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UNIVERSIDADE SALVADOR - UNIFACSDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
DANIEL GOMES FREIRE DE CARVALHO
IAN ARAÚJO CAMÕES DE SENA
NATHÁLIA DANTAS CASTRO
ROBERTO TAVARES DE OLIVEIRA FILHO
STEAM – EQUIPE CIRN
Salvador2009
DANIEL GOMES FREIRE DE CARVALHO
IAN ARAÚJO CAMÕES DE SENA
NATHÁLIA DANTAS CASTRO
ROBERTO TAVARES DE OLIVEIRA FILHO
STEAM – EQUIPE CIRN
Relatório Técnico apresentado ao curso de graduação em Engenharia Mecânica, do Departamento de Engenharia e Arquitetura na Universidade Salvador – UNIFACS, como avaliação parcial do projeto interdisciplinar ARHTE.
Nome dos orientadores: Profª. Jaqueline Brito; Prof. Rafael de Araújo; Prof. Sérgio Ricardo; Prof. Targino Amorim.
Salvador2009
RESUMO
Este documento apresenta descrições detalhadas do processo de desenvolvimento do
protótipo do projeto ARHTE.
Optou-se por adaptar as normas adotadas no Congresso Brasileiro de Educação em
Engenharia (COBENGE 2004 à 2008) e Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT), buscando a sua padronização.
O projeto consiste na criação de um protótipo de máquina a vapor de tamanho reduzido
utilizando como “operador” a água. O aquecimento será feito através de resistência
elétrica, proporcionando um sistema sem poluição e a camara de pressão utilizada será
uma panela de pressão. Para evitar problemas ambientais, o vapor remanescente passará
por um condensador e, com isso, não permitirá a elevação da temperatura ambiente.
Palavras chave: Protótipo, Máquina a vapor, ABNT.
ABSTRACT
This document presents detailed instructions about the development of ARHTE's
project prototype.
It was decided to adapt the rules adopted in the “Congresso Brasileiro de Educação em
Engenharia” (COBENGE 2004 to 2008) and in the “Associação Brasileira de Normas
Técnicas” (ABNT), looking forward to its standardizing.
The project consist in the creation of a small-sized steam engine prototype which uses
water as its “operator”. The water heating will be made through electric resistors,
providing a non-polluter system and the pressure chamber used will be a pressure
cooker. To avoid environmental problems, the reminiscent steam will pass through a
condenser thereby it won’t allow an increase of room temperature.
Keywords: Prototype, Steam engine, ABNT.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Materiais utilizados e seus respectivos custos.................................................34Tabela 2: Outros materiais utilizados..............................................................................35
LISTA DE FIGURAS
Ilustração 1, VÁLVULA SOLENÓIDE,.........................................................................12Ilustração 2, PRESSOSTATO,........................................................................................13Ilustração 3, JOELHO 45º,..............................................................................................15Ilustração 4, JOELHO 90º,..............................................................................................15Ilustração 5, LUVA DE AÇO INOXDÁVEL,................................................................15Ilustração 6, GRÁFICO LEI DE FOURIER,..................................................................18Ilustração 7, STEAM,......................................................................................................19Ilustração 8, STEAM,......................................................................................................20Ilustração 9, TRANSISTORES,......................................................................................21Ilustração 10, PROTOBOARD,......................................................................................22Ilustração 11, LEDS,.......................................................................................................23Ilustração 12, GRÁFICO GERAÇÃO DE ENERGIA NO BRASIL,.............................31
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
ARHTE Arquimedes, Robert Hooke e Thomas EdisonKW/h Kilo Watts por Hora
C O2 Dióxido de CarbonoMW Mega WattsANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
CFC Cúbico de Faces CentradasF.E Fator de EmpacotamentoMPa Mega PascalkPa Kilo PascalΩ OhmV VoltP PotênciaSAD Sensor de Ataque DirecionalE EnergiakJ Kilo Joules
Águam Massac Calor EspecíficoQ Quantidade de CalorL Coeficiente de VaporizaçãoKg Quilogramask Condutibilidade TérmicaA Área da Secção Transversaldθ/dx Gradiente de Temperatura Dependente da Espessuraφ Fluxo de CalorF Forçap PressãoN NewtonsLED Light Emitting DiodeCOELBA Companhia Elétrica da BahiaNMA Núcleo de Mecânica AplicadaUNIFACS Universidade Salvador
SUMÁRIO
1 OBJETIVOS............................................................................................................9
1.1 Objetivo Geral.....................................................................................................91.2 Objetivos Específicos.........................................................................................9
2 JUSTIFICATIVA....................................................................................................9
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA........................................................................10
3.1 Estrutura............................................................................................................103.1.1 Fixação......................................................................................................103.1.2 Materiais....................................................................................................11
3.2 Características dos principais materiais utilizados...........................................123.2.1 Válvula Solenóide para Vapor...................................................................123.2.2 Pressostato.................................................................................................123.2.3 Pistão de Moto...........................................................................................133.2.4 Panela de Pressão......................................................................................133.2.5 Churrasqueira Elétrica...............................................................................143.2.6 Joelhos e Luvas..........................................................................................14
3.3 Funcionamento..................................................................................................153.4 Modelagem matemática....................................................................................173.5 Esquema mecânico...........................................................................................203.6 Diagrama Eletrônico.........................................................................................213.7 Consumo Energético.........................................................................................233.8 Algoritmo, Fluxograma ou código fonte..........................................................23
4 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES DA EQUIPE...........................................26
4.1 Cronograma previsto.........................................................................................264.2 Cronograma realizado.......................................................................................27
5 TÓPICOS DE EMPREENDEDORISMO (OPCIONAL PARA O 1º
SEMESTRE)..................................................................................................................28
5.1 Perfil da Equipe:...............................................................................................285.2 Descrição do Produto, Serviço ou Processo:....................................................295.3 Descrição do diferencial do produto, serviço ou processo:..............................295.4 Impacto Tecnológico:.......................................................................................295.5 Impacto Social:.................................................................................................305.6 Impacto Ambiental:..........................................................................................305.7 Descrição do Segmento de Mercado:...............................................................325.8 Análise da Concorrência:..................................................................................335.9 Promoção:.........................................................................................................33
6 CUSTO APROXIMADO PARA DESENVOLVIMENTO DO PROJETO....34
7 CONSIDERAÇõES FINAIS.................................................................................35
8 REFERÊNCIAS....................................................................................................36
9 ANEXOS................................................................................................................39
1 OBJETIVOS
1.1 Objetivo Geral
O desenvolvimento do protótipo da nossa equipe tem como objetivo a geração
não poluente de energia elétrica através de uma máquina a vapor que utiliza água como
operador e resistências elétricas como fonte de calor.
1.2 Objetivos Específicos
Estimular a produção de energia de maneira não agressiva ao meio
ambiente;
Compreender o funcionamento de uma máquina térmica e o porquê de
sua grande importância histórica;
Aplicar conceitos de física, cálculo, ciência dos materiais, mecânica
vetorial e resistência dos materiais adquiridos na sala de aula;
2 JUSTIFICATIVA
Hoje em dia, em plena época de agitação sobre impactos ambientais, o Brasil
tem mais usinas termoelétricas do que desejável. Apesar do fato que os investimentos
governamentais neste setor tenham sido cada vez menores, os preços relativamente
baixos do combustível e a estabilidade destes preços tornam este negócio
economicamente atrativo. É por isso que existem 49 projetos para a construção de novas
usinas deste tipo no país, o que mostra que elas ainda têm muita força aqui dentro,
mesmo que sua presença seja prejudicial para o a fauna e flora mundial.
