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UNIVERSIDADE SALVADOR - UNIFACSDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

DANIEL GOMES FREIRE DE CARVALHO

IAN ARAÚJO CAMÕES DE SENA

NATHÁLIA DANTAS CASTRO

ROBERTO TAVARES DE OLIVEIRA FILHO

STEAM – EQUIPE CIRN

Salvador2009

DANIEL GOMES FREIRE DE CARVALHO

IAN ARAÚJO CAMÕES DE SENA

NATHÁLIA DANTAS CASTRO

ROBERTO TAVARES DE OLIVEIRA FILHO

STEAM – EQUIPE CIRN

Relatório Técnico apresentado ao curso de graduação em Engenharia Mecânica, do Departamento de Engenharia e Arquitetura na Universidade Salvador – UNIFACS, como avaliação parcial do projeto interdisciplinar ARHTE.

Nome dos orientadores: Profª. Jaqueline Brito; Prof. Rafael de Araújo; Prof. Sérgio Ricardo; Prof. Targino Amorim.

Salvador2009

RESUMO

Este documento apresenta descrições detalhadas do processo de desenvolvimento do

protótipo do projeto ARHTE.

Optou-se por adaptar as normas adotadas no Congresso Brasileiro de Educação em

Engenharia (COBENGE 2004 à 2008) e Associação Brasileira de Normas Técnicas

(ABNT), buscando a sua padronização.

O projeto consiste na criação de um protótipo de máquina a vapor de tamanho reduzido

utilizando como “operador” a água. O aquecimento será feito através de resistência

elétrica, proporcionando um sistema sem poluição e a camara de pressão utilizada será

uma panela de pressão. Para evitar problemas ambientais, o vapor remanescente passará

por um condensador e, com isso, não permitirá a elevação da temperatura ambiente.

Palavras chave: Protótipo, Máquina a vapor, ABNT.

ABSTRACT

This document presents detailed instructions about the development of ARHTE's

project prototype.

It was decided to adapt the rules adopted in the “Congresso Brasileiro de Educação em

Engenharia” (COBENGE 2004 to 2008) and in the “Associação Brasileira de Normas

Técnicas” (ABNT), looking forward to its standardizing.

The project consist in the creation of a small-sized steam engine prototype which uses

water as its “operator”. The water heating will be made through electric resistors,

providing a non-polluter system and the pressure chamber used will be a pressure

cooker. To avoid environmental problems, the reminiscent steam will pass through a

condenser thereby it won’t allow an increase of room temperature.

Keywords: Prototype, Steam engine, ABNT.

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Materiais utilizados e seus respectivos custos.................................................34Tabela 2: Outros materiais utilizados..............................................................................35

LISTA DE FIGURAS

Ilustração 1, VÁLVULA SOLENÓIDE,.........................................................................12Ilustração 2, PRESSOSTATO,........................................................................................13Ilustração 3, JOELHO 45º,..............................................................................................15Ilustração 4, JOELHO 90º,..............................................................................................15Ilustração 5, LUVA DE AÇO INOXDÁVEL,................................................................15Ilustração 6, GRÁFICO LEI DE FOURIER,..................................................................18Ilustração 7, STEAM,......................................................................................................19Ilustração 8, STEAM,......................................................................................................20Ilustração 9, TRANSISTORES,......................................................................................21Ilustração 10, PROTOBOARD,......................................................................................22Ilustração 11, LEDS,.......................................................................................................23Ilustração 12, GRÁFICO GERAÇÃO DE ENERGIA NO BRASIL,.............................31

LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES

ARHTE Arquimedes, Robert Hooke e Thomas EdisonKW/h Kilo Watts por Hora

C O2 Dióxido de CarbonoMW Mega WattsANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica

CFC Cúbico de Faces CentradasF.E Fator de EmpacotamentoMPa Mega PascalkPa Kilo PascalΩ OhmV VoltP PotênciaSAD Sensor de Ataque DirecionalE EnergiakJ Kilo Joules

Águam Massac Calor EspecíficoQ Quantidade de CalorL Coeficiente de VaporizaçãoKg Quilogramask Condutibilidade TérmicaA Área da Secção Transversaldθ/dx Gradiente de Temperatura Dependente da Espessuraφ Fluxo de CalorF Forçap PressãoN NewtonsLED Light Emitting DiodeCOELBA Companhia Elétrica da BahiaNMA Núcleo de Mecânica AplicadaUNIFACS Universidade Salvador

SUMÁRIO

1 OBJETIVOS............................................................................................................9

1.1 Objetivo Geral.....................................................................................................91.2 Objetivos Específicos.........................................................................................9

2 JUSTIFICATIVA....................................................................................................9

3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA........................................................................10

3.1 Estrutura............................................................................................................103.1.1 Fixação......................................................................................................103.1.2 Materiais....................................................................................................11

3.2 Características dos principais materiais utilizados...........................................123.2.1 Válvula Solenóide para Vapor...................................................................123.2.2 Pressostato.................................................................................................123.2.3 Pistão de Moto...........................................................................................133.2.4 Panela de Pressão......................................................................................133.2.5 Churrasqueira Elétrica...............................................................................143.2.6 Joelhos e Luvas..........................................................................................14

3.3 Funcionamento..................................................................................................153.4 Modelagem matemática....................................................................................173.5 Esquema mecânico...........................................................................................203.6 Diagrama Eletrônico.........................................................................................213.7 Consumo Energético.........................................................................................233.8 Algoritmo, Fluxograma ou código fonte..........................................................23

4 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES DA EQUIPE...........................................26

4.1 Cronograma previsto.........................................................................................264.2 Cronograma realizado.......................................................................................27

5 TÓPICOS DE EMPREENDEDORISMO (OPCIONAL PARA O 1º

SEMESTRE)..................................................................................................................28

5.1 Perfil da Equipe:...............................................................................................285.2 Descrição do Produto, Serviço ou Processo:....................................................295.3 Descrição do diferencial do produto, serviço ou processo:..............................295.4 Impacto Tecnológico:.......................................................................................295.5 Impacto Social:.................................................................................................305.6 Impacto Ambiental:..........................................................................................305.7 Descrição do Segmento de Mercado:...............................................................325.8 Análise da Concorrência:..................................................................................335.9 Promoção:.........................................................................................................33

6 CUSTO APROXIMADO PARA DESENVOLVIMENTO DO PROJETO....34

7 CONSIDERAÇõES FINAIS.................................................................................35

8 REFERÊNCIAS....................................................................................................36

9 ANEXOS................................................................................................................39

1 OBJETIVOS

1.1 Objetivo Geral

O desenvolvimento do protótipo da nossa equipe tem como objetivo a geração

não poluente de energia elétrica através de uma máquina a vapor que utiliza água como

operador e resistências elétricas como fonte de calor.

