TCC FINAL pronto.docx

7/25/2019 TCC FINAL pronto.docx

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1

ESCOLA TCNICA JOS RODRIGUES DA SILVA

Rafael Barros Nunes De Oliveira

Carrinho de supermercado tecnolgico


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2

Maca !"#$


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Trabalho de concluso apresentado

para a banca examinadora do tcnico

em mecnica da Escola Tcnica Jos

Rodrigues Da Silva, como exigncia

parcial para a obteno do diploma

tcnico em mecnica sob orientao

dos pro!essores "rancisco e "lavia#

Maca!"#$


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TERMO DE APROVAO



Tra%al&o 'e conclus(o 'e curso a)rova'o co*o re+uisi,o )arcial )ara a o%,en-(o 'o .rau 'e

,cnico e* Mec/nica )ela Escola Tcnica Jos Ro'ri.ues Da Silva0 )ela se.uin,e %anca

e1a*ina'ora2

3333333333333333333333333333333333333333333333333

3333333333333333333333333333333333333333333333333

3333333333333333333333333333333333333333333333333

Maca!"#$


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AGRADECME!TO"

4ri*eira*en,e a.ra'e-o 5 *eus )ais0 )or ,ere* *e au1ilia'o e* *ui,as e,a)as

'essa 6orna'a7 Gos,aria 'e a.ra'ecer ,a*%* aos )rofessores +ue 'era* a)oio )ara +ue

es,e )ro6e,o fosse conclu8'o7


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RE"#MO

O Carrin&o 'e Su)er*erca'o ,ecnol9.ico u* veiculo e* +ue foi a'a),a'o u* *o,or eu*a %a,eria au,o*o,iva0 fa:en'o;o se *ovi*en,ar co* o si*)les a)er,o 'e %o,7 Ele ,e* a fun-(o 'e facili,ar o 'ia a 'ia 'as )essoas +ue fre+uen,a*

esses lu.ares0 co*o os i'osos0 +ue n(o ,e* a for-a necess5ria )ara e*)urr5;lo7?unciona co* o aciona*en,o 'e u* *o,or 'e corren,e con,inua 'e #!vol,s0 a,ravs 'e'uas c&aves )us& %u,,on0 u*a )ara *over )ara fren,e e a ou,ra )ara ,r5s =a,ravs 'e u*a

)on,e @>0 assi* .iran'o u* ei1o =+ue es,a cola'o nas ro'as 'o carrin&o> co* u*aen.rena.e* e u*a corren,e 'esse ei1o a, o *o,or74alavras c&ave2 *o,or #!vol,s0 )us& Bu,,on e %a,eria au,o*o,iva7


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A$"TRACT

T&e su)er*are, ,ec&nolo.ical car is a ve&icle ,&a, e )u, a *o,or0 an' a %a,,er0*ain. ,&e car *ove &i, a si*)le ,i.&,enin. of %u,,ons=,o fron, an' ,o %ac7>7 I, &ave,&e func,ion of facili,a,e ,&e 'ail of )eo)le ,&a, a,,en'in. ,&is )laces =su)er*are,s777>0

lie ol' )eo)le 0,&a, 'on, &ave ,&e necessar ,o )us& i,7 I, ors &i, ,&e ac,ua,ion of,&e *o,or Dc of #!vol,s0 ,&rou.& of ,o es )us& Bu,,on0 one ,o *ove ,o fron,0 an',&e o,&er ,o *ove ,o %ac7=&i, ,&e @ %ri'.e>0&i, ,&is 0 *ain. ,&e a1is =,&a, is in ,&e&eels of ,&e car> s)in0&i, a a .ear an' a curren, %e,een ,&e a a1is an' ,&e *o,or7e or's2 *o,or #!vol,s0 )us& Bu,,on an' au,o*o,ive %a,,er7


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"#M%RO

&ntrodu'(o )

&*&+istria da Mec,nica )

