo e implantá-lo nas empresas ou até mesmo

comercializá-lo.

Sabemos que o trabalho para evitar a quebra de um equipamento é enorme,

perante as despesas causadas por essa parada. Mas sabemos também que não

podemos ser tão otimistas ao ponto de achar que nunca irá quebrar algo, e para

agilizar e otimizar as perdas, é que estamos desenvolvendo esse trabalho chamado

METODOLOGIA PARA ANÁLISE DE FALHAS OU QUEBRAS DE MÁQUINAS

PARA INDÚSTRIAS AUTOMOTIVAS UTILIZANDO O PDCA.

Esperamos que o trabalho de otimização não pare por aqui, pois estaremos

continuamente buscando a melhora contínua, eficiente e eficaz das nossas

ferramentas de auxílio a manutenção.

Palavras-chave: Metodologia PDCA, Ferramentas de Qualidade, Solução de Problemas.



SUBSTITUIÇÃO DO PROCESSO DE RETÍFICA CILÍNDRICA POR

TORNEAMENTO COM INSERTOS CBN

Alunos: CARDOSO, Eduardo de Souza; COSTA, Gustavo Oliveira; LAIBER,

Wellington dos Reis.

Orientador: ROMÃO, Ecy Cardoso.

RESUMO

A usinagem passou por várias mudanças nos últimos anos, que resultaram num avanço

tecnológico muito valioso. Porém, muitos processos ainda utilizados hoje poderiam ser

melhorados, aumentando a produtividade e reduzindo os custos. Na escala evolutiva,

as ferramentas evoluíram primeiro, com o surgimento do aço rápido, divisor de águas

dos processos de usinagem na década de 1920. Depois dele vieram, o metal duro, o

cermet, a cerâmica e o diamante. A criação do inserto intercambiável também trouxe

muito mais qualidade e praticidade a produção, onde os obsoletos bits e widias tinham

que afiados ao fim de sua vida útil. Porém, faltava uma classe de insertos que fosse

capaz de usinar aços tratados termicamente e que obtinham elevada dureza, uma vez

que o material mais duro existente (o diamante) não consegue usinar materiais ferrosos.

Assim surgiu o CBN, ou Nitreto Cúbico de Boro, um material menos duro que o

diamante, porém não reage quimicamente com materiais ferrosos, o que possibilita a

usinagem desses aços tratados. O processo utilizado atualmente para usinar este tipo

de material é a retificação. Porém é um processo caro, devido a maneira como a

usinagem é promovida, por abrasão. Baixa produtividade e elevados custos de

operação nos fizeram pensar: será possível substituir um processo deste? Nos

capítulos que se sucedem deste trabalho, serão descritos os fundamentos que motivam

essa possível substituição de processos, visando a qualidade total do produto, que

reúne qualidade final, produtividade e redução de custos. Com a aplicação de uma

metodologia foi possível concluirmos uma redução de custos de mais de 70%, além de

um aumento de 80% na produtividade, sem comprometer a qualidade final do produto.

Palavras-chave: substituição; retífica cilíndrica; torneamento



ELEVADOR DE CASAMENTO DE CARROCERIAS.

Alunos: RIBEIRO, Cleiton; ALVES, Victor; GOMES, Rafael; SANTOS, Francisco dos.

Orientador: HABIBE, Alexandre Fernandes.

RESUMO

Neste trabalho procurou desenvolver-se um método que permitisse avaliações locais

de propriedades no projeto de um sistema de casamento entre órgãos mecânicos e

carrocerias. Para isto é necessário conhecer os valores que influenciam sobre a

concepção dos equipamentos, tolerâncias de produto que devem ser respeitadas,

disposições quanto a concepção de estruturas e apoios mecânicos e princípios e

características presentes nos diversos ateliers de outras montadoras.

Utilizou-se métodos de cálculo adquiridos no curso acima citado para

dimensionamento de toda a motorização, guias lineares, rolamentos e gôndola de

elevação. As equações para resolução do campo de velocidades e resistência

mecânica também tiveram seus dados convectivos convertidos de forma a se

tornarem dependentes da função corrente. Os resultados obtidos são meramente

didáticos, pois foram considerados velocidades e pesos fictícios como dados de

entrada para o memorial cálculo. O objetivo deste trabalho é definir um referencial

prático para o conceito e dimensionamento do equipamento de marriage.

