Consumo Energético

Combinações possíveis de funcionamento dos motores:

                                Se apenas um motor estiver funcionando:

         Mpasso:

 i = 0,4428 A

R = 27,1 W

Pot = 5,3136 W

M1:

 i = 0,73 A

R = 16,43 W

Pot = 8,76 W

M2:

i = 1,03ª

R = 11,65 W

Pot = 12,1536 W

Se estiverem dois motores funcionando:

 

Mpasso e M1:

i = 1,1728 A

Req = 10,228 W

ote q = 14,0736 W

Mpasso e M2:

I = 1,4728 A

Req = 8,1475 W

Pot eq = 17,6736 W

M1 e M2:

i = 1,76 A

Req = 6,8165 W

ote q = 21,12 W

 Se estiverem os 3 motores ligados:

Mpasso, M1 e M2:

i = 2,2028 A

Req = 94,005 W

Pote q = 26,4336 W

Para fazer o cálculo do consumo em kWh, basta multiplicar a potência com a quantidade de horas.

26,4336 W . 1 h = 26,4436 Wh = 0,026 kWh

26,4336 W . 24h . = 634,41 Wh = 0,634 kWh

Para saber o valor em real a pagar em um mês, basta multiplicar o resultado anterior pelo número de dias, considerando um mês com 30 dias e depois multiplicar pelo preço de 1kWh na empresa de energia elétrica. Considerando o valor de 0,48762 reais da empresa Coelba, temos:

0,026 kWh . 30dias = 0,78 kWh . 0,48762 reais = 0,38 reais

0,634 kWh . 30 dias = 19,02 kWh . 0,48762 reais = 9,27 reais

Não estão incluídos no valor total os impostos da geração de energia, transmissão, distribuição, encargos setoriais e tributos.

Dados dos motores

O primeiro passo é o teste dos motores em uma fonte de alimentação e a realização dos cálculos necessários.

De acordo com a lei de Ohm, a tensão é definida por:

V = i R                                                                     (1)

Onde, V é o símbolo de tensão, i é o símbolo de corrente e R é o símbolo de resistência.

A partir da Equação (1), pode-se deduzir que:

R = V i                                                                     (2)

                                                                       V

    i =  ¾¾                                                                   (3)

                                                                      R

De acordo com as leis físicas, a potência é dada por:

                                                                

   p =  V  i                                                                  (4)

                                                             

Onde p é a potência.

Cálculo para descobrir a corrente do motor de passo

Utilizando a Equação (3), temos que:

V          12

Mpasso i =  ¾¾ =  ¾¾  =  0,4428 A

R       27,4

Utilizando a Equação (4), temos que:

Pot = 5,3136 W

Onde Mpasso significa Motor de passo.

Cálculo para descobrir a resistência dos motores contínuos

Utilizando a Equação (2), temos que:

V          12

M1 R=  ¾¾ =  ¾¾  =  16,438 W

i        0,73

Utilizando a Equação (4), temos que:

Pot = 8,76 W

Onde M1 significa Motor 1.

V          12

M2 R=  ¾¾ =  ¾¾  =  11,65 W

i        1,03

Utilizando a Equação (4), temos que:

Pot = 12,1536 W

Onde M2 significa Motor 2.

Portanto, os dados dos motores são:

Mpasso:

 i = 0,4428 A

R = 27,1 W

Pot = 5,3136 W

M1:

 i = 0,73 A

R = 16,43 W

Pot = 8,76 W

M2:

i = 1,03A

R = 11,65 W

Pot = 12,1536 W

Estrutura

Fixação

A fixação total da esteira será realizada com rebites de repuxo com corpo de 3mm de diâmetro, dispostos de 3 a 3 em forma triangular, o que torna a fixação da estrutura mais rígida, além de porcas sextavadas que contribuíram para a fixação das barras roscadas que servem de suporte para os tarugos de polipropileno. 

Características dos principais materiais utilizados

Os principais materiais utilizados na construção da esteira foram: alumínio e polipropileno.