1.2 Objetivos Específicos

Estimular a produção de energia de maneira não agressiva ao meio

ambiente;

Compreender o funcionamento de uma máquina térmica e o porquê de

sua grande importância histórica;

Aplicar conceitos de física, cálculo, ciência dos materiais, mecânica

vetorial e resistência dos materiais adquiridos na sala de aula;

2 JUSTIFICATIVA

Hoje em dia, em plena época de agitação sobre impactos ambientais, o Brasil

tem mais usinas termoelétricas do que desejável. Apesar do fato que os investimentos

governamentais neste setor tenham sido cada vez menores, os preços relativamente

baixos do combustível e a estabilidade destes preços tornam este negócio

economicamente atrativo. É por isso que existem 49 projetos para a construção de novas

usinas deste tipo no país, o que mostra que elas ainda têm muita força aqui dentro,

mesmo que sua presença seja prejudicial para o a fauna e flora mundial.

O gás natural (usado como fonte de calor atual nas termoelétricas),

diferentemente do que é divulgado, não é uma energia limpa, e sim apenas um poluente

menos intenso do que petróleo. Com apenas duas horas de funcionamento de uma usina

termoelétrica são lançados na atmosfera 500 toneladas de CO2 , as quais demorarão,

estimadamente, 150 anos para se dissipar.

Embora o Brasil ainda tenha um baixo consumo de energia elétrica, a tendência

é que este passe de 400 KW/h para 1000 KW/h nos próximos 20 anos. Ou seja, será

exigido cada vez mais das termoelétricas, dando continuidade à poluição causada por

estas.

O que estamos propondo com a construção do protótipo a ser descrito neste

documento é uma máquina térmica de funcionamento muito semelhante ao das

máquinas usadas nas termoelétricas, com uma grande e marcante diferença: a fonte de

calor deixa de ser um gás poluente e passa a ser resistência elétrica. Dessa maneira, a

demanda por energia seria suprida, sem agressão ao meio ambiente.

3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Para a construção de um bom protótipo e para que este funcione perfeitamente, é

de demasiada importância que seja feito um estudo aprofundado de todos os conceitos

teóricos que giram em torno dele. É devido a esta grande importânica que a

fundamentação teórica encontrada neste documento foi baseada nos conceitos

concedidos nas obras de mestres e doutores de renome internacional além de fontes

consideravelmente seguras, para que a probabilidade de falhas fossem mínimas,

produzindo assim um excelente rendimento.

3.1 Estrutura

3.1.1 Fixação

A fixação total da Steam será feita através de processos de soldagem na panela e

nos tubos conectores, já que era mecanicamente inviável a utilização de porcas e

parafusos. Como dois tipos diferentes de materiais serão soldados (alumínio e aço SAE

1010), a solda usada para cada um deverá ser específica para serem evitadas falhas e

rupturas.

A soldagem do alumínio é uma das mais delicadas e necessita ser realizada com

bastante cuidado. Isso deve-se ao fato de o alumínio ser um metal relativamente macio e

essa característica torna a sua soldagem mais difícil. Além disso, deve-se fazer uma

limpeza superficial no alumínio, para retirar impurezas e oxidações, pois, por exemplo,

a presença do óxido de alumínio torna praticamente impossível a soldagem deste

material.

Já no caso do SAE 1010 (C<0,05%), ou seja, um aço doce, a soldagem torna-se

bem mais simples, visto que quanto menor for o índice de carbono do material, mais

fácil será sua soldagem. Porém, ao ser soldado, o aço costuma perder parte de suas

propriedades mecânicas, principalmente sua resistência e sua dureza.

3.1.2 Materiais

Aço Carbono

O aço carbono é um metal formado de ferro e carbono, que é uma impureza

intercistial, que apresenta uma estrutura cristalina do tipo CCC (Cúbica de Corpo

Centrada). O aço carbono leve, tem um teor de carbono bastante baixo, o que o torna

apropriado para a sua aplicabilidade em peças estruturais que exijam boa soldabilidade,

usinabilidade, baixa solicitação mecânica e submetidas à pressão combinada ou não

com elevadas temperaturas.

O aço de baixo carbono tem uma combinação ideal de propriedades mecânicas e

como é um material homogêneo, pode ser laminado, forjado, estampado, estriado e suas

propriedades podem ainda ser modificadas.

Além dessa excelente combinação de propriedades mecânicas, o aço tem um

conjunto de propriedades física que deixam pouco a desejar, desde um boa

condutibilidade térmica a propriedades magnéticas. Porém, dentre todas as suas

propriedades físicas, a que mais se sobre sai é o seu coeficiente de expansão térmica,

pois o aço quando aquecido cresce em suas três dimensões, ajudando assim na hora da

soldagem deste material.

Alumínio

O alumínio é um metal cristalino de estrutura CFC (Cúbico de Faces Centradas)

que possui um acombinção única de propriedades mecânicas e física que o tornam em

um material extremamente versátil e muito utilizado. Além de ser leve e bastante

resistente, o alumínio possui a grande vantagem de ser um material reciclável,

característica bastante importante atualmente.

Uma das características do alumínio que é mais conhecida é o fato de ele, no

momento que entra em contanto com o oxigênio, forma uma camada superficial de

óxido de alumínio, que é altamente resistente e torna este metal muito resistente a

corrosão.

Puro, o alumínio tem propriedades mecânicas limitadas, porém ao formar

amálgamas com outros materiais, como cobre, magnésio e manganês ele torna-se muito

resistente e é até utilizado em aplicações industriais.

3.2 Características dos principais materiais utilizados

3.2.1 Válvula Solenóide para Vapor

Para que a pressão dentro da panela fosse mantida até que a pressão desejada

fosse alcançada, foi utilizada uma válvula solenóide (também conhecida como

electroválvula ou válvula de acionamento elétrico) com tensão nominal de 12 volts

(CC), normalmente fechada, com rosca de ligação de ½” e que suporta uma pressão

máxima de 5000 kPa.

Figura 1, VÁLVULA SOLENÓIDE,FONTE: http://docs.google.com/gview?

a=v&pid=gmail&attid=0.1&thid=1246867f637c3dab&mt=application%2Fpdf&url=http%3A%2F%2Fmail.google.com%2Fmail%2F%3Fui%3D2%26ik%3Dbe733e9cb7%26view%3Datt%26th

%3D1246867f637c3dab%26attid%3D0.1%26disp%3Dattd%26realattid%3D

Essa válvula funciona através da passagem de corrente elétrica pelo fio de uma

bobina, gerando assim uma força eletromagnética em seu núcleo e fazendo com que este

se desloque dentro de um carretel (peça cilíndrica com ranhuras radiais). Quando, por

sua vez, o carretel é deslocado, ele abre ou fecha passagens para o fluido, determinando

assim o caminho percorrido por este.

3.2.2 Pressostato

O pressostato acoplado ao pressurizador da Steam é um modelo com tensão

nominal de 42 V (CC) e que pesa apenas 60 g. Este aparelho suporta uma pressão

máxima na faixa de 500 psi e temperaturas de até 130ºC.

O funcionamento do pressostato é simples. Ao receber um sinal de pressão, o

pressostato o compara com uma escala interna própria. Após essa comparação, efetua-se

o ligamento ou desligamento do seu relê interno.

