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FUNDAÇÃO ESCOLA TÉNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA

CURSO TÉCNICO DE MECÂNICA

IGOR LUCAS DE LÉIS

JOCELITO DANILO PAGANI JÚNIOR

PEDRO DANIEL SONNENSTRAHL MÜLLER

MÉTODO DE MEDIÇÃO DE CORDAS

Orientador: Diógenes Francisco Dias

Novo Hamburgo

2016

IGOR LUCAS DE LÉIS




Projeto de Integração Disciplinar (PID) do curso técnico de Mecânica da Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha para aprovação nas disciplinas do curso e para concorrer a FEICIT e Mostratec Orientador: Diógenes Francisco Dias

Novo Hamburgo, setembro de 2016.

FOLHA DE ASSINATURAS

IGOR LUCAS DE LÉIS




FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA

CURSO TÉCNICO DE MEÂNICA

Novo Hamburgo, setembro de 2016.

_______________________________________

Igor Lucas de Léis

______________________________________

Jocelito Danilo Pagani Júnior

_____________________________________

Pedro Daniel Sonnenstrahl Müller

_____________________________________

Diógenes Francisco Dias

Professor Orientador

AGRADECIMENTOS

Primeiramente o grupo gostaria de agradecer à seu orientador, que ajudou o

sempre que preciso, dando suas dicas e conselhos para a execução do projeto ser

bem sucedida, por isso professor Diógenes um muito obrigado. Também agradecer

a Cordoaria São Leopoldo (CSL) por receber o projeto para alguns esclarecimentos.

O grupo teve reuniões em sextas durante a noite e quem fez o transporte do grupo

da Fundação Liberato até sua casa foi a família Müller, do integrante Pedro, à eles

um grande agradecimento por nos acolherem todas as sextas de reuniões em sua

casa.

RESUMO

O presente projeto é o desenvolvimento de um novo método de medição para

diâmetros de cordas. As cordas fabricadas na indústria não passam por um método

de medição padronizado, gerando alguns problemas no controle de qualidade dos

produtos. Para cumprir os objetivos o grupo fez algumas visitas técnicas e alguns

testes. Os testes foram feitos em projetores de perfil e demais métodos de medição

ótica criado pelo grupo, o método do microscópio e o método da contagem de pixels.

No método do microscópio utilizou um microscópio portátil que media de acordo com

pixels da imagem capturada. O método da contagem de pixels utilizou um programa

de celular para captura de imagens, que depois passaram para o computador, pela

contagem dos pixels e uma regra de três se descobria o diâmetro. Após as análises

o grupo constatou qual era o método mais barato e eficaz, criando assim um novo

método de medição.

Palavras-chave: Cordas. Medição Ótica. Microscópio. Pixels.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Corda de 3 e 4 pernas torcida .................................................................... 14

Figura 2: Corda trançada sem alma...........................................................................15

Figura 3: Corda trançada com alma .......................................................................... 15

Figura 4: Corda trançada com alma e alerta visual ................................................... 16

Figura 5: Corda trançada especial ............................................................................ 16

Figura 6: Projetor de Perfil......................................................................................... 20

Figura 7: Imagem do projetor de perfil ...................................................................... 21

Figura 8: Método do Microscópio .............................................................................. 22

Figura 9: Método da contagem de pixels .................................................................. 23

Figura 10: Resultado do método do microscópio (CP1) ............................................ 25





Figura 15: Método dos cabos navais ......................................................................... 29

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Propriedades mecânicas das cordas de acordo com o seu material ........ 17

Tabela 2: Pré-carga de acordo com o diâmetro ........................................................ 19

Tabela 3: Resultados do projetor de perfil ................................................................. 24

Tabela 4: Resultados do método do microscópio (com atrito e sem atrito) ............... 27

Tabela 5: Valores encontrados no método de medição por pixels ............................ 28

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 10

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 12

2.1 Métodos Ópticos ............................................................................................... 12

2.2 Projetores de Perfil ........................................................................................... 13

2.3 Holografia ........................................................................................................... 13

