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O projeto de um fogão basculante à carvão vegetal, desenvolvido com o objetivo de resolver a dificuldade de descarte do lume utilizado pelos moradores da comunidade. O documento aborda as fases e interações do processo de projetos, incluindo a identificação da necessidade, definição do problema, síntese, análise e optimização, e apresentação. O fogão proposto é funcional, aplicável, seguro, confiável, e econômico.
O que você vai aprender
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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4 o^ Ano
Nome: Docente: Carlos Paulo Sassique Andrassone Cosme João Lingongo, MSc Pemba, Julho de 2022
2. Objectivos 2.1. Objectivo geral ❖ Projectar um fogão basculante à carvão vegetal; 2.2. Objectivos específicos ❖ Identificar a necessidade; ❖ Definir o problema; ❖ Apresentar o desenho à mão do projecto; ❖ Usar imagem para facilitar a compreensão.
3. Fases e interações do processo de projecto Segundo Budynas e Nisbett (2016) mais conhecidos por Shigley, o processo de projecto completo, do início ao fim, muitas vezes é descrito como na Figura 1. Ele começa com a identificação de uma necessidade e a decisão de fazer algo a respeito. O mesmo autor ascrenta dizendo, após muitas repetições, o processo termina com a apresentação dos planos para atender à necessidade. Dependendo da natureza da tarefa de projecto, várias de suas fases talvez tenham de ser repetidas ao longo da vida do produto, desde seu princípio até seu término. Figura 1 : As fases de projeto, identificando as diversas realimentações e iterações. Fonte: (Budynas & Nisbett, 2016).
3.2. A definição do Problema A definição do problema é mais específica e deve incluir todas as especificações para o objecto a ser projectado. As especificações são as quantidades de entrada e de saída, as características e as dimensões do espaço que o objecto deve ocupar e todas as limitações de tais quantidades. Para o projecto define-se: a utilização de um mecanismo basculante, onde ira-se fazer um protótipo de um fogão de uma boca para testar a funcionalidade do mesmo. Nos fogões actuais no seu interior há uma grelha de varas de aço fixa, que funciona como um filtro permitindo a passagem de materiais menos volumosos, como podemos ver na figura 3. Figura 3 : Ilustração da grelha de varas de aço no interior do fogão. Fonte: Autor. Para o modelo proposto, a grelha de vara de aço será móvel com um grau de liberdade, podendo rotacionar em torno do eixo longitudinal descrevendo uma semicircunferência. Para construir esse fogão modernizado por este mecanismo, usaremos a oficina de serralharia mecânica localizada lá na comunidade. Precisaremos dos seguintes materiais: chapas metálicas de aço de baixo carbono de 0,5 m^2 de área, uma vara de aço do tipo 8, dois parafusos e duas porcas. Grelha de varas de Aço
3.3. Síntese, Análise e Optimização A síntese de um esquema interligando possíveis elementos do sistema algumas vezes é denominada invenção do conceito ou projecto conceitual. Essa é a primeira e a mais importante etapa na tarefa de síntese. Os esquemas de sistemas que não passam pela análise são revisados, aperfeiçoados ou descartados. Aqueles com algum potencial são otimizados para determinar o melhor desempenho capaz de ser atingido pelo esquema. Esquemas em avaliação são comparados de modo que o caminho que leve ao produto mais competitivo possa ser escolhido. A Figura 1 mostra que as etapas de síntese, bem como de análise e optimização, estão íntima e repetidamente ligadas. Para o projecto sintetizamos um mecanismo basculante com uma grelha movel de 256 cm^2 de área total, composto por 8 varas de aço de 16 cm de comprimento distados 3 cm a 3cm uma da outra. Veja o desenho nos anexos. 3.4. Avaliação A avaliação é uma fase importante do processo de projeto global. A avaliação é a prova final de um projeto bem-sucedido e, normalmente, envolve testes de um protótipo em laboratório. Aqui queremos descobrir se o projeto realmente atende às necessidades. Ele é confiável? Será ele bem-sucedido na concorrência com produtos similares? Ele é economicamente viável em termos de fabricação e uso? Sua manutenção e possíveis ajustes são fáceis? Pode-se obter lucro em sua venda ou utilização? Qual a probabilidade de ele vir a resultar em ações judiciais decorrentes da responsabilidade pelo produto? Será fácil e barato obter seguro para ele? Há grandes chances de ocorrerem retiradas do mercado para substituir peças ou sistemas defeituosos? O projetista ou a equipe de projeto precisará conduzir uma miríade de questões de engenharia ou não. A avaliação do projecto verifica-se ser funcional, aplicável e viável. Visto que há disponibilidade de recursos mesmo lá na comunidade, materiais e mão de obra barata, para fazer um destes fogões gastar-se-ia 250,00 Mzn’s e a sua venda seria à 350,00 Mzn‘s. 3.5. Apresentação A apresentação é a etapa final e vital do processo de projeto em que se transmite o projeto a terceiros. Indubitavelmente, um grande número de excelentes projetos, invenções e trabalhos criativos deixou de passar para a posteridade simplesmente porque seus criadores foram incapazes ou não estavam dispostos a explicar seus feitos a outras pessoas.
4. Conclusão Ao longo da concepção do projecto observou-se a necessidade de uso de um mecanismo de descarte do lume, algo que o projecto propõe. E revela-se funcional, aplicável, com segurança, melhor controle, barato, menor atrito, fabricável e confiável atendo assim as considerações do projecto. Também se observou que tanto a análise quanto a otimização exigem que construamos ou criemos modelos abstratos do sistema que possibilitarão o emprego de alguma forma de análise matemática. Tais modelos são denominados modelos matemáticos. Criamos esses modelos na expectativa de podermos encontrar um que simulará adequadamente o sistema físico real. E por fim dizer que as etapas de síntese, bem como de análise e optimização, estão íntima e repetidamente ligadas.
5. Referências Bibliográficas 1. Budynas, R. D., & Nisbett, J. K. (2016). Elementos de Máquinas de Shigley (10 ed.). Porto Alegre: AMGH Editora LTDA. 2. Hisrich, R. D., Peters, M. P., & Shepherd, D. A. (2014). Empreendedorismo (9 ed.). Porto Alegre: AMGH. 3. Jaspart, J.-P., & Weynand, K. (2016). Design of Joints in Steel and Composite Structures (2 ed.). Berlin: ECCS. 4. Pfeil, W. (2009). Estruturas de Aço: Dimensionamento Prático de Acordo com a norma NBR 8800:2008 (8 ed.). Rio de Janeiro: LTC. 5. Pinheiro, A. C. (2005). Estruturas Metálicas: Cálculos, Detalhes, Exercícios e Projectos. (2 ed.). São Paulo: Blucher. 6. Raghupathi, M. (1995). Design of Steel Structures. New York: McGraw, LTD.