O gás natural (usado como fonte de calor atual nas termoelétricas),
diferentemente do que é divulgado, não é uma energia limpa, e sim apenas um poluente
menos intenso do que petróleo. Com apenas duas horas de funcionamento de uma usina
termoelétrica são lançados na atmosfera 500 toneladas de CO2 , as quais demorarão,
estimadamente, 150 anos para se dissipar.
Embora o Brasil ainda tenha um baixo consumo de energia elétrica, a tendência
é que este passe de 400 KW/h para 1000 KW/h nos próximos 20 anos. Ou seja, será
exigido cada vez mais das termoelétricas, dando continuidade à poluição causada por
estas.
O que estamos propondo com a construção do protótipo a ser descrito neste
documento é uma máquina térmica de funcionamento muito semelhante ao das
máquinas usadas nas termoelétricas, com uma grande e marcante diferença: a fonte de
calor deixa de ser um gás poluente e passa a ser resistência elétrica. Dessa maneira, a
demanda por energia seria suprida, sem agressão ao meio ambiente.
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Para a construção de um bom protótipo e para que este funcione perfeitamente, é
de demasiada importância que seja feito um estudo aprofundado de todos os conceitos
teóricos que giram em torno dele. É devido a esta grande importânica que a
fundamentação teórica encontrada neste documento foi baseada nos conceitos
concedidos nas obras de mestres e doutores de renome internacional além de fontes
consideravelmente seguras, para que a probabilidade de falhas fossem mínimas,
produzindo assim um excelente rendimento.
3.1 Estrutura
3.1.1 Fixação
A fixação total da Steam será feita através de processos de soldagem na panela e
nos tubos conectores, já que era mecanicamente inviável a utilização de porcas e
parafusos. Como dois tipos diferentes de materiais serão soldados (alumínio e aço SAE
1010), a solda usada para cada um deverá ser específica para serem evitadas falhas e
rupturas.
A soldagem do alumínio é uma das mais delicadas e necessita ser realizada com
bastante cuidado. Isso deve-se ao fato de o alumínio ser um metal relativamente macio e
essa característica torna a sua soldagem mais difícil. Além disso, deve-se fazer uma
limpeza superficial no alumínio, para retirar impurezas e oxidações, pois, por exemplo,
a presença do óxido de alumínio torna praticamente impossível a soldagem deste
material.
Já no caso do SAE 1010 (C<0,05%), ou seja, um aço doce, a soldagem torna-se
bem mais simples, visto que quanto menor for o índice de carbono do material, mais
fácil será sua soldagem. Porém, ao ser soldado, o aço costuma perder parte de suas
propriedades mecânicas, principalmente sua resistência e sua dureza.
3.1.2 Materiais
Aço Carbono
O aço carbono é um metal formado de ferro e carbono, que é uma impureza
intercistial, que apresenta uma estrutura cristalina do tipo CCC (Cúbica de Corpo
Centrada). O aço carbono leve, tem um teor de carbono bastante baixo, o que o torna
apropriado para a sua aplicabilidade em peças estruturais que exijam boa soldabilidade,
usinabilidade, baixa solicitação mecânica e submetidas à pressão combinada ou não
com elevadas temperaturas.
O aço de baixo carbono tem uma combinação ideal de propriedades mecânicas e
como é um material homogêneo, pode ser laminado, forjado, estampado, estriado e suas
propriedades podem ainda ser modificadas.
Além dessa excelente combinação de propriedades mecânicas, o aço tem um
conjunto de propriedades física que deixam pouco a desejar, desde um boa
condutibilidade térmica a propriedades magnéticas. Porém, dentre todas as suas
propriedades físicas, a que mais se sobre sai é o seu coeficiente de expansão térmica,
pois o aço quando aquecido cresce em suas três dimensões, ajudando assim na hora da
soldagem deste material.
Alumínio
O alumínio é um metal cristalino de estrutura CFC (Cúbico de Faces Centradas)
que possui um acombinção única de propriedades mecânicas e física que o tornam em
um material extremamente versátil e muito utilizado. Além de ser leve e bastante
resistente, o alumínio possui a grande vantagem de ser um material reciclável,
característica bastante importante atualmente.
Uma das características do alumínio que é mais conhecida é o fato de ele, no
momento que entra em contanto com o oxigênio, forma uma camada superficial de
óxido de alumínio, que é altamente resistente e torna este metal muito resistente a
corrosão.
Puro, o alumínio tem propriedades mecânicas limitadas, porém ao formar
amálgamas com outros materiais, como cobre, magnésio e manganês ele torna-se muito
resistente e é até utilizado em aplicações industriais.
3.2 Características dos principais materiais utilizados
3.2.1 Válvula Solenóide para Vapor
Para que a pressão dentro da panela fosse mantida até que a pressão desejada
fosse alcançada, foi utilizada uma válvula solenóide (também conhecida como
electroválvula ou válvula de acionamento elétrico) com tensão nominal de 12 volts
(CC), normalmente fechada, com rosca de ligação de ½” e que suporta uma pressão
máxima de 5000 kPa.
Figura 1, VÁLVULA SOLENÓIDE,FONTE: http://docs.google.com/gview?
a=v&pid=gmail&attid=0.1&thid=1246867f637c3dab&mt=application%2Fpdf&url=http%3A%2F%2Fmail.google.com%2Fmail%2F%3Fui%3D2%26ik%3Dbe733e9cb7%26view%3Datt%26th
%3D1246867f637c3dab%26attid%3D0.1%26disp%3Dattd%26realattid%3D
Essa válvula funciona através da passagem de corrente elétrica pelo fio de uma
bobina, gerando assim uma força eletromagnética em seu núcleo e fazendo com que este
se desloque dentro de um carretel (peça cilíndrica com ranhuras radiais). Quando, por
sua vez, o carretel é deslocado, ele abre ou fecha passagens para o fluido, determinando
assim o caminho percorrido por este.
3.2.2 Pressostato
O pressostato acoplado ao pressurizador da Steam é um modelo com tensão
nominal de 42 V (CC) e que pesa apenas 60 g. Este aparelho suporta uma pressão
máxima na faixa de 500 psi e temperaturas de até 130ºC.
O funcionamento do pressostato é simples. Ao receber um sinal de pressão, o
pressostato o compara com uma escala interna própria. Após essa comparação, efetua-se
o ligamento ou desligamento do seu relê interno.
Ilustração 2, PRESSOSTATO,FONTE: http://www.hygro-therm.com.br/pressostatos/47.htm
No caso do nosso projeto, o pressostato atuara em conjunto com a válvula
solenóide. Ao captar a pressão pré-estabelecida para a máquina a válvula será aberta,
permitindo que seja iniciado o funcionamento do protótipo. Quando a pressão for
reduzida a uma mínima também pré-estabelecida a válvula fechará, impedindo a
passagem de vapor e deixando o sistema fechado para que seja recuperada a sua pressão
de funcionamento.
