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UNIVERSIDADE PARANAENSE – UNIPARCURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

UMUARAMA/PR

DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE PARA DIMENSIONAMENTO

DE CORRENTES DE TRANSMISSÃO MECÂNICA

Leandro Monteiro da Silva, [email protected] Lucas Monteiro da Silva, [email protected] Arnaldo Gomes do Amaral, [email protected] Acadêmicos do Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Paranaense – UNIPAR1

Docente do Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Paranaense - UNIPAR2

Resumo: Para criação de um software de computação é necessário utiliza-se de uma linguagem deprogramação, o Delphi com a linguagem Object Pascal foi utilizado na elaboração de umprograma para cálculo de dimensionamento de correntes de rolos para maior precisão em cálculose agilidades no processo, onde os resultados serão mostrados na tela de relatório para a obtençãode resultados corretos para cada tipo de projeto determinado. Para o desenvolvimento doprograma, utilizou-se vários códigos e comandos para a criação do mesmo. O programa LLSizingpossui uma interface de ajuda, o qual os leigos possam ter acesso para fácil manuseio doprograma, e também possui uma área para impressão do relatório final por meio dos cálculosrealizados para determinado resultado. Com o auxilio deste software será possível realizar oscálculos necessários para o dimensionamento de correntes o que trará maior agilidade para osprofissionais na área de engenharia mecânica ou pessoas que atuam neste seguimento.

Palavras-chave: Delphi, Corrente, Transmissão

1. INTRODUÇÃO

Com os avanços da área de TI (Tecnologia de Informação), pode-se integrar nas áreas dasengenharias, como no caso da engenharia mecânica, para uma melhor otimização de processos,tempo, custos e precisões. As novas tecnologias, possibilitam o desenvolvimento de softwarescapazes de realizar cálculos, simulações para diversas áreas da engenharia, que por sua vez, o usotornou-se indispensável, pelo fato de sua rapidez, estruturação e padronização. Pode-se então,calcular o dimensionamento de correntes de transmissão, que facilitará a obtenção dos resultadospara a escolha da corrente.

Neste intuito, o objetivo é a criar um software para a realização do dimensionamento e correntede rolo, indicando o melhor tipo e em que determinada utilização ela será usada, assim, facilitandoo processo de cálculo, agilizando o resultado. Também será estudado sobre a realização do cálculodo dimensionamento de correntes de transmissão; as correntes de transmissão quanto aos seus tipos,forma de economizar tempo e custo no processo do dimensionamento e elaborar o protótipo dosoftware para a realização dos cálculos.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Visões gerais sobre Delphi

O instrumento Delphi, é usado para desenvolver aplicações, que se baseia em Object Pascal.Pode ser empregado tanto ao desenvolvimento de aplicativa cliente/servidor, quanto paraaplicativos de uso comum, edição de planilhas eletrônicas, textos, etc. Para quem já conhece a

1TFC 2018 – TRABALHO FINAL DE CURSO

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programação Pascal, consegue aprender Delphi com maior facilidade por questões lógicasparecidas.

2.2. Software de Programação Delphi?

De acordo com Rubenking (1998, p.2)

A programação tem sido uma prática coberta de mistérios com seus praticantesprotegendo os segredos usando uma linguagem inatingível, para os seres humanos normais.Alguns programadores mais entusiasmados, excluem sacrifício de dados à luz da LuaCheia, enquanto entoam “GetPrivateProfileString! AbortDoc! Luzes! Câmera! Ação! ” Noentanto, uma nova geração de ferramentas de programação visual, está surgindo parapermitir que seres humanos comuns, escrevam programas. O Delphi é o que há de maisrecente no campo da programação visual; o Visual Basic (VB), é o seu principalconcorrente.

No fundo, tanto o Delphi quanto o VB, baseiam-se em linguagem de programação. ODelphi é descendente do Pascal; o VB, do BASIC. Ambos produtos possuem uma interfacevisual prática, que eliminam muitos esforços desnecessários, mas o Delphi possui algumasvantagens importantes.

O Delphi não apresenta nenhuma limitação. Ele pode usar ou criar DDLs, e seusprogramas podem responder a elas e iniciar qualquer evento do Windows. Os componentesdo Delphi, são escritos em Delphi; não precisa sair dele para criar componentes novos eaperfeiçoados.