O alumínio foi escolhido devido as suas características, muito importantes na elaboração do projeto.

Sua eficiência quanto à leveza, ductibiidade e maleabilidade com relação aos outros materiais, além da  resistência à corrosão e do baixo ponto de fusão lhe conferem uma multiplicidade de aplicações e uso, como exemplo da esteira da equipe RaiseTech.

Essas qualidades tornam o alumínio um material muito apto para a mecanização e fundição, além de ter uma alta resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido. Em contato com o ar, o alumínio reveste-se de uma fina camada de óxido, que preserva o resto do metal da oxidação, mesmo que esteja exposto a umidade.

A maior parte do alumínio vem de um  minério (rocha ou mineral que ocorre na natureza e contém um elemento químico metálico) chamado de bauxita.

Já o polipropileno é um material que origina-se de uma resina termoplástica produzida a partir do gás propileno, um subproduto da refinação do petróleo. Em seu estado natural, a resina é semi-translúcida e leitosa e de excelente coloração podendo posteriormente ser aditivado ou pimentado. Este produto é usado nos casos onde é necessário uma maior resistência química. Uma das vantagens é que pode ser soldado, permitindo a fabricação de tanques e conexões.

O uso do polipropileno no protótipo, especificamente nos tarugos, ocorreu devido ao seu baixo custo dentre os plásticos e à característica satisfatórias a construção do projeto.

Características essas como a boa resistência química e a impactos, baixa absorção de umidade, boa estabilidade térmica, alta resistência ao entalhe antiaderência, regular resistência ao acrílico, de fácil usinagem e possível de soldagem e moldagem, além de ser o mais leve entre os plásticos, com 0,92 de leveza.

Semana Universitária 2009

A Semana Universitária 2009, que ocorreu no período de 23 a 25 de setembro, proporcionou conhecimento aos componentes da equipe RaiseTech, através dos mini-cursos e palestras.

Em especial para a realização do projeto ARHTE (Arquimedes, Robert Hooke e Thomas Edison), o mini-curso Projeto e Confecção de Placa de Circuito Impresso, ministrada pelo professor Mateus Esteves e pelo monitor Guido, no qual as componentes Ana Luísa Rodrigues e Eduarda Figueiredo participaram e aprenderam na teoria e na prática a desenhar o circuito eletrônico no programa Eagle e a fazer a placa de circuito impresso. O resultado foi satisfatório pois ambas as placas funcionaram.

Em breve as componentes realizarão a placa de circuito impresso para o protótipo da equipe RaiseTech.

Fotos do dia 22/09 - Compra do material para o projeto mecânico

Os componentes Eduarda Figueiredo, Fábio Brito e Tamires Siqueira foram comprar o material para o projeto mecânico na loja Casa das Ferragens, situada na Av. Bonocô - Bonocô, Salvador. A equipe comprou os perfis retangulares de alumínio, as cantoneiras de alumínio, os trilhos e as roldanas para os trilhos. O funcionário "Patinho" auxiliou a compra e o corte dos materiais de alumínio.

Teste de atrito da correia transportadora com as britas

No dia 19/09, sábado, os componentes Ana Luísa Rodrigues, Eduarda Figueiredo, Fábio Brito e Tamires Siqueira foram ao laboratório de física para fazer o teste de atrito entre a correia transportadora e as britas. O professor Sérgio Ricardo Xavier auxiliou a equipe nos procedimentos a serem feitos para realizar o teste.

A equipe pôde perceber que se o ângulo de inclinação aumenta, a força de atrito estático também aumenta, continuando a se opor, até que sua intensidade alcance um certo valor máximo. E que se o ângulo de inclinação continuar aumentando, a força de atrito não poderá mais equilibrá-la, e o material começará a deslizar.

Pelo experimento para testar o atrito da lona com 200 gramas de brita nº 2 no plano inclinado, para encontrar o grau de inclinação ideal para a esteira, foi constatado que a máxima inclinação é de 39º. Porém, segundo recomendação do professor Sérgio Ricardo, utilizou-se uma margem de segurança de aproximadamente 10%, então a maior angulação a ser utilizada será de 35º.

