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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ ALEXANDRE LEO PAULI LEONARDO SPEROTTO THIAGO RICARDO RITA PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADOR CURITIBA 2016

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ

ALEXANDRE LEO PAULI

LEONARDO SPEROTTO

THIAGO RICARDO RITA

PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADOR

CURITIBA

2016

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ALEXANDRE LEO PAULI

LEONARDO SPEROTTO

THIAGO RICARDO RITA

PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADOR

Monografia apresentada ao curso de Bacharelado em Engenharia Mecânica da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito avaliativo à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso II. Orientador: Alexandre Lara

CURITIBA

2016

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DEDICATÓRIA

Dedicamos este trabalho aos nossos familiares que nos apoiaram em todos

os momentos desta longa jornada.

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RESUMO

Este projeto é composto por uma plataforma que movimenta-se em um perfil C

deslizante que a projeta para dentro do passadiço do elevador e é elevada por um sistema

mecânico de elevação. A necessidade de projetar esta ferramenta surgiu como uma

oportunidade de melhorar um processo de montagem. Foi realizada uma análise de risco de

segurança no processo de instalação de elevadores sem casa de máquinas e observou-se que

o sistema atual coloca o operador em alto risco ergonômico e de acidentes de trabalho. Este

projeto de conclusão do curso tem o objetivo principal de especificar e projetar uma ferramenta

que atualmente não existe no mercado, trata-se de uma plataforma elevatória para facilitar e

maximizar a segurança na instalação de elevadores sem casa de máquinas. Com esta

ferramenta será possível facilitar o primeiro passo da instalação dos elevadores. O projeto foi

realizado utilizando ferramentas de desenho em ambiente 3D, cálculos de resistência de

materiais, mecânica estática e elementos de máquinas, ferramentas de qualidade e processos

de elaboração de projetos como FMEA, benchmark e QFD. Ao término deste trabalho foi

possível projetar uma ferramenta eficiente, segura, viável financeiramente que atende as

normas vigentes e que aumenta significativamente a segurança dos profissionais de montagem

de elevadores sem casa de máquinas.

Palavras Chave: Plataforma Elevatória, Sistema de Içamento, Segurança em Sistemas de

Elevação.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1 – ELEVADOR HIDRÁULICO ..................................................................................................... 11

FIGURA 2 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO SEM ENGRENAGEM . 12

FIGURA 3 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO COM ENGRENAGEM 13

FIGURA 4 – ELEVADOR SEM CASA DE MÁQUINAS ............................................................................... 14

FIGURA 5 – ANDAIME FIXO ...................................................................................................................... 16

FIGURA 6 – ANDAIME DE MÃO FRANCESA ............................................................................................ 17

FIGURA 7 – PESCADOR ........................................................................................................................... 18

FIGURA 8 – ENTRADA DO PASSADIÇO .................................................................................................. 48

FIGURA 9 – CROQUI DA PLATAFORMA .................................................................................................. 49

FIGURA 10 – CONCEITO FINAL DA PLATAFORMA ................................................................................. 50

FIGURA 11 – POSICIONAMENTO E COLOCAÇÃO DO CONTRAPESO .................................................. 52

FIGURA 12 – POSICIONAMENTO DA PLATAFORMA NO PASSADIÇO .................................................. 53

FIGURA 13 – ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA ........................................................................................... 54

FIGURA 14 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA ............................................................ 55

FIGURA 15 – ELEVADOR DA PLATAFORMA ........................................................................................... 56

FIGURA 16 – ELEVADOR DA PLATAFORMA COM A DESCRIÇÃO ......................................................... 56

FIGURA 17 – TESOURAS E BARRAS ANTI-TORÇÃO.............................................................................. 57

FIGURA 18 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA BARRA DA TESOURA ................................................ 58

FIGURA 19 – BASE DA PLATAFORMA ..................................................................................................... 61

FIGURA 20 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - PERFIL QUADRADO ...................................................... 62

FIGURA 21 – PERFIL QUADRADO ........................................................................................................... 63

FIGURA 22 – GEOMETRIA DA PEÇA – PERFIL QUADRADO .................................................................. 65

FIGURA 23 – DIAGRAMA CORPO LIVRE - PERFIL U .............................................................................. 66

FIGURA 24 – GEOMETRIA DA PEÇA PERFIL U ....................................................................................... 68

FIGURA 25 – GUARDA CORPO DA PLATAFORMA ................................................................................. 70

FIGURA 26 – SISTEMA DE IÇAMENTO .................................................................................................... 72

FIGURA 27 – CATRACA ............................................................................................................................ 72

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FIGURA 28 – SISTEMA AUXILIAR DE SEGURANÇA ............................................................................... 73

FIGURA 29 – CARRO E PLATAFORMA MÓVEL ....................................................................................... 74

FIGURA 30 – CROQUI DO SISTEMA DE DESLIZAMENTO ...................................................................... 74

FIGURA 31 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - VIGA C DESLIZANTE ..................................................... 75

FIGURA 32 – PERFIL C DESLISANTE ...................................................................................................... 76

FIGURA 33 – CROQUI DO SISTEMA ANTI RETORNO ............................................................................. 78

FIGURA 34 – CROQUI CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL ............................................................... 79

FIGURA 35 – CROQUI CONTRA PESO E TRAVAMENTO ....................................................................... 80

FIGURA 36 – CROQUI PERFIL C BASE .................................................................................................... 80

FIGURA 37 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE VIGA C DA BASE .............................................................. 81

FIGURA 38 – PERFIL C DA BASE ............................................................................................................. 83

FIGURA 39 – CROQUI DA VIGA ESTRUTURAL ....................................................................................... 84

FIGURA 40 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA VIGA ESTRUTURAL ................................................... 85

FIGURA 41 – GEOMETRIA DA VIGA ESTRUTURAL ............................................................................... 87

FIGURA 42 – LINHA NEUTRA DA VIGA ESTRUTURAL ........................................................................... 88

FIGURA 43 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA ............................................................ 89

FIGURA 44 – CONJUNTO DO CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL ................................................... 95

FIGURA 45 – CONJUNTO CARRO/PLATAFORMA MÓVEL E ELEVADOR DA PLATAFORMA ............... 96

FIGURA 46 – TESTE MOVIMENTAÇÃO TESOURAS ............................................................................... 98

FIGURA 47 – SISTEMA DE ROLDANAS ................................................................................................... 99

FIGURA 48 – TESTE SISTEMA DE SEGURANÇA .................................................................................... 99

FIGURA 49 – TESTE SISTEMA DE TRAVAMENTO ................................................................................ 100

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LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 - COMPILAÇÃO DOS RESULTADOS DA PESQUISA ................................................... 25

QUADRO 2 - BENCHMARKING ........................................................................................................ 28

QUADRO 3 - QUADRO COMPARATIVO DOS SISTEMAS ............................................................... 42

QUADRO 4 - ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE .................................. 43

QUADRO 5 - CASA DA QUALIDADE ................................................................................................ 44

QUADRO 6 - CASA DA QUALIDADE PROJETO PLATAFORMA ..................................................... 45

QUADRO 7 - CONJUNTOS E SUBCONJUNTOS DA PLATAFORMA .............................................. 51

QUADRO 8 – COEFICIENTES DE SEGURANÇA ............................................................................. 59

QUADRO 9 - CUSTO DO PROJETO ................................................................................................ 93

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LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1- FACILIDADE DE MONTAR O PESCADOR .................................................................. 20

GRÁFICO 2- FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME DE MÃO FRANCESA .................................. 20

GRÁFICO 3 - FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME FIXO ........................................................... 21

GRÁFICO 4- FACILIDADE DE UTILIZAR O PESCADOR ................................................................. 22

GRÁFICO 5- FACILIDADE DE UTILIZAR O ANDAIME DE MÃO FRANCESA .................................. 22

GRÁFICO 6- FACILIDADE DE UTILIZAR ANDAIME FIXO ............................................................... 23

GRÁFICO 7- RISCO DE ACIDENTES PESCADOR .......................................................................... 24

GRÁFICO 8- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME DE MÃO FRANCESA ........................................... 24

GRÁFICO 9- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME FIXO ..................................................................... 25

GRÁFICO 10- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA MECÂNICO ............................................. 30

GRÁFICO 11- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA PNEUMÁTICO ......................................... 30

GRÁFICO 12- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA HIDRÁULICO .......................................... 31

GRÁFICO 13- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA ELÉTRICO .............................................. 31

GRÁFICO 14- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA MECÂNICO .......................... 32

GRÁFICO 15- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO ..................... 32

GRÁFICO 16- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO ....................... 33

GRÁFICO 17- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO ........................... 33

GRÁFICO 18- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA MECÂNICO ............................................... 34

GRÁFICO 19- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO........................................... 34

GRÁFICO 20- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO ............................................ 35

GRÁFICO 21- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO ................................................ 35

GRÁFICO 22- PRECISÃO SISTEMA MECÂNICO ............................................................................ 36

GRÁFICO 23- PRECISÃO SISTEMA PNEUMÁTICO ........................................................................ 36

GRÁFICO 24- PRECISÃO SISTEMA HIDRÁULICO .......................................................................... 37

GRÁFICO 25- PRECISÃO SISTEMA ELÉTRICO .............................................................................. 37

GRÁFICO 26- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA MECÂNICO ................................................... 38

GRÁFICO 27- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO ............................................... 38

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GRÁFICO 28- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO ................................................. 39

GRÁFICO 29- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO ..................................................... 39

GRÁFICO 30- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA MECÂNICO .......................................... 40

GRÁFICO 31- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA PNEUMÁTICO ...................................... 40

GRÁFICO 32- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO ........................................ 41

GRÁFICO 33- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA ELÉTRICO ............................................ 41

GRÁFICO 34- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DO PERFIL QUADRADO ..... 63

GRÁFICO 35- MOMENTO FLETOR DO PERFIL QUADRADO ......................................................... 64

GRÁFICO 36- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR PERFIL U .............................. 67

GRÁFICO 37- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA VIGA C DESLIZANTE ..... 76

GRÁFICO 38- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA VIGA C DA BASE ........... 82

GRÁFICO 39- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA VIGA ESTRUTURAL ....... 86

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LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS

A.F.A. – Alma de fibra artificial

B – Base do perfil quadrado (externo)

b – Base do perfil quadrado (interno)

c – distância da linha neura [mm]

Cs – Coeficiênte de segurança

EPI - Equipamento de Proteção Individual

F – Força [N]

g – Aceleração da gravidade (9,81 m/s²)

GPa – Giga Pascal

H – Altura do perfil quadrado (externo)

h – Base do perfil quadrado (interno)

I – Momento polar de inércia [𝑚𝑚4]

I.P.S. – Improved Plow Steel

kg – kilograma

m – massa

mm – milímetro

M – Momento fletor [Nm]

Mo – Momento/torque

MPa – Mega Pascal

MRL – Machine Room Less

N – Newton

P – Peso

QFD - Quality Function Deployment (Casa da Qualidade)

Ra – Reação no ponto A

Rb – Reação no ponto B

Rc – Reação no ponto C

T – Tensão de ruptura

Ta – Tensão admissível

Te – Tensão de escoamento

𝜏 – Tensão de cisalhamento

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SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 7

2.HISTÓRIA E MODELOS DOS ELEVADORES ............................................................................ 9

2.1. MODELOS DE ELEVADORES ............................................................................................... 10

2.1.1. Elevador hidráulico ............................................................................................................... 11

2.1.2. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração sem engrenagem ........................... 12

2.1.3. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração com engrenagem ........................... 13

2.1.4. Elevador sem casa de máquinas ......................................................................................... 13

3.INSTALAÇÃO DE ELEVADORES SEM CASA DE MÁQUINA ................................................. 15

3.1 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME FIXO .............................................................. 15

3.2 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME DE MÃO FRANCESA .................................... 16

3.3 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO PESCADOR .................................................................... 17

4.JUSTIFICATIVA DA SOLUÇÃO ADOTADA .............................................................................. 19

4.1.PESQUISA EM RELAÇÃO ÀS SOLUÇÕES EXISTENTES NO MERCADO ........................... 19

4.1.1 Pesquisa em relação a dificuldade de montagem ................................................................. 19

4.1.2 Pesquisa em relação a facilidade de utilização ..................................................................... 21

4.1.3 Pesquisa em relação ao risco de acidentes .......................................................................... 23

4.1.4 Conclusão em relação aos sistemas existentes no mercado ................................................ 25

5.BENCHMARKING ...................................................................................................................... 27

6.PESQUISAS DE MERCADO ...................................................................................................... 29

6.1.PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE INSTALAÇÃO ............................................... 30

6.2.PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO .......................... 32

6.3.PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE OPERAÇÃO .................................................. 34

6.4.PESQUISA EM RELAÇÃO À PRECISÃO................................................................................ 36

6.5.PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA .................... 38

6.6.PESQUISA EM RELAÇÃO AO NÍVEL DE CONHECIMENTO DOS SISTEMAS ..................... 40

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6.7.COMPARATIVO E DEFINIÇÃO DO SISTEMA ........................................................................ 42

6.8.PESQUISA DE ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE .................... 42

7.CASA DA QUALIDADE.............................................................................................................. 44

7.1.CLASSIFICAÇÃO DOS REQUISITOS EM GRAU DE IMPORTÂNCIA PARA O CLIENTE ..... 46

7.2.TRATATIVA DOS CONFLITOS RESULTANTES DA CASA DA QUALIDADE ........................ 46

7.2.1 Conflitos relacionados aos parâmetros altura do alcance de operação e capacidade de

elevação. ........................................................................................................................................ 46

7.2.2 Conflito relacionado aos parâmetros capacidade de elevação, resistência do material e

quantidade de componentes. ......................................................................................................... 47

8.PROJETO CONCEITUAL........................................................................................................... 48

8.1.PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADORES ................................. 49

8.2.FUNCIONAMENTO DA PLATAFORMA .................................................................................. 50

8.3.PLATAFORMA E CÁLCULO DE DIAGRAMA DE CORPO LIVRE .......................................... 51

8.4.APRESENTAÇÃO DOS SUBSISTEMAS E CÁLCULOS ......................................................... 55

8.5.ELEVADOR DA PLATAFORMA .............................................................................................. 55

8.5.1.Tesouras e barras anti - torção ............................................................................................. 57

8.5.1.1.Cálculo de estabilidade das tesouras ................................................................................. 57

8.5.1.2.Cálculo de estabilidade dos pinos ...................................................................................... 61

8.5.2.Base da plataforma ............................................................................................................... 61

8.5.2.1.Cálculo do perfil quadrado ................................................................................................. 62

8.5.2.2.Cálculo do perfil U .............................................................................................................. 66

8.5.3 Guarda corpo ........................................................................................................................ 69

8.5.4 Sistema de Içar ..................................................................................................................... 71

8.5.5 Sistema auxiliar de segurança .............................................................................................. 72

8.6 Carro e plataforma móvel ......................................................................................................... 73

8.6.1 Sistema de deslizamento ...................................................................................................... 74

8.6.2 Sistema de travamento anti - retorno .................................................................................... 78

8.7 Contrapeso e viga estrutural .................................................................................................... 78

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8.7.1 Sistema de contrapeso e travamento da plataforma ............................................................. 79

8.7.2 Perfil C base .......................................................................................................................... 80

8.7.3. Cálculo de estabilidade do perfil C da base. ........................................................................ 81

8.7.4. Viga estrutural e espaço para transporte ............................................................................ 84

8.7.5. Diagrama de estabilidade da plataforma .............................................................................. 89

9.FMEA .......................................................................................................................................... 91

9.1 FMEA SYSTEM ....................................................................................................................... 91

9.2 FMEA DESIGN ........................................................................................................................ 91

10.CUSTO PRELIMINAR DO PROJETO ...................................................................................... 92

11.PROTÓTIPO ............................................................................................................................. 94

11.1 TESTE DO PROTÓTIPO ....................................................................................................... 97

CONCLUSÃO .............................................................................................................................. 102

REFERÊNCIAS ........................................................................................................................... 103

ANEXO A ..................................................................................................................................... 105

ANEXO B ..................................................................................................................................... 106

ANEXO C ..................................................................................................................................... 107

ANEXO D ..................................................................................................................................... 108

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1. INTRODUÇÃO

O mercado vive uma mudança contínua onde a competitividade acirrada

busca ideias inovadoras a fim de utilizá-las como diferencial frente a concorrência.