&*- +istria da Eletr.nica &/&*0 1usti2icati3a &/

&*4 O56eti3o &/

- RE7ERE!CA8 $$8OGR%7CO DO" PR!CPA" COMPO!E!TE" &&

-*& Motor cc 9 Conceito &&

!7#7#?unciona*en,o 'o *o,or cc &-

2.1.2 Aplicao do motor cc no projeto

12

2.2 Rel Conceito

13

!7!7# ?unciona*en,o 'o rel &0

2.2.2 Aplicao do rel no projeto

13

-*0 $ateria automoti3a 9 conceito &4

!7$7# ?unciona*en,o 'a %a,eria au,o*o,iva &4

2.3.2Aplicao da bateria no projeto

14

2.4 Ponte H-Conceito

15

!7F7# ?unciona*en,o 'a )on,e @ &:

!7F7!A)lica-(o 'a )on,e @ no )ro6e,o &:

0 DAGRAMA" REPRE"E!TATVO" DO PRO1ETO &;

0*& Diagrama 2uncional &;

0*- Diagrama eletr.nico &

4 MO!TAGEM PA""O A PA""O &)

4*& Estrutura Geral &)


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4*- Desen3ol3imento mec,nico -/

4*0 Montagem -&

: CO!C8#"O -4; RE7ER?!CA" $$8OGR%7CA" -:

A!E@O" -;

A!E@O A 9 Ta5ela de materiais -

envolve as )rinci)ais 5reas 'a *eca,rHnica0 ele,rHnica e *ec/nica7

Nesse ,ra%al&o escri,o ser(o a)resen,a'as suas carac,er8s,icas0 i*a.ens e

*on,a.e* )asso a )asso0 )ara *el&or co*)reens(o 'esse )ro6e,o7

&*& +istria da Mec,nica

Co* %ase no ,e1,o 'e NUSSENVEIG =#K#>0 *ec/nica u* ra*o 'a f8sica

+ue es,u'a o *ovi*en,o 'e cor)os e seu re)ouso0 sua evolu-(o no ,e*)o0 seus

'esloca*en,os0 so% a a-(o 'e for-as0 e seus efei,os so%re seu a*%ien,e7

De acor'o co* o )rofessor 4aulo0 n(o se ,e* ao cer,o u*a 'a,a 'e cria-(o 'a

*ec/nica0 *as e1is,e* in'8cios 'e +ue ,en&a sur.i'o na Grcia an,i.a0 e ,alve: o ra*o

*ais an,i.o 'a f8sica7

Den,ro 'a ?ilosofia Na,ural 'os Gre.os inclu8a;se a )reocu)a-(o co* o

*ovi*en,o co*o fenH*eno evi'en,e e relevan,e 'o Universo7 Jus,ifica;se assi* +ue a

Mec/nica0 ou se6a0 o es,u'o 'os *ovi*en,os se6a consi'era'o a )ar,e *ais an,i.a 'a

?8sica e ,alve: a 5rea 'a cincia co* +ue ,o'os se sen,e* *ais fa*iliari:a'os0 'a'a a

convivncia +ue os &u*anos ,* co* *ovi*en,os e* seu co,i'iano7


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12

&*- +istria da Eletr.nica

Se.un'o BERTULANI =!"#">0 Nu*a 'efini-(o *ais a%ran.en,e0 )o'e*os 'i:er +ue

a ele,rHnica o ra*o 'a cincia +ue es,u'a o uso 'e circui,os for*a'os )or

co*)onen,es el,ricos e ele,rHnicos0 co* o o%6e,ivo )rinci)al 'e re)resen,ar0 ar*a:enar0

,rans*i,ir ou )rocessar infor*a-


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13

- RE7ERE!CA8 $$8OGR%7CO DO" PR!CPA" COMPO!E!TE"

O )ro6e,o a)resen,a co*o )rinci)ais co*)onen,es2 Rel0 Mo,or cc0 %a,eria

au,o*o,iva e )on,e @7 A se.uir ser(o a)resen,a'os ca'a u* 'es,es co*)onen,es0

'eclaran'o sua 'efini-(o0 funciona*en,o e co*o ca'a u* ser5 a)lica'o no )ro6e,o7

2.1 Motor cc Conceito

Segundo Arajo (2010), motor de corrente continua (motor cc)

uma m!"uina "ue tran#$orma energia eltrica em energia mec%nica.