2.4 Câmeras CCD .................................................................................................... 13

2.5 Cordas ................................................................................................................ 14

2.5.1 Cordas torcidas 3 ou 4 pernas ......................................................................... 14

2.5.2 Corda trançada sem alma ................................................................................ 14

2.5.3 Corda trançada com alma ................................................................................ 15

2.5.4 Corda trançada com alma e alerta visual ......................................................... 15

2.5.5 Corda trançada especial ................................................................................... 16

2.5.6 Principais características das cordas utilizadas no Brasil................................. 16

3 METODOLOGIA .................................................................................................... 18

3.1 Pré-carga ............................................................................................................ 19

3.2 Testes ................................................................................................................. 20

3.2.1 Projetor de Perfil ............................................................................................... 20

3.2.2 Microscópio ...................................................................................................... 21

3.2.3 Contagem de Pixels ......................................................................................... 22

4 ANÁLISE DE RESULTADOS ................................................................................ 24

4.1 Projeção de Perfil .............................................................................................. 24

4.2 Método do Microscópio .................................................................................... 25

4.3 Método da Contagem de Pixels ....................................................................... 28

4.4 Método dos Cabos Navais ................................................................................ 29

5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 30

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 31

ANEXOS ................................................................................................................... 32

ANEXO A – TABELA DE TOLERÂNCIAS DE DIÂMETROS .................................. 33

10

1 INTRODUÇÃO

O Curso Técnico de Mecânica da Fundação Escola Técnica Liberato Salzano

Vieira da Cunha, de Novo Hamburgo, oferece aos alunos de terceira e quarta séries,

a tarefa de realizar um Projeto de Integração Disciplinar (PID). Esse projeto deve ser

apresentado a uma banca avaliadora no final do ano letivo para concorrer a feiras

como Feicit e MOSTRATEC. Esse projeto deve conter um tema com alguma área

abrangente do curso e visar a solução de um problema do mundo atual.

A pesquisa se originou devido ao problema da empresa Rollatex de Novo

Hamburgo, a qual teve um prejuízo significativo de 20 mil metros de cordas por ter

um método não padronizado e sem muita precisão. E a partir desse problema

começaram as pesquisas do grupo para propor uma solução.

O presente projeto buscou por aprofundamentos e conhecimentos sobre o

tema de forma prática, portanto, ele tem em vista estudar os assuntos sobre as

cordas, seus métodos de medições e normas para ter noção de como fazer uma

pesquisa tecnológica que para na próxima etapa do projeto possa estar toda a

pesquisa bibliográfica encaminhada. Por se tratar de um projeto voltado para a área

de metrologia industrial e visar à elaboração de um instrumento de medição, este

projeto classifica-se como pesquisa tecnológica.

O desenvolvimento de um método mais eficaz e preciso para a medição

destes produtos de cordoarias sem a interferência da deformação elástica do

material nos resultados das medições, as quais são realizadas com instrumentos

que usam do contato físico pelas empresas atuais, pode ser classificado como o

objetivo da pesquisa. Para cumprir com isso, o grupo averiguou os métodos de

medição já existentes na indústria e avaliou-os, em seguida, após esse

levantamento de dados, desenvolveu um método para obtenção de valores mais

precisos o qual será enviado para normatização.

Cordoarias, ao medir os seus produtos, enfrentam uma grande dificuldade em

ter um valor preciso no resultado. Isso se deve à deformação elástica que a corda

sofre e também à ausência de padronização através de uma norma.

Devido ao fato do constante crescimento da indústria, busca-se o

aprimoramento de métodos de medição para que sejam obtidos resultados eficazes

e precisos. O projeto justifica ao fato de não haver uma normatização para medições

de cordas, tendo como exemplo a empresa Rollatex que teve uma perda de vinte mil

11

metros, já mencionada anteriormente, pelo fato de o comprador medir os produtos

de forma diferente e por utilizar os métodos incertos, o que dificulta uma medição

precisa.