Os problemas que surgem no dia a dia necessitam cada vez mais de

soluções inteligentes que agregadas ao fator sustentabilidade tragam uma solução

definitiva com incrementos de produtividade, segurança e qualidade, sempre com o

foco de competitividade. Nesta busca por soluções de problemas e melhorias nos

processos e produtos, muitos conceitos de várias áreas de conhecimento são

aplicados com o objetivo de solucionar o problema com a ferramenta ou produto

mais adequada possível.

O trabalho apresentado busca a solução de um problema que acontece

numa das etapas de instalação de elevadores através da construção de uma

plataforma elevatória que auxilie a instalação durante esta operação que se mostra

arriscada, mas essencial para que o elevador funcione perfeitamente.

Desde o princípio da utilização de elevadores como sistemas de transporte

vertical de cargas e pessoas, um dos grandes desafios é deixá-los cada vez mais

seguros em todas as fases de sua vida útil que englobam construção, instalação,

manutenção e funcionamento. Dentre estas fases, a de construção e a de

funcionamento são as que mais se aprimoraram ao longo do tempo, tendo em vista

que a construção envolve vários outros processos que se aperfeiçoam

constantemente e o funcionamento tem interface direta com o consumidor final, o

que exige constantes mudanças e adequações.

Nas outras duas fases, de instalação e manutenção, muitos pontos foram

melhorados, mas existem alguns fatores latentes envolvidos no que diz respeito à

redução de custos e principalmente redução de riscos operacionais de segurança e

ergonomia, sendo que estes dois últimos são uma grande preocupação, levando em

conta que a atividade está diretamente relacionada a altura e existe o risco iminente

de queda, somando-se à dificuldade de manuseio das ferramentas na instalação.

Ainda tratando da fase de instalação, várias etapas são envolvidas no processo e

dentre elas a de pré-instalação dos equipamentos no passadiço, que consiste em

posicionar componentes nos ganchos de içar localizados no topo da laje do

passadiço. Esta etapa é primordial e apresenta grandes riscos, tendo em vista que

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até este momento só existem os ganchos para içar dentro do passadiço e a partir da

colocação dos equipamentos nestes ganchos é que o elevador poderá ser montado.

Os recursos atuais apresentados para a etapa do processo de pré-instalação

apresentam-se úteis e buscam mitigar os riscos envolvidos no processo, porém

acabam impactando em outros fatores envolvidos como custo e tempo. As soluções

existentes vão desde o içamento dos equipamentos de pequena proporção por

"pescadores", passando por andaimes montados dentro do passadiço até

plataformas fixadas nas paredes do passadiço. Todas as soluções apresentam

vantagens e desvantagens na sua utilização no que diz respeito a custo e segurança

da operação e a análise das vantagens e desvantagens em relação às soluções

permitem constantes aprimoramentos o que abre oportunidade para o trabalho

proposto.

Através do uso de conceitos de física, resistência dos materiais, mecânica,

elementos de máquinas, projetos mecânicos, práticas de mercado e outros

necessários, procura-se a construção do projeto mais viável que solucione o

problema. Com a realização de pesquisas de mercados e interpretações dos

resultados busca-se verificar a necessidade do mercado e apresentar a solução que

melhor atenda às necessidades dos clientes e usuários. Ao final, esta solução será

transformada em realidade com a construção de um protótipo para verificar os

resultados esperados e unir a teoria estudada com a prática.

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2. HISTÓRIA E MODELOS DOS ELEVADORES

O elevador é um meio de transporte essencial no dia a dia da humanidade e

toda a evolução que se obteve nas construções verticais tem como base a

existência dos elevadores.

O conceito de elevador é muito antigo e sua história se confunde com a

história da empresa Elevadores OTIS. O considerado “pai” do elevador de

segurança, Elisha Graves Otis fundou a empresa em 1853, na cidade de Yonkers na

grande Nova York após ter inventado um mecanismo de segurança para uma

plataforma de elevação. Ele sonhou com edifícios altos, elegantes e capazes de

alcançar o céu, pois naquele tempo as construções ainda tinham limitações

extremas de crescimento e eram acanhadas e baixas. A primeira venda de um

elevador pela empresa aconteceu quando Benjamin Newhouse, proprietário de uma

fábrica de móveis da cidade de Nova York, comprou a invenção de Otis pelo preço

de US$ 300, neste mesmo ano mais duas unidades foram vendidas. Na sequência

as vendas estagnaram e em maio de 1854 ele resolveu fazer uma demonstração

pública para apresentar o produto. Sobre uma plataforma acima de uma multidão no

Palácio de Cristal de Nova York, o pragmático mecânico chocou a todos quando

dramaticamente cortou a única corda que suspendia a plataforma onde estava e a

mesma caiu por alguns centímetros parando na sequência. Seu revolucionário freio

de segurança impediu a plataforma de se chocar contra o solo e desta forma a OTIS

iniciou literalmente a indústria de elevadores. Em 1857, o E. V Haughwout & Co,

localizado em Nova York, foi o primeiro edifício do mundo a instalar um elevador de

passageiros da OTIS.

O senhor Otis faleceu em 1861 durante a epidemia de difteria, e seus dois

filhos assumiram o comando da empresa, neste mesmo ano a empresa patenteou o

primeiro elevador com motor a vapor do mundo. Após alguns anos muitos outros

avanços foram feitos e o mais relevante acabou sendo que os elevadores

começaram a utilizar eletricidade no lugar de vapor, uma mudança que começou a

acontecer na década de 1880. O elevador elétrico foi patenteado por Alexander

Miles em 1887, ainda que um tenha sido construído pelo inventor alemão Werner

von Siemens em 1880. Mesmo assim a OTIS ainda estaria presente nos edifícios e

monumentos mais importantes do mundo, em 1902 instalou elevadores no prédio

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Flatiron Building de 20 andares, um dos primeiros arranha-céus na cidade de Nova

York, em 1906 instalou seu primeiro elevador no Brasil no Palácio das Laranjeiras, o

prédio oficial do Governo do Rio de Janeiro; em 1912 instalando elevadores no

Woolworth Building, prédio de 60 andares na cidade de Nova York e na Torre

Lacerda em Salvador, ligando as partes baixa e alta da cidade. Continuando sua

crescente evolução em 1916 instalou o primeiro sistema de controle com “memória”

no St. Luke’s Hospital em Chicago, permitindo a operação automática sem cabineiro.

Em 1931 instalou elevadores no Empire State Building na cidade de Nova York e em

1948 lançou o sistema de elevador eletrônico automático, por fim em 1967 instalou

255 elevadores e 71 escadas rolantes no World Trade Center na cidade de Nova

York.

No Brasil a OTIS iniciou suas atividades em 1887 com representantes locais

que lançaram as bases para um negócio que transformaria os horizontes não só do

país e, sim, de toda a América Latina. Começava nesta época no Brasil, uma viagem

às alturas e a entrada de empresas de elevadores ajudaram a acelerar o processo

de evolução do transporte vertical, redefinindo completamente o conceito nacional

de construção e a própria urbanização de suas principais cidades. Era o início de

uma revolução dos costumes, da arte e da arquitetura, pois aqui, da mesma forma

como já ocorrera em quase todos os lugares do mundo, antes da implantação da

tecnologia do transporte vertical a altura máxima dos prédios não ultrapassava o

terceiro andar. (OTIS, 2015).

2.1. MODELOS DE ELEVADORES

Como todos os meios de transportes, os elevadores vieram sofrendo

contínuas inovações tecnológicas ao longo do tempo com a finalidade de melhorar a

segurança, atingir maiores alturas, aumentar a velocidade do percurso e ser mais

sustentáveis. Desta forma, as empresas fabricantes de elevadores moldaram-se a

fim de atender a demanda solicitada pelo cliente final resultando em edifícios mais

tecnológicos e progresso construtivo. (OTIS, 2015)

Atualmente no mercado de elevadores existe uma ampla gama de modelos

para atender as necessidades das construções, sejam elas edifícios ou residências.

Estes elevadores podem ser divididos basicamente em hidráulicos, com casa de

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FIGURA 1 – ELEVADOR HIDRÁULICO

máquinas e máquina de tração (sem e com engrenagem) e sem casa de máquinas

(MRL – Machine Room Less). A seguir estes modelos serão descritos.

2.1.1. Elevador hidráulico

Como o próprio nome já diz, esses equipamentos são movidos por um

sistema hidráulico (pistão) que geralmente fica localizado na parte inferior do

equipamento.

São equipamentos que tem um funcionamento suave, proporcionando uma

viagem confortável para o usuário, não precisam de casa de máquinas, não utilizam

sistema de contrapeso e são bem econômicos no consumo de energia, pois a

descida é feita através da gravidade e por este motivo são equipamentos

recomendados para instalar em residências. Devido ao pistão que faz o sistema de

tração este tipo de equipamento tem algumas limitações técnicas e não pode ser

utilizado para atender prédios muito altos.

A figura 1 apresenta um elevador hidráulico.

FONTE: DALCAR, 2015, p.1

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FIGURA 2 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO

SEM ENGRENAGEM

2.1.2. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração sem engrenagem

Esse tipo de equipamento é tracionado através de cabos de aço e utiliza

uma máquina de tração sem engrenagem, conhecida como gearless.

(...) os cabos de aço passam pelo topo do carro e envolvem a polia de tração que possui ranhuras especiais. A outra ponta dos cabos passa pelo contrapeso que se movimenta para cima e para baixo no passadiço através de suas próprias guias. A combinação do peso do elevador e do contrapeso pressiona os cabos na polia, fornecendo a tração necessária para que a polia gire. (Otis, 2015, p.1)

Estes elevadores conseguem operar com velocidades acima de 2,5 m/s

permitindo que a engenharia civil conseguisse projetar grandes construções.

A figura 2 apresenta um elevador com casa de máquinas e máquina de

tração sem engrenagem.

FONTE: OTIS, 2015, p.1

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FIGURA 3 – ELEVADOR COM CASA DE MÁQUINAS E MÁQUINA DE TRAÇÃO

COM ENGRENAGEM

2.1.3. Elevador com casa de máquinas e máquina de tração com engrenagem

Esse modelo de elevador é muito parecido com o elevador apresentado na

figura dois, o que o diferencia é o sistema de redução que faz parte da máquina de

tração.

A vantagem de se ter uma unidade redutora segundo Otis (2015, p.1) é “que

unidade redutora de engrenagem oferece a vantagem de requerer menos potência

para mover a polia”.

A figura 3 apresenta um elevador com casa de máquinas e máquina de

tração com engrenagem.

FONTE: OTIS, 2015, p.1

2.1.4. Elevador sem casa de máquinas

De acordo com Luz (2010) “este elevador é considerado uma revolução no

mercado até hoje, pois mudou todo o conceito de elevadores que se conhece e os

primeiros elevadores sem casa de máquinas surgiram no início do século 21”.

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FIGURA 4 – ELEVADOR SEM CASA DE MÁQUINAS

O objetivo de equipamento sem casa de máquinas é eliminar a construção

desta nos edifícios e instalar todos os componentes dentro do passadiço. Segundo

Luz (2010, p.1) “não havendo a necessidade de casa de máquinas no topo dos

edifícios arquitetos podem aproveitar melhor os espaços e construtores podem

reduzir os custos de material e mão de obra”. Outra evolução neste equipamento foi

a substituição dos cabos de tração pelas cintas de aço revestidas com poliuretano,

sendo que estas cintas são muito mais flexíveis e assim foi possível diminuir as

polias de tração e o tamanho dos motores e máquinas. A evolução deste elevador

trouxe mais ganhos.

Esta flexibilidade acabou possibilitando o desenvolvimento de máquinas mais compactas, 70% menor em tamanho em relação às dos elevadores convencionais. Soma-se ainda o fato de que as cintas dispensam o uso de óleos lubrificantes, aspecto que contribui para evitar a degradação do meio ambiente. (LUZ, 2010, p.1)

Como toda evolução, podem aparecer resultados positivos como os já

citados anteriormente e também aspectos negativos que neste caso se apresentam

na ausência da casa de máquinas que impactou diretamente no processo da

instalação destes elevadores.

A figura 4 representa um elevador sem casa de máquinas.

FONTE: OTIS, 2015, p.1

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3. INSTALAÇÃO DE ELEVADORES SEM CASA DE MÁQUINA

O processo de instalação e montagem de elevadores sem casa de máquinas

envolve muitos riscos, dentre eles o mais iminente é o de queda do montador. Com

a eliminação da casa de máquinas, a etapa de içamento dos componentes do

elevador que era feita de dentro da casa de máquinas passou a ser realizada na

última parada do elevador. Desta forma, o montador se expõe ao risco de acidentes

tendo em vista que ele trabalha no último andar do prédio ao lado do passadiço do

elevador e mesmo que ele siga todas as normas de segurança, a condição

ergonômica de trabalho não é a ideal. Outra questão que expõe o operador, é que

com a compactação dos equipamentos a quantidade de operadores para realizar a

etapa inicial de instalação no último andar do prédio foi reduzida para um operador,

aumentando a exposição ao risco tendo em vista que se algo der errado não existe

ninguém para tomar uma ação imediata.

Inovações no processo de instalação estão em desenvolvimento, mas é

regra que o processo de montagem deste tipo de elevadores seja parecido na

maioria das empresas fabricantes de elevadores. Estas empresas fornecem todos

os ferramentais, EPI (Equipamento de Proteção Individual), manuais de montagem e

alertas de riscos. A montagem se inicia com a colocação de um guincho elétrico no

teto do passadiço em ganchos existentes e, após isso, todo o elevador é montado

debaixo para cima dentro do passadiço. Na etapa de colocação do guincho, o

operador precisa se projetar dentro do passadiço para "pescar" o gancho e colocar o

equipamento inicial. Para isso as empresas fornecem equipamentos de acordo com

a característica da construção. A seguir, três dos equipamentos mais usuais serão

apresentados e em seguida suas vantagens e desvantagens serão avaliadas numa

pesquisa de mercado. Os três equipamentos são: Andaime fixo, andaime de mão

francesa e pescador para içar.

3.1 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME FIXO

Este equipamento consiste em um andaime fixo com alcance máximo de 20

metros de altura que é montado desde a primeira parada do passadiço. Sua

característica é de ter um nível de segurança médio para montagem e baixo para

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FIGURA 5 – ANDAIME FIXO

operação da tarefa, porém demanda muito tempo para montagem e desmontagem

sendo necessários em média dois dias para montar e dois dias para desmontar e

uma equipe de quatro pessoas envolvidas no processo de montagem.

A figura 5 mostra o andaime fixo.

FONTE: BRANAÇO, 2015, p.1

3.2 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO ANDAIME DE MÃO FRANCESA

Este equipamento consiste num andaime instalado dentro do passadiço na

última parada ancorado por uma mão francesa na base do próprio passadiço. A

principal característica deste sistema é que como ele é montado na última parada

ele não possui limitação de altura em relação ao número de paradas do prédio,

porém como ele está na base da última parada os ganchos que devem ser

alcançados ficam em uma altura aproximada de 3,7 metros fazendo-se necessário

utilizar um segundo sistema alternativo de elevação para que o operador alcance os

ganchos no topo do passadiço.

A figura 6 mostra o andaime de mão francesa.

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FIGURA 6 – ANDAIME DE MÃO FRANCESA

FONTE: EQUIPAMENTOS, 2015, p. 1

3.3 EQUIPAMENTO DE INSTALAÇÃO PESCADOR

Este equipamento consiste em um pescador que é utilizado pelo montador

com o qual ele "pesca" os ganchos no topo da laje para fixação de acessórios. Este

equipamento é de fácil transporte e montagem sendo necessário apenas quinze

minutos nestas duas etapas, o problema é que ele oferece um risco ergonômico

muito alto, pois o montador coloca 20 kg de acessórios na ponta de um varão de

aproximadamente quatro metros e o projeta para dentro do passadiço, o que resulta

num esforço muito grande, sem contar no risco de queda.

A figura 7 mostra a utilização de um pescador.