Palavras-chave- Atleier, Marriage, Gôndola de elevação, Guias lineares



TECNOLOGIA DE TERMOSSIFÕES PARA

AQUECIMENTO DE GÁS NATURAL EM CITY GATE

Alunos: SANTANA, Carla Jacob..

Orientador: DIAZ, Elio Adolfo Oviedo

RESUMO

Trocadores de calor são dispositivos que facilitam a troca térmica entre dois fluidos

que se encontram em diferentes temperaturas, sem que seja permitida a mistura

entre eles.

Atualmente no Brasil, os trocadores de calor mais utilizados para o pré-aquecimento

do gás natural em city gates são os aquecedores indiretos por banho líquido. Apesar

de apresentarem segurança e confiabilidade, estes aquecedores possuem alguns

inconvenientes, como a necessidade de reposição de água e baixa eficiência

térmica, resultante de uma grande inércia. A exigência de uma maior racionalização

do uso dos recursos não-renováveis remete à melhoria constante de equipamentos

com vista à diminuição do desperdício energético, assim, a tecnologia de

termossifões pode ajudar no desenvolvimento de um trocador de calor mais

eficiente. Um termossifão é um dispositivo tubular de grande condutância térmica,

oco, que contém um fluido de trabalho e divide-se em três regiões principais:

evaporador, onde calor é fornecido ao tubo, secção adiabática (que pode ser

minimizada e até não existir) e condensador, onde calor é rejeitado. Nesta pesquisa,

propôs-se um modelo teórico de trocador de calor assistido por termossifões onde o

fluido de trabalho encontra-se saturado nas fases líquido e vapor. Como a troca

térmica em meios com mudança de fase é geralmente a melhor possível, pôde-se

observar que a tecnologia de termossifões promete equipamentos de menor porte e

maior eficiência térmica, se comparados com os trocadores de calor utilizados

atualmente.

Palavras-chave: Termossifões; Aquecedores Indiretos por Banho Líquido; City Gate.



AUMENTAR A PRODUTIVIDADE NA LINHA DE CORTE TRANSVERSAL 18 DE

BOBINAS À FRIO E ZINCADA MATERIAL FORA DE LINHA – MFL.

Alunos: SILVA, Bruno Avelino de Souza; SANTOS, Fernando da Silva.


RESUMO

O presente trabalho tem por finalidade desenvolver propostas de melhorias na linha

de corte transversal 18 da Cia Siderúrgica Nacional por meio do estudo de tempos e

movimentos, a fim de estabelecer um tempo padrão para o processo, levando em

consideração o tempo produtivo do trabalhador, estabelecendo a capacidade diária

da máquina, com o objetivo de aumentar a sua produtividade no corte de bobinas a

frio e zincada (BF e BZ) dos produtos fora de linha (MFL).

A LCT-18 foi adquirida pela gerência de entrepostos e faturamento da Cia

Siderúrgica Nacional, com o propósito de absorver ao máximo os produtos MFL

(material fora de linha) e agregar valor a este produto, a fim de melhorar o negócio

da empresa.

A linha está limitada a produzir 631 toneladas mês, e precisa de melhorias e

investimentos para aumentar a sua produtividade.

Mensalmente são produzidas aproximadamente 2.000 toneladas de material fora de

linha (MFL), sendo que, grande parte destes produtos são descartados como sucata,

ou seja, retornam para aciaria LD, compor a fabricação do aço. Certamente, este é o

principal motivo para tentar absorver ao máximo o MFL gerado, diminuir a perda no

processo produtivo das linhas galvanizados da Cia Siderúrgica Nacional e aumentar

a margem de lucro dos produtos acabados.

Palavras-chave: Linha de Corte Transversal; material fora de linha (MFL); bobinas a

frio e zincada (BF e BZ); aumentar a produtividade.



SISTEMA DE INJEÇÃO DE MATERIAIS PULVERIZADOS (VASO DE PRESSÃO)

Alunos: OLIVEIRA, Bruno Fonseca de; MUNIZ, Eluedy da Silva; FUSCO, Felipe

Pires da Silva.