Este trabalho está estruturado em cinco capítulos, os quais são: Introdução,

Referencial Teórico, Metodologia, Análise dos Resultados e Conclusão. No capítulo

denominado Referencial Teórico, apresenta-se a pesquisa bibliográfica do grupo,

pesquisas realizadas na internet e em livros especializados. Na Metodologia, está

descrito de forma sucinta como foram realizadas as tarefas para atingir os objetivos.

No subcapítulo da Pré-carga, está a analise do grupo sobre a influência da pré-carga

na medição de cordas. Em seguida, no subcapítulo Testes, pode-se encontrar a

descrição de todos os testes realizados pelo grupo durante esse período de PID,

enquanto que na Análise de Resultados consta a descrição dos resultados desses

testes e a análise desses. A Conclusão é o fechamento do projeto, o parecer do

grupo sobre os resultados encontrados.

12

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Métodos Ópticos

Segundo Balbinot (2011), métodos ópticos de medição são métodos não

destrutivos e sem contato físico com o produto a ser medido. Ele ainda afirma que

esses métodos foram aprimorados cada vez mais nas últimas décadas com a

ascensão do laser, das câmeras CCD, das placas de aquisição de imagem, dos

sistemas de armazenamento temporário e dos computadores de pequeno porte,

sendo os lasers, o interferômetro e a holografia, os mais utilizados para realizar essa

forma de medição.

A Photonita (s. d.) apresenta o fato do método de medição ópticos ganhar

cada vez mais espaço nas indústrias de hoje em dia, também é o método que mais

cresce ultimamente com a construção de sensores para medir grandezas físicas e

químicas. O método óptico é bastante usado para medir nos processos de

fabricação, aumentando o controle de inspeção e de qualidade. Ele pode ir desde a

escala microscópica a escala macroscópica, na astronomia, por exemplo, a distância

entre a Terra e a Lua foi medida a partir de um método óptico, algumas estrelas e

distâncias no espaço também são medidos a partir desses métodos. Assim como na

indústria o método é utilizado para peças pequenas e complexas, como roscas de

pequeno passo, pequenas engrenagens, entre outros.

Manuel (1985, p. 52) afirma sobre métodos ópticos de medição como:

“A medição óptica tem como principal aplicação a medição de perfis e a medição linear e angular de peças pequenas. Sua grande vantagem é a capacidade de medir objetos sem que ocorram deformações devidas à utilização de elementos mecânicos de contato. Os principais sistemas de medição óptica são os microscópios de medição e os projetores de perfis”

Courrol (s. d.) divide os instrumentos ópticos em dois: os de projeção e os de

observação. Os de projeção são como câmeras que projetam imagens reais em

telas difusoras ou um anteparo fotossensível. Já os de observação formam imagens

virtuais que servem como objeto real para quem está observando ou é

complementado pelo olho do observador.

13

2.2 Projetores de Perfil

De acordo com Scaramboni (2003), os projetores de perfil são métodos

ópticos de medição utilizados para medir peças muito pequenas e também verificar

o perfil delas. O projetor de perfil, ainda segundo o Telecurso 2000, tem como

princípio projetar perfis ampliados em um vidro fosco.

Para obter uma medida em um projetor de perfil, deve-se colocar o produto a

ser medido em uma mesa de vidro. Para efetuar a medida utilizam o deslocamento

longitudinal e transversal e, com a ajuda de um painel digital, são registrados os

valores. O foco se dá pelo movimento vertical da mesa, com a ajuda de guias e

colunas verticais, segundo Vagner (1999).

Scaramboni (2003) caracteriza o projetor de perfil como um instrumento

voltado para medição de pequenas dimensões e também medida de ângulos, com a

ajuda das linhas de referência na mesa de vidro.

2.3 Holografia

Alexandre (2011) afirma que outro método óptico, utilizado na indústria

mecânica, seria a holografia, que tem como intuito armazenar dados de medições

não destrutivas e sem deformações, ele tem como princípio a utilização de laser

para ajudar na reflexão da imagem.

Segundo Rebordão (2000), a holografia registra as características

tridimensionais de uma peça e é desenvolvida principalmente na área da metrologia,

para construção de instrumentos ópticos de medição, também é usada para

visualização de imagens artísticas. Na década de 90 surgiram as principais

aplicações da holografia.