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FIGURA 7 – PESCADOR

FONTE: OTIS 2015, p.5

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4. JUSTIFICATIVA DA SOLUÇÃO ADOTADA

Frente às três soluções existentes no mercado e focando nas necessidades

das empresas que montam elevadores e dos montadores que trabalham no dia a dia

com estes componentes, uma pesquisa de percepção de mercado foi realizada a fim

de direcionar qual dos equipamentos deveria servir de base para conceituação do

projeto proposto. A pesquisa foi realizada com a aplicação de questionário onde as

soluções existentes passaram por uma análise a fim de verificar quais seriam os

itens que os montadores apontavam como os mais importantes na utilização.

4.1. PESQUISA EM RELAÇÃO ÀS SOLUÇÕES EXISTENTES NO MERCADO

A pesquisa em relação às soluções existentes no mercado foi realizada com

profissionais da área de instalação de elevadores de diferentes faixas de idade e

experiência no ramo. Foi aplicado um questionário sobre os três tipos de sistemas

para colocação dos ganchos existentes atualmente onde foram questionados os

seguintes pontos: Facilidade de montagem, facilidade de utilização e em relação a

riscos de acidente. Foi solicitado aos pesquisados para dar seu feedback

classificando cada questão numa faixa de 1 (péssimo), 2 (Ruim), 3 (regular), 4 (bom)

e 5 (excelente).

A partir da pesquisa foram compiladas as informações e inseridas em

gráficos para serem analisadas e assim verificadas os resultados.

4.1.1 Pesquisa em relação a dificuldade de montagem

A primeira pergunta realizada em relação a cada sistema existente no

mercado foi: Qual a percepção do montador em "relação à dificuldade de montar"? E

a seguir serão apresentados os resultados.

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O Gráfico 1 apresenta o resultado da percepção em relação ao pescador.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

O Gráfico 2 apresenta o resultado da percepção em relação ao andaime de

mão francesa.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 1- FACILIDADE DE MONTAR O PESCADOR

GRÁFICO 2- FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME DE MÃO

FRANCESA

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O Gráfico 3 apresenta o resultado da percepção em relação ao andaime fixo.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Em relação aos resultados obtidos com esta pergunta, o que se percebe é

que o montador vê maior facilidade na montagem do pescador, seguido pelo

andaime de mão francesa e por último o andaime fixo.

4.1.2 Pesquisa em relação a facilidade de utilização

A segunda pergunta foi relacionada à facilidade de utilizar cada recurso e os

resultados foram obtidos conforme apresentado a seguir.

GRÁFICO 3 - FACILIDADE DE MONTAR O ANDAIME FIXO

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O gráfico 4 apresenta os resultados desta pergunta em relação ao pescador.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

O gráfico 5 apresenta as respostas para a pergunta em relação ao andaime

de mão francesa.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 4- FACILIDADE DE UTILIZAR O PESCADOR

GRÁFICO 5- FACILIDADE DE UTILIZAR O ANDAIME DE MÃO

FRANCESA

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O gráfico 6 apresenta as respostas para a pergunta em relação ao andaime

fixo.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Em relação aos resultados obtidos com esta pergunta, o que se percebe é

que o montador vê maior facilidade na utilização do andaime de mão francesa

seguido pelo andaime fixo e por último pelo pescador.

4.1.3 Pesquisa em relação ao risco de acidentes

A terceira pergunta foi relacionada aos riscos de acidentes em utilizar cada

recurso e os resultados foram obtidos conforme apresentado a seguir.

O gráfico 7 apresenta as respostas para a pergunta sobre o risco de

acidente com a utilização do pescador.

GRÁFICO 6- FACILIDADE DE UTILIZAR ANDAIME FIXO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

O gráfico 8 apresenta as respostas para a pergunta sobre o risco de

acidente com a utilização do andaime de mão francesa.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

O gráfico 9 apresenta as respostas para a pergunta sobre o risco de

acidente com a utilização do andaime fixo.

GRÁFICO 7- RISCO DE ACIDENTES PESCADOR

GRÁFICO 8- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME DE MÃO FRANCESA

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Em relação aos resultados obtidos com esta pergunta, o que se percebe é

que o montador vê menor risco na utilização do andaime de mão francesa seguido

pelo andaime fixo e por último pelo pescador.

4.1.4 Conclusão em relação aos sistemas existentes no mercado

Após a elaboração da pesquisa e compilação dos dados de cada pergunta

realizada, as informações foram agrupadas no quadro 1 para facilitar a visualização

e interpretação.

GRÁFICO 9- RISCO DE ACIDENTES ANDAIME FIXO

QUADRO 1 - COMPILAÇÃO DOS RESULTADOS DA PESQUISA

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

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Analisando o quadro apresentado, pode-se concluir que a solução que

melhor atende aos requisitos do montador é o andaime de mão francesa, que

apresentou atendimento total em dois requisitos e parcial num terceiro. Com base

nos resultados desta pesquisa, uma nova etapa do trabalho é proposta, a melhoria

do andaime de mão francesa para transformá-lo numa plataforma elevatória para

montagem de elevador.

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5. BENCHMARKING

Benchmarking é uma ferramenta utilizada para o desenvolvimento e

melhoria de produtos e processos. Consiste na avaliação de desempenho de

empresas, produtos e processos com resultados de destaque no mercado e

desempenho superior à concorrência e na aprendizagem das experiências de

empresas similares ou concorrentes, organizando a prática com a finalidade de

comparar desempenhos e identificar oportunidades de melhorias e atuações.

A literatura a respeito cita que existem muitos tipos de benchmarking

considerando como os principais: Benchmarking Interno, Benchmarking externo,

Benchmarking não competitivo, Benchmarking competitivo, Benchmarking de

desempenho, Benchmarking de práticas. (SLACK, 2008).

Para elaboração do benchmarking do trabalho foram coletados dados dos

tipos de acionamentos possíveis de serem aplicados numa plataforma de elevação.

Os sistemas pesquisados foram: Sistema de elevação mecânica; Sistema de

elevação pneumática; sistema de elevação hidráulica; sistema de elevação elétrico.

O quadro 2 apresenta o benchmarking realizado com os sistemas existentes.

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A partir da elaboração do benchmarking as opções do mercado são

conhecidas, apresentando o que o mercado oferece, informando a direção que o

projeto em desenvolvimento deve seguir.

QUADRO 2 - BENCHMARKING

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

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6. PESQUISAS DE MERCADO

A pesquisa de mercado é uma ferramenta utilizada para perceber a forma

com que o mercado está respondendo a um produto existente ou como ele deseja

que um produto atenda às suas necessidades. As informações levantadas em cada

pesquisa geram indicadores que permitem a análise e tomada de decisões.

Em resumo uma pesquisa de mercado pode ser realizada em nove passos: Definição do público alvo e objetivo da pesquisa; Definição da coleta de dados; Definição do método de pesquisa e de dados primários; Definição da amostra; Elaboração dos instrumentos de pesquisa; Aplicação da pesquisa; Tabulação dos dados; Elaboração do relatório final e; Tomada de decisão. (GOMES 2005).

As definições apresentadas nestes nove passos permitem que os dados de

saída sejam interpretados, mas tão importante quanto a interpretação é a

delimitação dos assuntos pesquisados, tendo em vista que se não houver

delimitação as demais etapas podem ser prejudicadas em função da quantidade de

informação desordenada resultante.

A pesquisa de mercado para o projeto apresentado foi realizada com

profissionais que atuam no ramo de instalação de elevadores aplicando-se um

formulário com questões relativas à facilidade de instalar os sistemas, tempo para

colocá-lo em operação, facilidade de manuseio, precisão, tempo para elevação e

nível de conhecimento relativo ao sistema. Além disso, foram elencados onze

requisitos importantes relativos aos sistemas para serem classificados, o que

resultou na estratificação e definição do grau de importância de cada item para o

cliente usuário.

A seguir serão apresentados os resultados da pesquisa.

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6.1. PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE INSTALAÇÃO

A primeira pergunta elaborada foi em relação à facilidade de instalação dos

sistemas e obteve os resultados apresentados nos gráficos 10, 11, 12 e 13.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 10- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA MECÂNICO

GRÁFICO 11- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA PNEUMÁTICO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como resultado da pesquisa em relação à facilidade para instalação obteve-

se a seguinte classificação:

1º - Sistema mecânico;

2º - Sistema elétrico;

3º - Sistema pneumático;

4º - Sistema hidráulico.

GRÁFICO 12- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA HIDRÁULICO

GRÁFICO 13- FACILIDADE PARA INSTALAR SISTEMA ELÉTRICO

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6.2. PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO

A segunda pergunta elaborada foi em relação ao tempo para colocar em

operação os sistemas e obteve os resultados apresentados nos gráficos 14, 15, 16 e

17.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 14- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA

MECÂNICO

GRÁFICO 15- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA

PNEUMÁTICO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como resultado da pesquisa em relação ao tempo para colocar em

operação obteve-se a seguinte classificação:

1º - Sistema mecânico;

2º - Sistema elétrico;

3º - Sistema pneumático;

4º - Sistema hidráulico.

GRÁFICO 16- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA

HIDRÁULICO

GRÁFICO 17- TEMPO PARA COLOCAR EM OPERAÇÃO SISTEMA

ELÉTRICO

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6.3. PESQUISA EM RELAÇÃO À FACILIDADE DE OPERAÇÃO

A terceira pergunta elaborada foi em relação à facilidade de operação dos

sistemas e obteve os resultados apresentados nos gráficos 18, 19, 20 e 21.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 18- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA MECÂNICO

GRÁFICO 19- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como resultado da pesquisa em relação a facilidade de operação obteve-se

a seguinte classificação:

1º - Sistema pneumático;

2 º - Sistema hidráulico;

3º - Sistema elétrico;

4º - Sistema mecânico.

GRÁFICO 20- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO

GRÁFICO 21- FACILIDADE DE OPERAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO

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6.4. PESQUISA EM RELAÇÃO À PRECISÃO

A quarta pergunta elaborada foi em relação à precisão dos sistemas e

obteve os resultados apresentados nos gráficos 22, 23, 24 e 25.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 22- PRECISÃO SISTEMA MECÂNICO

GRÁFICO 23- PRECISÃO SISTEMA PNEUMÁTICO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como resultado da pesquisa em relação à precisão obteve-se a seguinte

classificação:

1º - Sistema mecânico;

2º - Sistema elétrico;

3º - Sistema pneumático;

4º - Sistema hidráulico.

GRÁFICO 24- PRECISÃO SISTEMA HIDRÁULICO

GRÁFICO 25- PRECISÃO SISTEMA ELÉTRICO

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6.5. PESQUISA EM RELAÇÃO AO TEMPO PARA ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA

A quinta pergunta elaborada foi em relação ao tempo para elevação da

plataforma e obteve os resultados apresentados nos gráficos 26, 27, 28 e 29.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 26- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA MECÂNICO

GRÁFICO 27- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA PNEUMÁTICO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como resultado da pesquisa em relação ao tempo de elevação obteve-se a

seguinte classificação:

1º - Sistema pneumático;

2º - Sistema hidráulico;

3º - Sistema elétrico;

4º - Sistema mecânico.

GRÁFICO 28- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA HIDRÁULICO

GRÁFICO 29- TEMPO PARA ELEVAÇÃO SISTEMA ELÉTRICO

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6.6. PESQUISA EM RELAÇÃO AO NÍVEL DE CONHECIMENTO DOS SISTEMAS

A sexta pergunta elaborada em relação ao nível de conhecimento dos

sistemas obteve os resultados apresentados nos gráficos 30, 31, 32 e 33.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 30- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA MECÂNICO

GRÁFICO 31- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA PNEUMÁTICO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como resultado da pesquisa em relação ao nível de conhecimento dos

sistemas obteve-se a seguinte classificação:

1º - Sistema mecânico;

2º - Sistema elétrico;

3º - Sistema hidráulico;

4º - Sistema pneumático

GRÁFICO 32- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA HIDRÁULICO

GRÁFICO 33- NÍVEL DE CONHECIMENTO DO SISTEMA ELÉTRICO

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42

6.7. COMPARATIVO E DEFINIÇÃO DO SISTEMA

Com base em toda a pesquisa realizada anteriormente foi elaborado um

quadro comparativo para definição do melhor sistema. O quadro 3 apresenta esta

comparação.

QUADRO 3 - QUADRO COMPARATIVO DOS SISTEMAS

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como melhor opção de sistema de içamento destacou-se o sistema

mecânico por ser um sistema simples e fácil de operar sem a necessidade de

recursos adicionais para seu funcionamento. Em função desta "facilidade de

operação" este sistema se apresenta como o mais indicado para o projeto proposto.

6.8. PESQUISA DE ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE

Como último item da pesquisa de mercado, onze requisitos foram elencados

e foi solicitado aos pesquisados que atribuíssem uma classificação de importância

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43

para estes. Após obtenção dos resultados foi realizada um ranking que é

demonstrado no quadro 4.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

A classificação dos requisitos e o peso da importância atribuída a cada um

servem como informação de entrada para o próximo passo no andamento do

projeto. Tanto os requisitos quanto a importância resultante da pesquisa farão parte

da casa da qualidade como necessidade do consumidor.

Requisitos Importância

Baixo Tempo de Montagem 13,45%

Facilidade de Montagem 11,64%

Segurança 11,45%

Aquisição (custo) 9,64%

Melhoria na Ergonomia 8,91%

Facilidade de Transporte/Movimentação 8,00%

Treinamento para Operação 8,00%

Facilidade no Manuseio 8,00%

Manutenção (custo) 8,00%

Treinamento para Montagem 7,82%

Atendimento a Maior Gama de Elevadores 5,09%

Total 100,00%

QUADRO 4 - ESCALA DE IMPORTÂNCIA DOS REQUISITOS DO CLIENTE

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44

7. CASA DA QUALIDADE

A casa da qualidade é uma ferramenta que tem a função de transformar as

necessidades do cliente em requisitos de produto, relacionando cada necessidade

em função de cada requisito.

O quadro 5 apresenta uma casa da qualidade e os cinco parâmetros a

serem preenchidos em relação aos requisitos de produto e a necessidade do

consumidor.

FONTE: CHENG, 2007, p.31

Em cada letra representada nos quadros na casa da qualidade devem ser

preenchidas de acordo com os seguintes componentes: A - Necessidades do

consumidor, B - Identificação do grau de importância para o cliente, C - Parâmetros

de projeto e, D - Relações entre as necessidades do consumidor e parâmetros de

projeto.

Em resumo a casa da qualidade trata da conversão dos requisitos do

consumidor em características de qualidade do produto desdobrando

sistematicamente as relações entre os requisitos do consumidor e as características

do produto. Esses desdobramentos iniciam-se com cada mecanismo e se estendem

QUADRO 5 - CASA DA QUALIDADE

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45

para cada componente ou processo. A qualidade global do produto resulta em

função desta rede de relações. (AKAO 1990).