Dessa forma, o Delphi é um programa completo em comparação ao concorrente VB nãodisponibiliza as funcionalidades que facilitam a programação. O Delphi vai direto para o nívelcódigo de máquina, e com isso mais velocidade.

3. CORRENTE DE TRANSMISSÃO

A corrente de transmissão mecânica, é um dispositivo de acionamento entre a movida e amotora, utilizado para dar movimentos em determinas necessidades dos projetos.

Esse sistema, possui uma alta eficiência quando posto de maneira exata. As correntesproporcionam os problemas ao transmitir forças em situações extremas, em locais com acessodificultado, onde que correias não seriam possíveis, e centros com grandes distâncias limitados.(INDUSCOR,2013)

3.1. Tipos de correntes de transmissão

Correntes de Buchas:

São correntes construídas de buchas e pinos, suportam mais cargas, porém seu desgaste émaior. (MELCONIAN, 2013, p.290)

Figura 1-Corrente de Bucha Fonte: MELCONIAN (2013 p.290)



Correntes de Dentes:

Neste tipo de corrente, as talas dispõem aos rolos, assim construindo correntes mais largas.(MELCONIAN, 2013, p.290)

Figura 2-Corrente de Dentes Fonte: MELCONIAN (2013 p.290)

Correntes de elos fundidos:

Para aplicação rudimentar, utilizadas em baixa velocidade (v< 2m/s). Usado com frequênciasem equipamentos agrícolas, constituídos por elos fundidos em formato de correntes com pinos deaço. (MELCONIAN, 2013, p.290)

Figura 3- Corrente de Elos FundidosFonte: MELCONIAN (2013 p.290)

4. METODOLOGIA

As etapas para o desenvolvimento compreendem: pesquisa bibliográfica sobre o assunto,onde estará disponível em livros, portais de sites que levem o estudo de lógica da programação e doconhecimento especifico da linguagem tratada para criar o software que possibilitara o cálculo dedimensionamento de correntes de transmissão.

A ferramenta utilizada para a criação do software foi o Delphi versão 10, o software paradimensionamento de corrente foi projeto para rodar em sistema operacional Windows.

4.1 Dimensionamentos de correntes de Rolo Simples

O tipo de corrente para o dimensionamento, será corrente de rolo simples.



1º passo:Relação de transmissão. n1-pinhão (rotação do pinhão) e n2-coroa (rotação da coroa), usa-se a

fórmula.

(1)Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

2º passo:Número mínimo de dentes (Pinhão). Para a obtenção dos números de dentes do pinhão, usa-se

uma tabela indicando a sua quantidade. Sabe-se que Z1, é o número de dentes do pinhão. O Z2 é onúmero de dentes da coroa e i é a relação de transmissão, conforme tabela 1.

Tabela 1. Número mínimo de dentes (Pinhão)

i 1 2 3 4 5 6

Z1 31 27 25 23 21 17

Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

3º passo:Números de dentes da Coroa, é calculado com a fórmula, conforme formula abaixo:

(2)Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

4º Passo:Passo da Corrente (t). Para calcular o passo da corrente, é preciso escolher uma ASA. Caso essa

ASA não suportar a carga de ruptura, recomenda-se então, escolher outra usando as informações:Normas ASA/Passo (mm) t, conforme tabela 2.

Tabela 2. Passo da Corrente (t)



Norma ASA Passo (mm) t35 9,540 12,750 15,860 19,0580 25,4100 31,75120 38,1


5º passo:Velocidade Periférica da Corrente usando a fórmula:

(m/s) (3)

Sendo Vpc ≤ 12m/s, t é o passo da corrente.Fonte: MELCONIAN, 2013, p.290

6º passo:Fator de Serviço - “Ks”

Tabela 3. Fator de Serviço - “Ks”

Ks-1,0 Carga constanteKs-1,3 Com impactoKs-1,5 Com impactos fortes


7º passo:

Fator de Lubrificação “Kl”

Tabela 4. - Fator de Lubrificação “Kl”


8º passo:

Fator de Posição “Kpo”

Tabela 5. Fator de Posição “Kpo”

Kpo= 1,0 Linha de centro com inclinação ≤ 45º com horizontalKpo= 1,3 Linha de centro com inclinação ≥ 45º com horizontal


9º passo:Fator de Operação “K”.