RESUMO

Neste trabalho foi abordado a situação do Cadinho de um alto-forno de uma

siderúrgica, que sofre com as altas temperaturas em seu interior. Altas temperaturas

que necessitam ser atingidas para que ocorra o processo de redução de matéria-

prima para obtenção do gusa. Diante dessa situação, foi feito o estudo de um

“Sistema de Injeção de Materiais Pulverizados”, para injeção de rutilit ou ilmenita,

que são materiais com alto teor de TiO2, que ao serem injetados no alto-forno pelas

ventaneiras criam uma camada protetora no cadinho, evitando pontos quentes ao

longo do mesmo. O equipamento principal desse sistema é um “Vaso de Pressão”,

que será dimensionado e especificado nesse trabalho de acordo com a norma

reguladora de vasos de pressão. Ao longo do trabalho foi visto que esse sistema

poderia ser utilizado não só com rutilit e ilmenita, mas também com materiais que

podem auxiliar o coque na função de combustível, como por exemplo, o pó de

coletor e plástico granulado, além de trazer benefícios ambientais.

Palavras-chave: Vaso de pressão, alto-forno, cadinho, sistema de injeção.



RECUPERAÇÃO DE PEÇAS EM FERROFUNDIDO NODULAR ATRAVÉS DO

PROCESSO DE SOLDAGEM OXIACETILÊNICA.

Alunos: COUTO, Alexandre José Santos; GOMES, João Eduardo Fonseca

Barcelos; PINTO, Marcius Gomes.

Orientador: XAVIER, Carlos Roberto.

RESUMO

Este trabalho mostra a maioria dos processos de fundição, em especial, o processo

em areia, abrangendo toda parte metalúrgica, sendo mais específica do ferro

fundido, principalmente o nodular, que é o foco do trabalho. Mostra todas as fases

do processo produtivo com seus respectivos defeitos. Menciona ainda a

complexidade dos produtos fundidos, competitividade e exigências em sua

qualidade, que por conseqüência gera um aumento no índice de refugo, o que reduz

o retorno financeiro das fundições de ferro fundido. Mostra os processos de

soldagem e os procedimentos já utilizados para recuperação, porém especifica a

soldagem oxiacetilênica com metal de adição com pré-aquecimento.

Diante disto, este trabalho tende a desenvolver uma metodologia de recuperação de

peças refugadas, em ferro nodular, pelo processo de soldagem oxiacetilênica com

pré-aquecimento, mostrando todos os procedimentos e metodologias resultadas

através deste processo, com auxílio de tratamento térmico, buscando obter uma

redução nos índices de refugos e conseqüentemente aumentando seu retorno

financeiro.

Palavras-Chave: Fundição; Ferro Fundido Nodular; Recuperação de peças;

Soldagem Oxiacetilênica.



REDUÇÃO DO TEMPO MÉDIO DE PARADA EM EMERGÊNCIA

DA MÁQUINA DE CORRIDA CONTÍNUA 4 DA CSN

Alunos: CARVALHO, Alex de; FILHO, Almir Ramos; OLIVEIRA, Reinaldo de .

Orientador: HABIBE, Alexandre Fernandes

RESUMO

Este trabalho tem o objetivo, aplicar os nossos conhecimentos técnicos para

melhoria do desempenho das máquinas de corrida contínua na CSN, com a redução

do tempo médio de parada nas mesmas, mais especificamente na Máquina de

Corrida Contínua n.º 4 (MCC 4), devido falhas no sistema de troca automática de

largura do molde durante lingotamento, aplicando a relocação dos motos redutores,

responsáveis pela troca automática de largura do molde, da estrutura da máquina

para a estrutura do molde.

Cita-se no conteúdo do trabalho, o controle tecnológico estudado para a viabilidade

técnica da relocação, como a avaliação do espaço físico na estrutura do molde para

fixação dos motores, a avaliação da condição do novo ambiente proposto

(temperatura e nível de contaminantes), a avaliação do impacto do acréscimo de

peso sobre o oscilador, referente aos motores relocados, a avaliação da

possibilidade de melhorias do projeto existente, bem como o estudo de viabilidade

econômica que visa avaliar as perdas financeiras decorrente dos tempos de paradas

em emergência da MCC 4, com base nos históricos de problema de 2010 e fazer

uma estimativa de custo dos insumos a serem aplicados no projeto. O projeto visa

também à segurança em Instalações e Serviços Elétricos, com a utilização da

Norma NR-10, para avaliar impactos à segurança dos funcionários, referente ao

manuseio de cabos elétricos de potência e controle.

Com estas pesquisas, chegamos à conclusão final de que podemos ter um ganho

potencial com a redução de 75 % no tempo médio de parada da MCC 4 com base

nos registro de paradas em emergência ocorridas durante o ano de 2010.