No projeto em desenvolvimento, a casa de qualidade foi utilizada para

auxiliar na tomada de decisão em relação ao produto. Todas as necessidades do

consumidor e os parâmetros do projeto foram relacionados resultando numa diretriz

para o desenvolvimento do produto. O quadro 6 apresenta a casa da qualidade do

projeto proposto.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

fortemente positivo

fortemente negativo

Direção de Relação

Núm

ero

da li

nha

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 1

1 5 5 0 3 5 5 3 0 3 5 3 0 5 1 0,13 0,67

2 5 5 0 1 5 5 3 0 3 5 5 0 5 1 0,12 0,58

3 3 0 3 3 5 0 3 0 1 5 1 5 3 0 0,08 0,23

4 5 5 3 1 3 5 3 0 1 3 5 3 5 5 0,08 0,40

5 5 5 3 5 1 3 5 0 5 3 5 0 3 3 0,09 0,45

6 1 1 5 5 1 0 0 3 5 1 3 5 1 5 0,11 0,11

7 0 0 3 5 0 0 3 0 5 3 1 5 1 1 0,08 0,00

8 0 1 5 5 1 0 0 0 3 1 1 3 1 1 0,08 0,00

9 0 0 5 5 0 0 3 0 5 1 0 0 0 3 0,05 0,00

10 5 3 1 3 0 0 5 5 5 3 5 5 3 3 0,1 0,48

11 5 1 0 5 0 0 5 5 3 5 5 5 3 0 0,08 0,40

unid

kg

m m h unid

R$

h kg

unid

Mpa

unid

unid

m

3,33 2,66 2,31 3,60 2,17 1,92 2,95 1,23 3,55 3,33 3,29 2,73 2,96 2,09

3 9 10 1 11 13 7 14 2 4 5 8 6 12

Quantidade d

e M

ódulo

s

Peso d

o E

quip

am

ento

Pro

jeção d

a P

lata

form

a

Facilidade de Transporte/Movimentação

Tem

po d

e M

onta

gem

Quantidade d

e M

onta

dore

s

Co

mo

é

Parâ

metr

os d

e p

roje

to

Altura

de A

lcance d

a O

pera

ção

Custo

s

Aquisição

Manutenção

UNIDADES

VALOR DE IMPORTÂNCIA

CLASSIFICAÇÃO POR IMPORTÂNCIA

Monta

gem

Baixo Tempo de Montagem

Opera

ção

Facilidade de Montagem

Treinamento para Montagem

Treinamento para Operação

Atendimento a Maior Gama de Elevadores

Melhoria na Ergonomia

Facilidade no Manuseio

Probabilidade de Acidente

Custo

do P

roje

to

Vid

a Ú

til

Import

ância

para

o c

liente

Capacid

ade d

e E

levação

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Quantidade d

e c

om

ponente

s

Larg

ura

do E

quip

am

ento

O que éNecessidade do Consumidor

5 forte3 moderado

1 fraco0 nenhuma

QUADRO 6 - CASA DA QUALIDADE PROJETO PLATAFORMA

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7.1. CLASSIFICAÇÃO DOS REQUISITOS EM GRAU DE IMPORTÂNCIA PARA O

CLIENTE

Após o relacionamento das necessidades do consumidor x parâmetros do

projeto, com a análise de impactos e aplicando os pesos relativos à pesquisa de

mercado, os parâmetros de projeto foram classificados e os cinco mais importantes

aparecem de acordo com a sequência abaixo:

1º - Altura de alcance de operação (m);

2º - Capacidade de elevação (kg);

3º - Quantidade de módulos (un);

4º - Padronização dos componentes (un);

5º - Resistência do Material (MPa).

A classificação destes parâmetros norteia o trabalho em relação a que

pontos deve ser dada maior atenção para que o projeto atenda às necessidades do

consumidor.

7.2. TRATATIVA DOS CONFLITOS RESULTANTES DA CASA DA QUALIDADE

Todos os parâmetros do projeto relacionados na casa da qualidade possuem

uma atribuição de melhor condição. Porém, muitas vezes a melhor condição de um

requisito pode conflitar com a de outro. Nestas condições, a melhor solução deve ser

buscada.

O projeto apontou quatro parâmetros conflitantes em relação aos demais. A

seguir cada conflito será apresentado e as considerações serão realizadas.

7.2.1 Conflitos relacionados aos parâmetros altura do alcance de operação e

capacidade de elevação.

O parâmetro altura de alcance de operação tem como atribuição que quanto

maior, melhor para o projeto. Isso ocorre devido ao fato de que o operador tem que

alcançar os ganchos na laje do passadiço que ficam a aproximadamente 3,70m de

altura e quanto mais próximo ao gancho o operador estiver mais segura será a

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47

execução do trabalho. Porém este parâmetro vai conflitar diretamente com a

capacidade de elevação, pois durante a especificação do projeto é necessário que

seja definida a real necessidade de elevação, de forma que a quantidade de material

e custo seja o menor possível, mas sem deixar de atender o alcance de operação

desejado e também garantindo que a plataforma vai erguer uma carga determinada

no projeto com segurança.

7.2.2 Conflito relacionado aos parâmetros capacidade de elevação, resistência do

material e quantidade de componentes.

O parâmetro capacidade de elevação é o segundo parâmetro mais

importante do projeto, pois é ele que deve garantir que o peso do operador somado

ao peso das ferramentas sejam içados até a altura desejada com segurança.

A quantidade de componentes do projeto vai conflitar diretamente com a

capacidade de elevação da plataforma, pois quanto mais componentes forem

adicionados no projeto maior será o peso total do conjunto todo. Assim

comprometera a elevação de carga, para tratar da melhor forma possível este

conflito deve-se tomar muito cuidado na hora de desenhar e calcular as peças que

formarão o conjunto por completo.

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48

8. PROJETO CONCEITUAL

O projeto conceitual se faz necessário para entender as teorias aplicáveis na

especificação do equipamento. Todo produto tem uma finalidade e este apresenta

restrições que precisam ser consideradas na elaboração do projeto. Para o estudo

em questão, alguns dados de entrada devem ser considerados:

- Carga máxima sobre a plataforma dentro do passadiço - 233 kg;

- Dimensões do passadiço - profundidade 1,70m x largura 1,70m;

- Dimensões da passagem para o passadiço - largura 1,50m x altura 2,23m;

- Altura da base do piso até a laje superior dos ganchos - 3,70m.

A figura 8 representa o último andar onde o equipamento será utilizado e

que determinam as entradas e restrições para o uso do equipamento:

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Para especificar e fabricar a plataforma elevatória para montagem de

elevadores com sistema mecânico de elevação, a partir dos dados de entrada são

necessários conceitos que serão buscados em literaturas existentes. Neste caso

FIGURA 8 – ENTRADA DO PASSADIÇO

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49

estes conceitos são encontrados nas ementas das disciplinas de resistência dos

materiais, mecânica estática e elementos de máquina que serão apresentados a

seguir.

8.1. PLATAFORMA ELEVATÓRIA PARA MONTAGEM DE ELEVADORES

A ideia inicial para elaboração de um projeto parte das premissas e

restrições impostas pela necessidade e a partir daí se esboça um croqui para que o

projeto seja orientado. A partir das informações postas à proposta inicial foi

apresentada, conforme a figura 9.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

A partir do esboço apresentado começam a surgir as evoluções para que o

projeto seja finalizado. Estas evoluções dependem basicamente das premissas,

FIGURA 9 – CROQUI DA PLATAFORMA

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50

restrições e cálculos obtidos ao longo do detalhamento do projeto. A figura 10

representa o conceito final da plataforma a ser calculada e projetada.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.2. FUNCIONAMENTO DA PLATAFORMA

O entendimento do funcionamento da plataforma é essencial para seu

detalhamento e cálculo. A partir do projeto conceitual, o funcionamento da

plataforma foi detalhado, sendo basicamente dividida em três principais conjuntos e

estes subdivididos em subconjuntos conforme quadro 7.

FIGURA 10 – CONCEITO FINAL DA PLATAFORMA

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Cada conjunto e subconjunto tem sua função dentro do sistema da

plataforma. Nos próximos capítulos serão detalhadas as funções básicas de cada

um deles, os cálculos necessários para construção e as suas reais dimensões.

8.3. PLATAFORMA E CÁLCULO DE DIAGRAMA DE CORPO LIVRE

O cálculo do diagrama de corpo livre foi realizado representando o ponto

crítico do funcionamento da plataforma. Antes disso, as figuras 11, 12 e 13

representam o esquema sequencial do funcionamento da plataforma em operação.

A figura 11 representa a plataforma no momento em que é iniciada sua operação e a

sequência de operações que o montador deve realizar.

QUADRO 7 - CONJUNTOS E SUBCONJUNTOS DA PLATAFORMA

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52

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Conforme representado, o montador posiciona o conjunto, carrega os

contrapesos até atingir a massa de 600 Kg ou 30 pedras, cada pedra pesa

aproximadamente 20 Kg. Este sistema de segurança é composto por um pino de 20

mm de diâmetro com um batente de metal na ponta e 4 molas que devem comprimir

25 mm quando a massa total for atingida. A carga atuante em cada mola é de

1471,5 N e o diâmetro interno da mola deve ser de 20 mm. Utilizou-se uma mola

com diâmetro de arame de 5,30 mm e comprimento total de 90 mm, resultando em

um k de 1,311 N/mm, isso garante que o sistema só libere a projeção da plataforma

para deslizar para dentro do passadiço se bateria estiver completa. Desta forma a

plataforma fica pronta para a próxima operação. A figura 12 representa a operação

seguinte.

FIGURA 11 – POSICIONAMENTO E COLOCAÇÃO DO

CONTRAPESO

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Nesta operação o montador empurra a plataforma para o passadiço, trava e

sobe nela.

A trava trata-se de um pino de segurança que o montador deve colocar

depois de projetada a plataforma no passadiço, este sistema se faz necessário

devido ao fato da altura da plataforma içada exceder a altura de porta (2,23 m)

conforme as premissas apresentadas na figura 8. Um retorno involuntário da

plataforma içada pode causar um acidente ao montador, pois o mesmo seria

prensado na parede do passadiço.

Com isso feito, é realizada a operação seguinte conforme a figura 13.

FIGURA 12 – POSICIONAMENTO DA PLATAFORMA NO

PASSADIÇO

2486 mm

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54

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Nesta operação, o operador eleva a plataforma para a posição de trabalho

onde colocará os dispositivos de içar no teto do passadiço. O curso de 1686 mm de

elevação das tesouras foi estimado levando em consideração as premissas da figura

8, que é a medida máxima que o operador precisa alcançar para efetuar o trabalho.

Com isso realizado, o propósito da plataforma foi alcançado e a esta pode ser

retirada do passadiço. Para isso, o montador deve baixar a plataforma de trabalho,

descer dela, destravar, recolher, retirar os contrapesos e movimentá-la liberando a

entrada do passadiço. Após isto, as operações de montagem do elevador podem ser

executadas de forma segura com as ferramentas lançadas no interior do passadiço.

Apresentada a função da plataforma e suas etapas de trabalho, se faz

necessário realizar os cálculos de resistência para sua construção. Para início dos

cálculos, um diagrama de corpo livre foi adotado com base nas cargas resultantes

do projeto da plataforma. A figura 14 representa os esforços e reações da plataforma

proposta.

FIGURA 13 – ELEVAÇÃO DA PLATAFORMA

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55

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.4. APRESENTAÇÃO DOS SUBSISTEMAS E CÁLCULOS

A partir dos esforços e com base nos pontos críticos apresentados no

FMEA, os esforços de cada componente foram calculados de acordo com sua

função no sistema. A plataforma foi dividida em três sistemas, elevador da

plataforma, carro e plataforma móvel e contrapeso e viga estrutural.

8.5. ELEVADOR DA PLATAFORMA

O elevador da plataforma é localizado na parte projetada da plataforma

conforme destacado na figura 15.

FIGURA 14 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA

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56

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

O elevador da plataforma é o conjunto onde o montador vai trabalhar, ele

tem função de fazer o içamento da plataforma através das tesouras que estão

fixadas na sua base. Este conjunto é formado pelos subconjuntos tesouras / barras

anti - torção, base da plataforma, guarda corpo, sistema de içar, sistema auxiliar de

segurança, rolamentos e pinos de amarração. A figura 16 representa cada

subsistema deste conjunto.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FIGURA 16 – ELEVADOR DA PLATAFORMA COM A DESCRIÇÃO

FIGURA 15 – ELEVADOR DA PLATAFORMA

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57

Na sequência cada subconjunto deste componente é apresentado.

8.5.1. Tesouras e barras anti - torção

As tesouras são responsáveis por fazer o içamento da plataforma, são

compostas por barras chatas de aço 1020 e travadas com pinos. A figura 17 mostra

de forma mais clara as tesouras.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Como orientado no DFMEA, esta tesoura e pinos de articulação são pontos

críticos no projeto e precisam ser avaliados em relação a sua estabilidade.

8.5.1.1. Cálculo de estabilidade das tesouras

Para iniciar o cálculo deste componente da plataforma é necessário a

análise estática do sistema comprovando as forças aplicadas e suas respectivas

reações. Segundo Hibbeler (2004), a força peso obtém-se através da equação 1

onde foi considerada a massa de 540 kg que corresponde ao carregamento

composto pelo montador, equipamentos e a própria estrutura que fica acima deste

FIGURA 17 – TESOURAS E BARRAS ANTI-TORÇÃO

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58

componente e encontra-se dividida em quatro pontos de apoio. Optou-se por

calcular apenas uma das barras da tesoura, representada no desenho 4 do anexo B

subconjunto tesouras.

𝑃 = 𝑚. 𝑔 (eq 1)

𝑃 =540

4. 9,81

𝑃 = 1324,35𝑁

A figura 18 nos mostra o diagrama de corpo livre da barra que foi calculada

considerando a posição da plataforma totalmente elevada, desta forma para o

cálculo de apenas uma barra o curso dela ficou em 843 mm de altura e 900 mm de

comprimento na base.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Segundo Hibbeler (2004) com a força peso conhecida pode-se determinar as

reações de apoio envolvidas no sistema através do diagrama de corpo livre que é

obtido por meio da definição das equações 2 e 3.

∑𝐹 = 0 (eq 2)

∑𝑀𝑜 = 0 (eq 3)

FIGURA 18 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA BARRA DA

TESOURA

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Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:

𝑅𝐶 + 𝑅𝐵 = 1324,35

𝑅𝐵 = −1324,35 𝑁

Segundo Mecânica, 2016, o coeficiente de segurança deve ser definido de

acordo com uma série de fatores. Esses fatores estão relacionados na quadro 8.

FONTE: MECÂNICA 2016

Ainda segundo o autor, a tensão admissível é dada pela equação 4.

(eq 4)

Segundo ARCELORMITTAL (2016) “para aço 1020 o Limite de escoamento

Te é 380 MPa", desta forma pode-se determinar que:

QUADRO 8 – COEFICIENTES DE SEGURANÇA

∑𝑀𝑜𝐵

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60

𝑇𝑎 =380

1,5

𝑇𝑎 = 254 𝑀𝑃𝑎

Segundo Hibbeler (2004) o cálculo da tensão de ruptura para o perfil chato é

obtido através da equação 5, onde M é a carga no ponto A multiplicada pela

distancia, Y é a distância da linha neutra e o I é o momento polar de inércia.

(eq 5)

Com os dados obtidos pode-se definir:

𝑇 = 1324,35. (625). 25,4

(12,7). (50,8)3

12

𝑇 = 151,53 𝑀𝑃𝑎

Ainda segundo Hibbeler (2004) o coeficiente de segurança é dado pela

equação 6.

(eq 6)

𝐶𝑠 =254

151,53

𝐶𝑠 = 1,7

De acordo com o quadro 8, e com o coeficiente encontrado a tesoura é

estável.

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61

8.5.1.2. Cálculo de estabilidade dos pinos

A partir dos valores de carga obtidos na figura 18 e a geometria da peça,

conforme desenho 3 do anexo B subconjunto tesouras, o cálculo da tensão de

cisalhamento do pino segundo Hibbeler (2004) é obtido com a equação 7.

(eq 7)

𝜏 =2648,70

𝜋. 202

4

𝜏 = 8,43 𝑀𝑃𝑎

8.5.2. Base da plataforma

O subconjunto base da plataforma é formado por duas vigas U que servirão

como guia do rolamento das tesouras e por perfis quadrados que farão a

sustentação de toda a plataforma. Conforme figura 19.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FIGURA 19 – BASE DA PLATAFORMA

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62

8.5.2.1. Cálculo do perfil quadrado

O piso da plataforma deverá suportar seu próprio peso, o peso do operador,

seus equipamentos de proteção individual, e mais o ferramental necessário para a

execução da tarefa.

O peso total é de 364 kg e aplicando a equação 1 obtém-se a força peso.

𝑃 = 𝑚. 𝑔

𝑃 = 364.9,81

𝑃 = 3570𝑁

A figura 20 mostra o diagrama de corpo livre do perfil quadrado e o desenho

2 do anexo B subconjunto base plataforma, nos mostra as dimensões da peça.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.

∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 3570 + RB = 0

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3570

FIGURA 20 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - PERFIL QUADRADO

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63

Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3570

𝑅𝐴 + 1785 = 3570

𝑅𝐴 = 1785𝑁

O software Force Effect foi utilizado para demonstrar, conforme o gráfico 34.

FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT

Para suportar o piso da plataforma optou-se pelo uso de um perfil quadrado

de 40 mm X 40 mm, conforme a figura 21.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

GRÁFICO 34- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DO

PERFIL QUADRADO

FIGURA 21 – PERFIL QUADRADO

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64

B = 40 mm

b = 34 mm

H = 40 mm

h = 34 mm

Espessura da parede = 3 mm

Segundo Hibbeler (2004) para obter o momento polar de inércia utiliza-se a

equação 8.