2.4 Câmeras CCD

Brusamarello (2011) afirma que a maioria dos métodos ópticos de medição

utiliza câmeras CCD, dispositivos de iluminação e sistemas apropriados para

aquisição para processar as imagens. A imagem captada pela câmera pode ser

iluminada pela frente ou entre a fonte de luz e a câmera, este método amplia o

objeto, possibilitando a medição de pequenos detalhes existentes neles.

14

2.5 Cordas

As cordas geralmente são feitas de materiais naturais como algodão, juta,

sisal, linho e seda, ou sintético nylon, polietileno, polipropileno, poliéster e fibras de

carbono ou então metálicas (AFIPOL, s.d.).

Segundo a AFIPOL (s.d.), o tipo de corda vai também pelo seu tipo de traçado

que são elas 3 ou 4 pernas, com alma e sem alma, com alma e alerta visual e

especiais. As sintéticas são representadas em monofilamentos e multifilamentos.

Ainda de acordo com a AFIPOL, as cordas podem ter diversas aplicações:

“Suas várias aplicações são bastante amplas, da construção civil e eletromecânica, passando por utilização "offshore" como amarração de petroleiros e ancoragem de plataformas e nonobóias, além de atividades esportivas e recreativas, até alcançarem as artes e o vestuário. Tudo isso permite-nos afirmar que, apesar de simples, seu uso é quase irrestrito.” (AFIPOL, s. d.)

2.5.1 Cordas torcidas 3 ou 4 pernas

Essa corda é muito usada na área náutica, na pesca e na navegação para

confeccionar emendas, alças e costuras. Por ser helicoidal, permite um melhor

alongamento, quando são mal construídas ou passam por um grande esforço à

tração, as pernas podem ficar distorcidas ou acavaladas (AFIPOL, s. d.). A figura a

seguir apresenta uma corda torcida com um corte transversal.

Figura 1 – Corda de 3 e 4 pernas torcida

Fonte: AFIPOL (s. d.).

2.5.2 Corda trançada sem alma

15

Essa corda é muito usada na pecuária para fabricar acessórios de montaria,

como cabrestos, mas também é usada para fabricar bolsas e artefatos, já que seu

corpo oco facilita a fabricação de alças (AFIPOL, s. d.). Abaixo tem um exemplo de

corda trançada sem alma com representação de um corte transversal.

Figura 2 – Corda traçada sem alma


2.5.3 Corda trançada com alma

Muito usada no Brasil, mesmo sendo introduzida aqui há pouco tempo, para

amarração de cargas por ser fácil para atar nós. Seu uso na área náutica e no

campo é muito amplo (AFIPOL, s. d.). A figura abaixo está um exemplo de corda

trançada com alma.

Figura 3 – Corda trançada com alma


2.5.4 Corda trançada com alma e alerta visual

Uma das cordas mais usadas em resgates e segurança, principalmente em

rapel e em esportes nas alturas que exigem uma maior segurança (AFIPOL, s. d.).

Abaixo temos um exemplo ilustrativo de corda trançada com alma e alerta visual.

16

Figura 4 – Corda trançada com alma e alerta visual


2.5.5 Corda trançada especial

Estas cordas são utilizadas em náutica de vela, escalada e outras demais

aplicações que exigem um trançado diferente (AFIPOL, s. d.). A seguir tem uma

representação de corda trançada especial.

Figura 5 – Corda trançada especial


2.5.6 Principais características das cordas utilizadas no Brasil

As propriedades mecânicas das cordas podem variar de acordo com o seu

material, como pode ser observado na tabela abaixo elaborada pela AFIPOL.

17

Tabela 1 – Propriedades mecânicas das cordas de acordo com o seu

material


18

3 METODOLOGIA

O presente projeto foi dividido em duas etapas, uma de pesquisa científica

aplicada, que visa o aprofundamento dos conhecimentos sobre o tema de forma

prática, e outra de pesquisa tecnológica, que visa o desenvolvimento experimental

de um método com os conhecimentos adquiridos na primeira etapa da pesquisa.