3.2.3 Pistão de Moto
O pistão que dará início a todo o movimento da máquina Steam é uma pistão de
moto de motor quatro tempos, com diâmetro de 53,5 mm, altura de 36 mm e peso igual
a 300g.
Esta peça é basicamente a essência do funcionamento correto da máquina: sem
ela com medidas uniformes e em perfeito estado, o movimento dos eixos seria
comprometido, e a geração de energia seria deficiente.
A foto do pistão utilizado no protótipo aqui descrito segue em anexo a este
relatório.
3.2.4 Panela de Pressão
Como pressurizador do vapor d’água, utilizamos uma panela de pressão feita em
alumínio com capacidade de 4,5 L e que suporta uma variação de pressão de até 83 kPa.
O funcionamento de uma panela de pressão é bastante simples: o acúmulo de
vapor dentro do recipiente gera um aumento da pressão interna, o que dificulta a
ebulição da água, que termina acontecendo a temperaturas mais altas, geralmente entre
110 e 120 ºC.
A válvula de alívio que é posicionada no topo da panela tem como função não
deixar que a pressão interna ultrapasse um valor pré-determinado. O que acontece é:
quando a força causada pela pressão (que atua sobre a área inferior da válvula) é maior
que o peso da própria, ela é empurrada para cima, deixando que parte do vapor escape
até que o sistema volte ao equilíbrio.
Entretanto, na Steam a válvula de alívio será substituída pela válvula solenóide
previamente mencionada, devido ao fato de ela não chegar a pressão que desejada pela
equipe.
3.2.5 Churrasqueira Elétrica
Para o aquecimento do sistema foi adquirida uma churrasqueira elétrica que
possui uma resistência de 12 Ω e uma potência de 1200 W.
É neste aparelho doméstico comum que foi baseado o grande diferencial do
protótipo aqui descrito: a geração de energia térmica de maneira limpa, não sendo
assim, prejudicial ao meio ambiente.
3.2.6 Joelhos e Luvas
Para que fosse possível fazer conexões entre os tubos por onde o vapor iria
passar, fez-se necessária a utilização de luvas e joelhos de eletrodutos rígidos feitos de
aço carbono leve.
Essas são peças geralmente utilizadas em instalações e tubulações de água, que
servem como condutor de fluidos. Podem ser feitos de diversos materiais. Exemplo:
Teflon, PVC, ferro, aço, etc.
Os joelhos são peças curvas, podendo serem encontrados em angulações de 45 e
90°. Na Steam, para que a montagem fosse simplificada, foram utilizados joelhos com
angulação de 90°.
Já as luvas, são peças retas, podendo guiar o fluido em somente uma direção.
Ilustração 3, JOELHO 45º,
FONTE: http://www.ivopenz.com.br/upload/product/n_joelho45_p.jpg
Ilustração 4, JOELHO 90º,
FONTE: http://www.acquafort.com.br/joelho_90_sol.jpg
Ilustração 5, LUVA DE AÇO INOXDÁVEL, FONTE: http://img403.imageshack.us/i/luvainoxjw4.jpg/
3.3 Funcionamento
O príncipio de funcionamneto da Steam está longe de ser complexo, logo a sua
compreensão torna-se bastante simples. Ela é operada como qualquer outra máquina
térmica, transformando a energia mecânica produzida pela passagem de vapor em
energia elétrica. Porém, o aquecimento, ao invés de ser realizado através da queima de
um combustível fossíl, é provocado pela resistência elétrica da churrasqueira, sendo
assim o grande diferencial deste protótipo.
Para dar início a operação, a churrasqueira elétrica deve ser ligada a uma
tomada com tensão de 120 V. Com a passagem de corrente elétrica, há liberação de
calor, que passa a ser transmitido diretamente para a panela de pressão, que deve estar
em cima da bandeja da churrasqueira. Devido a essa transferência de calor, a água
começa a ser aquecida, entrando em ebulição por volta de 110 ºC e, como a fonte de
calor não é cessada, o vapor produzido passa a se acumular dentro da panela, já que a
mesma, no momento, consiste em um sistema fechado.
A válvula solenóide, fixada logo no início do tubo, é quem determina se esse
sistema é aberto ou fechado. Enquanto a pressão na panela, que é medida pelo
pressostato que está acoplada na mesma, não chegar a pressão desejada, ou seja, não
alcançar 75 kPa, ela continuará impedindo a passagem do vapor (sistema fechado).
Contudo, ao ser alcançada a pressão de 75 kPa a válvula será aberta, permitindo que o
vapor escape da panela em diração aos outros compartimentos da Steam (sistema
aberto).
Ao sair da panela, este vapor passa primeiro por um compartimento superior,
onde é encontrado um pequeno tarugo de alumínio. Este tarugo é o componente da
máquina que regula a entrada e a saída do vapor da camâra do pistão (compartimento
inferior), sendo essencial para o funcionamento perfeito do protótipo.Ao ter a sua
entrada liberada para o compartimento inferior, o vapor empurra o pistão, fazendo ele se
deslocar.
Como o pistão está acoplado a um sistema de eixos móveis, ao se movimentar,
esses eixos são movimentados também, fazendo com que a roda que se encontra do lado
de fora do sistema inicie seu movimento, sendo capaz assim de produzir energia
elétrica.
Para completar a operação, o vapor é liberado para um ambiente externo através
de uma outra tubulação acoplada no sistema.
3.4 Modelagem matemática
Energia total e Quantidade de Calor
A energia total fornecida pela resistência elétrica para o sistema pode ser
calculada através da potência da resistência e do tempo necessário para que a válvula
solenóide seja aberta, ou seja, o tempo necessário para que a variação de pressão na
panela seja igual a 75 kPa. Este tempo foi definido na prática por métodos
experimentais e equivale a aproximadamente 18 minutos (1080 segundos) e a potência é
fornecida pelo fabricante da churrasqueira, sendo igual a 1200 W. Assim, através da
equação:
P= Et (1)
, temos que a energia total é igual a 1296 kJ. No protótipo aqui descrito, essa energia
total representa a quantidade de calor recebida pelo sistema, pois consideramos o nosso
sistema como sendo um sistema isolado e por isso as trocas de calor com o meio externo
são desconsideradas.
A quantidade de calor de um corpo é a grandeza física que define a energia
térmica que transitou para outro corpo ou mudou de natureza. Se não houver mudança
de estado físico, tendo somente mudança na temperatura durante o trânsito de calor,
essa quantidade de calor é chamada de sensível. Caso haja mudança de estado físico,
sem mudança de temperatura, essa quantidade de calor é chamada de latente.
QS H 2 O=mH 2O . c H2 O . ∆ θ (2)
QS Al=mAl . c Al .∆ θ (3)
Através destas fórmulas, considerando que as massas, os calores específicos e a
variação de temperatura (Δθ=90 K ) são valores que temos, podemos encontrar que
QSH 2 O=759,24 kJ e QS Al=20,196 kJ . Considerando que a energia restante foi responsável pela mudança de estado
físico da água, temos:
QLH2 O=E−¿ QS H 2 O−Q S Al (4)
Com esse valor, podemos calcular a massa de água que foi vaporizada, através
da seguinte fórmula:
QLH2 O=mH 2 O . LH 2 O (5)
Assim, substituindo (4) em (5), temos mH 2 O=0,229 kg .