Ilustração 2, PRESSOSTATO,FONTE: http://www.hygro-therm.com.br/pressostatos/47.htm

No caso do nosso projeto, o pressostato atuara em conjunto com a válvula

solenóide. Ao captar a pressão pré-estabelecida para a máquina a válvula será aberta,

permitindo que seja iniciado o funcionamento do protótipo. Quando a pressão for

reduzida a uma mínima também pré-estabelecida a válvula fechará, impedindo a

passagem de vapor e deixando o sistema fechado para que seja recuperada a sua pressão

de funcionamento.

3.2.3 Pistão de Moto

O pistão que dará início a todo o movimento da máquina Steam é uma pistão de

moto de motor quatro tempos, com diâmetro de 53,5 mm, altura de 36 mm e peso igual

a 300g.

Esta peça é basicamente a essência do funcionamento correto da máquina: sem

ela com medidas uniformes e em perfeito estado, o movimento dos eixos seria

comprometido, e a geração de energia seria deficiente.

A foto do pistão utilizado no protótipo aqui descrito segue em anexo a este

relatório.

3.2.4 Panela de Pressão

Como pressurizador do vapor d’água, utilizamos uma panela de pressão feita em

alumínio com capacidade de 4,5 L e que suporta uma variação de pressão de até 83 kPa.

O funcionamento de uma panela de pressão é bastante simples: o acúmulo de

vapor dentro do recipiente gera um aumento da pressão interna, o que dificulta a

ebulição da água, que termina acontecendo a temperaturas mais altas, geralmente entre

110 e 120 ºC.

A válvula de alívio que é posicionada no topo da panela tem como função não

deixar que a pressão interna ultrapasse um valor pré-determinado. O que acontece é:

quando a força causada pela pressão (que atua sobre a área inferior da válvula) é maior

que o peso da própria, ela é empurrada para cima, deixando que parte do vapor escape

até que o sistema volte ao equilíbrio.

Entretanto, na Steam a válvula de alívio será substituída pela válvula solenóide

previamente mencionada, devido ao fato de ela não chegar a pressão que desejada pela

equipe.

3.2.5 Churrasqueira Elétrica

Para o aquecimento do sistema foi adquirida uma churrasqueira elétrica que

possui uma resistência de 12 Ω e uma potência de 1200 W.

É neste aparelho doméstico comum que foi baseado o grande diferencial do

protótipo aqui descrito: a geração de energia térmica de maneira limpa, não sendo

assim, prejudicial ao meio ambiente.

3.2.6 Joelhos e Luvas

Para que fosse possível fazer conexões entre os tubos por onde o vapor iria

passar, fez-se necessária a utilização de luvas e joelhos de eletrodutos rígidos feitos de

aço carbono leve.

Essas são peças geralmente utilizadas em instalações e tubulações de água, que

servem como condutor de fluidos. Podem ser feitos de diversos materiais. Exemplo:

Teflon, PVC, ferro, aço, etc.

Os joelhos são peças curvas, podendo serem encontrados em angulações de 45 e

90°. Na Steam, para que a montagem fosse simplificada, foram utilizados joelhos com

angulação de 90°.

Já as luvas, são peças retas, podendo guiar o fluido em somente uma direção.

Ilustração 3, JOELHO 45º,

FONTE: http://www.ivopenz.com.br/upload/product/n_joelho45_p.jpg

Ilustração 4, JOELHO 90º,

FONTE: http://www.acquafort.com.br/joelho_90_sol.jpg

Ilustração 5, LUVA DE AÇO INOXDÁVEL, FONTE: http://img403.imageshack.us/i/luvainoxjw4.jpg/

3.3 Funcionamento

O príncipio de funcionamneto da Steam está longe de ser complexo, logo a sua

compreensão torna-se bastante simples. Ela é operada como qualquer outra máquina

térmica, transformando a energia mecânica produzida pela passagem de vapor em

energia elétrica. Porém, o aquecimento, ao invés de ser realizado através da queima de

um combustível fossíl, é provocado pela resistência elétrica da churrasqueira, sendo

assim o grande diferencial deste protótipo.

Para dar início a operação, a churrasqueira elétrica deve ser ligada a uma

tomada com tensão de 120 V. Com a passagem de corrente elétrica, há liberação de

calor, que passa a ser transmitido diretamente para a panela de pressão, que deve estar

em cima da bandeja da churrasqueira. Devido a essa transferência de calor, a água

começa a ser aquecida, entrando em ebulição por volta de 110 ºC e, como a fonte de

calor não é cessada, o vapor produzido passa a se acumular dentro da panela, já que a

mesma, no momento, consiste em um sistema fechado.

A válvula solenóide, fixada logo no início do tubo, é quem determina se esse

sistema é aberto ou fechado. Enquanto a pressão na panela, que é medida pelo

pressostato que está acoplada na mesma, não chegar a pressão desejada, ou seja, não

alcançar 75 kPa, ela continuará impedindo a passagem do vapor (sistema fechado).

Contudo, ao ser alcançada a pressão de 75 kPa a válvula será aberta, permitindo que o

vapor escape da panela em diração aos outros compartimentos da Steam (sistema

aberto).

Ao sair da panela, este vapor passa primeiro por um compartimento superior,

onde é encontrado um pequeno tarugo de alumínio. Este tarugo é o componente da

máquina que regula a entrada e a saída do vapor da camâra do pistão (compartimento

inferior), sendo essencial para o funcionamento perfeito do protótipo.Ao ter a sua

entrada liberada para o compartimento inferior, o vapor empurra o pistão, fazendo ele se

deslocar.

Como o pistão está acoplado a um sistema de eixos móveis, ao se movimentar,

esses eixos são movimentados também, fazendo com que a roda que se encontra do lado

de fora do sistema inicie seu movimento, sendo capaz assim de produzir energia

elétrica.

Para completar a operação, o vapor é liberado para um ambiente externo através

de uma outra tubulação acoplada no sistema.

3.4 Modelagem matemática

Energia total e Quantidade de Calor

A energia total fornecida pela resistência elétrica para o sistema pode ser

calculada através da potência da resistência e do tempo necessário para que a válvula

solenóide seja aberta, ou seja, o tempo necessário para que a variação de pressão na

panela seja igual a 75 kPa. Este tempo foi definido na prática por métodos

experimentais e equivale a aproximadamente 18 minutos (1080 segundos) e a potência é

fornecida pelo fabricante da churrasqueira, sendo igual a 1200 W. Assim, através da

equação:

P= Et (1)

, temos que a energia total é igual a 1296 kJ. No protótipo aqui descrito, essa energia

total representa a quantidade de calor recebida pelo sistema, pois consideramos o nosso

sistema como sendo um sistema isolado e por isso as trocas de calor com o meio externo

são desconsideradas.

A quantidade de calor de um corpo é a grandeza física que define a energia

térmica que transitou para outro corpo ou mudou de natureza. Se não houver mudança

de estado físico, tendo somente mudança na temperatura durante o trânsito de calor,

essa quantidade de calor é chamada de sensível. Caso haja mudança de estado físico,

sem mudança de temperatura, essa quantidade de calor é chamada de latente.