7igura & motor de limpador de para 5risa


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1&

2.1.1 'uncionamento do motor cc

Arajo (2010) di "ue o motor cc (corrente continua) e#t!

$undamentado no# princpio# de atrao e repul#o do# p*lo#

magntico#, +uo magntico e induo de ten#o eltrica.

-a#icamente uma e#pira mergulada em um +uo magntico e

"uando e#ta e#pira #o$re uma induo de ten#o eltrica pro/ocada

uma rotao da e#pira em #eu pr*prio eio. ogo ap*# e#ta rotao o

in/er#or localiado na# etremidade# da e#pira alterna a direo da

ten#o eltrica "ue con#e"uentemente repete a ao de atrao do

campo eletromagntico da e#pira com o campo magntico do m

permanente e a##im o proce##o repete#e continuamente gerando

uma rotao contnua no eio da e#pira.

A induo de ten#o eltrica #obre um condutor (a e#pira ne#te

ca#o) gera um campo eletromagntico ao #eu redor. # p*lo# de#te

campo eletromagntico #o$rem atrao e repul#o pelo# p*lo# do

campo magntico em "ue #e encontra #ubmer#o.

2.1.2 Aplicao do motor cc no projeto

o projeto o motor cc #er! acionado pelo# bote# "ue controlam

a ponte 4, e ter! a $uno de mo/er o eio da# roda# em uma

/elocidade con#tante, para a##im mo/imentar o carrino e com i##o

e/itar o e#$oro de empurr!lo.


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15

2.2 Rel Conceito

Se.un'o San,os =!"##> o rel u* 'is)osi,ivo ele,ro*ec/nico0 for*a'o )or u*

*a.ne,o *9vel0 +ue se 'esloca unin'o 'ois con,a,os *e,5licos7 ?oi *ui,o u,ili:a'o nossis,e*as ,elefHnicos no ,e*)o 'as cen,rais anal9.icas nas locali'a'es *ais re*o,as7

7igura - rel

!7!7# ?unciona*en,o 'o rel

Santo# (2011) di "ue ao ce##ar a corrente da bobina o campo

magntico tambm ce##a, $aendo com "ue o# contato# /oltem para

a po#io original. # rel# podem ter di/er#a# con6gurae# "uanto

ao# #eu# contato#7 podem ter contato# A, ' ou ambo#, ne#te ca#o

com um contato comum ou central (8).

# contato# A (normal aberto) #o o# "ue e#to aberto#

en"uanto a bobina no e#t! energiada e "ue $ecam, "uando a

bobina recebe corrente.

# ' (normal $ecado) abrem#e "uando a bobina recebe

corrente, ao contr!rio do# A. contato central ou 8 o comum, ou

#eja, "uando o contato A $eca com o 8 "ue #e e#tabelece a

conduo e o contr!rio com o '.

2.2.2 Aplicao do rel no projeto


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No )ro6e,o o rel ser5 u,ili:a'o no circui,o ele,rHnico0 )ara funcionar co*o u*a

)on,e @7 Ten'o a fun-(o 'e fa:er co* +ue o *o,or 'e corren,e con,inua .ire )ara fren,e

e )ara ,r5s )elo aciona*en,o 'as %o%inas 'os rels0 +ue ser(o li.a'as )elos %o,


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1:

-*0 $ateria automoti3a 9 conceito

Segundo -; (200?) uma bateria automoti/a #elada um

tipo de bateria recarreg!/el "ue $ornece energia eltrica para um

autom*/el. i##o $a re$er@ncia a uma bateria S> (partida, iluminao,

ignio) para alimentar o motor de partida, a# lue# e o #i#tema de

ignio do motor de um /eculo.