- (Adimensional) (4)

Sendo que Ks é o fator de serviço, Kl é o fator de lubrificação e Kpo é o fator de posição. Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

10º Passo:Força Tangencial na Corrente “Ft”.


Kl-1,0 Lubrificação continuaKl-1,3 Lubrificação periódica


(N) (5)

Sabe-se que P é a potência em Watts.Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

11º Passo:Coeficiente de Segurança “ns”

Este coeficiente, é encontrado conforme a rotação da engrenagem menor, conforme tabela 6.

Tabela 6. Fatores de Segurança “ns”

Passo RPM da Engrenagem Menor50 200 400 600 800 1000 1200 1600 2000

9,5-15,8mm

7,0 7,8 8,6 9,4 10,2 11,0 11,7 13,2 14,8

19,0-31,7mm

7,0 8,2 9,4 10,3 11,7 12,9 14,0 16,3 --

31,7-18,1mm

7,0 8,6 10,2 13,2 14,8 16,3 19,5 -- --


12º passo:Força de Ruptura da Corrente

(N) (6)

Sendo Ft a força tangencial, ns é o fator de segurança e K, fator de operação.Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

13º passo:Definir a Corrente pelo catálogo, conforme tabela 7.

Tabela 7 - Definição de corrente

Ref. Ref. Passo Entreplaca

Dia.Rolo

DiamPin

Larg.T Pas-so

Lat.

Carg. Peso

ANSI ISO P Wmin

Dr.máx.

Dmáx.

L máx. C Rupt. --

ANSI ISO In Mm Mm Mm Mm Mm Mm Kgf Kg/m25-1 04 A ¼ 6.35 3.10 3.30 2.31 8.5 -- 450 0.1335-1 06 A 3/8 9.525 4.68 5.08 3.59 13.1 -- 1.100 0.32

40-1 08 A ½ 12.70 7.85 7.92 3.97 17.6 -- 1.410 0.6350-1 10 A-1 5/8 15.87 9.40 10.16 5.09 21.9 -- 2.200 1.0660-1 12 A-1 ¾ 19.05 12.58 11.91 5.96 26.9 -- 3.180 1.4480-1 16 A-1 1 25.40 15.75 15.87 7.94 35.3 -- 5.670 2.67100-1 20 A-1 1 ¼ 31.75 18.90 19.05 9.54 42.8 -- 8.850 3.99

120-1 24 A-1 1 ½ 38.10 25.23 22.22 11.11 53.5 -- 12.700 5.83



140-1 28 A-1 1 ¾ 44.45 25.23 25.40 12.71 58.9 -- 17.240 7.62160-1 32 A-1 2 50.80 31.55 28.57 14.29 68.7 -- 22.680 10.09200-1 40 A-1 2 ½ 63.50 35.99 39.67 19.85 85.0 -- 43.000 16.82240-1 48 A-1 3 76.20 47.63 47.63 23.81 102.80 -- 58.980 24.36


LegendaRef = Referencia ANSI / Referencia ISO.Passo (P)= Distancia de um elo até o elo seguinte. Entre placa (W min) = Largura do rolo.Dia. Rolo (Dr. máx) = Diâmetro do rolo.Diam Pin (D máx) = Diâmetro do pino.Larg.T (L máx) = Largura total.Passo Lat.(C) = passo da distância entre centro.Carg. (Rupt) = carga da ruptura da corrente.Peso= Peso da corrente.

14º passo:Números de Elos

(7)

Na corrente, C é a distância entre centros da coroa e do pinhão.Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

15º passo:Comprimento da Corrente.

(mm) (8)Fonte: MELCONIAN, (2013, p.290)

5. RESULTADO E DISCURSAO

Com o uso da ferramenta Delphi 10.2 Tokyo, orientada a linguagem Object Pascal, foielaborado o software para o cálculo de correntes de rolos. Utilizado na programação mais de quatromil linhas de códigos para a obtenção final do software desejado. Para garantir que o dadofornecido nos formulários seja correto, foi implementado a rotina de validação contra qualquer tipode ação não proveniente.

Desenvolvido com abas que darão suporte ao utilizador do programa, relatório comQuickReport (relatório para impressão). VChain 1.0, nome que foi atribuído ao software, após suaimplementação seus códigos passaram por revisão, dirimindo a maior quantidade de bugs natentativa de evitar qualquer tipo de erro que atrapalhe seu funcionamento em calcular com precisãocorrentes de rolos.