QS H 2 O=mH 2O . c H2 O . ∆ θ (2)

QS Al=mAl . c Al .∆ θ (3)

Através destas fórmulas, considerando que as massas, os calores específicos e a

variação de temperatura (Δθ=90 K ) são valores que temos, podemos encontrar que

QSH 2 O=759,24 kJ e QS Al=20,196 kJ . Considerando que a energia restante foi responsável pela mudança de estado

físico da água, temos:

QLH2 O=E−¿ QS H 2 O−Q S Al (4)

Com esse valor, podemos calcular a massa de água que foi vaporizada, através

da seguinte fórmula:

QLH2 O=mH 2 O . LH 2 O (5)

Assim, substituindo (4) em (5), temos mH 2 O=0,229 kg .

Fluxo de Calor

A Lei de Fourier, definida pela equação:

ϕ=−k . A . dθdx (6)

nos fornece o fluxo de calor (ϕ) do material, que é diretamente relacionada com o

fenômeno de transmissão de calor chamado condução.

Ilustração 6, GRÁFICO LEI DE FOURIER,FONTE: http://www.fisica.ufs.br/CorpoDocente/egsantana/transporte/conduccion/conduccion.htm

Sabendo-se que k Al=237 Js .m. K e que A=0,0315 m2, temos que

ϕ=223,97 kJ /s .

Força, acelerações e velocidade

Considerando o nosso sistema como massa de controle, ou seja, um sistema

fechado, podemos utilizar o Princípio de Pascal para o cálculo da força atuante sobre o

pistão.

p= FA (7)

Constatando que APISTÃO=2,248 x 1 0−3m2 e que a pressão de trabalho da Steam é

75 kPa, encontramos que F= 168,6 N.

Observando a Ilustração 7 e tendo conhecimento de que a força é transmitida

uniformemente do pistão para o seu respectivo eixo, fica visível a necessidade de

decomposição de força para o cálculo das forças resultantes do eixo acoplado na roda.

Ilustração 7, STEAM, FONTE: Desconhecida.

F x=F .cos34 ° (8)

F y=F . sen 34 ° (9)

Como já possuimos o valor de F, chegamos a F x=139,78 N e F y=94,28 N .

Fazendo uma análise mais detalhada, podemos também chegar a valor

aproximado das acelerações tangencial e centrípeta e da velocidade final da roda.

F y=m .aCP (10)

F x=m . aT (11)

aCP=v2

R (12)

Substituindo (10) em (12), ficaremos com os seguintes valores: aCP=62,85m / s2,

aT=93,18 m/ s2, v=1,513 m/s.

Trabalho Resultante

Pelo teorema da variação da energia cinética podemos obter o trabalho gerado

pelo movimento da roda:

∆ K=W (13)

Assim, chegamos a um valor de W=1,72 J.

3.5 Esquema mecânico

A Steam é constituída por uma churrasqueira elétrica que usa resistência elétrica

como fonte de aquecimento de água em uma panela de pressão. Essa pressão é

controlada por um sistema eletrônico contendo: uma válvula solenóide e um pressostato

ligados a um computador para acionamento de abertura e fechamento da válvula. Toda a

tubulação é feita de aço carbono SAE 1010, o pistão é de uma moto 125 cilindradas e as

conecções foram feitas através de solda.

Ilustração 8, STEAM, FONTE: Desconhecida (Modificada).

3.6 Diagrama Eletrônico

Transistor

O nome vem do termo “tranfer resistor”, como era chamado por seus inventores.

A função do transistor é amplificar sinais eletrônicos. Desde sua invenção em 1948, o

transistor vem sendo muito utilizado por sua aplicação e facilidade de fabricação, assim

como o baixo custo. Atualmente, é praticamente impossível encontrar circuitos

integrados sem centenas ou milhares de transistores.

O transistor não é nada mais do que um diodo com três camadas, ao invés de

duas. Assemelha-se a dois diodos em direções contrárias. Dessa maneira, o transistor

pode bloquear a corrente nas duas direções, assim dando ao transistor a aplicação de um

interruptor de corrente.

Ilustração 9, TRANSISTORES, FONTE:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Electronic_component_transistors.jpg

Amplificador de Voltagem

Os amplificadores de voltagem funcionam da seguinte maneira: quando a

corrente de entrada flui, a base do terminal, que tem uma carga positiva, atrai os elétrons

para si, liberando algumas lacunas e diminuindo as zonas de depleção. Por isso, a carga

se move do emissor para o coletor e o transistor se torna mais condutivo. Dessa

maneira, a corrente varia e a voltagem pode ser amplificada.

Protoboard

A protoboard, também conhecida como matriz de contato, é uma placa com

inúmeros furos e conexões que permite a montagem de circuitos. O diferencial das

matrizes de contato se comparadas aos circuitos eletrônicos tradicionais, é a não

utilização da solda, facilitando a montagem do circuito. As protoboards variam de 800 a

6000 furos e geralmente suportam correntes de 1A a 3A.

A superfície com os orifícios é feita de plástico e por baixo se entrelaçam

conexões de metal que interligam os componentes inseridos na placa.

Ilustração 10, PROTOBOARD, FONTE: http://www.ppgia.pucpr.br/~santin/ee/2005/3s/2/sensor_alarme_protoboard.JPG

LED

LED é uma sigla para as palavras em inglês “Light Emitting Diode”, ou diodo

emissor de luz. O LED é um diodo semicondutor que emite luz quando energizado. A

vantagem dos LEDs sobre as lâmpadas é a sua fácil ajustabilidade em um circuito

elétrico, a inexistência de filamentos que se queimam, o baixo índice de aquecimento e

a durabilidade, que é a mesma de um transistor padrão.

A variação entre diferentes materiais na fabricação dos LEDs concede aos

mesmos várias possibilidades de cores. Os LEDs podem ser utilizados em conjunto para

formar imagens, sendo assim utilizados em telões e mais recentemente em televisores.

Também são utilizados de diversas outras maneiras, como mostrar se um aparelho está

ligado, em semáforos, relógios, painéis de instrumentos e lâmpadas mais duráveis do

que as tradicionais.

Ilustração 11, LEDS,

FONTE: http://troniquices.files.wordpress.com/2007/10/leds.jpg

3.7 Consumo Energético

O consumo energético da Steam é dado, basicamente pelo consumo da

churrasqueira elétrica, que gira em torno de 1,2 kW/h, o que na cidade de Salvador,

geraria um custo de R$ 0,443568 por hora, segundo os dados fornecidos pela COELBA.

Considerando que a atividade da máquina é a de produção de energia, o gasto de

energia acaba sendo quase desprezível.

3.8 Algoritmo, Fluxograma ou código fonte.

O módulo computacional executa sobre um processador de uso genérico, em

particular para este projeto, um PC; e é responsável, junto com os módulos de aquisição

de dados e de atuação, pelo controle em malha fechada do artefato de geração de

energia mecânica.