2.3.1 'uncionamento da bateria automoti/a

Segundo -; (200?) bateria# automoti/a# #o

con#tituda# por componente# $eito# de cumbo, e##a# bateria#po##uem 9 clula# recarreg!/ei# por energia eltrica do alternador

"uando o motor e#t! em $uncionamento, no #eu interior e#to

contida# placa# po#iti/a# de per*ido de cumbo e negati/a# de

cumbo.

+uido da bateria con#umido con$orme o ga#to de#ta

me#ma, #e o n/el do +uido 6car baio a# bateria# podem #er

dani6cada# para #empre.

7igura 0 5ateria automoti3a


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1?

2.3.2 Aplicao da bateria no projeto

o carrino a bateria automoti/a #elada #er! utiliada para

alimentar o circuito da ponte 4 e o motor de corrente continua.


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1

2.4 Ponte H-Conceito

Segundo =artin# (200?) ponte 4 um circuito eletrBnico "ue

permite /ariar /elocidade# de um motor cc, a##im como mudar o

#entido de rotao do# motore#. ;#te# circuito# #o muito utiliado#

em rob*tica e e#to di#pon/ei# em circuito# pronto# ou podem #er

con#trudo# por componente#.

7igura 4 circuito ponte +

!7F7# ?unciona*en,o 'a )on,e @

Mar,ins =!""K> rela,a +ue o circui,o cons,ru8'o co* +ua,ro rels =S#;SF> +ue

,er(o u*a fun-(o 'e a.ir co*o c&aves0 +ue s(o aciona'as 'e for*a al,erna'a =S# e SF

ou S! e S$>7 4ara ca'a confi.ura-(o 'o aciona*en,o 'os rels o *o,or ro'a e* u*

sen,i'o7 Os rels S# e S! assi* co*o os S$ e SF n(o )o'e* ser li.a'as ao *es*o

,e*)o )ois )o'e* criar u* cur,o circui,o7

!7F7!A)lica-(o 'a )on,e @ no )ro6e,o

No )ro6e,o a )on,e @ ,e* a fun-(o 'e fa:er co* +ue o ei1o 'o *o,or consi.a

.irar no sen,i'o an,i;&or5rio e &or5rio0 )ara +ue o carrin&o 'e su)er*erca'o )ossa se

loco*over )ara ,r5s e )ara fren,e7


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20

0 DAGRAMA" REPRE"E!TATVO" DO PRO1ETO

A se.uir ser(o e1i%i'os os 'ia.ra*as funcional0 ele,rHnico e o cro+ui 'o )ro6e,o7

0*& Diagrama 2uncional

O 'ia.ra*a funcional re)resen,a )or *eio 'e u* es+ue*a0 co*o o )ro6e,o

in,era.e co* o circui,o0 no,e%oo e usu5rio7

7igura : diagrama 2uncional

O circui,o rece%er5 ali*en,a-(o 'a %a,eria 'e #! vol,s0 6un,a*en,e co* %o,


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21

0*- Diagrama eletr.nico

No 'ia.ra*a ele,rHnico0 *os,ra'o a,ravs 'a fi.ura 0 o circui,o rece%e

ali*en,a-(o 'a %a,eria au,o*o,iva sela'a 'e #!vol,s0 'e)en'en'o 'o %o,


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22

0*0 Cro=ui geral do pro6eto


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23

4 MO!TAGEM PA""O A PA""O

Es,e ,9)ico a%or'ar5 'e for*a 'e,al&a'a o )rocesso 'e *on,a.e* )asso a

)asso0 fornecen'o a lis,a 'e *a,eriais necess5rios e co*o ser(o or.ani:a'os )ara o