Neste ano, foi realizada a parte científica aplicada do projeto, pela qual implica em

visitas técnicas em cordoarias para verificar qual o método utilizado por elas, e

avaliá-los, identificando os problemas e servindo de referência para o andamento do

projeto. Após esses levantamentos técnicos, foi elaborado um método de medição

para cordas por meio de uma metrologia alternativa com maior precisão e facilidade.

O grupo realizou testes em projetores de perfil e em câmeras, e averiguou

quais deles tiveram os resultados mais satisfatórios, levando em conta a forma, a

resolução e as condições dos testes. Os integrantes ainda verificaram as

características de cada método ensaiado e quais problemas dificultaram a execução

do ensaio, também foram apontadas pelo grupo algumas melhorias de cada método

A segunda parte do projeto, a que visa o desenvolvimento do protótipo tem

por modo aplicar os resultados dessa pesquisa, e usar de referência para o

desenvolvimento de um instrumento de medição para cordas que será normatizado

com a ajuda da ABNT.

3.1 Pré-carga

Em uma visita a Cordoaria São Leopoldo (CSL), fábrica de cordas em geral

com ênfase na fabricação de cabos navais, o grupo teve uma conversa com o setor

de inspeção de qualidade que apresentou a norma ISO 2307, a qual é utilizada para

medir os cabos navais. Na norma está especificada que todo cabo naval deve ser

medido sob uma pré-carga, tanto no diâmetro como no comprimento e essa pré-

carga depende do diâmetro nominal do cabo e é dada pela fórmula:

( )

Nessa fórmula usa-se o diâmetro em milímetros e temos a pré-carga em

quilograma-força. A empresa apontou que também usam essa fórmula para

determinar as pré-cargas de todas as cordas e medi-lás sob essa tensão.

19

Então foi averiguado na empresa Rollatex, que fabrica cordas de diâmetros

menores, a variação de diâmetros para criar a tabela abaixo.

Tabela 2 – Pré-carga de acordo com o diâmetro

Fonte: os autores (2016).

3.2 Testes

O projeto apresentou como hipóteses alguns instrumentos de medição óptica,

como projetores de perfil, holografia, câmeras CCD, medição por imagem, sensores

a laser e de luz, porém foi testado apenas duas dessas hipóteses, já que não foi

possível contatar alguém experiente nas demais hipóteses.

Os testes foram realizados em cinco corpos de prova, originários da empresa

Rollatex de Novo Hamburgo. O primeiro corpo de prova era uma corda branca

torcida de 3 pernas de fibra sintética com multifilamentos e também era a com menor

diâmetro entre as cordas ensaiadas. O corpo de prova número dois era uma corda

de cor vermelha traçada com alma, feita de fibra sintética com monofilamentos. O

corpo de prova três era vermelha e branca do tipo torcida de 4 pernas de fibra

sintética com multifilamentos. Já o corpo de prova número quatro era um cadarço,

que é uma corda traçada sem alma, feito de algodão, logo, uma fibra natural. Por

20

fim, o corpo de prova número cinco, nas cores preto e cinza, era uma corda torcida

de 3 pernas feita de fibra sintética, também foi o maior diâmetro ensaiado. Os

ensaios foram todos realizados com a carga de dois quilogramas-força porque,

infelizmente, o grupo não teve acesso a outras variações de carga. Foram realizados

três ensaios de medição, o projetor de perfil, o microscópio portátil e a câmera com

contagem de pixels.

3.2.1 Projetor de Perfil

Conforme falado anteriormente, o projetor de perfil é um dos métodos de

medição óptico mais conhecido atualmente, seu uso é bem prático e sua resolução é

bastante grande e também é muito preciso. O grupo realizou ensaios no projetor de

perfil com os cinco corpos de prova, medindo sob tensão e sem tensão para fazer

um comparativo de o quanto a pré-carga influencia na medição do produto. O corpo

de prova foi colocado em cima da mesa, com a luz do projetor ligada, em seguida foi

tangenciada a linha de referência do vidro em um lado da corda. Feito isso, o anel

graduado da mesa longitudinal foi zerado e a mesa foi deslocada até a linha de

referência ficar tangente ao outro lado da corda, assim obtemos o valor do diâmetro

do corpo de prova ensaiado. Foi feita a leitura do diâmetro de cada corpo de prova e

anotado os resultados, esses serão vistos no capítulo “Análise de Resultados”. A

foto abaixo está o grupo realizando testes no projetor de perfil.

