pasta projeto maquina de retirar terminais

pasta projeto maquina de retirar terminais

(Parte 1 de 2)

São José dos Campos – SP 2009

Projeto apresentado como exigência para avaliação final da disciplina “Projetos” do Curso Técnico em Mecânica da ETEP Faculdades.

ORIENTADOR: Professor Geraldo Anunciação Júnior

São José dos Campos – SP 2009

Projeto apresentado como exigência para avaliação final da disciplina “Projeto” da ETEP Faculdades, sob a orientação do prof. Geraldo Anunciação Júnior.

Dedicamos este projeto a todos os membros dessa equipe pelo esforço, dedicação, força de vontade e companheirismo, principalmente nesta etapa final onde foi exigidas muitas responsabilidade e criatividade; e aos nossos professores que com muita dedicação, paciência e profissionalismo, deram sustento as nossas idéias relacionadas à elaboração deste projeto.

À todos os nossos mais sinceros agradecimentos!

5 AGRADECIMENTOS

Agradecemos aos professores que nos ajudaram a desenvolver este projeto, em especial ao professor Nilo Sergio Brandão pela disponibilidade em nos acompanhar no esboço do layout e por nos orientar no desenvolvimento dos desenhos; ao professor Geraldo Anunciação Júnior, Jose Veiga Barragans, Carlos Alberto, Adaias Pereira de Souza e Woshington Luiz dos Santos Junior por acompanhar este projeto e também a professora de Letras, Débora Cerrechelle Cordeiro, que fez a revisão ortográfica do nosso projeto.

O mundo está se movendo tão rápido atualmente que o homem que diz que algo não pode ser feito é geralmente interrompido por alguém já fazendo.

Harry Emerson Fosdick

O presente projeto conhecido como máquina para retirar terminal elétrico será instalada na indústria automobilística, substituindo o trabalho manual, por um sistema automatizado. O terminal elétrico é uma peça que compõe o processo de fabricação dos sensores de temperatura dos motores de veículos automotivos. Esse projeto foi criado para substituir um trabalho totalmente manual, onde o operador pressiona os terminais retirando-o um a um, ocupando-se por um longo tempo causando o atraso da próxima etapa de produção, e desgaste físico. Com isso o operador tende a sofrer escoriações nos membros superiores, podendo assim contrair doenças ocupacionais. O objetivo é melhorar as condições ergonômicas, eliminar escoriações nos membros superiores, reduzir o índice de afastamento causado por doenças ocupacionais, substituir o trabalho manual, e aumentar a produtividade com confiabilidade, garantia de qualidade e agilidade. A bobina é composta de uma fita metálica onde estão fixados os terminais elétricos. A máquina possui um método simples que facilita a operação; basta o operador encaixar o início da fita metálica na guia da máquina, onde manterá sua posição ate a polia que tencionará o terminal para baixo retirando-o e caindo dentro de uma caixa de fácil acesso, a fita seguira a um sistema de polia tipo rolos que fará a tração, todo o sistema será movido por um motoredutor elétrico trifásico. O resultado esperado seria a retirada de 2800 terminais em 170 minutos, portanto constatamos através de pesquisas e cálculos, que o projeto superou as expectativas, elevando a retirada de 5000 terminais em 15 minutos. Desse modo o operador tem segurança no trabalho, melhores condições ergonômicas e agilidade no processo de fabricação. Palavras-chaves: Terminal; Bobina; Engrenagem.

8 ABSTRACT

This project known as machine to remove electrical terminal will be installed in the automobile industry, replacing the manual work by an automated system. The electrical terminal and a piece that makes up the process of manufacturing of temperature sensors. This project was created to replace a fully manual work, where the operator presses the terminals taking it one by one, occupying it for a long time causing the delay of the next stage of production, and physical wear. Therefore the operator tends to suffer excoriations in the upper, thereby contracting occupational diseases. The objective is to improve the ergonomic conditions, eliminating excoriations upper limbs, reducing the rate of removal caused by occupational diseases, replacing the manual work and increase productivity with reliability, quality assurance and agility. The coil, composed of a metal strip which is fixed electrical terminals. The machine has a simple method for easier operation, the operator simply fit the top of the metal tab of the tape machine, which will maintain its position until the gear which envisages removing the terminal down and dropping it in a box for easy access the tape along with a system of pulleys that make the tension and pull the whole system will be powered by an electric motor.. The expected result would be the withdrawal of 2,800 terminals in 170minutes, then we found through research and calculations, the project exceeded our expectations, raising the withdrawal of 5,0 terminals in 15 minutes. through calculations made, it is concluded that the targets were achieved and exceeded. Thus the operator has safety, better ergonomic conditions and agility in the manufacturing process Keywords: Terminal, Coil, Gear.