(eq. 8)

𝐼 = 40.40³

12−

34.34³

12

𝐼 = 101972 𝑚𝑚4

Para obtenção do momento fletor é necessária análise gráfica obtida através

do gráfico 35.

GRÁFICO 35- MOMENTO FLETOR DO PERFIL QUADRADO

FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT

Devido à geometria da peça, figura 22, a distância da linha neutra é obtida

através da equação 9 (Hibbeler, 2004).

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65

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

(eq. 9)

𝐶 =40

2

𝐶 = 20 𝑚𝑚

Ainda segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o tubo

quadrado é obtido através da equação 10, onde o M é obtido através do gráfico 35,

o C é de 20 mm e o I é 101972 𝑚𝑚4.

(eq. 10)

𝑇 = 625.20

101972

𝑇 =122 MPa

Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de

ruptura deve ser dividida entre estas duas vigas, portanto:

𝑇 = 61 𝑀𝑃𝑎

Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do

coeficiente de segurança utilizando a equação 6.

FIGURA 22 – GEOMETRIA DA PEÇA – PERFIL QUADRADO

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66

𝐶𝑠 =𝑇𝑎

𝑇

𝐶𝑠 =254𝑀𝑃𝑎

61 𝑀𝑃𝑎

𝐶𝑠 = 4.2

O item é estável em relação à ruptura.

8.5.2.2. Cálculo do perfil U

O peso total que deverá ser suportado pelo perfil U é 380 kg, aplicando a

equação 1 obtém-se a força peso.

𝑃 = 𝑚. 𝑔

𝑃 = 380.9,81

𝑃 = 3724𝑁

A carga calculada é de 3724 N, e foi distribuída no perfil U conforme o

diagrama de corpo livre demostrado na figura 23. O desenho 1 do anexo B

subconjunto tesoura, nos mostra as dimensões da peça.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FIGURA 23 – DIAGRAMA CORPO LIVRE - PERFIL U

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67

Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.

∑𝐹 = 0 ↑ + − 66,50 + RA − 3325 + RB − 322,5 = 0

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3724 𝑁

Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 3724

𝑅𝐴 = 1580𝑁

O software Force Effect foi utilizado para ilustrar a força de cisalhamento e o

momento fletor, conforme o gráfico 36.

FONTE: SOFTWARE FORCE EFFECT

GRÁFICO 36- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR

PERFIL U

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68

A figura 24 mostra a geometria da peça.

FIGURA 24 – GEOMETRIA DA PEÇA PERFIL U

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Segundo AÇO CONTINENTE (2016) para o perfil U escolhido tem-se. Os

valores de I e c podem ser consultados na tabela do anexo C, Perfil U estrutural –

simples.

𝐼 = 100000 𝑚𝑚4

𝐶 = 12,7𝑚𝑚

Segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o tubo quadrado

é obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico 36.

𝑇 = 𝑀. 𝐶

𝐼

𝑇 = 1021.12,7

100000

𝑇 =130 MPa

Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de

ruptura deve ser dividida entre as duas vigas, portanto:

𝑇 = 65 𝑀𝑃𝑎

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69

Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do

coeficiente de segurança utilizando a equação 6.

𝐶𝑠 =𝑇𝑎

𝑇

𝐶𝑠 =254

65

𝐶𝑠 = 3,9

O item é estável em relação à ruptura.

8.5.3 Guarda corpo

O guarda corpo é um item importante para a plataforma, conforme a NM 207

ele tem a função de limitar os movimentos do operador dentro das medidas da

plataforma (1000 mm X 1400 mm) e o seu rodapé tem a função de evitar que as

ferramentas caiam dentro do passadiço. Ele serve apenas como limitador de

movimentos, pois o operador vai estar ancorado com um cinto paraquedista no

pavimento de entrada e o cinto que vai garantir a segurança contra queda do

operador. Por este motivo foi utilizado o cálculo realizado no capítulo 8.5.2.1 que

resultou em uma tensão de ruptura de 219 MPa, utilizada na equação 10.

Suas medidas são:

Largura: 1000 mm

Profundidade: 1400 mm

Altura: 800 mm

Conforme a figura 25.

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70

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FIGURA 25 – GUARDA CORPO DA PLATAFORMA

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71

8.5.4 Sistema de Içar

Inicialmente o sistema de içar foi projetado com um sistema de fuso, porém

este se mostrou ineficiente devido a demora no içamento e seu peso elevado. Para

resolver o problema da demora no içamento foi estudado um sistema de redução

utilizando engrenagens e correntes que reduziriam o tempo, mas aumentariam o

peso do conjunto. Como esta alternativa não se mostrou eficiente outro sistema foi

pesquisado e definido, um sistema de catraca.

O sistema de catraca é um item comercial que otimizou o içamento da

plataforma além de deixar o conjunto mais leve. A catraca utilizada foi da marca

Toolmix, modelo GC720 e tem as seguintes especificações:

Material: Aço 1020 galvanizado

Peso: 5,5 kg

Capacidade de carga: 900 kg

Tamanho do cabo de aço: 10 m

Bitola do cabo de aço: 3/16” I.P.S. A.F.A.

Sistema de segurança: Trava anti-retorno do carretel

Redução: 4x1

Comprimento da manivela: 20 cm

Comprimento: 24 cm

Largura 15 cm

Altura 16,5 cm

A catraca utiliza um cabo de aço de 3/16” I.P.S. com alma de fibra artificial e

de acordo com CABLEMAX (2016), este cabo de aço tem uma faixa de resistência a

ruptura de 1770 N/mm².

Para projetar o sistema de tração utilizou-se uma associação de roldanas de

metal de diâmetro 2,5”. Nos primeiros testes utilizaram-se apenas duas roldanas

sendo uma fixa e uma móvel, ou seja, P/2 onde P é o peso do sistema que se

pretende tracionar. Nesta configuração o sistema ficou muito pesado para o

operador manusear o que traria problemas ergonômicos, pois o conjunto a ser içado

tem peso de 540 kg. Para a solução deste problema foi utilizado uma associação de

roldana com 8 roldanas que resultou em uma vantagem mecânica de P/8 reduzindo

o peso tracionado para 67,5 kg.

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72

A figura 26 nos mostra um croqui do sistema de içamento.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

A figura 27 nos mostra a catraca utilizada, Toolmix Modelo GC720.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.5.5 Sistema auxiliar de segurança

Este subconjunto foi desenvolvido para ser um sistema de redundância de

segurança caso a catraca apresente uma falha. Ele é composto por um pedal

acoplado a uma barra com dentes e uma mola de retorno. Toda vez que o montador

precisar fazer o recolhimento da plataforma, ele deverá pisar no pedal que libera sua

FIGURA 26 – SISTEMA DE IÇAMENTO

FIGURA 27 – CATRACA

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descida. Se ocorrer algum problema e o sistema disparar, o operador deve tirar o pé

do pedal e a barra trava imediatamente o próximo dente evitando a descida do

sistema e um provável acidente. A figura 28 representa este sistema.

Para fabricação da barra com dentes utilizou-se uma barra de 2” x 1/2”, cuja

a resistência foi calculada no item 8.5.1.1. Para compensar a perda de resistência da

barra devido aos dentes ela foi reforçada nas laterais com barras redonda de 1/2".

A mola utilizada foi dimensionada para uma massa de 10 kg resultante do

sistema. Determinou-se uma mola com uma constante de retorno de 1,03 N/mm, um

comprimento de 100 mm e uma deformação de 50 mm como mostra no anexo D.

O eixo para travamento nos dentes das barras é o mesmo utilizado nas

tesouras, que foi calculado no item 8.5.1.2.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.6 Carro e plataforma móvel

O conjunto de carro e plataforma móvel é responsável por projetar a

plataforma para dentro do passadiço e é formado pelos subconjuntos: sistema de

deslizamento e sistema de travamento anti retorno. A figura 29 representa o

conjunto.

FIGURA 28 – SISTEMA AUXILIAR DE SEGURANÇA

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74

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.6.1 Sistema de deslizamento

O subconjunto de deslizamento é formado por uma viga C que servirá como

base de ancoragem das tesouras e também como guia para os rolamentos da

tesoura, como pode ser visto na figura 30, para facilitar o deslizamento foi utilizada

graxa 12.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

O peso total que deverá ser suportado pelo perfil C é 540 kg, aplicando a

equação 1 obtém-se a força peso.

FIGURA 29 – CARRO E PLATAFORMA MÓVEL

FIGURA 30 – CROQUI DO SISTEMA DE DESLIZAMENTO

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75

𝑃 = 𝑚. 𝑔

𝑃 = 540.9,81

𝑃 = 5297,40𝑁

A figura 31 demonstra o diagrama de corpo livre da viga C de deslizamento

e o desenho 9 do anexo B subconjunto tesouras.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.

∑𝐹 = 0 ↑ + − RA + RB − 5297 = 0

𝑅𝐵 − 𝑅𝐴 = 5297𝑁

Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 5297

𝑅𝐴 = −12360 𝑁

FIGURA 31 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE - VIGA C DESLIZANTE

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76

O software Force Effect foi utilizado para demonstrar a força de

cisalhamento e momento fletor e retornou o gráfico 37.

FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT

A figura 32 mostra a geometria da peça perfil C deslizante.

FIGURA 32 – PERFIL C DESLISANTE

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Segundo AÇO CONTINENTE (2016) para o perfil C escolhido tem-se. Os

valores de I e c podem ser consultados na tabela do anexo C, Perfil U estrutural –

enrijecido.

GRÁFICO 37- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA

VIGA C DESLIZANTE

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𝐼 = 978300 𝑚𝑚4

𝐶 = 39,1𝑚𝑚

Segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o perfil C é

obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico 37.

𝑇 = 𝑀. 𝐶

𝐼

𝑇 = 3698.39,1

978300

𝑇 =147,7 MPa

Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de

ruptura deve ser dividida entre as duas vigas, portanto:

𝑇 = 73,9𝑀𝑃𝑎

Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do

coeficiente de segurança utilizando a equação 6.

𝐶𝑠 =𝑇𝑎

𝑇

𝐶𝑠 =254

73,9

𝐶𝑠 = 3,4

O item é estável em relação à ruptura.

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78

8.6.2 Sistema de travamento anti - retorno

Para que o sistema de deslizamento não retorne e cause um acidente ao

montador, foi desenvolvido o subconjunto travamento, que é composto por um pino

que fará o travamento da viga C, este funcionamento foi descrito no capítulo 8.3.

Conforme a figura 33.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.7 Contrapeso e viga estrutural

O conjunto do contrapeso e viga estrutural formam a base de toda a

estrutura da plataforma. Dentro dele estão os subconjuntos viga estruturais e espaço

para transporte, sistema de contrapeso e travamento da plataforma e sistema de

deslizamento do carro como pode ser visto na figura 34.

FIGURA 33 – CROQUI DO SISTEMA ANTI RETORNO

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79

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.7.1 Sistema de contrapeso e travamento da plataforma

O subconjunto de contrapeso é o responsável por fazer o equilíbrio de

massas da plataforma quando ela se encontra totalmente içada e projetada dentro

do passadiço, neste subconjunto também encontramos um sistema de segurança de

travamento para que o montador não projete a plataforma no passadiço sem colocar

os pesos no contrapeso antes, este processo foi detalhado no capítulo 8.3. A figura

35 representa melhor o subconjunto.

FIGURA 34 – CROQUI CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL

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80

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

8.7.2 Perfil C base

Este subconjunto é formado por uma viga C que faz a parte de estrutura e

serve como guia para o deslizamento da plataforma a figura 36 representa este

sistema.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FIGURA 35 – CROQUI CONTRA PESO E TRAVAMENTO

FIGURA 36 – CROQUI PERFIL C BASE

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8.7.3. Cálculo de estabilidade do perfil C da base.

A guia inferior total da plataforma deverá suportar seu próprio peso, o peso

do operador, seus equipamentos de proteção individual, as tesouras, o peso da viga

inferior, e mais o ferramental necessário para a execução da tarefa.

O peso total que deverá ser suportado pelo perfil C é 757 kg, aplicando a

equação 1 obtém-se a força peso.

Peso do conjunto

𝑃 = 𝑚. 𝑔

𝑃 = 540.9,81

𝑃 = 5292𝑁

Peso da estrutura

𝑃 = 𝑚. 𝑔

𝑃 = 217.9,81

𝑃 = 2126𝑁

A figura 37 demonstra o diagrama de corpo livre da viga C da base e o

desenho 1 do anexo B subconjunto contra peso.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FIGURA 37 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE VIGA C DA BASE

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Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.

∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 2126 + RB + 5292 = 0

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7418,6𝑁

Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7418,6

𝑅𝐴 + 11776,11 = 7418,6

𝑅𝐴 = −4357,51 𝑁

O software Force Effect foi utilizado para demonstrar a força de

cisalhamento e momento fletor e retornou gráfico 38.

FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT

GRÁFICO 38- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA

VIGA C DA BASE

𝑁

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A figura 38 mostra a geometria da peça, perfil C da base.

FIGURA 38 – PERFIL C DA BASE

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Segundo AÇO CONTINENTE (2016) para o perfil C da base escolhida tem-

se. Os valores de I e c podem ser consultados na tabela do anexo C, Perfil U

estrutural – enrijecido.

𝐼 = 2951900 𝑚𝑚4

𝐶 = 58,2 𝑚𝑚

Segundo Hibbeler (2004) cálculo da tensão de ruptura para o perfil C é

obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico 38.

𝑇 = 𝑀. 𝐶

𝐼

𝑇 = 7404.58,2

2951900

𝑇 =146 MPa

Como se tratam de duas vigas de sustentação define-se que a tensão de

ruptura deve ser dividida entre as duas vigas, portanto:

𝑇 = 73 𝑀𝑃𝑎

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84

Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do

coeficiente de segurança utilizando a equação 6.

𝐶𝑠 =𝑇𝑎

𝑇

𝐶𝑠 =254

73

𝐶𝑠 = 3,5

O item é estável em relação à ruptura.

8.7.4. Viga estrutural e espaço para transporte

As vigas estruturais têm como principal função a de dar sustentação a todo o

conjunto da plataforma e também a função de deixar um espaço para que seja feito

o transporte da plataforma, seja por empilhadeira ou por paleteira. Conforme pode

ser visto na figura 39.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

A guia inferior total da plataforma deverá suportar seu próprio peso, o peso

do operador, seus equipamentos de proteção individual, as tesouras, o peso da viga

inferior, e mais o ferramental necessário para a execução da tarefa.

O peso total que deverá ser suportado pelo perfil quadrado é 775 kg,

aplicando a equação 1 obtém-se a força peso.

FIGURA 39 – CROQUI DA VIGA ESTRUTURAL

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85

Peso do conjunto

𝑃 = 𝑚. 𝑔

𝑃 = 540.9,81

𝑃 = 5292𝑁

Peso da estrutura

𝑃 = 𝑚. 𝑔

𝑃 = 235.9,81

𝑃 = 2303𝑁

A figura 40 demonstra o diagrama de corpo livre da viga estrutural. O

desenho 10 do anexo B subconjunto contra peso demonstra as dimensões da peça.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.

∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 2303 + R − 5292 = 0

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7595 𝑁

FIGURA 40 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA VIGA

ESTRUTURAL

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86

Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 7595 𝑁

𝑅𝐴 = −2179 𝑁

O software Force Effect foi utilizado demonstrar a força de cisalhamento e

momento fletor e retornou o gráfico 39.

FONTE: SOFTWARE FORCE EFECT

A figura 41 mostra a geometria da peça, viga estrutural.

GRÁFICO 39- FORÇA DE CISALHAMENTO E MOMENTO FLETOR DA

VIGA ESTRUTURAL

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87

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

B = 100 mm

B = 94 mm

H = 100 mm

H = 94 mm

Segundo Hibbeler (2004), para obter o momento polar de inércia utiliza-se a

equação.

𝐼 = 100.100³

12−

94.94³

12

𝐼 = 182792 𝑚𝑚4

Devido à geometria da peça, figura 42, a distância da linha neutra é obtida

através da equação 9. (Hibbeler, 2004).

FIGURA 41 – GEOMETRIA DA VIGA ESTRUTURAL

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88

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

𝑐 =𝐵

2

𝑐 =100

2

𝑐 = 50 𝑚𝑚

Ainda segundo Hibbeler (2004) o cálculo da tensão de ruptura para o perfil

quadrado é obtido através da equação 10. O valor de M foi obtido através do gráfico

39.