Fluxo de Calor
A Lei de Fourier, definida pela equação:
ϕ=−k . A . dθdx (6)
nos fornece o fluxo de calor (ϕ) do material, que é diretamente relacionada com o
fenômeno de transmissão de calor chamado condução.
Ilustração 6, GRÁFICO LEI DE FOURIER,FONTE: http://www.fisica.ufs.br/CorpoDocente/egsantana/transporte/conduccion/conduccion.htm
Sabendo-se que k Al=237 Js .m. K e que A=0,0315 m2, temos que
ϕ=223,97 kJ /s .
Força, acelerações e velocidade
Considerando o nosso sistema como massa de controle, ou seja, um sistema
fechado, podemos utilizar o Princípio de Pascal para o cálculo da força atuante sobre o
pistão.
p= FA (7)
Constatando que APISTÃO=2,248 x 1 0−3m2 e que a pressão de trabalho da Steam é
75 kPa, encontramos que F= 168,6 N.
Observando a Ilustração 7 e tendo conhecimento de que a força é transmitida
uniformemente do pistão para o seu respectivo eixo, fica visível a necessidade de
decomposição de força para o cálculo das forças resultantes do eixo acoplado na roda.
Ilustração 7, STEAM, FONTE: Desconhecida.
F x=F .cos34 ° (8)
F y=F . sen 34 ° (9)
Como já possuimos o valor de F, chegamos a F x=139,78 N e F y=94,28 N .
Fazendo uma análise mais detalhada, podemos também chegar a valor
aproximado das acelerações tangencial e centrípeta e da velocidade final da roda.
F y=m .aCP (10)
F x=m . aT (11)
aCP=v2
R (12)
Substituindo (10) em (12), ficaremos com os seguintes valores: aCP=62,85m / s2,
aT=93,18 m/ s2, v=1,513 m/s.
Trabalho Resultante
Pelo teorema da variação da energia cinética podemos obter o trabalho gerado
pelo movimento da roda:
∆ K=W (13)
Assim, chegamos a um valor de W=1,72 J.
3.5 Esquema mecânico
A Steam é constituída por uma churrasqueira elétrica que usa resistência elétrica
como fonte de aquecimento de água em uma panela de pressão. Essa pressão é
controlada por um sistema eletrônico contendo: uma válvula solenóide e um pressostato
ligados a um computador para acionamento de abertura e fechamento da válvula. Toda a
tubulação é feita de aço carbono SAE 1010, o pistão é de uma moto 125 cilindradas e as
conecções foram feitas através de solda.
Ilustração 8, STEAM, FONTE: Desconhecida (Modificada).
3.6 Diagrama Eletrônico
Transistor
O nome vem do termo “tranfer resistor”, como era chamado por seus inventores.
A função do transistor é amplificar sinais eletrônicos. Desde sua invenção em 1948, o
transistor vem sendo muito utilizado por sua aplicação e facilidade de fabricação, assim
como o baixo custo. Atualmente, é praticamente impossível encontrar circuitos
integrados sem centenas ou milhares de transistores.
O transistor não é nada mais do que um diodo com três camadas, ao invés de
duas. Assemelha-se a dois diodos em direções contrárias. Dessa maneira, o transistor
pode bloquear a corrente nas duas direções, assim dando ao transistor a aplicação de um
interruptor de corrente.
Ilustração 9, TRANSISTORES, FONTE:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Electronic_component_transistors.jpg
Amplificador de Voltagem
Os amplificadores de voltagem funcionam da seguinte maneira: quando a
corrente de entrada flui, a base do terminal, que tem uma carga positiva, atrai os elétrons
para si, liberando algumas lacunas e diminuindo as zonas de depleção. Por isso, a carga
se move do emissor para o coletor e o transistor se torna mais condutivo. Dessa
maneira, a corrente varia e a voltagem pode ser amplificada.
Protoboard
A protoboard, também conhecida como matriz de contato, é uma placa com
inúmeros furos e conexões que permite a montagem de circuitos. O diferencial das
matrizes de contato se comparadas aos circuitos eletrônicos tradicionais, é a não
utilização da solda, facilitando a montagem do circuito. As protoboards variam de 800 a
6000 furos e geralmente suportam correntes de 1A a 3A.
A superfície com os orifícios é feita de plástico e por baixo se entrelaçam
conexões de metal que interligam os componentes inseridos na placa.
Ilustração 10, PROTOBOARD, FONTE: http://www.ppgia.pucpr.br/~santin/ee/2005/3s/2/sensor_alarme_protoboard.JPG
LED
LED é uma sigla para as palavras em inglês “Light Emitting Diode”, ou diodo
emissor de luz. O LED é um diodo semicondutor que emite luz quando energizado. A
vantagem dos LEDs sobre as lâmpadas é a sua fácil ajustabilidade em um circuito
elétrico, a inexistência de filamentos que se queimam, o baixo índice de aquecimento e
a durabilidade, que é a mesma de um transistor padrão.
A variação entre diferentes materiais na fabricação dos LEDs concede aos
mesmos várias possibilidades de cores. Os LEDs podem ser utilizados em conjunto para
formar imagens, sendo assim utilizados em telões e mais recentemente em televisores.
Também são utilizados de diversas outras maneiras, como mostrar se um aparelho está
ligado, em semáforos, relógios, painéis de instrumentos e lâmpadas mais duráveis do
que as tradicionais.
Ilustração 11, LEDS,
FONTE: http://troniquices.files.wordpress.com/2007/10/leds.jpg
3.7 Consumo Energético
O consumo energético da Steam é dado, basicamente pelo consumo da
churrasqueira elétrica, que gira em torno de 1,2 kW/h, o que na cidade de Salvador,
geraria um custo de R$ 0,443568 por hora, segundo os dados fornecidos pela COELBA.
Considerando que a atividade da máquina é a de produção de energia, o gasto de
energia acaba sendo quase desprezível.
3.8 Algoritmo, Fluxograma ou código fonte.
O módulo computacional executa sobre um processador de uso genérico, em
particular para este projeto, um PC; e é responsável, junto com os módulos de aquisição
de dados e de atuação, pelo controle em malha fechada do artefato de geração de
energia mecânica.
O valor de pressão é lido pelo sensor, tratado pelo módulo de aquisição de dados
e disponibilizado para o algoritmo de controle. Em seguida, o módulo computacional
verifica se existe a necessidade da abertura da válvula e, se for o caso, envia um
comando para o módulo de atuação, que trata de abrir a válvula, reduzindo a pressão da
caldeira e produzindo energia mecânica.
O interfaceamento do módulo computacional com os módulos de aquisição de
dados e de atuação se dará através da porta paralela do computador.
A seguir, a descrição em português estruturado do algoritmo.
Algoritmo:
Em linhas gerais, o algoritmo é bastante simples e trata-se de um laço em espera
ocupada, representando um controle em malha fechada da variável física pressão. O
detalhamento do algoritmo é apresentado abaixo.
