i

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E

TECNOLOGIA DE SÃO PAULO

CAMPUS SÃO JOSÉ DOS CAMPOS

Luana Pinho Fideles

André Ryuske Takahashi

Valdir Jucinei da Silva

Thaís Cardoso de Oliveira

Suporte Fixo com Elevação para Bicicleta

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado ao Instituto Federal de

Educação, Ciência e Tecnologia de

São Paulo – Campus São José dos

Campos, como requisito para

obtenção do Título de Técnico em

Mecânica soborientação do

Professor Ricardo Becker Mendes

de Oliveira e Co-orientação do

Professor Luís Carlos Pires Videira.

São José dos Campos

2014

ii

BANCA EXAMINADORA

Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) defendido e aprovado em

_____ de _____________ de 2014, pela banca examinadora constituída

pelos professores:

_______________________________________________

Prof...............................................

Orientador (a)

_______________________________________________

Prof. ............................................

Co-orientador (a)

_______________________________________________

Prof. ............................................

iii

Aos nossos entes queridos

Com muito amor e carinho,

Dedicamos

iv

Agradecimentos

Muitas pessoas, direta ou indiretamente, contribuíram para a

realização deste trabalho. Em especial gostaríamos de agradecer:

Ao orientador, Ricardo Becker Mendes e co-orientador Luís Carlos Pires

Videira, por acreditarem em nossa capacidade, valorizar o nosso trabalho

e contribuir para o nosso crescimento pessoal e intelectual.

À professora, Vania Battestin Wiendl, pela contribuição, paciência

e amizade.

E a todos os professores do Instituto Federal de São Paulo

campus São José dos Campos/Petrobras por toda a disposição, atenção

e ensinamentos dispensados no decorrer desses anos.

v

SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS ............................................... Erro! Indicador não definido.

LISTA DE FIGURAS ......................................................................................... vii

RESUMO ............................................................................................................ viii

ABSTRACT .......................................................................................................... ix

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 1

2. OBJETIVO ....................................................................................................... 3

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................ 4

3.1. A bicicleta ........................................................................................................... 4

3.2. Problema no armazenamento ................................................................... 4

3.3. Suporte ........................................................................................................... 4

4. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................. 6

4.1. Materiais ............................................................................................................. 6

4.2. Métodos .......................................................................................................... 6

4.2.1. Elaboração da Coluna de Elevação ..................................................... 6

4.2.2. Desenvolvimento do mecanismo ......................................................... 7

4.2.3. Elevação do mecanismo ....................................................................... 7

4.2.4. Montagem do Suporte ............................................................................ 7

4.2.5. Desenho ..................................................................................................... 8

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES..................................................................... 9

5.1 Relações de custo e viabilidade econômica ........................................... 12

6. CONCLUSÃO ................................................................................................. 13

6.1Considerações finais ...................................................................................... 13

6.2. Sugestões para trabalhos futuros ....................................................... 13

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 14

vi

LISTA DE TABELAS

Tabela 1-Comparação do custo entre fornecedores........................................12

vii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Suporte para duas bicicletas ..................................................................................... 5

Figura 2: Suporte fixo na parede ............................................................................................... 5

Figura 3: O perfil de metalon desenhado no SOLIDWORKS. .............................................. 8

Figura 4: Suporte da polia móvel .................................................................................................. 9

Figura 5: Suporte para posicionamento da bicicleta..................................................................... 9

Figura 6: Suporte para posicionamento da bicicleta ............................................................. 10

Figura 7: Fixando o metalon com o mecanismo na parede. ....................................................... 10

Figura 8: Seção do metalon para fixação das polias. ........................................................... 11

Figura 9: Montagem do suporte. ................................................................................................ 11

Figura 10 : Suporte da bicicleta. .................................................................................................. 12

viii

RESUMO

Devido à falta de espaço para o armazenamento de bicicletas nas

residências, foi desenvolvido um suporte para ser instalado em pequenos

espaços e de fácil manuseio. Neste projeto optamos por um meio

ecológico, utilizando materiais reciclados e de baixo custo. O

desenvolvimento do suporte foi iniciado pela construção da coluna de

elevação, feita de metalon, para a elevação do mecanismo com o suporte.

O mecanismo foi desenvolvido com uma chapa de metal, rolamentos,

abraçadeiras e elementos de fixação. Para a elevação do suporte foi

montado um sistema com duas polias, uma fixa e outra móvel, o que

proporcionou diminuição do peso, facilitando a suspenção da bicicleta. O

suporte levantou a bicicleta como esperado. A barra do suporte ficou

esteticamente ruim e por isso resolvemos troca-la. O preço do material

reciclado foi menor que o preço de mercado.

ix

ABSTRACT

Due to the lack of space to store bicycles in residences, an easy

handling gadget was developed to be installed in small spaces. In

this project, we decided for an ecological method, using second-hand

recycled material. The development of the gadget began with the

construction of the lifting stud, made of metalon, to lift the trolley with

the bars to hang the bicycles. The trolley was developed with a metal

plate, bearings, clamps and hardware. To lift the trolley with the bar,

a system with 2 sheaves - a steady one and a mobile one - was

assembled, what led to weight decrease, making the bicycle lifting

easier. The gadget lifted the bicycle as it was expected. The bar was

esthetically unsuited which is why it was changed. The price of the

recycled material was cheaper than the one in the retail.

