Projeto de uma bancada didática para estudo de elementos de máquinas : freio a disco, volante de inércia e transmissão de potência.

Abstract

Este trabalho teve como motivação a elaboração de um projeto mecânico que possibilite aulas práticas em laboratório para o curso de Engenharia Mecânica, especificamente para a área de Elementos de Máquinas, visto que o aprendizado prático permite que os estudantes visualizem, manuseiem e testem os elementos estudados, relacionando os conceitos teóricos com situações reais de engenharia. Desta forma, foram levantados os elementos mecânicos centrais do projeto da bancada didática, sendo eles o volante de inércia, o freio a disco e a transmissão de potência por correia, elementos estes de alta relevância para a engenharia mecânica, visto sua vasta aplicabilidade em indústrias, como exemplo de mineradoras, petróliferas e a área automotiva. A metodologia deste trabalho consiste na idealização e concepção de um modelo, para o qual foi elaborado o seu projeto detalhado, sendo desenvolvidos suas etapas de montagem e construção, em que foram descritos os posicionamentos dos componentes a fim de garantir seu funcionamento desejado, segurança e estabilidade. A seleção e aquisição de elementos de máquinas reciclados, fez com que o projeto priorizasse o aproveitamento de recursos disponíveis e a sustentabilidade. Com isso, foi possivel a realização do dimensionamento destes componentes, a partir do qual obteve-se os dados necessários para a realização dos cálculos analíticos, estabelecendo os parâmetros e pré-requisitos para o projeto, em que foi encontrado o momento de inércia dos volantes no valor de 0,1295 Kg/𝑚2, velocidade angular de 207,35 rad/s, energia cinética total como sendo 2779,56 J, torque de frenagem sendo 279,3N.m e précarga inicial na correia no valor de 47,2N. Sendo assim, o projeto da bancada foi aprimorado e otimizado, de acordo com as peças adquiridas e disponíveis. O modelamento 3D, assim como os desenhos técnicos permitiram a estruturação completa do projeto, em que todas as peças foram modeladas de acordo com as dimensões reais dos componentes, assim como definidos o escopo de seus posicionamentos e montagem. Dessa forma, foi possível desenvolver e projetar a bancada didática, tornando possível sua eventual construção e utilização em aulas de laboratório.