O valor de pressão é lido pelo sensor, tratado pelo módulo de aquisição de dados

e disponibilizado para o algoritmo de controle. Em seguida, o módulo computacional

verifica se existe a necessidade da abertura da válvula e, se for o caso, envia um

comando para o módulo de atuação, que trata de abrir a válvula, reduzindo a pressão da

caldeira e produzindo energia mecânica.

O interfaceamento do módulo computacional com os módulos de aquisição de

dados e de atuação se dará através da porta paralela do computador.

A seguir, a descrição em português estruturado do algoritmo.

Algoritmo:

Em linhas gerais, o algoritmo é bastante simples e trata-se de um laço em espera

ocupada, representando um controle em malha fechada da variável física pressão. O

detalhamento do algoritmo é apresentado abaixo.

O algoritmo utiliza três variáveis localmente declaradas. A variável set_point

armazena o valor a partir do qual, o módulo de controle deve atuar abrindo a válvula e

reduzindo a pressão na caldeira, a variável valor_entrada irá conter o valor lido da porta

paralela. Por sua vez, a variável inteira pressão guardará o último valor de pressão lido

e, finalmente, valor_saida armazenará o valor a ser enviado para a porta paralela em

caso de atuação. declaração de variáveis:

set_point : inteiro; valor_entrada : inteiro; valor_saida : inteiro; pressao : inteiro;

O algoritmo inicia com a leitura do valor que deve disparar a atuação do módulo

de controle. Este valor é atribuído à variável set_point. set_point := lerInteiro();

Em seguida, um laço de controle será mantido infinitamente.Enquanto (verdadeiro) façainicio valor_entrada = lerPortaParalela(); pressao = extrairValorPressao(valor_entrada); if(pressao >= set_point) inicio inserirComandoAtuacao(valor_saida); enviarPortaParalela(valor_saida); fimfim

Neste laço, um conjunto de bits é lido da porta paralela e armazenado na variável

valor_entrada. Em seguida, através de operadores bit a bit, o valor da pressão fornecida

pelo módulo de aquisição de dados é extraído e armazenado na variável pressão. A

instrução de seleção verifica se a pressão supera ou ao menos iguala o set point

previamente informado e, se for este o caso, o comando de abertura da válvula é

inserido, também através de operadores bitwise, numa palavra que será escrita na porta

paralela. Este comando propiciará a abertura da válvula pelo módulo de atuação.

4 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES DA EQUIPE

4.1 Cronograma previsto

CRONOGRAMA PREVISTO

EQUIPE C.I.R.N

2009.2

DATA ATIVIDADES

27-AgoDefinição do protótipo a ser construído, do nome da equipe e

inscrição no projeto.

4-Set 1ª reunião da equipe (seleção dos materiais a serem utilizado,

criação do blog, definição do modelo 3D).

15-Set Visita a ferro-velho para procura de peças (2ª reunião).

21-SetMudanças no blog, postagem de documentos, início das

pesquisas sobre as peças utilizadas.

22-Set3ª reunião da equipe (compra do pressurizador e da fonte de

calor).

25-SetCompra de tubos, eixos, niples, flanges, parafusos e porcas e

início da digitação do relatório.

29-Set 1º encontro no NMA para início da construção (4ª reunião).

1-Out 2º encontro no NMA (5ª reunião).






19-Nov a 25-

Nov

Prazo para entrega do relatório e confecção do slide show (13ª e

14ª reuniões).

2-Nov Finalização do protótipo e ensaio da apresentação (15ª reunião).

3-Nov ou 4-

NovApresentação do protótipo.

4.2 Cronograma realizado

CRONOGRAMA REALIZADOEQUIPE C.I.R.N

2009.2

DATA ATIVIDADES

27-Ago Definição do protótipo a ser construído, do nome da equipe e inscrição no projeto.

4-Set 1ª Reunião da equipe (debate sobre a estrutura do protótipo e criação do blog e logo da equipe).

15-SetVisita a ferro-velho para procura de peças (2ª

reunião).

21-Set Mudanças no blog, postagem de documentos, início das pesquisas sobre as peças utilizadas.

22-SetEncontro com o professor Targino Amorim e 3ª

reunião da equipe (compra do pressurizador e busca por um novo anel de segmento para o pistão).

24-Set Início do desenvolvimento do relatório.

28-Set 2ª Postagem no blog.

29-Set

Visita a Rua Barão de Cotegipe com reserva de materiais na loja PSM e encontro no Salvador Shopping para debate sobre a programação (4ª

reunião).

30-Set

Encontro com a professora Jaqueline Brito para debate sobre dimensões e modelagem matemática do protótipo, encontro com o professor Rafael de Araújo

e retirada do material reservado na PSM.

1-Out1º Encontro no NMA (5ª reunião) e compra do anel

de segmento do pistão na loja Moto Preço (Barbalho).

2-Out 4ª Postagem no blog, criação da planilha de custos, finalização da parte introdutória do relatório.

9-Out Busca por tarugo de Teflon e Chapas de Alumínio.

16-Out Reunião com a Professora Jaqueline Brito e debate sobre divisão de tarefas.

17-Out 5ª postagem no blog e desenvolvimento do relatório (6ª reunião).

18-Out Desenvolvimento do relatório.

19-Out Desenvolvimento do relatório.

21-Out Conclusão do relatório.

19-Nov a 25-Nov Encadernação e entrega do relatório e visita ao torneiro.

5 TÓPICOS DE EMPREENDEDORISMO (OPCIONAL PARA O 1º SEMESTRE)

5.1 Perfil da Equipe:

Daniel Gomes Freire de Carvalho é graduando em Engenharia

Mecânica, pela Universidade Salvador, tem curso de inglês

incompleto e mini-cursos de confecção de placa de circuito

impresso e corrosão de petróleo, também pela Universidade

Salvador.

Ian Araújo Camões de Sena é estudante do 4º Semestre de

Engenharia Mecânica na Universidade Salvador. Possui curso de

AutoCAD 2D e 3D. É fluente em inglês com conhecimento

intermediário em francês e alemão.

Nathália Dantas Castro é estudante de Engenharia Mecânica da

Universidade Salvador, com conclusão prevista para 2012. Com

inglês fluente e espanhol básico, está buscando sua formação em

alemão pelo curso de extensão fornecido pela Universidade Federal

da Bahia. Tem curso de AUTOCAD 2D e possui experiência no

pacote Office.

Roberto Tavares de Oliveira Filho, 21 anos, é estudante da

Universidade Salvador, cursando atualmente o quinto semestre

em Engenharia Mecânica. Possui fluência na lingua inglesa e

conhecimentos básicos em espanhol. Trabalhou meio período,

durante meio semestre no SENAI CIMATEC em pesquisa,

juntamente com a marinha, relativa aos efeitos do biodiesel em

motores navais. Fez curso de AUTOCAD 2D e tem experiência

no pacote office.

5.2 Descrição do Produto, Serviço ou Processo:

A máquina térmica desenvolvida nesse projeto propõe o fornecimento de

energia elétrica, de forma limpa e principalmente, a baixo custo. Por ser fabricada com

material barato, porém apropriado, e utilizando água como operante, sua utilização

mostra-se relativamente eficaz quanto ao seu uso em pequenas gerações de energia.