Figura 6 – Projetor de Perfil


21

Figura 7 – Imagem do projetor de perfil


3.2.2 Microscópio

O método denominado microscópio utiliza um microscópio portátil e uma

escala fosca para realizar a medição. Os testes foram realizados com um prisma

vazado no meio com aproximadamente 30 mm de altura que serviu como apoio ao

microscópio portátil. A corda era submetida a uma pré-carga e então foram

realizados dois ensaios, um com a influência da força atrito e outro sem a força de

atrito, para verificar se este fator pode influenciar no resultado final. Em ambos os

ensaios a corda era amarrada ao peso e colocada sobre a escala, depois passava

por baixo do prisma, onde era segurada do outro lado. O microscópio, conectado ao

computador, tirava uma foto da corda sobre a escala e assim, por meio de pixels

fazia a leitura do diâmetro do produto.

A medição por pixels do microscópio deve ser devidamente calibrada antes,

para isso deve tirar uma foto da escala e os pixels presentes entre um risco da

escala e o outro será a resolução da escala, neste caso foi utilizada uma escala com

resolução um milímetro, depois da calibração não se deve modificar a altura do

microscópio, caso modifique terá que calibrar novamente.

22

Figura 8 – Método do Microcópio


3.2.3 Contagem de Pixels

O método de contagem de pixels utiliza um programa, instalado no celular,

chamado Camscanner, para melhorar o foco das imagens que depois devem passar

para o computador com a finalidade de contar os pixels para fazer a medição.

Primeiramente, coloca-se o celular nos apoios, esses devem estar perpendiculares a

mesa, evitando distorções no resultado, os apoios também podem se afastar um do

outro conforme o tamanho do celular. A corda é solta em cima de uma escala

graduada, essa escala deve ser fosca para não refletir a iluminação, pois a corda

deve estar bem iluminada, para a sombra não influenciar na leitura do resultado.

Assim com a corda sob tensão, iluminada e sobre a escala, tira-se a foto com o

aplicativo, o grupo constatou que é melhor cortar a imagem para melhor

visualização.

A imagem vai para um computador que com a utilização do Paint, programa

de computador utilizado como fotoshop, e aumentar o zoom da imagem até ela ficar

em pixels, no qual serão contados os pixels na imagem da corda e de um risco a

outro da escala, que no caso tem um milímetro, assim realiza uma regra de três

descobrindo o valor do diâmetro da corda. Abaixo está uma imagem representativa

desse método.

23

Figura 9 – Método da contagem de pixels


24

4 ANÁLISE DE RESULTADOS

O projeto, depois de realizar os testes e contatar com a empresa CSL, chegou

a quatro métodos de medição considerados satisfatórios para esses produtos: o

método do microscópio, o projetor de perfil, o método da contagem de pixels e o

método dos cabos navais. Abaixo temos a análise do resultado de cada método,

tanto os ensaiados quanto os somente observados na empresa.

4.1 Projeção de Perfil

Os testes realizados no projetor de perfil foram bastante satisfatórios, tanto no

quesito resolução do instrumento quanto no quesito praticidade, porém é um

instrumento com o preço um pouco elevado, custaria, entre 8 mil e 20 mil reais,

depende do fabricante, da resolução do instrumento e, se for comprar usado, do

estado que ele se encontra. O projetor com certeza é o mais preciso entre os

métodos ensaiados e averiguados, os valores encontrados nos ensaios com pré-

carga e sem pré-carga estão na tabela abaixo.