O algoritmo utiliza três variáveis localmente declaradas. A variável set_point
armazena o valor a partir do qual, o módulo de controle deve atuar abrindo a válvula e
reduzindo a pressão na caldeira, a variável valor_entrada irá conter o valor lido da porta
paralela. Por sua vez, a variável inteira pressão guardará o último valor de pressão lido
e, finalmente, valor_saida armazenará o valor a ser enviado para a porta paralela em
caso de atuação. declaração de variáveis:
set_point : inteiro; valor_entrada : inteiro; valor_saida : inteiro; pressao : inteiro;
O algoritmo inicia com a leitura do valor que deve disparar a atuação do módulo
de controle. Este valor é atribuído à variável set_point. set_point := lerInteiro();
Em seguida, um laço de controle será mantido infinitamente.Enquanto (verdadeiro) façainicio valor_entrada = lerPortaParalela(); pressao = extrairValorPressao(valor_entrada); if(pressao >= set_point) inicio inserirComandoAtuacao(valor_saida); enviarPortaParalela(valor_saida); fimfim
Neste laço, um conjunto de bits é lido da porta paralela e armazenado na variável
valor_entrada. Em seguida, através de operadores bit a bit, o valor da pressão fornecida
pelo módulo de aquisição de dados é extraído e armazenado na variável pressão. A
instrução de seleção verifica se a pressão supera ou ao menos iguala o set point
previamente informado e, se for este o caso, o comando de abertura da válvula é
inserido, também através de operadores bitwise, numa palavra que será escrita na porta
paralela. Este comando propiciará a abertura da válvula pelo módulo de atuação.
4 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES DA EQUIPE
4.1 Cronograma previsto
CRONOGRAMA PREVISTO
EQUIPE C.I.R.N
2009.2
DATA ATIVIDADES
27-AgoDefinição do protótipo a ser construído, do nome da equipe e
inscrição no projeto.
4-Set 1ª reunião da equipe (seleção dos materiais a serem utilizado,
criação do blog, definição do modelo 3D).
15-Set Visita a ferro-velho para procura de peças (2ª reunião).
21-SetMudanças no blog, postagem de documentos, início das
pesquisas sobre as peças utilizadas.
22-Set3ª reunião da equipe (compra do pressurizador e da fonte de
calor).
25-SetCompra de tubos, eixos, niples, flanges, parafusos e porcas e
início da digitação do relatório.
29-Set 1º encontro no NMA para início da construção (4ª reunião).
1-Out 2º encontro no NMA (5ª reunião).
5-Out 3º encontro no NMA (6ª reunião).
7-Out 4º encontro no NMA (7ª reunião).
15-Out 7º encontro no NMA (10ª reunião).
19-Out 8º encontro no NMA (11ª reunião).
21-Out 9º encontro no NMA (12ª reunião).
19-Nov a 25-
Nov
Prazo para entrega do relatório e confecção do slide show (13ª e
14ª reuniões).
2-Nov Finalização do protótipo e ensaio da apresentação (15ª reunião).
3-Nov ou 4-
NovApresentação do protótipo.
4.2 Cronograma realizado
CRONOGRAMA REALIZADOEQUIPE C.I.R.N
2009.2
DATA ATIVIDADES
27-Ago Definição do protótipo a ser construído, do nome da equipe e inscrição no projeto.
4-Set 1ª Reunião da equipe (debate sobre a estrutura do protótipo e criação do blog e logo da equipe).
15-SetVisita a ferro-velho para procura de peças (2ª
reunião).
21-Set Mudanças no blog, postagem de documentos, início das pesquisas sobre as peças utilizadas.
22-SetEncontro com o professor Targino Amorim e 3ª
reunião da equipe (compra do pressurizador e busca por um novo anel de segmento para o pistão).
24-Set Início do desenvolvimento do relatório.
28-Set 2ª Postagem no blog.
29-Set
Visita a Rua Barão de Cotegipe com reserva de materiais na loja PSM e encontro no Salvador Shopping para debate sobre a programação (4ª
reunião).
30-Set
Encontro com a professora Jaqueline Brito para debate sobre dimensões e modelagem matemática do protótipo, encontro com o professor Rafael de Araújo
e retirada do material reservado na PSM.
1-Out1º Encontro no NMA (5ª reunião) e compra do anel
de segmento do pistão na loja Moto Preço (Barbalho).
2-Out 4ª Postagem no blog, criação da planilha de custos, finalização da parte introdutória do relatório.
9-Out Busca por tarugo de Teflon e Chapas de Alumínio.
16-Out Reunião com a Professora Jaqueline Brito e debate sobre divisão de tarefas.
17-Out 5ª postagem no blog e desenvolvimento do relatório (6ª reunião).
18-Out Desenvolvimento do relatório.
19-Out Desenvolvimento do relatório.
21-Out Conclusão do relatório.
19-Nov a 25-Nov Encadernação e entrega do relatório e visita ao torneiro.
5 TÓPICOS DE EMPREENDEDORISMO (OPCIONAL PARA O 1º SEMESTRE)
5.1 Perfil da Equipe:
Daniel Gomes Freire de Carvalho é graduando em Engenharia
Mecânica, pela Universidade Salvador, tem curso de inglês
incompleto e mini-cursos de confecção de placa de circuito
impresso e corrosão de petróleo, também pela Universidade
Salvador.
Ian Araújo Camões de Sena é estudante do 4º Semestre de
Engenharia Mecânica na Universidade Salvador. Possui curso de
AutoCAD 2D e 3D. É fluente em inglês com conhecimento
intermediário em francês e alemão.
Nathália Dantas Castro é estudante de Engenharia Mecânica da
Universidade Salvador, com conclusão prevista para 2012. Com
inglês fluente e espanhol básico, está buscando sua formação em
alemão pelo curso de extensão fornecido pela Universidade Federal
da Bahia. Tem curso de AUTOCAD 2D e possui experiência no
pacote Office.
Roberto Tavares de Oliveira Filho, 21 anos, é estudante da
Universidade Salvador, cursando atualmente o quinto semestre
em Engenharia Mecânica. Possui fluência na lingua inglesa e
conhecimentos básicos em espanhol. Trabalhou meio período,
durante meio semestre no SENAI CIMATEC em pesquisa,
juntamente com a marinha, relativa aos efeitos do biodiesel em
motores navais. Fez curso de AUTOCAD 2D e tem experiência
no pacote office.
5.2 Descrição do Produto, Serviço ou Processo:
A máquina térmica desenvolvida nesse projeto propõe o fornecimento de
energia elétrica, de forma limpa e principalmente, a baixo custo. Por ser fabricada com
material barato, porém apropriado, e utilizando água como operante, sua utilização
mostra-se relativamente eficaz quanto ao seu uso em pequenas gerações de energia.
Locais fechados e com demandas de energia se encaixam perfeitamente com o uso da
máquina.
5.3 Descrição do diferencial do produto, serviço ou processo:
Diferentemente das máquinas térmicas utilizadas nas usinas termoelétricas que
estão atualmente em funcionamento, a Steam traz um diferencial essencial para a sua
instalação em pleno século XXI: uma fonte de calor não poluente. Ou seja, o nosso
protótipo não contribui para o agravamento do efeito estufa e nem para a formação de
chuva ácida. Além disso, por utilizar um condensador para resfriamento do vapor
d’água, não proporciona elevação da temperatura ambiental.