Locais fechados e com demandas de energia se encaixam perfeitamente com o uso da

máquina.

5.3 Descrição do diferencial do produto, serviço ou processo:

Diferentemente das máquinas térmicas utilizadas nas usinas termoelétricas que

estão atualmente em funcionamento, a Steam traz um diferencial essencial para a sua

instalação em pleno século XXI: uma fonte de calor não poluente. Ou seja, o nosso

protótipo não contribui para o agravamento do efeito estufa e nem para a formação de

chuva ácida. Além disso, por utilizar um condensador para resfriamento do vapor

d’água, não proporciona elevação da temperatura ambiental.

5.4 Impacto Tecnológico:

Não se aplica.

5.5 Impacto Social:

A falta de emprego no Brasil é hoje uma das principais preocupações de âmbito

social. Com emprego e renda, o cidadão brasileiro teria um melhor acesso à saúde,

educação e, conseqüentemente, a uma melhor qualidade de vida. Porém, muitas das

vagas hoje disponíveis requerem mão de obra qualificada, a qual ainda é muito precária

no país devido, principalmente, à baixa escolaridade de grande parte de sua população.

Com essa imensa demanda de qualificação, trabalhadores que antes não

possuíam nenhum tipo de instrução e, muitas vezes, nem mesmo algum grau de

escolaridade são estimulados a iniciar cursos técnicos e/ou profissionalizantes para que

a sua inserção no mercado de trabalho seja possível. Logo, eles passam a compreender

muito mais, não só sobre a sua área de atuação, mas também sobre questões como

higiene, segurança e boas maneiras, o que, aos poucos, vai melhorando a qualidade de

vida deles e de suas famílias.

Com a implantação da Steam para a geração de energia elétrica, é necessário que

haja uma mão de obra suficientemente qualificada para o seu manuseio. Por isso, os

funcionários que trabalharão com esta máquina devem antes passar por um processo

profissionalizante, desencadeando assim, todos os benefícios descritos acima.

5.6 Impacto Ambiental:

Desde a década de 70, com o crescente aumento da demanda de energia elétrica

mundial, vem se observando um crescimento dos níveis de degradação ambiental. Isso

vem ocorrendo devido à emissão de gases poluentes que contribuem para a degradação

da camada de ozônio, para a formação de chuva ácida, para o agravamento do efeito

estufa e para a elevação da temperatura de rios e lagos. Entretanto, apesar de índices

cada vez mais assustadores, as atitudes tomadas para combater esta destruição pouco

significam perto da poluição que continua sendo produzida.

Antes considerado um combustível dispensável e desperdiçado, hoje em dia o

gás natural tem exercido um papel importante nas residências, no comércio, nas

industriais e nas usinas termoelétricas, lado a lado com o carvão. Apesar de não serem

as principais fontes de energia do Brasil (como mostrado na Ilustração 13), juntos, esses

dois combustíveis lançam, com seu uso nas termoelétricas, 500 toneladas CO2 na

atmosfera com apenas 2 horas de funcionamento.

Outro grave problema ambiental produzido pelas termoelétricas é a elevação da

temperatura ambiente e da temperatura de rios e lagos. A primeira acontece devido à

grande geração de calor dentro da usina, que, apesar de usufruir de imensas torres de

resfriamento, não consegue conter parte da energia gerada, a qual se dissipa na forma de

calor. A segunda por sua vez, acontece devido ao fato de as usinas termoelétricas serem

instaladas próximas a rios e lagos por necessidade de diminuírem o custo da energia

produzida através de um sistema fechado de reposição de água. Isto é: a água aquecida

pela queima dos combustíveis é retirada de um rio ou lago próximo e posteriormente

devolvida em uma temperatura mais elevada. Essa elevação na temperatura da água faz

com que o oxigênio dissolvido nela escape, dificultando, e muitas vezes eliminando, as

formas de vida ali presente.

Ilustração 12, GRÁFICO GERAÇÃO DE ENERGIA NO BRASIL, FONTE: www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap6.pdf

Sabendo que a tendência é que a demanda de energia nacional cresça e buscando

extinguir a destruição do meio ambiente, a Steam propõe ao mercado a geração de

energia elétrica de maneira limpa, ou seja, dispensando a queima de combustíveis

fósseis e utilizando aquecimento através de resistências elétricas. Além disso, por

utilizar um condensador na sua saída de vapor, este protótipo não contribui para a

elevação da temperatura ambiente.

5.7 Descrição do Segmento de Mercado:

Para a Steam, o principal mercado alvo seriam as usinas termoelétricas

espalhadas pelos país, que precisem ter uma fonte geradora auxiliar que não promova a

agressão do ambiente. Como os impactos ambientais são assuntos de grande

importância atualmente, estima-se que, a maioria deste tipo de usina desenvolva um

grande interesse por esse protótipo. Porém, o Brasil apresenta um cenário não-uniforme

quanto à distribuição de termoelétricas pelo país. A maioria delas está, o concentrada no

sudeste do país, sendo encontradas principalmente no estado de São Paulo que dificulta

a venda inicial da máquina.

Fazendo uma análise do mercado alvo que se encontra na Bahia, percebe-se que

a Steam não pode contar tanto com a sua popularização única e exclusivamente aqui

dentro. Isso se deve ao fato de o estado possuir apenas duas termoelétricas: a

Termobahia, com potência de 460 MW, que fica localizada na cidade de São Francisco

do Conde e a Usina Termoelétrica de Camaçari, que possui potência de 362 MW e pode

ser encontrada no município de Dias D’Ávila.

Por encontrar esse número reduzido de possíveis clientes locais, para que a

inserção da Steam no mercado seja realizada com sucesso, é necessário não esquecer as

usinas de outros estados do Nordeste, que no total são sete. A Usina Termoelétrica de

Sergipe (90 MW, Barra dos Coqueiros, SE), a Termoalagoas (120 MW,Messias, AL), a

Termopernambuco (460 MW, Ipojuca) e a Bongí (213 MW, Recife) no estado de

Pernambuco, a UTE Paraíba (150 MW, Conde, PB), a Usina Termoelétrica do Vale do

Açu (240 MW, Alto do Rodrigues, RN) e a Dunas (250 MW,São Gonçalo do

Amarante) representam, para a equipe CIRN, um imenso potencial para se tornarem

possíveis compradores do nosso produto.

Já nas regiões Norte, Centro – Oeste, Sudeste e Sul, existem um total de 43 (até

2007, dado fornecido pela ANEEL) potenciais consumidores, destacando-se a grande

concentração de usinas dos estados de São Paulo, Minas Gerais e Paraná.

Este mercado da Steam, que é responsável por 14,68% da energia produzida no

Brasil, ficando atrás somente das usinas hidroelétricas, já bastante extenso e continua se

expandindo. Atualmente, existem 52 termoelétricas em construção, e mais 82 que estão

outorgadas. Ou seja, a Steam está pretendendo entrar em um mercado em que terá

inúmeras possibilidades de se estabelecer, um ponto que é bastante positivo para a

continuidade do desenvolvimento desta máquina.