1 INTRODUÇÃO12
1.1 Conceitos de Projeto12
1.2Concepção do Produto13
1.3 IDENTIFICAÇÃO DA NECESSIDADE14
1.4 Objetivos14
1.5 Projeto Preliminar do Produto (Layout)15
2. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DO PRODUTO16
2.1Processo do Produto ATUAL16
2.2 Processo de Produto Proposto17
2.2memorial de cálculos18
2.4 desenho do conjunto24
3. especificações e detalhamentos do produto25
3.1 estrutura do produto em nível25
3.2 lista de partes e peças26
3.3especificação dos componentes26
3.4 perSpectivas de qualidade do produto27
3.5VISÃO GERAL DA TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO27
4. resultados e discussões32
5. conclusão3
6. sugestões e recomendações34
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS35
8 apêndices36
8.1 manual de operação36
8.2 manual de causa e falha36
8.3 PLANO DE MANUTENÇAO PREVENTIVA36
Figuras 1Ciclo de Vida de um Projeto12
Figuras 2Vista Frontal do Layout15
Figuras 3 Vista Superior do Layout15
Figuras 4Terminais16
Figuras 5 Retirada de Terminais17
Figuras 6 Estrutura da Mesa19
Figuras 7 Suporte da Bobina20
Figuras 8 representaçao da estatica21
Figuras 9 Máquina Para Retirar Terminais Elétricos24
Figuras 10 Polia-Tipo-Rolo28
Figuras 1 Eixo com furo no Centro28
Figuras 12 Pino28
Figuras 13 Encosto da Bobina29
Figuras 14 Eixo29
Figuras 15 Engrenagem29
Figuras 16 Polia do Tensionador29
Figuras 17 Suporte do Tensionador30
Figuras 18 Tampo do Mancal30
Figuras 19 Garfo30
Figuras 20 Tampo do Mancal31
Figuras 21Mancal31

LISTA DE FIGURAS Figuras 2 Mancal.....................................................................................................................31

Tabela 1: Comparativo entre processo atual e proposto18
Tabela 2 simbologia dos cálculos19
Tabela 3 lista de Partes e Peças26
Tabela 4especificação dos componentes27

1 INTRODUÇÃO

1.1CONCEITOS DE PROJETO

Projeto é um empreendimento não repetitivo, caracterizado por uma seqüência clara e lógica de eventos, com início, meio e fim, que se destina a atingir um objetivo claro e definido, sendo conduzido por pessoas dentro de parâmetros pré-definidos de tempo, custo, recursos envolvidos e qualidade.

Cada fase pode ser considerada como um projeto, possuindo, portanto uma iniciação, planejamento, execução, controle e finalização. EXEMPLO:

Figuras 1Ciclo de Vida de um Projeto

Todo projeto apresenta as seguintes características; a)São empreendimentos independentes; b)Único e exclusivo; Controle dinâmico; c)Objetivos e resultados de planejamentos, claros, previsíveis e precisos; d)Desenvolvidos em etapas, permanecendo em uma elaboração progressiva; e) Perspectiva limitada; f)Temporário, possuindo uma limitação no tempo, ou seja, data determinada para início e conclusão. Todo projeto passa por uma série de fases desde sua concepção ate seu ponto de conclusão.

Cada fase tem suas próprias necessidades e características. À medida que o projeto passa por essas fases, a quantia acumulada de recursos e tempo gasto aumentara e o prazo e recursos restantes diminuirão.

As fases do ciclo de vida definem o início meio e o fim de um projeto. Fase de Iniciação: Apresentação de uma necessidade e estruturação desta necessidade num problema a ser resolvido. É essencial que o objetivo seja definido, bem como as estratégias que serão utilizadas.

Fase de Planejamento: Nesta fase é detalhado tudo que será realizado no projeto, incluindo cronograma, e um referencial futuro. Nesta etapa deve-se ter atenção especial para comunicação da equipe, qualidade, riscos, aquisições envolvidos.

Fase de Execução: Execução de tudo que foi planejado. É importante destacar que grande parte do orçamento e esforço do projeto é consumida nessa fase.