Palavras-chave: redução; tempo médio de parada; máquina de corrida contínua.



DESENVOLVIMENTODO NOVO EIXO DE TRANSMISSÃO PARA ACIONAMENTO

DAS CADEIRAS DE LAMINAÇÃO DO LAMINADOR DE TIRAS A FRIO N° 1.

Alunos: SOARES, Alcione Bonifácio Carrilho; FILHO, Félix Francisco de Oliveira

Rosa; PEREIRA, Ricardo de Oliveira.


RESUMO

Este trabalho tem como objetivo apresentar propostas para aumentar a

produtividade na linha de Laminação de Tiras a Frio (LTF-1), através da

especificação e troca do eixo de transmissão da cadeira. Apresentando os principais

problemas do equipamento, os novos investimentos, os exemplos de solução com

seus resultados obtidos e propostas com resultados esperados.

A metodologia usada na realização deste trabalho será feita através de pesquisa de

documentos técnicos, livros, manuais e principalmente em campo, realizada na

Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). As melhorias são voltadas para a solução

que possam eliminar as paradas não desejadas do equipamento, devido desgaste

mecânico do eixo de transmissão.

Palavras-chave: Laminador de tiras a frio (LTF#1); cadeira; cardan.



DESAFIOS TECNOLÓGICOS APRESENTADOS PELA CAMADA GEOLÓGICA

SALINA NO PROCESSO DE PERFURAÇÃO DE POÇOS

Alunos: ALMEIDA, Alan Fábio Viller de.

Orientador: ADDOR, Pedro Nogueira; RODRIGUES, Ana Carolina Dornelas; DIAZ,

Elio Adolfo Oviedo

RESUMO

A recém descoberta de hidrocarbonetos sob uma camada de sal no litoral brasileiro

levantou questões sobre tecnologia no Brasil, assim como alavancou a economia

nacional. Os desafios encontrados pelos especialistas da área de exploração de

poços geraram grandes expectativas econômicas e políticas. O Brasil abriu os olhos

para o crescimento econômico que a exploração de hidrocarbonetos na camada

pode trazer pra o país, se a Petrobras confirmar a quantidade de óleo previsto para

exploração o Brasil se torna um dos maiores países produtores de petróleo do

mundo. Esse estudo vem mostrar os principais desafios encontrados no processo de

perfuração na camada extensa de sal encontrada no Brasil, o principal foco desse

trabalho é analisar os problemas encontrados na camada salina que afetam as

principais componentes da perfuração (descida da coluna, sistema de segurança

dos poços, fluidos de perfuração, cimentação, material a ser utilizado em

equipamentos e tubos).

Palavras-chave: desafios tecnológicos, perfuração, pré-sal, problemas



AUMENTO DA CONFIABILIDADE DOS COMPRESSORES DE GÁS DE

COQUERIA ATRAVÉS DA REDUÇÃO DE VIBRAÇÕES MECÂNICAS.

Alunos: MENDONÇA, Adriano Sanches e; SOUZA, Fernanda Molinário de .


RESUMO

Este trabalho apresenta como principal linha de desenvolvimento a análise das

vibrações mecânicas dos equipamentos de aumento de pressão do gás de coqueria

utilizados na Usina Presidente Vargas – CSN, os chamados Boosters IHI,

compressores centrífugos fabricados pela empresa Ishikawajima-Harima Heavy

Industries Co. Ltd..

Destacando ainda a importância da utilização deste gás para os processos

produtivos da UPV e os impactos econômicos decorrentes da paralisação do

abastecimento deste insumo energético para as áreas que necessitam consumi-lo a

altas pressões.

Inicialmente, o presente trabalho esclarecerá o processo de geração e distribuição

do gás de coqueria, que é um subproduto do processo de carbonização do carvão

em fornos de coque, após isto serão feitos esclarecimentos acerca das

características dos equipamentos analisados e suas funções, além de uma revisão

bibliográfica sobre nosso tema central - o estudo para redução de vibrações

mecânicas de um compressor centrífugo.

A realização deste trabalho baseia-se em análise de referências bibliográficas,

observações de atividades realizadas em campo e, sobretudo acompanhamento de

processos de manutenção e implantação de recursos e alterações tecnológicas.

Palavras-chave: aumento da confiabilidade; compressores de gás; coqueria.

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