Tabela 3 – Resultados do projetor de perfil

Diâmetro com pré-carga (mm) Diâmetro sem pré-carga (mm)

CP1 1,301 1,704

CP2 2,683 4,005

CP3 3,435 6,003

CP4 9,380 9,610

CP5 9,790 11,261 Fonte: os autores (2016).

De acordo com a tabela de tolerâncias da empresa Rollatex de Novo

Hamburgo (anexo A), todas as cordas estavam dentro de suas devidas tolerâncias.

Como pode se perceber, a pré-carga aplicada na corda influencia muito no resultado

de sua medição, sem essa pré-carga obtemos valores totalmente fora das

tolerâncias e pouco satisfatórios. Os resultados desse teste foram muito satisfatórios

para o grupo.

25

4.2 Método do Microscópio

Os testes realizados com o microscópio portátil também foram muito

satisfatórios para o grupo, o método apresenta um grande potencial para se tornar

um instrumento de medição de cordas, a resolução é a mesma do projetor de perfil e

seu custo é bem mais baixo. Um microscópio portátil custa entre 65 e 250 reais, na

maioria das vezes, a escala milimetrada, preferencialmente fosca, custa entre 1,50 e

2,50 reais. Logo esse método pode custar entre 66,50 e 252,50 reais, muito menos

do que um projetor de perfil. O problema desse método está na complexidade de

execução, para cordas de diâmetros acima de nove milímetros, a base do

microscópio, não pode ser muito alta para não perder o foco do microscópio com

facilidade, nos ensaios foi usado um prisma de 32 milímetros de altura. Para cordas

entre nove e quinze milímetros precisa tirar duas imagens, verificar em que faixa da

escala a corda se encontra e na primeira imagem ver quanto tem da corda até o

risco da escala, fazer a diferença e repetir o processo na segunda imagem. As

imagens a seguir foram as avaliadas no ensaio.

Figura 10 – Resultado do método do microscópio (CP1)


Constatou então que o diâmetro do corpo de prova um, tem 1,376 mm, ou

seja, está dentro da tolerância exigida. A próxima imagem se refere ao método de

medição de cordas entre 9 milímetros e 15 milímetros.

26



Com esses valores constatamos que a corda estava entre as marcas 100 e

111 da escala, obtendo a diferença entre a distância da corda até a marca, dos dois

lados, no caso 100 e 111, chega-se ao valor de 9,699 milímetros, valor dentro da

tolerância exigida pela empresa Rollatex. A seguir temos as imagens dos demais

corpos de prova ensaiados.


Fonte: os autores (2016)

27





Todas as fotos acima referenciam os ensaios realizados sem atrito, como

mencionado antes, nesse método foi realizado dois tipos, com atrito e sem atrito,

para avaliar se o atrito influencia significativamente na medida. Com isso foi

montada a tabela abaixo.

Tabela 4 – Resultados do método do microscópio (com atrito e sem atrito)

Diâmetro com atrito (mm) Diâmetro sem atrito (mm)

CP1 1,266 1,376

CP2 3,032 3,072

CP3 4,169 3,906

CP4 11,128 9,808

CP5 11,444 9,699 Fonte: os autores (2016).

28

Como se pode notar a força de atrito influencia bastante na hora da medição,

por isso sempre deve ter no canto da mesa uma roldana ou polia para eliminar uma

boa parte desse atrito causado. Fora isso, e a complexidade para medir diâmetros

maiores, o método não apresentou demais problemas, tendo resultados satisfatórios

para o grupo.

4.3 Método da Contagem de Pixels

Esse método foi avaliado como o melhor, no quesito praticidade, custo e

resolução. O aplicativo Camscanner pode ser baixado em qualquer celular sem

custo e a escala fosca como já mencionado custa entre 1,50 e 2,50 reais. O suporte

para botar o celular deve ter uma grande exatidão na perpendicularidade, o grupo

utilizou esquadros de 90º. Com isso o custo do método seria de 1,50 a 2,50 reais,

lembrando que esse método precisa de uma boa iluminação, pode-se usar a

lanterna do celular ou outra lanterna, e de um suporte adequado, com isso pode

aumentar um pouco no custo.