5.4 Impacto Tecnológico:
Não se aplica.
5.5 Impacto Social:
A falta de emprego no Brasil é hoje uma das principais preocupações de âmbito
social. Com emprego e renda, o cidadão brasileiro teria um melhor acesso à saúde,
educação e, conseqüentemente, a uma melhor qualidade de vida. Porém, muitas das
vagas hoje disponíveis requerem mão de obra qualificada, a qual ainda é muito precária
no país devido, principalmente, à baixa escolaridade de grande parte de sua população.
Com essa imensa demanda de qualificação, trabalhadores que antes não
possuíam nenhum tipo de instrução e, muitas vezes, nem mesmo algum grau de
escolaridade são estimulados a iniciar cursos técnicos e/ou profissionalizantes para que
a sua inserção no mercado de trabalho seja possível. Logo, eles passam a compreender
muito mais, não só sobre a sua área de atuação, mas também sobre questões como
higiene, segurança e boas maneiras, o que, aos poucos, vai melhorando a qualidade de
vida deles e de suas famílias.
Com a implantação da Steam para a geração de energia elétrica, é necessário que
haja uma mão de obra suficientemente qualificada para o seu manuseio. Por isso, os
funcionários que trabalharão com esta máquina devem antes passar por um processo
profissionalizante, desencadeando assim, todos os benefícios descritos acima.
5.6 Impacto Ambiental:
Desde a década de 70, com o crescente aumento da demanda de energia elétrica
mundial, vem se observando um crescimento dos níveis de degradação ambiental. Isso
vem ocorrendo devido à emissão de gases poluentes que contribuem para a degradação
da camada de ozônio, para a formação de chuva ácida, para o agravamento do efeito
estufa e para a elevação da temperatura de rios e lagos. Entretanto, apesar de índices
cada vez mais assustadores, as atitudes tomadas para combater esta destruição pouco
significam perto da poluição que continua sendo produzida.
Antes considerado um combustível dispensável e desperdiçado, hoje em dia o
gás natural tem exercido um papel importante nas residências, no comércio, nas
industriais e nas usinas termoelétricas, lado a lado com o carvão. Apesar de não serem
as principais fontes de energia do Brasil (como mostrado na Ilustração 13), juntos, esses
dois combustíveis lançam, com seu uso nas termoelétricas, 500 toneladas CO2 na
atmosfera com apenas 2 horas de funcionamento.
Outro grave problema ambiental produzido pelas termoelétricas é a elevação da
temperatura ambiente e da temperatura de rios e lagos. A primeira acontece devido à
grande geração de calor dentro da usina, que, apesar de usufruir de imensas torres de
resfriamento, não consegue conter parte da energia gerada, a qual se dissipa na forma de
calor. A segunda por sua vez, acontece devido ao fato de as usinas termoelétricas serem
instaladas próximas a rios e lagos por necessidade de diminuírem o custo da energia
produzida através de um sistema fechado de reposição de água. Isto é: a água aquecida
pela queima dos combustíveis é retirada de um rio ou lago próximo e posteriormente
devolvida em uma temperatura mais elevada. Essa elevação na temperatura da água faz
com que o oxigênio dissolvido nela escape, dificultando, e muitas vezes eliminando, as
formas de vida ali presente.
Ilustração 12, GRÁFICO GERAÇÃO DE ENERGIA NO BRASIL, FONTE: www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap6.pdf
Sabendo que a tendência é que a demanda de energia nacional cresça e buscando
extinguir a destruição do meio ambiente, a Steam propõe ao mercado a geração de
energia elétrica de maneira limpa, ou seja, dispensando a queima de combustíveis
fósseis e utilizando aquecimento através de resistências elétricas. Além disso, por
utilizar um condensador na sua saída de vapor, este protótipo não contribui para a
elevação da temperatura ambiente.
5.7 Descrição do Segmento de Mercado:
Para a Steam, o principal mercado alvo seriam as usinas termoelétricas
espalhadas pelos país, que precisem ter uma fonte geradora auxiliar que não promova a
agressão do ambiente. Como os impactos ambientais são assuntos de grande
importância atualmente, estima-se que, a maioria deste tipo de usina desenvolva um
grande interesse por esse protótipo. Porém, o Brasil apresenta um cenário não-uniforme
quanto à distribuição de termoelétricas pelo país. A maioria delas está, o concentrada no
sudeste do país, sendo encontradas principalmente no estado de São Paulo que dificulta
a venda inicial da máquina.
Fazendo uma análise do mercado alvo que se encontra na Bahia, percebe-se que
a Steam não pode contar tanto com a sua popularização única e exclusivamente aqui
dentro. Isso se deve ao fato de o estado possuir apenas duas termoelétricas: a
Termobahia, com potência de 460 MW, que fica localizada na cidade de São Francisco
do Conde e a Usina Termoelétrica de Camaçari, que possui potência de 362 MW e pode
ser encontrada no município de Dias D’Ávila.
Por encontrar esse número reduzido de possíveis clientes locais, para que a
inserção da Steam no mercado seja realizada com sucesso, é necessário não esquecer as
usinas de outros estados do Nordeste, que no total são sete. A Usina Termoelétrica de
Sergipe (90 MW, Barra dos Coqueiros, SE), a Termoalagoas (120 MW,Messias, AL), a
Termopernambuco (460 MW, Ipojuca) e a Bongí (213 MW, Recife) no estado de
Pernambuco, a UTE Paraíba (150 MW, Conde, PB), a Usina Termoelétrica do Vale do
Açu (240 MW, Alto do Rodrigues, RN) e a Dunas (250 MW,São Gonçalo do
Amarante) representam, para a equipe CIRN, um imenso potencial para se tornarem
possíveis compradores do nosso produto.
Já nas regiões Norte, Centro – Oeste, Sudeste e Sul, existem um total de 43 (até
2007, dado fornecido pela ANEEL) potenciais consumidores, destacando-se a grande
concentração de usinas dos estados de São Paulo, Minas Gerais e Paraná.
Este mercado da Steam, que é responsável por 14,68% da energia produzida no
Brasil, ficando atrás somente das usinas hidroelétricas, já bastante extenso e continua se
expandindo. Atualmente, existem 52 termoelétricas em construção, e mais 82 que estão
outorgadas. Ou seja, a Steam está pretendendo entrar em um mercado em que terá
inúmeras possibilidades de se estabelecer, um ponto que é bastante positivo para a
continuidade do desenvolvimento desta máquina.
5.8 Análise da Concorrência:
Para o tipo de mercado no qual se pretende inserir a Steam, a concorrência é
composta de um pequeno número de empresas, todas elas internacionais, que vendem
equipamentos de grande porte como turbinas e caldeiras para as termoelétricas
brasileiras.
A mais conhecida de todas é a Turbodyne Corporation, uma empresa que fica
situada na cidade de Houston no Texas, EUA. Ela é especializada na produção de
turbogeradores (equipamentos com turbina e gerador que transformam a energia
mecânica gerada pela passagem do vapor em energia elétrica), que são conhecidos por
sua alta eficiência e durabilidade, e possui equipamentos em quase todas as
termoelétricas do país.