5.8 Análise da Concorrência:

Para o tipo de mercado no qual se pretende inserir a Steam, a concorrência é

composta de um pequeno número de empresas, todas elas internacionais, que vendem

equipamentos de grande porte como turbinas e caldeiras para as termoelétricas

brasileiras.

A mais conhecida de todas é a Turbodyne Corporation, uma empresa que fica

situada na cidade de Houston no Texas, EUA. Ela é especializada na produção de

turbogeradores (equipamentos com turbina e gerador que transformam a energia

mecânica gerada pela passagem do vapor em energia elétrica), que são conhecidos por

sua alta eficiência e durabilidade, e possui equipamentos em quase todas as

termoelétricas do país.

Quanto à presença nas usinas brasileiras, podemos destacar a também americana

Alstom Power, considerada a número um do mundo em matéria de geração de energia,

que além de produzir máquinas geradoras, oferece para seus clientes serviços como

transporte, manutenção e operação de máquinas, manutenção, controle de qualidade do

ar, dentre outros.

5.9 Promoção:

Uma boa propaganda é aquela que consegue atingir o público alvo. Por isso,

para que a Steam consiga chegar até as termoelétricas, a divulgação que se pretende

fazer, inicialmente, é através do contato direto, via e-mail, entre os membros da equipe

CIRN e os diretores de algumas usinas do Nordeste. Assim, será possível que as usinas

mais próximas conheçam o protótipo que foi desenvolvido pelas informações que serão

dadas e que também podem ser encontradas no blog da equipe CIRN.

Quando a Steam conseguir ser inserida no seu mercado alvo, e com o valor

arrecadado pelas primeiras vendas, é possível que haja a contratação de representantes

que destinem seu tempo a visitar as usinas de outras regiões do país, levando consigo

um catálogo que tenha as informações técnicas do protótipo, buscando uma

formalização maior deste negócio.

6 CUSTO APROXIMADO PARA DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

Tabela 1: Materiais utilizados e seus respectivos custos

PLANILHA DE CUSTOS

EQUIPE C.I.R.N

2009.2

MATERIAL QUANTIDADE PREÇO

UNITÁRIO (R$)

DESCONTO (R$) TOTAL (R$)

1 Panela de Pressão Rochedo 4,5L 1 R$ 59,90 R$ - R$ 59,90

2Eletroducto aço-carbono leve de

1/2"3 R$ 5,00 R$ 1,00 R$ 14,00

3Curva de Eletroducto aço-carbono

leve de 1/2" x 90°3 R$ 4,00 R$ - R$ 12,00

4Luva de Eletroducto aço-carbono

leve de 1/2"4 R$ 1,00 R$ - R$ 4,00

5 Tubo de aço-carbono 1 R$ 7,00 R$ - R$ 7,00

6 Niki Rings Set 1 R$ 25,00 R$ 2,00 R$ 23,00

# TOTAIS 13 R$ 101,90 R$ 3,00 R$ 119,90

Tabela 2: Outros materiais utilizados

7 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os objetivos iniciais do projeto foram, em parte obtidos. A Steam foi um

equipamento de custo consideravelmente baixo, está dentro das especificações

previamente definidas e possui um controle de pressão pela válvula solenóide

intermitente, porém eficaz.

OUTROS MATERIAIS UTILIZADOS

EQUIPE C.I.R.N

2009.2

MATERIAL QUANTIDADE

1 Churrasqueira Elétrica Anex Grill 1

2 Válvula Solenóide 1

3 Perfil de Madeira 50x50 cm 1

4 Perfil de Madeira 50x30 cm 1

5 Pressostato 1

6 Pistão de Moto 1

# TOTAL 6

Em relação à questão ambiental, o único impacto não evitado foi o aquecimento

do ambiente, pela falta do condensador que, se mostrou desnecessário visto a

quantidade de vapor gerado por nosso protótipo, porém, poderá ser incrementado caso

se faça necessário pelo consumidor.

Um sistema de reabastecimento de água para que se torne um sistema auto-

suficiente também é uma possibilidade futura do projeto.

Agradecimentos

Somos especialmente gratos a Frederico Barboza que em nenhum momento

hesitou em nos ajudar e participou de maneira essencial no nosso projeto.

Agradecemos a Dermival Castro Júnior, Mônica e Roberto Oliveira pelas

caronas, idas ao torneiro, paciência e empenho ao ajudar.

Aos professores Jaqueline Brito, Rafael de Araújo, Sérgio Ricardo e Targino

Amorim por todas as dúvidas tiradas e opiniões dadas no desenrolar da construção do

nosso protótipo.

8 REFERÊNCIAS

Livro

HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Física 3. 5ª ed., Editora LTC, 2003.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Física 2. 5ª ed., Editora LTC, 2003.

SHIGLEY, Joseph E.; MISCHKE, Charles R. Projeto de Engenharia Mecânica. 7ª

ed., Editora Bookman, 2005.

HIBBELER, R.C. Estática: Mecânica para Engenharia. 10ª ed., Prentice Hall, 2005.

HIBBELER, R.C. Resistência dos Materiais. 5ª ed., Prentice Hall, 2004.

Monografia, dissertação e tese

ANTUNES, E. de O. Perspectivas da geração termelétrica a carvão no Brasil no

horizonte 2010-2030. Rio de Janeiro, 716 p., 2009. Dissertação (Mestrado) –

Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Internet

XAVIER, D., PIRES, J., ROSSI, M. Ministério muda política e reduz investimentos

em termelétricas. Disponível em:

<http://www.jusbrasil.com.br/politica/2715319/ministerio-muda-politica-e-reduz-

investimentos-em-termeletricas>, Acesso em: 24 set. 2009.

SARTORI., Erani. Usinas Termoelétricas causam muitos dando ao ambiente e ao

país. Disponível em: <http://64.233.163.132/search?

q=cache:KHIV4DGF1rcJ:www.aondevamos.eng.br/verdade/artigos/

termoeletricas.htm+aonde+vamos+termoel%C3%A9tricas&cd=1&hl=pt-

PT&ct=clnk&gl=pt>, Acesso em: 24 set. 2009.

Usina Termoelétrica. Disponível em:

<http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia2000/turmaA/grupo6/usina_termoeletrica.ht

m>, Acesso em: 09 Out. 2009.

Usina Termelétrica. Disponível em:

<http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteu

do=./energia/termeletrica.html>, Acesso em: 09 Out. 2009.

Gás Natural. Disponível em:

<http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap6.pdf>, Acesso em: 09 Out.

2009.

Derivados de Petróleo. Disponível em:


2009.

mailto:[email protected]?subject=Artigo%20Usinas%20Termoel%C3%A9tricas

Carvão Mineral. Disponível em:


2009.

O Brasil Precisa De Mão-De-Obra Qualificada. Disponível em:

<http://www.artigonal.com/cotidiano-artigos/o-brasil-precisa-de-mao-de-obra-

qualificada-605847.html#>, Acesso em: 17 Out. 2009.