𝑇 = 𝑀. 𝐶

𝐼

𝑇 = 3702.50

182792

𝑇 = 101,3 MPa

Como se tratam de três vigas de sustentação define-se que a tensão de

ruptura deve ser dividida entre as três vigas, portanto:

𝑇 = 33,76 𝑀𝑃𝑎

Com a tensão admissível conhecida de 254 MPa realiza-se o cálculo do

coeficiente de segurança utilizando a equação 6.

FIGURA 42 – LINHA NEUTRA DA VIGA ESTRUTURAL

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89

𝐶𝑠 =𝑇𝑎

𝑇

𝐶𝑠 =254

33,76

𝐶𝑠 = 7,5

O item é estável em relação à ruptura.

8.7.5. Diagrama de estabilidade da plataforma

Após todos os cálculos de carregamentos dos sistemas verificados, foi

realizado a analise estática da plataforma com a finalidade de definir a quantidade

de peso necessário no contra peso. A figura 43 apresenta o diagrama de corpo livre

da plataforma.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

O peso total suspenso é de 540 kg, o peso de todos os componentes da

plataforma é de 217 kg.

Para cálculo das reações de apoio aplicam-se as equações 2 e 3.

∑𝐹 = 0 ↑ + RA − 217 + RB − 540 = 0

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 757 𝑘𝑔

FIGURA 43 – DIAGRAMA DE CORPO LIVRE DA PLATAFORMA

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90

∑𝑀𝑜𝐴 = 0 + 1700. 𝑅𝐵 − 850.217 − 540.3100 = 0

𝑅𝐵 = 1093,20 𝑘𝑔

Aplicando a equação 3 na equação 2 tem-se:

𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 = 757 𝑘𝑔

𝑅𝐴 = 757 − 1093

𝑅𝐴 = − 336 𝑘𝑔

Determinada a reação no ponto A de – 336 kg, definiu-se a quantidade de

contra peso e a carga total de 600 kg para o equilíbrio estático do sistema.

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91

9. FMEA

O FMEA é uma ferramenta para prever problemas. É muito utilizada para

aumentar a confiabilidade de um produto, ajuda a detectar possíveis falhas e avaliar

os riscos que elas podem proporcionar ao produto e ao usuário.

O objetivo da análise do efeito e modo de falhas é identificar as características do produto ou serviço que são críticas para vários tipos de falhas. É um meio de identificar falhas antes que aconteçam, por meio de um procedimento de “lista de verificação” (check-list)... (SLACK, 2008, p637)

O FMEA é dividido em três categorias, SYSTEM, DESIGN, SERVIÇOS e

PROCESS. Neste trabalho serão abordados e utilizados os FMEA’s SYSTEM e

DESIGN, os FMEA’s elaborados para este trabalho encontram-se no anexo A.

9.1 FMEA SYSTEM

Segundo Tahara (2008) “FMEA de sistemas são considerados sistemas e

subsistemas nas fases conceituais e de projeto. O objetivo desta análise é focalizar

nos modos de falhas entre funções do sistema”.

9.2 FMEA DESIGN

Segundo Tahara (2008) “FMEA de design são consideradas as falhas que

poderão ocorrer com o produto dentro das especificações do projeto. O objetivo

desta análise é evitar falhas no produto ou no processo decorrentes do projeto”.

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10. CUSTO PRELIMINAR DO PROJETO

Com as definições e cálculos realizados um projeto executivo foi elaborado,

conforme consta no anexo B. A partir deste projeto o custo foi orçado, conforme

apresentado no quadro 9.

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FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

Item Aplicação Custo total

1 1 - Chapa 1/8 xadrez assoalho 127,35R$

2 2 - Parte de baixo guarda corpo 46,61R$

3 19 - Parte cima guarda corpo 46,61R$

4 5 - 6 - 7 - Base plataforma 81,11R$

5 4 - Barra laterais guarda corpo parte de baixo 38,69R$

6 18 - Barra laterais guarda corpo parte de cima 36,82R$

7 12 - 15 - Rolamento Superior e Inferior 6404 99,22R$

8 13 - Pino trava apoio fixo plataforma 60,91R$

9 14 - Pino trava rolamento plataforma 1,44R$

10 8 - Perfil Viga U base plataforma 31,88R$

11 9 - Trava perfil U plataforma 7,24R$

12 10 - Vigas tesouras 178,22R$

13 11 - Barra redonda articulação da tesoura 4,65R$

14 16 - Vigas X tesoura 21,85R$

15 20 - Perfil C rolamento base plataforma direita 11,76R$

16 21 - Perfil C rolamento base plataforma esquerda 11,76R$

17 22 - Perfil C base plataforma direita 11,76R$

18 23 - Perfil C base plataforma esquerda 11,76R$

19 24 - Pino trava c rolamento base 11,52R$

20 25 - Pino trava c base 11,57R$

21 26 - Chapa ponta perfil C 18,03R$

22 27 - Chapa lateral perfil C 20,70R$

23 28 - Travessa base contra peso 54,49R$

24 30 - Travessa base contra peso furada 36,33R$

25 29 - Contra pesos -R$

26 17 - Chapa 1/8 xadrez lateral assoalho 6,77R$

27 3 - Chapa 1/8 xadrez contra peso 145,67R$

28 31 - Chapa 1/2 destravamento plataforma 39,66R$

29 32 - Travessa base contra peso furada 36,33R$

30 33 - Barra 20 mm (7/8 Usinado) - Pino guia destravamento plataforma 21,60R$

31 34 - Trava tesoura 17,80R$

32 35 - Pino trava plataforma 11,52R$

33 36 - Trava contra peso base curta 0,90R$

34 37 - Trava cx contra peso base horizontal 68,55R$

35 38 - Trava cx contra peso base superior 10,28R$

36 39 - Trava cx contra peso meio 26,73R$

37 40 - Suporte contra peso 285,09R$

38 41 - Roldanas 292,00R$

39 45 - Barra 20 mm - Pino bucha perfil C contrapeso 22,15R$

40 46 - Tubo 3/4 19,05 parede 2 17,50R$

41 47 - Reforço lateral perfil C 16,80R$

42 42 - Catraca 165,00R$

43 43 - 44 - Freio Plataforma 65,00R$

44 48 - Barra Roscada 36,00R$

45 49 - Suporte contra peso 125,00R$

46 Serviço de usinagem 1.250,00R$

47 Serviço de solda 1.250,00R$

Total 4.892,63R$

Lista de materiais para projeto

QUADRO 9 - CUSTO DO PROJETO

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11. PROTÓTIPO

Protótipo é a fase do planejamento de um projeto que permite a

oportunidade de testar os elementos projetados e identificar as melhorias

necessárias. A grande diferença de protótipo para maquete, é que a maquete é

construída em miniatura e o protótipo em tamanho real. Desta forma optou-se por

realizar esta fase em escala 1:1.

Com o projeto definido e a lista de materiais em mãos a fabricação do

protótipo foi planejada, incluindo tempo, disponibilidade financeira e processos.

Para fazer a disponibilização do material e iniciar o processo de fabricação,

foi elaborada uma lista de prioridade do material, com a finalidade de controlar os

custos e utilizar os materiais conforme a sua necessidade, seguindo uma sequência

lógica através dos desenhos. De acordo com os conjuntos da plataforma, o primeiro

a ser fabricado foi o contra peso e viga estrutural.

Para iniciar a montagem do contra peso e viga estrutural, primeiramente

foram cortadas todas as peças dos subconjuntos, viga estrutural, sistema de contra

peso e travamento e sistema de deslizamento do carro de acordo com as

especificações dos desenhos. Após os cortes foi realizado o esquadrejamento dos

subconjuntos para iniciar os processos de soldagem do conjunto. O processo

utilizado para fazer a soldagem foi o MIG.

A figura 44 demonstra o conjunto.

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FIGURA 44 – CONJUNTO DO CONTRA PESO E VIGA ESTRUTURAL

Seguindo o planejamento estipulado, foi iniciado o processo de confecção

do conjunto carro/plataforma móvel. Novamente foram realizadas etapas de corte

dos subconjuntos, sistema de deslizamento e sistema de travamento anti retorno

conforme as especificações dos desenhos. Após o esquadrejamento de todos os

subconjuntos, foi realizado o processo de solda e desta forma foi finalizado o

conjunto.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

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FIGURA 45 – CONJUNTO CARRO/PLATAFORMA MÓVEL E

ELEVADOR DA PLATAFORMA

Por fim para finalizar a fabricação do projeto, deu-se inicio a confecção dos

subconjuntos tesouras e base da plataforma. Nesta etapa foram fabricados e

montados o guarda corpo, sistema de içamento e sistema auxiliar de segurança. Em

função desta parte da plataforma conter a maioria dos itens móveis que realizam o

levantamento de carga, esta etapa foi a mais demorada e complicada. Todos os

componentes precisavam ser montados com atenção ao alinhamento tanto na

fixação quanto na soldagem dos elementos.

A figura 45 representa os conjuntos após a montagem finalizada.

Com a fabricação finalizada a próxima etapa do projeto foi iniciada, o que

consistiu na montagem dos subconjuntos e posterior realização dos testes.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

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11.1 TESTE DO PROTÓTIPO

A fase de testes de um protótipo é a oportunidade de verificar se a

funcionalidade esperada do produto foi alcançada além de realizar a revisão do

projeto para viabilizar sua fabricação em série.

No decorrer da montagem dos conjuntos, foram executados testes parciais

com a finalidade de garantir que os problemas pontuais não atrapalhariam o teste

final.

O primeiro teste executado foi para verificar o funcionamento do sistema

deslizante. Manualmente foram inseridos os perfis C de 100 mm dentro dos perfis C

de 150 mm e desta forma conseguiu-se testar o escorregamento entre estas peças.

Durante os testes, constatou-se que o sistema ficou muito pesado para o operador,

e definiu-se por utilizar graxa para melhorar o deslizamento. Desta forma o problema

de deslizamento foi resolvido e concluiu-se que seria possível projetar a plataforma

para dentro do passadiço.

Na sequência o segundo teste foi realizado verificando a movimentação das

tesouras, o que consistiu em movimentar o sistema manualmente, afim de visualizar

travamentos e desalinhamentos das barras e dos eixos. O teste final de içamento

das tesouras foi realizado com a plataforma de cabeça para baixo verificando o

curso de alcance e o perfeito deslizamento, conforme observado na figura 46.

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FIGURA 46 – TESTE MOVIMENTAÇÃO TESOURAS

Com este teste concluiu-se que as tesouras ficaram estáveis e que

atenderam o requisito de projeto.

Na fase seguinte o sistema de içamento com roldanas foi testado. Conforme

descrito no capitulo de cálculo, esta etapa foi a que mais resultou em trabalho, pois o

teste foi iniciado com 2 roldanas, 4, 6 e por fim 8 que atenderam as especificações

ergonômicas do projeto. Para isso ser realizado retrabalhos foram necessários

desde a instalação das roldanas até a movimentação de componentes que já

estavam fixados a fim de melhorar o posicionamento. Por fim esta etapa foi

finalizada com a redução do esforço realizado pelo operador e foi possível realizar o

içamento da plataforma ainda foram do sistema de contra peso verificando o curso e

a estabilidade do conjunto.

O teste seguinte foi do sistema de segurança que também apresentou

algumas dificuldades até a sua estabilização. Inicialmente o sistema foi instalado e o

eixo de travamento utilizado apresentou empenamento, este problema foi resolvido

com a colocação de uma viga U de reforço neste eixo. Ainda em relação a barra

dentada foi verificado que apresentava uma fragilidade tendo em vista que todo o

peso da plataforma deveria ser sustentado por esta barra no momento do

travamento de segurança. Desta forma foi dimensionado um reforço e esta peça

voltou para a etapa de fabricação sendo o problema resolvido e o teste finalizado.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

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FIGURA 47 – SISTEMA DE ROLDANAS

FIGURA 48 – TESTE SISTEMA DE SEGURANÇA

A figura 47 representa o sistema de roldanas e a figura 48 mostra o sistema

de segurança.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

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FIGURA 49 – TESTE SISTEMA DE TRAVAMENTO

Na sequencia os subconjuntos base plataforma e tesoura foram testados em

relação ao deslizamento e travamento no conjunto montado. Esta etapa consistiu em

realizar uma sequencia de testes de deslizamento e travamento com pequenos

ajustes no sistema de rolagem.

O próximo teste foi com o sistema de carregamento do contrapeso, o intuito

era testar a ergonomia e verificar se o operador não se lesionaria executando esta

operação. Como no projeto foi definido que os pesos utilizados são os mesmos que

posteriormente farão parte da bateria de contra peso do elevador, estes pesos não

estavam disponíveis no local durante a fabricação da plataforma. Quando chegaram

e o teste de encaixe se iniciou, um problema de interferência foi evidenciado, os

pesos de concreto não tinham a dimensão padronizada e o suporte do contra peso

não permitia seu encaixe. Os suportes tiveram que ser retrabalhados para aceitar

variações maiores nas dimensões. Após o retrabalho o encaixe e a altura do contra

peso montado foi verificado e concluiu-se que não ofereceria risco para o operador

tanto de segurança quanto de ergonomia, passando assim para etapa de teste do

sistema de travamento do carro.

Os 600 kg de peso foram colocados e partiu-se para a etapa de teste do

sistema de travamento onde, com o ajuste da barra roscada seu funcionamento foi

efetivado. A figura 49 apresenta o sistema de travamento testado.

FONTE: O PRÓPRIO AUTOR

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101

Finalmente com a solução dos problemas relatados um teste total foi

realizado. O teste consistiu em carregar os pesos, liberar a plataforma, empurrar

para o passadiço, travar, subir e realizar o içamento/retorno de todo o sistema.

Este teste foi realizado exaustivamente para verificar o perfeito

funcionamento e concluir que o protótipo estava finalizado e pronto para

apresentação

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102

CONCLUSÃO

O trabalho surgiu da necessidade de solucionar o problema que acontece

durante a instalação de elevadores sem casa de máquina. A partir do problema o

histórico foi verificado e os modelos de elevadores foram pesquisados, dentre eles o

elevador sem casa de máquinas, sobre o qual foi estudada sua instalação e

verificadas as soluções existentes para esta função. Nesta etapa, um benchmarking

foi realizado, o que definiu a diretriz das soluções existentes e o que poderia ser

proposto como uma solução inovadora para o mercado.

Com as soluções evidenciadas, uma pesquisa de mercado foi realizada a fim

de verificar a opinião do consumidor, e com base nos resultados, a melhor proposta

foi analisada e melhorias foram estabelecidas para a concepção de um novo sistema

auxiliar de elevação, que foi utilizado no projeto final.

Para este sistema, foi realizada uma nova pesquisa de mercado a fim de

verificar as necessidades do consumidor e definir os parâmetros julgados como mais

importantes para a utilização da nova solução. Estes parâmetros foram relacionados

na casa da qualidade e comparados com os parâmetros importantes relativos ao

projeto, o que gerou conflitos que necessitaram de atenção especial e tratativa para

mitigação e solução.

Com a solução dos conflitos, o projeto conceitual foi iniciado junto com o

FMEA e como resultado um projeto executivo foi concebido. Em paralelo, os

cálculos necessários foram realizados conforme orientação do FMEA e

necessidades oriundas do projeto.

Após a elaboração dos desenhos finais de construção o custo foi levantado,

o material adquirido e o projeto foi executado, finalizando-se na etapa de testes.

Nesta etapa, os itens críticos do FMEA foram verificados, o funcionamento

foi aprovado e conclui-se que: É viável a fabricação de uma "Plataforma Elevatória

Para Montagem de Elevador".