Fase de Controle: O objetivo principal desta fase é acompanhar e avaliar tudo que está sendo feito na situação atual, pautando-se na situação planejada. Caso o projeto não esteja dentro do desejado. Será nesta etapa que deverão ser realizadas ação preventiva e corretiva para que se volte ao rumo certo.

Fase de Finalização: Aqui serão avaliadas todas as tarefas e fases através de uma auditoria, interna ou externa (equipe de terceiros). Todos os documentos são entregues e podemos utilizar este momento para que toda a equipe passe por um processo de aprendizado.

1.2CONCEPÇÃO DO PRODUTO

A Empresa DELPHI, fábrica e fornece peças para indústria automobilística, no setor de Mecatrônica é fabricado o sensor de temperatura que tem a função de indicar a temperatura do motor do carro, para a fabricação do sensor é utilizado o terminal elétrico.

No setor de mecatrônica o operador faz um processo totalmente manual retirando o terminal elétrico um de cada vez.

Analisando esse procedimento detectamos o problema que gera desconforto, prejuízo e perda de tempo o projeto nos levaram aos resultados, substituindo o processo manual por um sistema automatizado, onde a engrenagem tencionará o terminal para baixo retirando-o, o sistema será movido por um motor elétrico.

No tópico processo do produto proposto será descrito detalhadamente o funcionamento da máquina para retirar terminal elétrico, destinada a remoção de um único modelo de terminal.

Esses terminais são fabricados em uma indústria terceirizada e são fixados em uma fita metálica com as seguintes características: Código do produto 15336552e material de aço inox. Seu comprimento corresponde a 43 m e 7,4m largura, ao ser retirado da fita metálica seu peso 0,69g e seu peso total acoplado a bobina e de aproximadamente 3,5Kgf.

1.3IDENTIFICAÇÃO DA NECESSIDADE

O processo manual de retirada de terminais implica em várias situações indesejáveis e negativas para a empresa, tais como: a)Perda de tempo na remoção dos terminais; b)Afastamento de pessoas por esforços repetitivos; c)Baixa produtividade, não mantendo a efetividade em número de peças retiradas em sua carga horária; d)Desgaste físico muito grande com os riscos de doenças ocupacionais para os funcionários do setor de mecatrônica; e)O operador pode ter escoriações nos membros superiores.

1.4 OBJETIVOS a)Eliminar serviço manual de retirada de terminais; b)Aumento de 25% na produtividade com relação à atual; c)Reduzir índice de afastamento causado por doenças ocupacionais; d)Eliminar escoriações nos membros superiores; e)Melhores condições ergonômicas.

15 1.5PROJETO PRELIMINAR DO PRODUTO (LAYOUT)

Figuras 2Vista Frontal do Layout

Figuras 3 Vista Superior do Layout

2.DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DO PRODUTO

2.1PROCESSO DO PRODUTO ATUAL

Um dos processos produtivos existentes na DELPHI refere-se à retirada de terminais elétricos para a confecção de sensores de temperatura de diversos carros. Observe a figura abaixo.

Figuras 4Terminais

Para iniciar o processo de retirada manualmente dos terminais elétricos fixados em uma fita metálica e enrolados em uma bobina: O abastecedor de materiais de produção retira do estoque a bobina contendo os terminais elétricos e através de um carrinho, transporta este material até a linha de produção.

O operador prende a bobina a um suporte móvel de aço e esse processo leva um tempo médio de 10 minutos.

Após a fixação da bobina, o operador começa a retirar os terminais elétricos que estão fixados na fita metálica, pressionando-os um a um com os dedos. Esta ação poderá causar futuramente escoriações por cortes e lesões nos membros superiores por causa do esforço manual e repetitivo. Observe a figura abaixo.

Figuras 5 Retirada de Terminais

O operador retira manualmente em média 500 terminais elétricos em aproximadamente 85 minutos, esse procedimento se repetirá por duas vezes a cada turno, mesmo assim a meta de 2800 terminais não será atingida atrasando a linha de produção.

Assim que o operador termina de retirar manualmente os terminais, ele enrola a fita metálica vazia em outra bobina para ser reaproveitada levando em torno de 10 minutos.

Após esse processo, o operador tem que dar andamento na segunda etapa de serviço que ficou a espera desses terminais.

2.2PROCESSO DE PRODUTO PROPOSTO

A máquina para retirar terminal elétrico terá como principal finalidade solucionar resultados ao problema, ou seja, a retirada manual de terminal elétrico da bobina.

