1- Introdução

A mecânica é a parte da física que estuda os diferentes tipos de movimentos que

acontecem diariamente. Ela busca a explicação para as suas ocorrências, fazendo análises

das forças que atuam sobre os corpos.

Baseado na mecânica, o homem procurou entender com racionalidade o que

acontecia a sua volta, tanto no céu como na Terra.

Esta busca pelas explicações vem desde a Antigüidade, o que resultou nas muitas

leis que hoje conhecemos e utilizamos no nosso cotidiano, fazendo com que seja possível

entender muito do que acontece a nossa volta.

Tema: Suporte para Furadeira Convencional

O projeto consiste em um suporte para furadeira convencional, ele torna a operação

de furar mais fácil e precisa, para o uso em pequenas e médias empresas por operários, em

pequenas oficinas artesanais, ou até mesmo por pessoas que necessitam de um equipamento

de furação precisa em casa.

1.1- Justificativa:

A idéia do projeto surgiu, a partir do dia em que tentamos fazer um furo

perpendicular numa peça com uma furadeira convencional. Veio então a pergunta: Como

fazer um furo a exatos 90º com uma furadeira convencional?

Após muita discussão vimos que a melhor e mais acessível maneira de se solucionar

o problema, era projetar um suporte para essa furadeira. Neste momento nascia a idéia da

construção de um suporte para furadeira convencional, que além de tornar exato e preciso a

operação de furar (a 90º), tem qualidade, montagem rápida, evita problemas com vibrações

nesta operação, e o melhor, tem flexibilidade, pois pode ser usada em vários setores e gera

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poucos gastos com manutenção além de ser de preço acessível para qualquer tipo de

empresa (desde artesanal até a pequena ou media empresa).

1.1.1- Delimitação:

O projeto situa-se na área da mecânica, abrangendo nesta, competências como

interpretação de normas técnicas, padrões e legislação pertinentes, como habilidades em

manusear equipamentos, instrumentos, máquinas e ferramentas, e também usinagem em

peças variadas. O período focalizado na pesquisa foi durante o curso de formação em

técnico de mecânica, pois foi o tempo mais viável para a pesquisa e elaboração do projeto.

1.1.1.2- Relevância:

Pode contribuir dentro de uma empresa, quando necessária a operação de furação e

se bem aceita no mercado pode fazer com que empresas voltadas a esse setor busquem

novas tecnologias de baixo custo para furadeiras de bancada, contribuindo para aqueles que

necessitam deste equipamento.

1.1.1.3- Viabilidade:

É viável, pois os materiais utilizados podem ser reaproveitados de outros

equipamentos. A furadeira a ser utilizada no suporte pode ser usada se estiver em bom

estado. Além disso, sua montagem é rápida e requer poucos materiais. Com isso no final, o

preço é acessível, a qualidade é boa e a máquina com o suporte torna-se eficiente e de

montagem simples.

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2- Problematização:

O projeto consiste em resolver eventuais problemas com furação paralela, ele torna

essa operação mais rápida, fácil, segura, precisa e com maior qualidade.

Surgiram alguns problemas durante sua construção, mas que foram resolvidos até a

sua finalização. Tais como:

Dimensionamento das barras que serão utilizadas no projeto, pois se não forem bem

dimensionadas poderão ocorrer neste eventuais flexões;

Posicionamento da barra vertical, que deve ser fixada a exatos 90° da base;

Fixação dos materiais do suporte, que devem ser fixados de modo a não permitir

vibrações durante seu uso.

3- Hipóteses:

O Suporte é consistente, pois com ele os problemas com furação serão minimizados,

ele acaba com vibrações e torna exata esta operação, atuando exatamente como o nós

planejamos.

Porém ele pode ser feito de outras maneiras, além dessa que apresentamos, por

exemplo, hidráulico, através de um cilindro e de uma bomba que realizem o movimento na

vertical ou mecanicamente com a utilização de um fuso na vertical, que através da rosca

realizará o movimento da furadeira na vertical.