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REFERÊNCIAS

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http://www.cabosdeacocablemax.com.br/tabela-de-cabos-de-aco.html> Acesso em 25/06/2016. CHENG, Lin Chih; FILHO, Leonel Del Rey de Melo. QFD: Desdobramento da Função Qualidade na Gestão de Desenvolvimento de Produtos. Blucher Ltda: São Paulo, 2007. CONTINENTE, Aço. Produtos, 2016. Disponível em <

http://www.acoscontinente.com.br> Acesso em 25/06/2016. DALCAR, Elevação Predial. Elevador Hidráulico, 2015. Disponível em <http://dalcar.ind.br/predial/produtos/elevador-hidraulico> Acesso em 12/08/2015. EQUIPAMENTOS, Antonio. Plataforma de Mão Francesa, 2015. Disponível em <http://www.antonioequipamentos.com/site/wp-content/uploads/plataforma-mao-francesa.jpg> Acesso em 11/08/2015. GORDO, Nívia; FERREIRA, Joel. Mecânica: Elementos de Máquinas. São Paulo, 2012, 414p. Apostila do Telecurso. GOMES, Isabela Motta, Manual Como Elaborar uma Pesquisa de Mercado . Belo Horizonte SEBRAE/MG, 2005. Disponível em <http://www.santanderempreendedor.com.br/images/stories/anexos/pesquisamercado_sebraemg.pdf> Acesso em 13/08/2015. HALLIDAY, David, Resnik Robert, Krane, Denneth S. Física 1, volume 1, 4 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. 326 p.

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104

HIBBELER, Russel C. Resistência dos Materiais. 5 ed. Porto Alegre: Pearson, 2004. LUZ, Daniel, Segurança, conforto, economia de energia e proteção ambiental balizam os avanços do setor de elevadores 2015. Disponível em <http://www.revistafatorbrasil.com.br/ver_noticia.php?not=118186> Acesso em 12/08/2015. MECÂNICA, Blog da. Ensaio de Tração – parte 1, 2016. Disponível em <http://mecanica-blog.blogspot.com.br/2013/02/ensaio-de-tracao-parte-1.html> Acesso em 05/06/2016. OTIS, Elevadores. Sobre Elevadores , 2015. Disponível em <http://www.otis.com/site/br/Pages/AboutElevators. aspx?menuID=2> Acesso em 14/08/2015. OTIS, Elevadores. História, 2015. Disponível em <http://www.otis.com/site/br/pages/OtisHistory.aspx>. Acesso em: 15/08/2015. OTIS, Elevadores, Manual de montagem mecânica - Elevadores GEN2 Confort, Revisão 28, 11/08/2014. PINTO, João Alexandre; CASTAGNOLI, Oeder Isaias, Coletor de Amostras Para Produtos em Pó Universidade Tuiuti do Paraná, 2009. PORTAL INFO ESCOLA, Equilíbrio Estático, São Paulo. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/equilibrio-estatico/> Acesso em: 18/11/2015. SLACK, N. CHAMBERS, S.; JOHNSTON R. Administração da Produção. Tradução Maria Teresa Correia de Oliveira. Revisão Técnica Henrique Luiz Corrêa. 2. ed. São Paulo: Atlas, 2008. SHIGLEY, J. E. Elementos de Máquinas, vol. 1, reimpressão, LTC: São Paulo, 1986; SHIGLEY, Joseph E.; MISCHKE, Charles R.; BUDYNAS, Richard G. Projeto de Engenharia Mecânica. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2005. TAHARA, Sayuri. Melhores Práticas FMEA. 2016. Disponível em <http://www.portaldeconhecimentos.org.br/index.php/por/Conteudo/FMEA-Failure-Mode-and-Effect-Analysis#eztoc113764_3> Acesso em: 05/06/2016. TOOLMIX, Ferramentas. Postos e Serviços, 2016. Disponível em <

http://www.toolmix.com.br/Familia/Details/221> Acesso em 25/06/2016.

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ANEXO A

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ANEXO B

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ANEXO C

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ANEXO D

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FMEA Design Plataforma

Executado

TCC PLATAFORMA

ALEXANDRE, LEONARDO, THIAGO Aprovado Data FMEA no.1 Rev. 2Página no.1

Efeitos da falha (4) (5) (9) (PoxSxPd)

Nome do componente /

processo / operação ou

principal função

Função Potencial Modo de Falha Potencial Efeito da Falha

Cli

en

te

Inte

rno

Potencial Causa da Falha Verificação do Projeto

Oc

orr

ên

cia

(P

o)

Se

ve

rid

ad

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Crí

tic

o

Ação Recomendada

Re

sp

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Pra

zo

Ob

se

rva

çõ

es

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

QUEBRA DO EQUIPAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSÃO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 9 2 54 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa

PARA AÇO 1020

NÃO FUNCIONAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSÃO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 9 2 54 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa

PARA AÇO 1020

EQUIPAMENTO NÃO MONTA X MATERIAL DANIFICADO DURANTE A MONTAGEM / MANUSEIO DEFINIR PROCESSO DE MONTAGEM 4 5 1 20

VIGA INTERNA NÃO DESLIZA X DEFORMAÇÃO DO MATERIAL DURANTE A SOLDA DIMENSIONAMENTO DO CONJUNTO MONTADO 4 5 1 20

VIGA INTERNA NÃO ENCAIXA X ERRO DE INSPEÇÃO NO RECEBIMENTO ESPECIFICAR TOLERANCIA MINIMA 3 7 1 21

VIGA INTERNA FOLGADA X X ERRO DE INSPEÇÃO NO RECEBIMENTO ESPECIFICAR TOLERANCIA MAXIMA 3 6 3 54

FORA DO DIMENSIONAL CONTRA PESOS NÃO ENCAIXAM X ERRO NO DIMENSIONAL DO SUPORTEESPECIFICAR LARGURA E COMPRIMENTO E

FOLGAS1 7 2 14

TRINCADO CONTRA PESOS NÃO ESTABILIZAM X X DEFORMAÇÃO DO MATERIAL DURANTE A SOLDA ESPECIFICAR ESPESSURA DA PAREDE DO

MATERIAL6 9 4 216 X PAREDE MÍNIMA DE 3 mm, AÇO 1020

FORA DE PERPENDICULARIDADE DESTRIBUIÇÃO DE FORÇAS INCORRETAS X X FALTA DE ESPECIFICAÇÃO DE PERPENDICULARIDADE ESPECIFICAR PERPENDICULARIDADE 4 4 3 48

TRAVADO PLATAFORMA NÃO DESLIZA X X COEFICIENTE DE ATRITO FORA DO ACEITAVELDEFINIR COEFICIENTE DE ATRITO ENTRE AS

PEÇAS2 4 3 24

PLATAFORMA NÃO DESLIZA X X MATERIAL DEFORMADO DEFINIR DEFORMAÇÃO PLASTICA DO

MATERIAL5 7 2 70

NÃO ENCAIXA NA BASE ESTRUTURAL X MATERIAL DEFORMADO VERIFICAR DEFORMAÇÃO PLASTICA DO

MATERIAL4 7 2 56

NÃO ENCAIXA NA BASE ESTRUTURAL X ERRO DE DIMENSIONAMENTO DA PEÇAVERIFICAR DIMENSIONAMENTO DA PEÇA COM TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS DE ERRO

4 8 1 32

FOLGADA NA BASE ESTRUTURAL X X DIMENSIONAL EXTERNO MAIOR QUE O ESPECIFICADO DIMENSÃO MÁXIMA DE 150 mm 3 5 4 60

NÃO FUNCIONAMENTO X FALHA NO DIMENSIONAMENTO DA PEÇADIMENSIONAMENTO DA PEÇA COM

TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS DE ERRO3 8 1 24

X X FALTA DE UMA ABA MÍNIMA NO PERFIL C DIMENSÃO DA ABA DE 20 mm 3 9 8 216 XDEFINIR PERFIL C COM ABA MÍNIMA DE 20 mm NO

DESENHO

NÃO FUNCIONAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 4 8 1 32

FALTA RESISTÊNCIA AO PESO X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 8 6 144

TORTO NÃO FUNCIONAMENTO X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL DEFORMAÇÃO PLASTICA DO MATERIAL 3 8 6 144

NÃO ELEVA X FALHA NA FABRICAÇÃO DA PEÇA PROCESSO DE FABRICAÇÃO 5 7 2 70

NÃO FUNCIONAMENTO X X DANIFICADO DURANTE O TRANSPORTE CUIDADO NO TRANSPORTE 4 7 1 28

TRINCADO RISCO DE QUEDA DO OPERADOR X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE RUPTURA DO MATERIAL 3 9 6 162 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa

PARA AÇO 1020

TORTO

FORA DO DIMENSIONAL

CISALHADO

TRINCADO

1 BASE CONTRA PESO

5

BASE PLATAFORMA CENTRAL / FUNDO E FRENTE / LATERAL

SUPORTAR O OPERADOR DURANTE A OPERAÇÃO

TORTA

Avaliação da situação atual

TORTO

FORA DO DIMENSIONAL

Ação / Resultados

4 BASE PLATAFORMARESISTIR AS FORÇAS DE

LEVANTAMENTO DA PLATAFORMA

3PERFIL C CONTRA PESO

DIREITA / ESQUERDARESISTIR AS FORÇAS

DURANTE A OPERAÇÃO

QUEBRA DO EQUIPAMENTO

2 SUPORTE CONTRA PESOPRENDER OS CONTRA

PESOS PARA MANTER O EQUIPAMENTO ESTÁTICO

QUEBRADO

PLATAFORMA ELEVATORIA

No do Produto / Processo

Cliente Projeto PLATAFORMA ELEVATORIA

RESISTIR AS FORÇAS DURANTE A OPERAÇÃO

Design FMEA

Nome do Sub-conjunto

Líder do projeto 28/06/2016

Caracterização da Falha

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FMEA Design Plataforma

Efeitos da falha (4) (5) (9) (PoxSxPd)

Nome do componente /

processo / operação ou

principal função

Função Potencial Modo de Falha Potencial Efeito da Falha

Cli

en

te

Inte

rno

Potencial Causa da Falha Verificação do Projeto

Oc

orr

ên

cia

(P

o)

Se

ve

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ad

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S)

De

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)

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Pri

ori

da

de

de

Ris

co

(R

PN

.)

Crí

tic

o

Ação Recomendada

Re

sp

on

ve

l

Pra

zo

Ob

se

rva

çõ

es

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Avaliação da situação atual Ação / ResultadosCaracterização da Falha

X DANIFICADO DURANTE O TRANSPORTEDESENHO DO PERFIL QUADRADO PARA

ENCAIXAR A PALETEIRA4 8 2 64

X FALHA NA FABRICAÇÃO DA PEÇA PROCESSO DE FABRICAÇÃO 5 8 2 80

X X ERRO NO CALCULO DE DIMENSIONAMENTO DAS FORÇAS CALCULO DAS FORÇAS 3 8 5 120

X X ERRO DA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL DEFORMAÇÃO PLASTICA DO MATERIAL 4 8 5 160

X FALTA DE LUBRIFICAÇÃO ROTINA DE LUBRIFICAÇÃO 6 7 1 42

X FALHA NO DIMENSIONAMENTO DA PEÇAESPECIFICAR O PERFIL CHATO NO DESENHO

(2"x1/2")4 7 2 56

X FALHA NO DIMENSIONAMENTO DA PEÇAESPECIFICAR O PERFIL CHATO NO DESENHO

(2"x1/2")3 8 4 96

X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 3 9 7 189 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa

PARA AÇO 1020

X X ERRO DE ESPECIFICAÇÃOCALCULO DAS FORÇAS EMPREGADOAS

SOBRE O SISTEMA 4 9 9 324 X

REALIZAR OS CALCULOS PARA DIMENSIONAMENTO DO PINO DA ARTICULAÇÃO

CONSIDERANDO TODOS OS ELEMENTOS DE MÁQUINAS QUE ATUARÃO SOBRE ELE (BARRA DE

20 mm, AÇO 1020)

X FALTA DE LUBRIFICAÇÃO ROTINA DE LUBRIFICAÇÃO 6 8 4 192

X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DO MATERIAL TENSAO DE ESCOAMENTO DO MATERIAL 4 9 7 252 XDEFINIR LIMITE DE ESCOAMENTO DE 380 MPa

PARA AÇO 1020

X X ERRO DE ESPECIFICAÇÃO TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS 3 8 2 48

X ERRO NA FABRICAÇÃO DA PEÇA PROCESSO DE FABRICAÇÃO 4 8 2 64

X FALTA DE LUBRIFICAÇÃO ROTINA DE LUBRIFICAÇÃO 6 6 2 72

X X MATERIAL TORTOCALCULAR DEFORMAÇÃO PLASTICA DO

MATERIAL4 8 2 64

X X CEFICIENTE DE ATRITO DEFINIR COEFICIENTE DE ATRITO ENTRE AS

PEÇAS4 7 5 140

FORA DO DIMENSIONAL X FALHA NA INSPEÇÃO DO RECEBIMENTO TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS 5 8 2 80

X X ERRO NA ESPECIFICAÇÃO DA PEÇACALCULO DAS FORÇAS EMPREGADOAS

SOBRE O SISTEMA 4 6 2 48

X FALHA NA INSPEÇÃO DO RECEBIMENTO TOLERANCIAS MINIMAS E MAXIMAS 5 7 2 70

FORA DO PESO X PEDRA DO CONTRA PESO COM PESO MENOR QUE O ESPECIFICADO PESO DE 20 kg MÍNIMO 4 9 9 324 X ESPECIFICAR O PESO MÍNIMO NO DESENHO

CABO ROMPIDO X X DESGASTE NO CABO SISTEMA REDUNDANTE A FALHA 4 9 6 216 XESPECIFICAR SISTEMA DE SEGURANÇA

REDUNDANTE

FALHA CATRACA X X TRAVA MECANICA ROMPIDA SISTEMA REDUNDANTE A FALHA 4 9 6 216 XESPECIFICAR SISTEMA DE SEGURANÇA

REDUNDANTE

FALHA NA ELEVAÇÃO

FALHA NA ELEVAÇÃO

8

PERFIL C BASE DA PLATAFORMA DIREITA /

ESQUERDA

DESLIZAR A PLATAFORMA PARA

DENTRO DO PASSADIÇONÃO FUNCIONAMENTO

TRAVADO

9 CONTRA PESOPROMOVER O

EQUÍLIBRIO ESTÁTICORISCO DE SEGURANÇA

FORA DO DIMENSIONAL

7PINO TRAVA APOIO FIXO

PLATAFORMA

SUPORTAR A ARTICULAÇÃO DAS

TESOURAS DURANTE A OPERAÇÃO

EQUIPAMENTO NÃO MONTA

RISCO DE SEGURANÇA

FORA DO DIMENSIONAL

CISALHADO

QUEBRADA

6 TESOURASELEVAR A PLATAFORMA A ALTURA DESEJÁVEL

TORTAS

TRAVADAS

9 CATRACAREALIZAR O IÇAMENTO

DA PLATAFORMARISCO DE SEGURANÇA

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FMEA System Plataforma

Executado Nome do Sub-conjunto

No do Produto / Processo

TCC PLATAFORMA Projeto Plataforma Elevatória

Alexandre, Leonardo, Thiago Aprovado Data FMEA no. 1 Rev. 2 Página n1

Nº Nome do sub-conjunto Função Requisitos EspecíficosExperiência existente

de projeto

Provável detecção da

falhaManuseio e Embalagem Verificação de Projeto Efeitos da falha

Ris

co

([5

]*[6

]*[7

]*

[8]*

[9].