Quanto à presença nas usinas brasileiras, podemos destacar a também americana
Alstom Power, considerada a número um do mundo em matéria de geração de energia,
que além de produzir máquinas geradoras, oferece para seus clientes serviços como
transporte, manutenção e operação de máquinas, manutenção, controle de qualidade do
ar, dentre outros.
5.9 Promoção:
Uma boa propaganda é aquela que consegue atingir o público alvo. Por isso,
para que a Steam consiga chegar até as termoelétricas, a divulgação que se pretende
fazer, inicialmente, é através do contato direto, via e-mail, entre os membros da equipe
CIRN e os diretores de algumas usinas do Nordeste. Assim, será possível que as usinas
mais próximas conheçam o protótipo que foi desenvolvido pelas informações que serão
dadas e que também podem ser encontradas no blog da equipe CIRN.
Quando a Steam conseguir ser inserida no seu mercado alvo, e com o valor
arrecadado pelas primeiras vendas, é possível que haja a contratação de representantes
que destinem seu tempo a visitar as usinas de outras regiões do país, levando consigo
um catálogo que tenha as informações técnicas do protótipo, buscando uma
formalização maior deste negócio.
6 CUSTO APROXIMADO PARA DESENVOLVIMENTO DO PROJETO
Tabela 1: Materiais utilizados e seus respectivos custos
PLANILHA DE CUSTOS
EQUIPE C.I.R.N
2009.2
MATERIAL QUANTIDADE PREÇO
UNITÁRIO (R$)
DESCONTO (R$) TOTAL (R$)
1 Panela de Pressão Rochedo 4,5L 1 R$ 59,90 R$ - R$ 59,90
2Eletroducto aço-carbono leve de
1/2"3 R$ 5,00 R$ 1,00 R$ 14,00
3Curva de Eletroducto aço-carbono
leve de 1/2" x 90°3 R$ 4,00 R$ - R$ 12,00
4Luva de Eletroducto aço-carbono
leve de 1/2"4 R$ 1,00 R$ - R$ 4,00
5 Tubo de aço-carbono 1 R$ 7,00 R$ - R$ 7,00
6 Niki Rings Set 1 R$ 25,00 R$ 2,00 R$ 23,00
# TOTAIS 13 R$ 101,90 R$ 3,00 R$ 119,90
Tabela 2: Outros materiais utilizados
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os objetivos iniciais do projeto foram, em parte obtidos. A Steam foi um
equipamento de custo consideravelmente baixo, está dentro das especificações
previamente definidas e possui um controle de pressão pela válvula solenóide
intermitente, porém eficaz.
OUTROS MATERIAIS UTILIZADOS
EQUIPE C.I.R.N
2009.2
MATERIAL QUANTIDADE
1 Churrasqueira Elétrica Anex Grill 1
2 Válvula Solenóide 1
3 Perfil de Madeira 50x50 cm 1
4 Perfil de Madeira 50x30 cm 1
5 Pressostato 1
6 Pistão de Moto 1
# TOTAL 6
Em relação à questão ambiental, o único impacto não evitado foi o aquecimento
do ambiente, pela falta do condensador que, se mostrou desnecessário visto a
quantidade de vapor gerado por nosso protótipo, porém, poderá ser incrementado caso
se faça necessário pelo consumidor.
Um sistema de reabastecimento de água para que se torne um sistema auto-
suficiente também é uma possibilidade futura do projeto.
Agradecimentos
Somos especialmente gratos a Frederico Barboza que em nenhum momento
hesitou em nos ajudar e participou de maneira essencial no nosso projeto.
Agradecemos a Dermival Castro Júnior, Mônica e Roberto Oliveira pelas
caronas, idas ao torneiro, paciência e empenho ao ajudar.
Aos professores Jaqueline Brito, Rafael de Araújo, Sérgio Ricardo e Targino
Amorim por todas as dúvidas tiradas e opiniões dadas no desenrolar da construção do
nosso protótipo.
8 REFERÊNCIAS
Livro
HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Física 3. 5ª ed., Editora LTC, 2003.
HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Física 2. 5ª ed., Editora LTC, 2003.
SHIGLEY, Joseph E.; MISCHKE, Charles R. Projeto de Engenharia Mecânica. 7ª
ed., Editora Bookman, 2005.
HIBBELER, R.C. Estática: Mecânica para Engenharia. 10ª ed., Prentice Hall, 2005.
HIBBELER, R.C. Resistência dos Materiais. 5ª ed., Prentice Hall, 2004.
Monografia, dissertação e tese
ANTUNES, E. de O. Perspectivas da geração termelétrica a carvão no Brasil no
horizonte 2010-2030. Rio de Janeiro, 716 p., 2009. Dissertação (Mestrado) –
Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Internet
XAVIER, D., PIRES, J., ROSSI, M. Ministério muda política e reduz investimentos
em termelétricas. Disponível em:
<http://www.jusbrasil.com.br/politica/2715319/ministerio-muda-politica-e-reduz-
investimentos-em-termeletricas>, Acesso em: 24 set. 2009.
SARTORI., Erani. Usinas Termoelétricas causam muitos dando ao ambiente e ao
país. Disponível em: <http://64.233.163.132/search?
q=cache:KHIV4DGF1rcJ:www.aondevamos.eng.br/verdade/artigos/
termoeletricas.htm+aonde+vamos+termoel%C3%A9tricas&cd=1&hl=pt-
PT&ct=clnk&gl=pt>, Acesso em: 24 set. 2009.
Usina Termoelétrica. Disponível em:
<http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia2000/turmaA/grupo6/usina_termoeletrica.ht
m>, Acesso em: 09 Out. 2009.
Usina Termelétrica. Disponível em:
<http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteu
do=./energia/termeletrica.html>, Acesso em: 09 Out. 2009.
Gás Natural. Disponível em:
<http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap6.pdf>, Acesso em: 09 Out.
2009.
Derivados de Petróleo. Disponível em:
<http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap7.pdf>, Acesso em: 09 Out.
2009.
Carvão Mineral. Disponível em:
<http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap9.pdf>, Acesso em: 09 Out.
2009.
O Brasil Precisa De Mão-De-Obra Qualificada. Disponível em:
<http://www.artigonal.com/cotidiano-artigos/o-brasil-precisa-de-mao-de-obra-
qualificada-605847.html#>, Acesso em: 17 Out. 2009.