Depois de tirar as fotos de cada corpo de prova foi realizada a contagem dos

pixels de cada imagem entre um traço e outro da escala milimetrada, no paint como

já descrito antes neste relatório, e realizado uma regra de três entre os pixels

referentes a um milímetro e os pixels referentes à corda. Com isso obtemos a tabela

abaixo.

Tabela 5 – Valores encontrados no método de medição por pixels

Diâmetro (mm)

CP1 1,560

CP2 2,965

CP3 4,320

CP4 9,480

CP5 10,840 Fonte: os autores (2016).

Os valores encontrados neste método estão dentro da tolerância exceto o

corpo de prova número cinco, que apresentou um pouquinho mais do que a

tolerância permite.

29

4.4 Método dos Cabos Navais

A CSL (Cordoaria São Leopoldo) utiliza da norma ISO 2307 para medir os

cabos navais, para isso é levado a um dinamômetro onde é aplicada a pré-carga no

corpo de prova, em seguida com uma linha é medida a circunferência do cabo em

três pontos e depois é calculada a média entre esses valores e dividido por PI,

chegando assim no diâmetro da corda.

Figura 15 – Método dos cabos navais


30

5 CONCLUSÃO

O projetor de perfil tem um custo bastante elevado, porém é o mais preciso de

todos eles, no caso de não se poder utilizar um projetor de perfil, o método do

microscópio é o mais indicado, por possuir uma resolução bem próxima do projetor e

uma exatidão também bem parecida. Os valores encontrados com o método do

microscópio foram extremamente satisfatórios para o grupo e surpreendente,

embora sua complexidade para cordas de maior diâmetro, ele é o mais barato e

mais preciso método apresentado nesse relatório. Esse método poderá ser

normatizado no futuro para evitar problemas nas indústrias de cordas, como por

exemplo, o caso da empresa Rollatex, que perdeu 20 mil metros de cordas por

medir de uma maneira diferente do cliente, com esse método padronizado será mais

fácil para ambos os lados, vendedor e cliente.

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REFERÊNCIAS

AFIPOL. Manual Prático de Cordas. São Paulo: [S. n.], [2002-2010]. Disponível em: <http://www.afipol.org.br/manual_de_cordas.htm#Principais características das fibras utilizadas em cordoarias no Brasil>. Acesso em 22 abr. 2016.

COURROL, Lilia Coronato; PRETO, André de Oliveira. Apostila Teórica: Óptica Técnica I. São Paulo: Editora da Faculdade Técnica de São Paulo (FATEC-SP), [S. d.].

BALBINOT, Alexandre; BRUSAMARELLO, Valder João. Instrumentação e Fundamentos de Medidas. V. 2,2 ed. Rio de Janeiro: Rotaplan, 2011.

GUIMARÃES, Vagner Alves. Controle Dimensional e Geométrico: Uma introdução à metrologia industrial. Passo Fundo: Editora da Universidade de Passo Fundo, 1999.

JR., Manuel Joaquim dos Santos; IRIGOYEN, Eduardo Roberto Costa. Metrologia Dimensional: teoria e prática. 2. Ed. Porto Alegre: Editora da Universidade/UFRGS, 1985.

PHOTONITA METROLOGIA ÓPTICA. Metrologia Óptica. Florianópolis: [S. n.], [2013-2016]. Disponível em: <http://www.photonita.com.br/empresa/metrologia-optica/>. Acesso em 30 ago. 2016.

REBORDÃO, José Manuel. Holografia: Física e aplicações. [s. l.]: [S. n.], 2000.

SCARAMBONI, Antonio et al. Telecurso 2000 Mecânica: Metrologia. Rio de Janeiro: Editora Globo, 2003.

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ANEXOS

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ANEXO A – TABELA DE TOLERÂNCIAS DE DIÂMETROS

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Documents

FUNDAÇÃO ESCOLA TÉNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA …gaia.liberato.com.br/mecanica/Metodo_de_medicao_de_cordas.pdf · cresce ultimamente com a construção de sensores para medir