4- Objetivos:

O projeto visa facilitar a operação de furar com o suporte eficiente e de montagem

simples. Solucionar problemas com furação, acabar com vibrações e tornar exata esta

operação, para facilitar a utilização por usuários de furadeiras convencionais. Alem é claro

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de tornar essa atividade mais economicamente viável para empresas oficinas de pequeno

porte.

5- Metodologia:

Como a furadeira portátil não oferece grande precisão para realizar furos a exatos

90°, surgiu a idéia, com base em suportes já existentes, da elaboração de um suporte

manual para furadeira convencional, com o intuito de solucionar este problema.

Começamos então a pesquisar, pois visamos encontrar a resolução de problemas de

furação, como por exemplo, acabar com vibrações e tornar mais exata esta operação,

facilitando a utilização por usuários de furadeiras convencionais.

No decorrer do curso fomos adquirindo competências e habilidades em diversas

áreas da mecânica, como no dimensionamento e especificação de materiais, cálculos e

identificação de materiais quanto sua capacidade de carga e tensões, interpretação de

desenhos, croquis, representações gráficas e projetos, entre outras, tornando assim o projeto

mais viável.

A partir de então, começamos a pesquisar sobre tal assunto utilizando diversas

formas de pesquisa, como em livros, profissionais e professores da área, além da Internet,

para assim realizar o projeto, que tem como objetivo a resolução de problemas de furação.

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6- Cronograma:

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7- Desenvolvimento:

7.1- Apresentação:

O produto consiste em um moderno e arrojado suporte para furadeiras

convencionais. Sua utilização traz maior facilidade e precisão na operação de furar,

independentemente da furadeira a ser utilizada.

Se produzido em série o produto torna-se viável, pois em sua elaboração foram

utilizados produtos de alta qualidade, porém de preço acessível, visando trazer maior custo

beneficio ao consumidor.

Sua aplicação pode abranger diversas áreas, indo desde setores de indústrias de

grande e pequeno porte, como também em pequenas oficinas ou até mesmo em casa.

Enfim, na admissão deste produto o comprador levará mais do que qualidade, levará

para sua empresa ou para sua casa eficiência em operações de furar.

7.2- Dimensionamento:

7.2.1-Dimensionamento da mesa do suporte:

7.2.1.1- Dimensionamento Barras 1 e 2:

Obs 1: A carga distribuída foi considerada carga pontual.

Obs 2: Os valores das cargas são divididos (por 2), pois são duas barras.

Onde:

4 Kgf = 39.204N – 39.204/2 = 19.602N

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40 Kgf = 392.04N – 392.04/2 = 196.02N

13 Kgf = 127.413N - 127.413/2 = 63.70N

por definição de carga distribuída:

63.70 . 0.23 = 14.6525 – Carga considerada pontual.

Diagrama de Esforços Cortantes e Momento Fletor:

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Obs 3 = O Wfx utilizado foi 1112.5 mm que atenderá perfeitamente a necessidade do

projeto, que é de 0.15 mm.

7.2.1.2- Dimensionamento barras 3,4 e 5

Obs 1 = A carga distribuída foi considerada carga pontual.

Obs 2 = Os valores das cargas foram divididos (por 3), pois são 3 barras.

Onde:

4 Kgf = 39.204N – 39.204/3 = 13.068N

40 Kgf = 392.04N – 392.04/3= 130.68N

13 Kgf = 127.413N - 127.413/3= 42.471N

por definição de carga distribuída:

- Carga considerada pontual.

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Carga =

Diagrama de Esforços Cortantes e Momento Fletor:

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Obs 3 = O Wfx utilizado foi 1112.5 mm que atenderá perfeitamente a necessidade do

projeto, que é de 0.07mm.