Alstom Power. Disponível em: < http://www.alstom.com>, Acesso em: 18 Out 2009
Como Funcionam os LEDs. Disponível em:
<http://eletronicos.hsw.uol.com.br/led.htm>, Acesso em: 18 Out 2009
A Guide to Aluminum Welding. Disponível em:
<http://www.lincolnelectric.com/knowledge/articles/content/alum.asp >, Acesso em: 20
Out 2009
Welding Carbon Steel. Disponível em:
<http://deltaschooloftrades.com/welding_carbon_steel.htm >, Acesso em: 20 Out 2009
9 ANEXOS
12.1 Planta em 3D
12.2 Detalhes e Vistas
12.3 Algoritmo ou código fonte completo
declaração de variáveis:
set_point : inteiro; valor_entrada : inteiro; valor_saida : inteiro; pressao : inteiro;set_point := lerInteiro();enquanto (verdadeiro) façainicio valor_entrada = lerPortaParalela(); pressao = extrairValorPressao(valor_entrada); if(pressao >= set_point) inicio inserirComandoAtuacao(valor_saida); enviarPortaParalela(valor_saida); fimfim
12.5 Atas de reunião
Ata de Reunião Data: 04/09/09
Início: 10h40min
001/2009 Término:12h00min
Programa Interdisciplinar ARHTE
Local: Residência do componente Roberto Tavares
Participantes: Daniel Gomes Freire de Carvalho
Nathália Dantas Castro
Roberto Tavares de Oliveira Filho
Ausentes: Ian Araújo Camões de Sena
Atividades Previstas:
Escolha dos materiais a serem utilizados
Criação do blog da equipe
Definição da estrutura do protótipo
Atividades Realizadas:
Debate sobre a estrutura do protótipo
Criação do blog e do logo da equipe
Observações: -
Decisões: Visita ao ferro velho no dia 10/09 para seleção de algumas
peças
PróximasAções:
Esboço do protótipo no sketchup
Seleção e dimensionamento de outros materiais
Próxima Reunião: 15/09/09
Ata de ReuniãoData: 15/09/09
Início: 10h40min
002/2009Término: 12h00min
Programa Interdisciplinar ARHTE
Local: Ferro Velho “Braço Forte” (Pirajá)
Participantes: Daniel Gomes Freire de
Carvalho;
Ian Araújo Camões de
Sena.
Ausentes: Nathália Dantas Castro;
Roberto Tavares de Oliveira Filho.
Atividades Previstas: Busca peças para utilização no protótipo;
Pesquisa de preço.
Atividades Realizadas: Busca de pistões para a máquina a vapor.
Observações:
As peças que se encontravam a disposição da
equipe no local visitado estavam muito
enferrujadas, podendo ter um mau funcionamento.
Decisões:O material não foi adquirido devido a sua baixa
qualidade
PróximasAções:
Procurar pistões que estejam em boas condições
em oficinas de motos.
Próxima Reunião: 22/09/09
Ata de Reunião Data: 22/09/09Início: 14h00min
003/2009 Término:15h45min
Programa Interdisciplinar ARHTE
Local:
Residência do componente Roberto Tavares;
Hipermercado Extra (Vasco da Gama);
Moto Stop (Vasco da Gama).
Participantes: Daniel Gomes Freire de Carvalho
Ian Araújo Camões de Sena
Nathália Dantas Castro
Roberto Tavares de Oliveira Filho
Ausentes: -
Atividades Previstas:
Compra da panela de pressão (pressurizador);
Compra da churrasqueira elétrica (fonte de calor);
Pesquisa de preços na internet (tubulações, valvúlas,
flanges e niples);
Definição das medidas do protótipo.
Atividades Realizadas:
Compra da panela de pressão;
Busca por um novo anel de segmento para o pistão.
Observações:
Procurar anel de segmento na Moto Preço, tel: 33226610;
O componente Daniel de Carvalho fornecerá a
churrasqueira elétrica.
Decisões: Comprar o material necessário para iniciar a construção do
protótipo no NMA, terça-feira (29/09/09).
PróximasAções:
Compra do material;
Definição das dimensões.
Próxima Reunião: 28/09/09
Ata de Reunião Data: 29/09/09Início: 13h00min
004 /2009 Término:16h00min
Programa Interdisciplinar ARHTE
Local: Rua Barão de Cotegipe (Calçada);
Salvador Shopping;
Participantes: Daniel Gomes Freire de Carvalho;
Ian Araújo Camões de Sena;
Nathália Dantas Castro;
Roberto Tavares de Oliveira Filho.
Ausentes: -
Atividades Previstas:
Compra de materiais (tubos, flanges, niples, retentores e
válvula);
Definição da programação do protótipo;
Divisão da pesquisa da parte de fundamentação teórica do
relatório.
Atividades Realizadas:
Reserva de materiais na loja PSM (1 tubo de diâmetro
aprox. 6 cm, 3 metros de eletroducto, 4 joelhos e 3 luvas);
Aquisição da churrasqueira elétrica na residência de Daniel
de Carvalho;
Definição da programação.
Observações: A retirada dos materiais reservados na PSM deverá ser feita
amanhã (30/09);
Decisões:
Não haverá mais a utilização de niples e flanges;
Haverá utilização de luvas e joelhos;
Será feita a soldagem de alguns componentes do protótipo.
PróximasAções:
Compra do anel de segmento do pistãol;
Pesquisa sobre pressostato e válvula solenóide;
Próxima Reunião: 01/10/09
Ata de Reunião Data: 01/10/09Início: 14h30min
005 /2009 Término: 15h15min
Programa Interdisciplinar ARHTE
Local: Núcleo de Mecânica Aplicada - NMA (Prédio de Aulas
Sete, UNIFACS).
Participantes: Ian Araújo Camões de Sena;
Roberto Tavares de Oliveira Filho.
Ausentes: Daniel Gomes Freire de Carvalho;
Nathália Dantas Castro.
Atividades Previstas:
Corte dos tubos de diâmetros 60 mm e 12,7 mm;
Furar os tubos de diâmetro 60 mm (após já cortados);
Fazer roscas fêmeas nos tubos de diâmetro 12,7 mm (após
cortados).
Atividades Realizadas:
Corte do tubo de diâmetro 60 mm em dois tubos de
comprimento igual a 30 cm.
Observações:
O NMA não possuía brocas de ½ ” para serem feitos os furos
no tubo de diâmetro 60 mm;
O NMA não possuía rosqueadores fêmeas para que os tubos
de diâmetro 12,7 mm fossem rosqueados.
Decisões: Contratar um torneiro para a realização de furos,
rosqueamentos e soldagens necessárias.
PróximasAções:
Desenhos das peças no Auto CAD;
Compra dos retentores, perfis de madeira, chapas de
alumínio, parafusos e porcas.
Próxima Reunião: 06/10/09
Ata de Reunião Data: 19/10/09Início: 14h30min
006 /2009 Término: 18h00min
Programa Interdisciplinar ARHTE
Local: Residência da componente Nathália Castro.
Participantes: Ian Araújo Camões de Sena;
Nathália Dantas Castro;
Roberto Tavares de Oliveira Filho.
Ausentes: Daniel Gomes Freire de Carvalho;
Atividades Previstas:
Conclusão do relatório ;
Definição final de medidas ;
Produção de desenhos 2D e 3D no AutoCad 2010.
Atividades Realizadas:
Desenvolvimento do relatório ;
Definição final de medidas;
Produção de desenhos das peças em 2D no AutoCad 2010.
Observações: -
Decisões:
A finalização do relatório deverá ser feita na terça-feira, dia
20/10 ;
A encardenação do relatório deverá ser feita na quarta-feira,
21/10, no turno da manhã;
PróximasAções:
Ida ao torneiro ;
Compra dos retentores, perfis de madeira, chapas de
alumínio, parafusos e porcas.
Próxima Reunião: 21/10/09