funciona*en,o corre,o 'o )ro6e,o7

Ser5 a)resen,a'o ,a*%* al.u*as fo,os 'o )rocesso 'e *on,a.e*0 'e

*aneira in'ivi'ual7

4*& Estrutura Geral

4ara +ue a *on,a.e* 'o )ro6e,o se6a reali:a'a0 necess5rio +ue se ,en&a


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2&

'is)on8vel ,o'os os *a,eriais necess5rios0 lis,a'os a se.uir2

# A%ra-a'eira 'e *e,al

#" A%ra-a'eiras 'e )l5s,ico

# Ba,eria au,o*o,iva #!v "A&

# Ca%o 'e vassoura

# Corren,e 'e %icicle,a

# Carrin&o 'e su)er*erca'o

# Mo,or )ara;%risa #!v

! En.rena.ens 'e %icicle,a

?ios P F *0 es)essura #0Q**

! C&aves )us&%u,,on

F Rel #!v

# 4laca 'e circui,o i*)resso

Al* 'es,es *a,eriais0 'eve;se ,er 'is)on8veis as ferra*en,as +ue ir(o au1iliar

na *on,a.e*0 co*o ferro 'e sol'a e sol'a0 fura'eira e c&ave 'e fen'a0 )or e1e*)lo7

Co* a 'is)osi-(o 'os *a,eriais necess5rios0 inicia'a a *on,a.e* fei,a e* )ar,es )ara

*el&or en,en'i*en,o 'a cons,ru-(o 'o carrin&o 'e su)er*erca'o ,ecnol9.ico7


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25

4*- Desen3ol3imento mec,nico

A )ri*eira e,a)a foi o%,en-(o 'e u* carrin&o 'e su)er*erca'o a'e+ua'o as

necessi'a'es re+uisi,a'as7 4or isso0 o),ou;se )or u* e1e*)lar co* ca)aci'a'e )ara Q"

li,ros7

7igura > 3is(o lateral do carrinho Fsem a prote'(o no motor

?ora* )lane6a'as *u'an-as na )ar,e *ec/nica 'o carrin&o0 )ara ,orn5;lo u*

ve8culo co* ca)aci'a'e 'e se loco*over co* o a)er,o 'e %o,


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29

U*a %a,eria au,o*o,iva #!V e F"A o +ue fornece a ener.ia necess5ria )ara

*an,er o *o,or li.a'o =ele foi a'a),a'o a essa fun-(o0 )ois u* *o,or 'e )5ra;%risa>7

Esses co*)onen,es cons,i,ue* a )ar,e *ec/nica 'a au,o*a,i:a-(o 'o carrin&o7


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2:

4*0 Montagem

A.ora +ue o%,i'o o *o,or0 as en.rena.ens0 a corren,e0 o ei1o 'e *a'eira e a

%a,eria au,o*o,iva0 )oss8vel iniciar o )rocesso 'e *on,a.e*7

7igura )3is(o da parte in2erior do carrinho Fsem a 5ateria

Na )ar,e 'as ro'as ,raseiras es,5 con,i'o o *o,or +ue fornece a *ovi*en,a-(o

'o )ro,9,i)o0 funcionan'o a u*a veloci'a'e sa,isfa,9ria ao usu5rio0 )ri*eira*en,e

a*assou;se o a)oio in,erior 'as 'uas ro'as ,raseiras e re,irou;se as ro'as7 De)ois foi

*e'i'o o ,a*an&o 'o ei1o 'e *a'eira ="0F$*> )ara +ue ficasse fir*e e re,o7 U*a 'as

en.rena.ens fica nes,a *a'eira7 Esse ei1o fica en,re as 'uas ro'as7 4ara fi15;lo0 )e.ou;

se os )arafusos 'as ro'as e colocou;se nas 'uas )on,as 'o ca%o 'e *a'eira7 ?oi usa'a

u*a cola a'esiva e )e'a-os 'e ,u%o 'e cai1a 'a.ua )ara fi1ar *el&or7


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2?