Alstom Power. Disponível em: < http://www.alstom.com>, Acesso em: 18 Out 2009

Como Funcionam os LEDs. Disponível em:

<http://eletronicos.hsw.uol.com.br/led.htm>, Acesso em: 18 Out 2009

A Guide to Aluminum Welding. Disponível em:

<http://www.lincolnelectric.com/knowledge/articles/content/alum.asp >, Acesso em: 20

Out 2009

Welding Carbon Steel. Disponível em:

<http://deltaschooloftrades.com/welding_carbon_steel.htm >, Acesso em: 20 Out 2009

9 ANEXOS

12.1 Planta em 3D

12.2 Detalhes e Vistas

12.3 Algoritmo ou código fonte completo

declaração de variáveis:

set_point : inteiro; valor_entrada : inteiro; valor_saida : inteiro; pressao : inteiro;set_point := lerInteiro();enquanto (verdadeiro) façainicio valor_entrada = lerPortaParalela(); pressao = extrairValorPressao(valor_entrada); if(pressao >= set_point) inicio inserirComandoAtuacao(valor_saida); enviarPortaParalela(valor_saida); fimfim

12.5 Atas de reunião

Ata de Reunião Data: 04/09/09

Início: 10h40min

001/2009 Término:12h00min

Programa Interdisciplinar ARHTE

Local: Residência do componente Roberto Tavares

Participantes: Daniel Gomes Freire de Carvalho

Nathália Dantas Castro

Roberto Tavares de Oliveira Filho

Ausentes: Ian Araújo Camões de Sena

Atividades Previstas:

Escolha dos materiais a serem utilizados

Criação do blog da equipe

Definição da estrutura do protótipo

Atividades Realizadas:

Debate sobre a estrutura do protótipo

Criação do blog e do logo da equipe

Observações: -

Decisões: Visita ao ferro velho no dia 10/09 para seleção de algumas

peças

PróximasAções:

Esboço do protótipo no sketchup

Seleção e dimensionamento de outros materiais

Próxima Reunião: 15/09/09

Ata de ReuniãoData: 15/09/09

Início: 10h40min

002/2009Término: 12h00min


Local: Ferro Velho “Braço Forte” (Pirajá)

Participantes: Daniel Gomes Freire de

Carvalho;

Ian Araújo Camões de

Sena.

Ausentes: Nathália Dantas Castro;

Roberto Tavares de Oliveira Filho.

Atividades Previstas: Busca peças para utilização no protótipo;

Pesquisa de preço.

Atividades Realizadas: Busca de pistões para a máquina a vapor.

Observações:

As peças que se encontravam a disposição da

equipe no local visitado estavam muito

enferrujadas, podendo ter um mau funcionamento.

Decisões:O material não foi adquirido devido a sua baixa

qualidade

PróximasAções:

Procurar pistões que estejam em boas condições

em oficinas de motos.


Ata de Reunião Data: 22/09/09Início: 14h00min

003/2009 Término:15h45min


Local:

Residência do componente Roberto Tavares;

Hipermercado Extra (Vasco da Gama);

Moto Stop (Vasco da Gama).

Participantes: Daniel Gomes Freire de Carvalho

Ian Araújo Camões de Sena

Nathália Dantas Castro

Roberto Tavares de Oliveira Filho

Ausentes: -


Compra da panela de pressão (pressurizador);

Compra da churrasqueira elétrica (fonte de calor);

Pesquisa de preços na internet (tubulações, valvúlas,

flanges e niples);

Definição das medidas do protótipo.


Compra da panela de pressão;

Busca por um novo anel de segmento para o pistão.

Observações:

Procurar anel de segmento na Moto Preço, tel: 33226610;

O componente Daniel de Carvalho fornecerá a

churrasqueira elétrica.

Decisões: Comprar o material necessário para iniciar a construção do

protótipo no NMA, terça-feira (29/09/09).

PróximasAções:

Compra do material;

Definição das dimensões.



004 /2009 Término:16h00min


Local: Rua Barão de Cotegipe (Calçada);

Salvador Shopping;

Participantes: Daniel Gomes Freire de Carvalho;

Ian Araújo Camões de Sena;

Nathália Dantas Castro;


Ausentes: -


Compra de materiais (tubos, flanges, niples, retentores e

válvula);

Definição da programação do protótipo;

Divisão da pesquisa da parte de fundamentação teórica do

relatório.


Reserva de materiais na loja PSM (1 tubo de diâmetro

aprox. 6 cm, 3 metros de eletroducto, 4 joelhos e 3 luvas);

Aquisição da churrasqueira elétrica na residência de Daniel

de Carvalho;

Definição da programação.

Observações: A retirada dos materiais reservados na PSM deverá ser feita

amanhã (30/09);

Decisões:

Não haverá mais a utilização de niples e flanges;

Haverá utilização de luvas e joelhos;

Será feita a soldagem de alguns componentes do protótipo.

PróximasAções:

Compra do anel de segmento do pistãol;

Pesquisa sobre pressostato e válvula solenóide;



005 /2009 Término: 15h15min


Local: Núcleo de Mecânica Aplicada - NMA (Prédio de Aulas

Sete, UNIFACS).

Participantes: Ian Araújo Camões de Sena;


Ausentes: Daniel Gomes Freire de Carvalho;

Nathália Dantas Castro.


Corte dos tubos de diâmetros 60 mm e 12,7 mm;

Furar os tubos de diâmetro 60 mm (após já cortados);

Fazer roscas fêmeas nos tubos de diâmetro 12,7 mm (após

cortados).


Corte do tubo de diâmetro 60 mm em dois tubos de

comprimento igual a 30 cm.

Observações:

O NMA não possuía brocas de ½ ” para serem feitos os furos

no tubo de diâmetro 60 mm;

O NMA não possuía rosqueadores fêmeas para que os tubos

de diâmetro 12,7 mm fossem rosqueados.

Decisões: Contratar um torneiro para a realização de furos,

rosqueamentos e soldagens necessárias.

PróximasAções:

Desenhos das peças no Auto CAD;

Compra dos retentores, perfis de madeira, chapas de

alumínio, parafusos e porcas.



006 /2009 Término: 18h00min


Local: Residência da componente Nathália Castro.

Participantes: Ian Araújo Camões de Sena;

Nathália Dantas Castro;


Ausentes: Daniel Gomes Freire de Carvalho;


Conclusão do relatório ;

Definição final de medidas ;

Produção de desenhos 2D e 3D no AutoCad 2010.


Desenvolvimento do relatório ;

Definição final de medidas;

Produção de desenhos das peças em 2D no AutoCad 2010.

Observações: -

Decisões:

A finalização do relatório deverá ser feita na terça-feira, dia

20/10 ;

A encardenação do relatório deverá ser feita na quarta-feira,

21/10, no turno da manhã;

PróximasAções:

Ida ao torneiro ;

Compra dos retentores, perfis de madeira, chapas de

alumínio, parafusos e porcas.


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