Como o protótipo da esteira da equipe RaiseTech terá duas inclinações, os componentes decidiram que a outra angulação será de 18º, que é aproximadamente metade da maior.

Após encontrar o ângulo ideal, foram efetuados os cálculos para achar a intensidade da força de atrito. Esses cálculos estarão no relatório final, com as suas respectivas explicações.

O teste de atrito não foi filmado, pois como o professor Sérgio Ricardo estava dando aula, apagando a luz algumas vezes para mostrar melhor um experimento aos seus alunos, a equipe não tinha como filmar continuamente e nós não iríamos atrapalhar a aula do professor.

A equipe RaiseTech agradece a disponibilidade e a colaboração do professor Sérgio Ricardo Xavier.

Confecção do material para o projeto mecânico

No dia 18/09, os componentes Ana Luísa Rodrigues, Eduarda Figueiredo e Fábio Brito foram comprar a correia transportadora para o protótipo na empresa Rei das Correias, situada na Rua Alfredo Torrisi - Jardim do Jockey Club, Lauro de Freitas. A empresa, cuja página na internet é www.reidascorreias.com.br , ofereceu amostra da correia transportadora a ser utilizada na esteira da Equipe RaiseTech, que será também cedida gratuitamente já vulcanizada.

Lista de materiais do protótipo

Projeto mecânico:

* Perfis retangulares de alumínio
    - 02 x 700mm
    - 14 x 300mm
    - 08 x 100mm
    - 02 x 620mm
    - 02 x 450mm
    - 04 x 400mm
    - 06 x 400mm

* Mola
    - 8 (tem que esticar 10cm)

* Tarugos vazado de nylon
    - 16 x 300mm (40mm de diâmetro externo / 5mm de diâmetro interno)
    - 01 x 300mm (30mm de diâmetro externo / 5mm de diâmetro interno)
    - 01 x 100mm (40mm de diâmetro externo / 5mm de diâmetro interno)

* Trilhos
    - 2 x 450mm (50mm de largura)

* Roldanas para trilho
    - 2

* Barra roscada
    - 16 x 330mm (10mm de diâmetro externo)
    - 01 x 500mm (10mm de diâmetro externo)

 * Rolamentos
     - 34 - Tipo R6 (10mm de diâmetro interno / 30 mm de diâmetro externo)

 * Cantoneiras de alumínio
     - 04 x 1000mm (10mm de diâmetro externo)

 * Rodas
     -8 (40mm de diâmetro externo)

 *Barra chata de alumínio
     - 1 x 1000mm (50mm de largura)

 * Lona
     - A decidir

Funcionamento da esteira

O projeto a ser desenvolvido pela equipe RaiseTech tem como objetivo principal a elevação de diversos tipos de brita a serem distinguidos através de uma pesagem a ser realizada por uma sensível balança disposta sob a base horizontal anterior da esteira. A informação transmitida pela balança ao computador através da porta paralela, definirá a angulação da parte inclinada da esteira (0º, 18º ou 35º), posteriormente o sistema computacional ativará o motor de passo que efetuará a movimentação da estrutura. Após definido o ângulo da inclinação, o material será elevado e depositado em plataformas que continuarão seu transporte até o seu destino final.

Passos:
1º- As britas serão depositadas sobre a base horizontal;
2º - A balança eletrônica efetuará a pesagem das britas;
3º - A angulação será definida a partir da pesagem feita anteriormente;
4º - O sistema acionará o motor de passo que realizará a elevação da estrutura;
5º - O sistema acionará o motor contínuo que movimentará o sistema de tração da esteira;
6º - O sistema acionará o motor contínuo da plataforma posterior;
7º - O sistema voltará ao seu estado inicial.

Desenho da estrutura da esteira

 

 O desenho foi desenvolvido pelo componente Fábio Brito no programa Google SketchUp. Esse software é gratuito e pode ser baixado através do site http://sketchup.google.com