O se.un'o )asso colocar o *o,or no carrin&o7 4ren'eu;se co* a cola

a'esiva e a%ra-a'eiras na )ar,e inferior 'o carrin&o7 Le*%ran'o;se +ue a se.un'a

ca,raca 'eve es,ar fi1a'a no *o,or7 A)9s secar0 foi *e'i'a a corren,e 'o ,a*an&o i'eal

en,re a )ri*eira ca,raca e a se.un'a7

A %a,eria fica si,ua'a e* fren,e ao *o,or na )ar,e inferior 'o carrin&o7

7igura &/5ateria 2iada na parte in2erior

Ao fi* 'es,e )rocesso0 fei,o o su)or,e )ara a coloca-(o 'o ne,%oo =ou

no,e%oo>7 Esse su)or,e u* reci)ien,e 'e *a'eira7 4ara coloc5;lo necess5rio a'a),ar

,a%oa 'e *a'eira 'uas %arras 'e alu*8nio co* in,en-(o 'e encai15;los na %arra 'e a-o

'o carrin&o7


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2

No )ro6e,o a )on,e @ ,e* a fun-(o 'e fa:er co* +ue o ei1o 'o *o,or consi.a

.irar no sen,i'o an,i;&or5rio e &or5rio0 )ara +ue o carrin&o 'e su)er*erca'o )ossa se

loco*over )ara ,r5s e )ara fren,e7 4ara *on,5;la u,ili:a;se u*a )laca 'e circui,o

i*)resso ou u*a )ro,o%oar'0 on'e coloca'o os rels e os )us& %u,,ons0 +ue ser(o

li.a'os 'e acor'o co* o 'ia.ra*a ele,rHnico 'a )on,e @7

7igura && Ponte + n(o 2inaliada


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30

: CO!C8#"O

Co* a reali:a-(o 'es,e )ro6e,o conclui;se +ue o uso 'a 5rea 'e *ec/nica na

cons,ru-(o 'e u* carrin&o 'e su)er*erca'o seria favor5vel clien,es 'esses

es,a%eleci*en,os0 )elo fa,o 'e ,ornar *ais f5cil o )rocesso 'e loco*o-(o 'o *es*o 7

A in,en-(o 'e ,ornar os carrin&os *ais ,eis e *ais confor,5veis ao usu5rio0 foi

alcan-a'a0 a,ravs 'e *el&orias na *ec/nica e i*)le*en,a-


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31

; RE7ER?!CA" $$8OGR%7CA"

ARAJO0 ?5%io Lean'ro En.en&aria

7lean'roen.en&aria7co*7%r!"#"7

BENJAMIN0 Bloo*2 MasterH learning ou a)ren'i:a.e* 'e *es,ria !""K7

BERTULANI0 C7A7 U?RJ !"#"7

NUSSENVEIG0 Moss Curso de 7Isica $Jsica B & 9 Mec,nica E'i,ora E'.ar'

Bluc&er L,'a0#K#7

OLIVEIRA0 Carlos7 U?RJ !""7

SANTOS0 Die.o Marcelo

&,,)27infoescola7co*ele,ronicarele!"##7
http://www.leandroengenharia.com.br/http://www.leandroengenharia.com.br/


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32

A!E@O"


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33

A!E@O A 9 Ta5ela de materiais!ome dos recursos Tipo #nid Kuant* Custo uni TotalMotor paraB5risa &-3 Material #nid & RL :/// RL :///$ateria automoti3a &-3 Material #nid & RL &))// RL &))//Carrinho Material #nid & RL ))// RL ))//

Engrenagem Material #nid & RL -/// RL -///Corrente Material #nid & RL RL &;0-// RL &;0-//TOTA8 RL -/:///


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3&

$

%

&

'

(

)$

)%

)&

)'

)(

dias

A!E@O $B tempo de eecu'(o


35/43

35

A!E@O C 9 Data sheet do rel utiliado


36/43

39


37/43

3:


38/43


39/43

A!E@O D B Data sheet do push 5utton utiliado


40/43


41/43

A!E@O E B Data sheet do Motor utiliado


42/43

A!E@O 7 9 Data sheet da $ateria utiliada


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