)

Ação Recomendada

Re

spo

nsá

ve

l

Pra

zo

Ob

serv

açõ

es

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

ANULAR O MOMENTO 1 3 1 2 5 30

PROJETAR A VIGA NO PASSADIÇO

2 1 3 2 3 36

NÃO CISALHAR 1 5 1 1 5 25

MANTER AS VIGAS FIXADAS

1 3 3 2 5 90 ESPECIFICAR UM APOIO DE NO MINÍMO 300 mm 1

NÃO FLEXIONAR 1 5 1 1 3 15

NÃO TRAVAR 1 1 1 2 3 6

MOVIMENTAR NA VERTICAL

1 1 3 2 3 18ESPECIFICAR A CARGA MINÍMA DE LEVANTAMENTO

DE 217 kg3

NÃO FLEXIONAR 1 3 1 1 3 9

NÃO QUEBRAR 1 3 1 1 4 12

POSSUIR RODAS 1 1 1 1 3 3

DESLIZAR NA HORIZONTAL

1 1 3 2 3 18ADICIONAR LUBRIFICAÇÃO ENTRE AS VIGAS PARA

AUXILIAR NO DESLIZAMENTO3

NÃO TRAVAR 1 1 1 1 3 3

NÃO QUEBRAR 1 5 1 1 4 20

NÃO CISALHAR 2 5 1 1 4 40

RESISTIR AO PESO SOLICITADO

1 3 3 2 4 72REALIZAR O CÁLCULO PARA QUE O ELEVADOR

RESITA PESO ESPECIFICADO E COM COEFICIENTE DE SEGURANÇA ( Cs: 1,5)

2

ELEVAR A CARGA A ALTURA DESEJÁVEL

1 3 3 2 3 54

3

Ação / Resultados

SUBCONJUNTO BASE PLATAFORMA

ELEVAR A PLATAFORMA NO

SENTIDO VERTICAL NO PASSADIÇO

System FMEA

Cliente

Líder do projeto 28/06/2016

Avaliação da situação atual

1SUBCONJUNTO CONTRA PESO

PROMOVER O EQUILÍBIO ESTÁTICO

DO CONJUNTO E PERMITIR A

PROJEÇÃO DA PLATAFORMA NO

PASSADIÇO

2SUBCONJUNTO

TESOURAS

TRANSPORTAR OS COMPONENTES ESTRUTURAIS E SERVIR COMO

GUARDA CORPO DURANTE A OPERAÇÃO

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ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

SUB CONJUNTO TESOURAS

PESO:

A3

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:50

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

AGUDAS

QUEBRAR

NOME

REBARBAR E

DATAASSINATURA

MATERIAL:

ARESTAS

SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:

DESEN.

Nº DO ITEM PEÇA QTD.1 PERFIL U BASE PLATAFORMA 22 TRAVA ROLAMENTO PERFIL U BASE PLATAFORMA 23 PINO TRAVA APOIO FIXO PLATAFORMA 54 TESOURA 85 ROLAMENTO 6404 46 PINO TRAVA ROLAMENTO PLATAFORMA 17 VIGA X TESOURA 48 PINO TRAVA C ROLAMENTO BASE 19 PERFIL C BASE PLATAFORMA DIREITA 110 PERFIL C BASE PLATAFORMA ESQUERDA 111 PINO TRAVA C BASE 112 CHAPA PONTA PERFIL C 113 CHAPA LATERAL PERFIL C 214 TRAVA TESOURA 115 FREIO PLATAFORMA 116 PEDAL FREIO PLATAFORMA 1

17 PORCA M20 12

18 BARRA REFORCO ROLDANA MOVEL 119 PERFIL U REFORCO ROLDANA FIXA 120 BARRA REDONDA SISTEMA DE SEGURANCA 121 TRAVA ROLDANAS MOVEIS 522 ROLDANA 2,5 POLEGADA 423 BARRA REDONDA ROLDANA MÓVEL 124 MOLA SISTEMA DE SEGURANÇA 1

13

10

11

17

7

2

19

22

18

21

23 1

15

1620

3

4

6

5

8

12

149

24

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ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

CONJUNTO MONTAGEM PLATAFORMA

PESO:

A3

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

AGUDAS

QUEBRAR

NOME

REBARBAR E

DATAASSINATURA

MATERIAL:

ARESTAS

SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:

DESEN.

Nº DO ITEM PEÇA QTD.

1 SUB CONJUNTO BASE PLATAFORMA 14 SUB CONJUNTO TESOURAS 13 SUB CONJUNTO CONTRA PESO 14 GRAXA UNILUB 12 100g 2

1

4

3

4

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10

8

3

6

13

12

7

4

1

5

11

9

14

2

Nº DO ITEM PEÇA QTD.

1 ASSOALHO PLATAFORMA 12 BASE PLATAFORMA LATERAL 23 BASE PLATAFORMA FUNDO E FRENTE 34 BASE PLATAFORMA CENTRAL 25 CHAPA BASE GUARDA CORPO LATERAL 26 CHAPA BASE GUARDA CORPO TRASEIRA 17 PERFIL U REFORCO ROLDANA FIXA 18 BARRAS LATERAIS GUARDA CORPO PARTE BAIXO 59 GUARDA CORPO PARTE BAIXO FUNDO 110 GUARDA CORPO PARTE BAIXO LATERAL 211 CATRACA TOOLMIX MODELO GC 720 112 TRAVA ROLDANAS MOVEIS 813 ROLDANA 2,5 POLEGADA 514 BARRA REDONDA ROLDANA MÓVEL 1

ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

SUB CONJUNTO BASE PLATAFORMA

PESO:

A3

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:50

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

AGUDAS

QUEBRAR

NOME

REBARBAR E

DATAASSINATURA

MATERIAL:

ARESTAS

SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:

DESEN.

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ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

SUB CONJUNTO CONTRA PESO

PESO:

A3

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:50

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

AGUDAS

QUEBRAR

NOME

REBARBAR E

DATAASSINATURA

MATERIAL:

ARESTAS

SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:

DESEN.

Nº DO ITEM PEÇA QTD.

1 PERFIL C CONTRA PESO DIREITA 12 PERFIL C CONTRA PESO ESQUERDA 13 TRAVESSA BASE CONTRA PESO 5

4 CONTRA PESO CIMENTO 21 kg 31

5 TRAVESSA BASE CONTRA PESO FURADA 26 ASSOALHO CONTRA PESO 17 CHAPA DESTRAVAMENTO PLATAFORMA 18 TRAVESSA BASE CONTRA PESO 2 FUROS 29 BARRA REDONDA CHAPA DESTRAVAMENTO PLATAFORMA 410 BASE CONTRA PESO 311 ROLETES PERFIL C CONTRA PESO 1212 REFORCO LATERAL PERFIL C 4

13 PINO TRAVA TESOURA 1

14 PARAFUSO 5/8 X 70 1215 PORCA 5/8 1216 SUPORTE CONTRA PESO 217 TRAVA CONTRA PESO SUPERIOR 218 TRAVA CONTRA PESO MEIO 119 MOLA CONTRA PESO 4

12

2

11

14

1

15

18

17

4

13

16

7

9

5

8

3 10

19

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614

40

80

480

725

1320

80

920

40

1360

711

960

1400 1

140 574 4

30

1000

1

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

ASSOALHO PLATAFORMA

PESO:

CHAPA XADREZ SAE 1020A4

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHO

MATERIAL:

ANGULAR:

ACABAMENTO:

ASSINATURANOME

BREAK SHARP

DATA

EDGES

DEBUR AND SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR: ± 0,25

DES.

Espessura: 3,18 ± 0,1

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ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

ASSOALHO CONTRA PESO

PESO:

CHAPA XADREZ SAE 1020A4

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

EDGES

DATAASSINATURA

BREAK SHARP

MATERIAL:

DEBUR AND

NOME

SE NÃO ESPECIFICADO:DIMENSÕES EM MILÍMETROSACABAM. SUPERFÍCIE:TOLERÂNCIAS: LINEAR:

DES.

2 1700

941

1

ESPESSURA: 3,18±0,1

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25/06/2016 Aços Continente

http://www.acoscontinente.com.br/secao/28/perfil­u­estrutural­­­enrijecido 1/1

Matriz: Rodovia Curitiba | Quatro Barras, Nº 3851 ­ Umbará ­ Curitiba | Paraná ­ CEP 81.935­002Filial: Av. Papa João Paulo I, Nº 5831 ­ Bonsucesso ­ Guarulhos | São Paulo ­ CEP 07.170­350

 

Perfil U Estrutural ­ Enrijecido

Dimensão S P Jx Wx ix ey Jy Wy iy

h B d e=rcm2 kg/m cm4 cm3 cm cm cm4 cm3 cm

mm mm mm mm

50 25 10

2,00 2,00 1,57 7,40 2,96 1,92 0,92 1,68 1,06 0,92

2,25 2,33 1,83 8,40 3,36 1,90 0,92 1,87 1,18 0,90

2,65 2,64 2,07 9,28 3,71 1,88 0,91 2,02 1,28 0,88

3,00 2,92 2,30 10,04 4,01 1,85 0,91 2,15 1,35 0,86

75 40 15

2,00 3,23 2,54 28,46 7,59 2,97 1,50 7,43 2,97 1,52

2,25 3,81 2,99 33,01 8,80 2,94 1,49 8,52 3,40 1,50

2,65 4,37 3,43 37,25 9,93 2,92 1,49 9,50 3,78 1,48

3,00 4,90 3,85 41,18 10,98 2,90 1,48 10,38 4,13 1,46

100 50 17

2,00 4,16 3,27 66,05 13,20 3,98 1,78 14,87 4,61 1,89

2,25 4,93 3,87 77,21 15,44 3,96 1,77 17,21 5,33 1,87

2,65 5,67 4,45 87,80 17,56 3,94 1,77 19,36 5,99 1,85

3,00 6,39 5,02 97,83 19,57 3,91 1,76 21,35 6,59 1,83

127 50 17

2,00 4,68 3,67 115,45 18,18 4,97 1,59 16,17 4,74 1,86

2,25 5,54 4,35 135,33 21,31 4,94 1,59 18,71 5,48 1,84

2,65 6,39 5,01 154,31 24,30 4,92 1,58 21,07 6,17 1,82

3,00 7,21 5,66 172,40 27,15 4,89 1,58 23,24 6,79 1,80

150 60 20

2,00 5,61 4,40 195,38 26,05 5,90 1,92 28,36 6,95 2,25

2,25 6,66 5,23 229,93 30,66 5,88 1,91 33,03 8,08 2,23

2,65 7,69 6,04 263,19 35,09 5,85 1,91 37,42 9,15 2,21

3,00 8,70 6,83 295,19 39,36 5,82 1,91 41,53 10,14 2,18

200 75 25

2,65 10,08 7,92 614,20 61,42 7,80 2,32 77,80 15,02 2,78

3,00 11,44 8,98 691,93 69,19 7,78 2,32 86,90 16,76 2,76

3,35 12,76 10,02 766,84 76,68 7,75 2,31 95,46 18,40 2,73

3,75 14,07 11,04 839,21 83,92 7,72 2,31 103,55 19,94 2,71

4,25 15,35 12,05 909,31 90,93 7,70 2,30 111,20 21,40 2,69

4,75 17,26 13,55 1012,80 101,28 7,66 2,30 123,17 23,67 2,67

Outras medidas e espessuras poderão ser fornecidas sob consulta.

Busca de produtos

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25/06/2016 Aços Continente

http://www.acoscontinente.com.br/secao/27/perfil­u­estrutural­­­simples 1/2

 

Perfil U Estrutural ­ Simples

Dimensão S P Jx Wx ix ey Jy Wy iy

h B e=rcm2 kg/m cm4 cm3 cm cm cm4 cm3 cm

mm mm mm

50 25

2,00 1,75 1,38 6,66 2,60 1,94 0,71 1,07 0,60 0,78

2,25 2,07 1,62 7,70 3,00 1,92 0,73 1,26 0,71 0,77

2,65 2,38 1,86 8,66 3,40 1,90 0,75 1,43 0,82 0,77

3,00 2,67 2,10 9,55 3,80 1,88 0,77 1,59 0,92 0,77

75 38

2,00 2,80 2,20 25,10 6,60 2,99 1,12 4,55 1,58 1,27

2,25 3,32 2,61 29,43 7,80 2,97 1,14 5,37 1,88 1,27

2,65 3,84 3,01 33,56 8,90 2,95 1,16 6,15 2,17 1,26

3,00 4,35 3,41 37,49 9,90 2,93 1,18 6,91 2,45 1,26

4,75 6,48 5,09 52,75 14,00 2,85 1,27 10,00 3,66 1,24

100 40

2,00 3,27 2,57 49,01 9,80 3,86 0,97 4,99 1,65 1,23

2,25 3,89 3,06 57,67 11,50 3,84 0,99 5,89 1,96 1,22

2,65 4,51 3,54 65,99 13,10 3,82 1,01 6,76 2,26 1,22

3,00 5,11 4,01 73,99 14,70 3,80 1,03 7,61 2,56 1,22

4,75 7,67 6,02 105,90 21,10 3,71 1,11 11,09 3,84 1,20

100 50

2,00 3,65 2,87 58,15 11,60 3,98 1,34 9,24 2,52 1,58

2,25 4,35 3,41 68,55 13,70 3,96 1,36 10,94 3,00 1,58

2,65 5,04 3,95 78,60 15,70 3,94 1,38 12,59 3,48 1,58

3,00 5,71 4,48 88,29 17,60 3,92 1,40 14,20 3,94 1,57

4,75 8,63 6,77 127,50 25,40 3,84 1,48 20,89 5,84 1,55

127 50

2,00 4,17 3,27 101,30 15,90 4,92 1,19 9,94 2,61 1,54

2,25 4,97 3,90 119,60 18,80 4,90 1,20 11,78 3,10 1,53

2,65 5,76 4,52 137,50 21,60 4,88 1,22 13,57 3,59 1,53

3,00 6,53 5,13 154,80 24,30 4,86 1,24 15,32 4,08 1,53

4,75 9,91 7,78 225,90 35,50 4,77 1,32 22,66 6,16 1,51

150 50

2,00 4,60 3,61 149,90 19,90 5,70 1,08 10,42 2,66 1,50

2,25 5,49 4,31 177,40 23,60 5,68 1,10 12,35 3,17 1,49

2,65 6,37 5,00 204,10 27,20 5,65 1,12 14,24 3,67 1,49

3,00 7,23 5,68 230,10 30,60 5,63 1,13 16,08 4,16 1,49

4,75 11,01 8,64 338,00 45,00 5,54 1,21 23,84 6,30 1,47

200 50

2,00 5,55 4,39 299,30 29,90 7,33 0,91 11,20 2,74 1,41

2,25 6,63 5,20 354,90 35,40 7,31 0,93 13,28 3,26 1,41

2,65 7,70 6,04 409,30 40,90 7,28 0,95 15,32 3,78 1,41

3,00 8,75 6,87 462,40 46,20 7,26 0,96 17,31 4,29 1,40

4,75 13,39 10,51 686,20 68,60 7,15 1,04 25,76 6,51 1,38

Outras medidas e espessuras poderão ser fornecidas sob consulta.

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25/06/2016 Aços Continente

http://www.acoscontinente.com.br/secao/27/perfil­u­estrutural­­­simples 2/2

Matriz: Rodovia Curitiba | Quatro Barras, Nº 3851 ­ Umbará ­ Curitiba | Paraná ­ CEP 81.935­002Filial: Av. Papa João Paulo I, Nº 5831 ­ Bonsucesso ­ Guarulhos | São Paulo ­ CEP 07.170­350

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850

ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

BARRA REFORCO ROLDANA MOVEL

PESO:

SAE 1020A4

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:10

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

EDGES

DATAASSINATURA

BREAK SHARP

MATERIAL:

DEBUR AND

NOME

SE NÃO ESPECIFICADO:

DIMENSÕES EM MILÍMETROS

ACABAM. SUPERFÍCIE:

TOLERÂNCIAS:

LINEAR: ± 1

DES.

40

34

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M20

250 1

ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

BARRA ROSCADA 20 TRAVA TESOURA

PESO:

SAE 1020A4

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:2

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

EDGES

DATAASSINATURA

BREAK SHARP

MATERIAL:

DEBUR AND

NOME

SE NÃO ESPECIFICADO:

DIMENSÕES EM MILÍMETROS

ACABAM. SUPERFÍCIE:

TOLERÂNCIAS:

LINEAR:

DES.

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830

40

34

ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

BARRAS LATERAIS GUARDA CORPO PARTE BAIXO

PESO:

SAE 1020A4

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:10

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

EDGES

DATAASSINATURA

BREAK SHARP

MATERIAL:

DEBUR AND

NOME

SE NÃO ESPECIFICADO:

DIMENSÕES EM MILÍMETROS

ACABAM. SUPERFÍCIE:

TOLERÂNCIAS:

LINEAR: ± 1

DES.

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ANGULAR:

QUALID

MANUF.

APROV.

VERIF.

BASE CONTRA PESO

PESO:

SAE 1020A4

FOLHA 1 DE 1ESCALA:1:20

DES. Nº

TÍTULO:

REVISÃONÃO MUDAR A ESCALA DO DESENHOACABAMENTO:

EDGES

DATAASSINATURA

BREAK SHARP

MATERIAL:

DEBUR AND

NOME

SE NÃO ESPECIFICADO:

DIMENSÕES EM MILÍMETROS

ACABAM. SUPERFÍCIE:

TOLERÂNCIAS:

LINEAR: ± 1

DES.

100

94

1700