7.2.2- Dimensionamento da Alavanca:

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Onde:

40Kgf = 392.04N

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Para cálculo de Wfx b foi considerado 0.25h.

Obs = A viga exigida para o projeto é maior ou igual a 0.7mm x 2.8mm. A viga utilizada

será de 6.35mm x 38.1mm (1/4” x 1 ½”).

Comprimento da viga=1/4”x1 1/2

7.2.3- Dimensionamento do pino da Alavanca

Dados:

Q = 392.04N – t = 12.7mm

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d ≥ 2.38mm – (Adotado d = 10mm)

Obs: 10mm de diâmetro atende perfeitamente as necessidades do projeto, que necessita de

apenas 2.38mm de diâmetro.

7.2.4- Dimensionamento da Torre

Usinagem da torre

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Usinagem da torre

Dados:

K=3

Para perfil circular maciço:

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7.2.5- Dimensionamento do suporte de fixação da furadeira

Usinagem do suporte

Obs: como não foram estudados os cálculos de módulo de resistência para vigas

em perfil T, foi adotado para dimensionar esta no suporte uma dimensão de 50 x 50 mm.

7.2.6- Dimensionamento dos pinos de torção

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Obs: Como o Momento torçor na torre é muito pequeno, não será necessário o

cálculo dos pinos. Os pinos adotados terão diâmetro de 10mm.

7.2.7- Dimensionamento da constante da mola

7.3- Croqui e especificações:

Croqui

Vista da Elevação do Projeto

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Vista da Planta do Projeto

18

Vista do Perfil do Projeto

19

Especificações

20

Tabela de Especificação

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Tabela de Custos

8- Resultados Esperados

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Esperamos que ao término do projeto, este venha solucionar os problemas com

furação exata, seu principal objetivo, e que seu custo venha a ser viável, para assim

proporcionar ao comprador um bom custo beneficio, almejamos também que este seja

compacto, de montagem simples, versátil e de alta qualidade.

9- Resultados Obtidos

Com o término da elaboração do projeto, obtivemos plenamente os resultados

esperados desde o seu início. Com os cálculos feitos, pesquisas realizadas e materiais

adquiridos, conseguimos construir o equipamento mais próximo do ideal, este conseguiu

chegar a resolução dos problemas de furações, que é sua função e objetivo principal.

10- Conclusão

Percebemos que a furadeira convencional é um equipamento comumente usado

quando se precisam realizar trabalhos que não exijam grande precisão, porém quando se

deseja realizar trabalhos mais exatos não é possível utilizar este tipo de equipamento. Veio

a nós a idéia e posterior construção do projeto, que nos mostrou o quão importante são os

conhecimentos e habilidades adquiridas com o curso de mecânica, esses conhecimentos

foram necessários para a elaboração do projeto e serão necessários para nosso ingresso

posterior na área.

Vimos também, a importância da realização de cálculos e de dimensionamentos

antes da elaboração de projetos, com posterior compra de materiais que foram

especificados para este.

Com isso, percebemos a dificuldade da elaboração de projetos mecânicos e vimos

que essa área é muito importante.

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Enfim, devido à soma desses fatores juntamente com a competência do grupo,

conseguimos realizar o projeto com êxito.

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Referências Bibliográficas

BRANDAO Euro. Mecânica Estática e Dinâmica: vetores, forças, equilíbrio e

estática dos corpos. São Paulo: Livros Técnicos e científicos, 1971.

CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica Vol III: materiais de construção

mecânica. São Paulo: Makron Books, 1986.

DINIZ, Eduardo Anselmo. Tecnologia da usinagem dos metais. Coppini - 2° edição

- São Paulo, Artiliber Editora, 2000

WERCHAUSEN, Henrique. Classificação das Furadeiras. Pontifícia Universidade

Católica do Rio grande do Sul, Faculdade de Engenharia. Disponível em:

http://www.ee.pucrs.br/~valega/furadeira.doc. Acesso em: 17 mar. 2010.

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