O operador colocará a bobina de terminais elétricos manualmente em um suporte de aço. Este suporte será fixado em uma mesa de 1200 m de comprimento por 600 m de largura e será fabricada em aço SAE 1020.

O início da fita metálica onde estão fixados os terminais elétricos vem com um espaço livre de 1500 m e será encaixado em um guia na máquina, que manterá seu posicionamento ate a polia. Durante todo processo a fita passará por uma polia, que será colocada em um eixo com dois mancais um de cada lado, onde fará o trabalho de retirada dos terminais.

A polia tencionará os terminais para baixo retirando-os da fita que os prende, e eles cairão dentro de uma caixa de fácil acesso. Após a retirada dos terminais a fita metálica seguirá ate o sistema de polias tipo rolos, fazendo o tensionamento e a tração.

Colocação da Bobina7 minutos4 minutos Tempo para Retirada de Terminais por Lote85 minutos20 minutos

Lesões e escoriações20

Movimentos repetitivos 5000

Perdas Terminais 1% 0,5% Tabela 1: Comparativo entre processo atual e proposto.

2.2MEMORIAL DE CÁLCULOS

Simbologia

Sigla Descrição Unidade A3Área da BarraCm² A1Área da cantoneiraCm² P1Barra 1N P2Barra 2N PFLCarga de FlambagemN F1Força dos componentes sobre a mesaN F2Força sobrecarga de segurançaN qCoeficiente do nº de dentes da engrenagem- Lo Comprimento final m/m LComprimento inicial m/m ∆LComprimento Totalm/m bEspessura da Engrenagem- Dp Diâmetro Primitivo m cFator de correção- FsFator de segurança- F Força N FTForça totalN FRbForça resultante em bN MMódulo de engrenagemmm EMódulo de elasticidadeGpa

JMomento de InérciaCm4 ZNúmero de dente da engrenagemnNúmero de Rotaçõesrpm P Potência W N1Potência do motorKW Pn Potência Nominal KW QTQuantidade de TerminaisλRelação da Espessura da Engrenagem - RaResultante aN RbResultante bN σadm Tensão admissível Kgf/cm² σescTensão de escoamentoMPa σflTensão de FlambagemKgf/cm² σfTensão de flexãoKgf/cm²

VL Velocidade Linear m/min Tabela 2 simbologia dos cálculos

Dimensionamento da estrutura de sustentação da bancada

Figuras 6 Estrutura da Mesa

Calculo do momento de inércia Dados:

E=210 GPa (de acordo com a tabela 6, vide anexo) F1=600 N (força dos componentes sobre a mesa) F2=390 N (sobrecarga de segurança) FT=990 N (força total) L=1,2 m (comprimento inicial da cantoneira) C=0,5 (tabela 2, em anexo no apêndice ) PFL= ? pi = 3,14(constante)

∆L=? (comprimento final) J=? (momento de inércia)

PFL N l lxc l m

Tensão de Flambagem Dados:

A cm FL

Através dos cálculos realizados verificou-se que para a sustentação da bancada cantoneiras do tipo L 1”x 1 x 1/8” seria adequada, porém para melhor design da máquina foi usada a cantoneira “L” 2 x 2 x 1/8”, de acordo com tabela cantoneiras(abas iguais) vide anexo, tabela 7.

Dimensionamento da estrutura do suporte da bobina.

Figuras 7 Suporte da Bobina

PFLx lJ xE xJ x

J cm

MA equilibrio de força e movimento

Fx RBx x RBx RBx

Fy equação fundamental da estatica RA F RB RA RA N

Figuras 8 representaçao da estatica

Compressão Y

FRb P xsen

Tração x

P Pbxtag

dm e tensão de escoamento Fs fator de segurança adm tensão admissível eadm Fs

MPaadm

adm MPa

3 Fadm A

PA adm

A cm σe (tabela 6, em anexo no apêndice.)

De acordo com os cálculos realizados, foi selecionado o tubo retangular de aço 1020 de 50 x 30 x 3, no qual possui área igual 4,4 cm², superior à calculada que dará melhor design no produto.

Calculo comprimento linear da bobina .

Qt Passo m L m L l

L QtxP L x m L m l L L l l m

Calculo da velocidade linear.

lVl t

De acordo com o calculo realizado a fita percorrera sua trajetória a uma velocidade constante de 4.31 m/min.

Calculo do módulo da engrenagem. 3

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