O Software apresenta tela de Splash (tela de inicialização) conforme figura 4, um layout comimagens em alta qualidade, botões personalizados que facilitam sua utilização. Caso aconteça algonão esperado, o software indicará o que deve ser feito para um dimensionamento correto.

A seguir na figura 4 apresenta-se a tela inicial do software.

Figura 4-Layout principal Fonte: Próprio Autor

Na figura 5 apresenta-se a tela utilizada para inserção dos dados para o cálculo de correntes.



Figura 5-página Novo Projeto Fonte: Próprio Autor

Como sugestão da escolha de ANSI/ASA inicia-se com 25, 40, 50, 60, 80, 100, 120.A relação de transmissão pode obter a informação para cálculo na aba ajuda.Potência do motor dado necessário para o projeto.Rotação por minuto (RPM) efetiva do motor (aproximado) com 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350,400.Fator de serviço utiliza-se com carga constante, com impactos e impactos fortes.Fator de posição com inclinação menor ou igual a 45 graus, e inclinação maior que 45 graus.Distância entre centro pode obter a informação na aba ajuda.

Na figura 6 apresenta-se a tela de ajuda, possibilitando ao usuário tirar dúvidas sobre a utilização dosoftware.



Figura 6-aba AjudaFonte: Próprio Autor

Na figura 7 apresenta-se a tela de Relatórios.



Figura 7- Relatório Final Fonte: Próprio Autor

Com a utilização do software para dimensionamento de correntes de rolo, é possível além deapresentar um cálculo com a maior aproximação do valor exato possível, permite que os cálculossejam refeitos, tendo em vista que os valores fornecidos no formulário de cálculo, não sãoapagados, desta forma, pode-se alterar outros parâmetros de entra para o novo cálculo.

Assim sendo, permite maior agilidade nos cálculos e concluindo os mesmos, pode-sesolicitar a impressão do relatório para consulta.

CONCLUSÃO

Com o desenvolvimento do software, percebe-se que houve uma agilidade no processo dedimensionamento de corrente de rolo. Este programa tem o intuito de diminuir o tempo, além decalcular com uma precisão maior. Este processo, auxilia os profissionais da área de engenhariamecânica na elaboração de novos equipamentos.

Para um programa ser completo, não basta apenas o seu cálculo final, mas também páginascom ajudas, formulários validados, informações de uso e relatório de impressão que dariamfacilidade e suporte ao seu utilizador, tornando o software completo para o uso em grandesempresas.

A realização deste trabalho, permitiu um aprendizado sobre programação e estudo auxiliar parao dimensionamento de correntes de rolo. Com a obtenção final do software, houve a aquisição dehabilidades de seleção/combinação, organização estrutural, e o principal, a lógica da programação.

Com a criação deste software, foi possível facilitar o dimensionamento de corrente, permitindoa indicação do melhor tipo de corrente em um determinado tipo de necessidade de uso. Agilizandoo processo de cálculo e apresentando melhor o resultado.

Abstract: In a computer software by Delphi name, with the Object Pascal language, it creates aprogram for calculating sizing of roller chains for greater precision in calculations and agility in



the process, where the results will be shown in the report screen to obtain correct results for eachtype of project, for the development of the program used several codes and commands to create thesame. The program has a help interfance, where laypeople can access for easy handling of theprogram, and also has an area for printing the final report through the calculations made for agivem result.

Key-words: Delphi, Chain, Streaming.

7. REFERENCIAS

INDUSCOR. Correntes de transmissão mecânica: Correntes de transmissão.1.2013. Disponível em: http://www.induscor.ind.br/correntes-transmissao-mecanica.html. Acesso em: 18 set. 2018.

MELCONIAN, Sarkis. Elementos de máquinas: Transmissões por correntes. In: MELCONIAN, Sarkis. Elementos de Maquinas. 9. Ed. [S.I.: s.n], 2013. cap.14, p.289-309.

NEIL J., Neil J. Programação em Delphi 3 para leigos: Porque o Delphi?. In: RUBENKING, Neil J.Delphi 3 For Dummies. 1. Ed1 Foster City, California, EUA: Berkeley, 1998. Cap. 1, p. 2-3. V. 1.


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