1

1. INTRODUÇÃO

Há tempos, a bicicleta foi um dos principais meios de transporte

do mundo. Em aproximadamente 1490, Leonardo da Vinci desenhou o

projeto de um veículo com duas rodas, foi o primeiro projeto de uma

bicicleta.(Escola da Bicicleta) O resultado da evolução começou num

brinquedo criado na França, em 1790, com o conde francês Sivrac, que

inventou o Celerífero. O brinquedo fora construído todo em madeira,

constituído por duas rodas alinhadas unidas por uma viga onde se podia

sentar porem muito pesado e rígido. O próximo passo da evolução veio

com o barão alemão Karl Friederich Von Drais, em 1816, ele adaptou o

sistema do celerífero e do ajuste de altura do selim. No entanto, não

conseguiu conquistar o público, acabou ridicularizado e falido. Em 1839,

quando o escocês Kirkpatrick Macmillan, um humilde ferreiro do interior,

criou os pedais e mesmo assim o veículo não se popularizou. (Revista

Bicicleta)

Apenas por volta de 1862, movida pela Revolução Industrial, o

desenvolvimento ganhou um grande impulso, conquistando o público. No

Brasil, a bicicleta só chegou em 1898 com italiano Luigi Caloi onde

instalou uma empresa de importação de bicicletas da Europa. Foi assim

que elas entraram no país, e conquistaram seu espaço. (Revista Bicicleta)

Nos primórdios de sua criação, as bicicletas eram usadas como

meio de status, custando o equivalente a seis meses de salário de um

trabalhador médio, mas com o passar dos anos, foi à busca para uma

vida saudável. O benefício ao meio ambiente também estava em foco,

sendo um meio de transporte não poluente.

Atualmente o cenário é bem diferente, dificuldade de mobilidade

urbana e a falta de estacionamentos adequados para as bicicletas

impedem que pessoas as utilizem como meio de transporte básico, pois

deixar uma bicicleta sem vigilância, mesmo que por curtos períodos de

tempo podem facilmente resultar em danos ou roubos.

2

Otimizar os espaços nas residências para guardar as bicicletas tem se

tornado um transtorno para a maioria de seus usuários. Isto é decorrente

das residências seguirem a tendência de edificações em pequenas áreas.

Destaca-se a importância que este veículo proporciona para incorporação

de bons hábitos e conseqüentemente uma vida saudável. Com base

nessas informações o presente projeto teve o objetivo de desenvolver um

suporte para atender essas necessidades, visando auxiliaras pessoas

com espaços reduzidos em suas residências.

3

2. OBJETIVO

Produzir um suporte universal para bicicletas de fácil manuseio,

instalação e baixo custo.

4

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1. A bicicleta

Leonardo da Vinci foi o primeiro que esboçou o conceito de

transmissão de força através de correntes, característica universal e até

hoje utilizada nas bicicletas. Desde então não parou de evoluir, "Poucos

objetos utilizados pelos seres humanos originaram uma revolução tão

grande nas convenções sociais como a bicicleta" (Trecho do censo norte-

americano de 1.900). (Tudo Sobre Rodas)

3.2. Problema no armazenamento

As pessoas que vivem em apartamentos ou em casas pequenas,

podem se deparar com um problema: onde guardar a bicicleta. O

armazenamento no interior das residências nem sempre é tecnicamente e

financeiramente possível. (Formiga)

3.3. Suporte

O suporte é conveniente para edificações pequenas, ajudando e

facilitando guardar a bicicleta. Porém nem todos são adequados para

atender as necessidades de espaço. Os suportes atualmente

comercializados no mercado são fixos não fornecendo uma facilidade aos

seus usuários, conforme apresentados nas figuras 1 e 2 a seguir.

5

Figura 1: Suporte para duas bicicletas

Este suporte suspende duas bicicletas em diferentes alturas, porem não

podem escolher alturas diferentes das predeterminadas.

Figura 2: Suporte fixo na parede

6

O suporte fixo de bicicleta com ajuste de altura facilitara o

armazenamento de bicicletas e ocupando menos espaço e dando a

dinâmica de ajustes.

4. MATERIAIS E MÉTODOS

4.1. Materiais

Utilizamos alguns materiais de reciclados, tais como: 2 polias, 2

abraçadeiras, 2 rolamentos esféricos de 30 mm de diâmetro encapado

com nylon e tubo retangular de aço carbono, conhecido com metalon, de

1,89 metros e chapa de 5mm de espessura e 22cm de comprimento para

confecção do mecanismo. Os seguintes materiais foram comprados em

lojas especializadas: parafusos sextavados, parafusos allen, porcas e

buchas, cabo de aço1/8’ de diâmetro encapado, tubo de aço 1020

diâmetro de 3/4’ e comprimento de 20cmpara confecção do suporte ,

chapa de alumínio espessura de 4mm, cantoneira aço1020 ( 2 metros),

EVA (Etileno Acetato de Vinila) e um enrolador de mangueira.

4.2. Métodos

Como não há registro de projeto semelhantes na literatura ou

metodologia do projeto seguiu os procedimentos de montagem que foram

adotados no laboratório do IFSP campus São José dos Campos.

4.2.1. Elaboração da Coluna de Elevação

Observando os suportes disponíveis no mercado, optou-se por

um projeto pratico e dinâmico. Utilizamos o perfil de metalon, que foi

preciso ser aberto um canal para o deslocamento do mecanismo, para

fazer a coluna de elevação, porem no interior do perfil havia um cordão de

solda (do próprio processo de fabricação) que impedia a movimentação

do mecanismo, com isso, o mesmo foi retirado, utilizando a ferramenta de

retificação. Após a retirada do cordão de solda foi realizada a furação na

7

coluna, para a fixação na parede. Posteriormente foi aplicada uma tinta

anticorrosiva.

4.2.2. Desenvolvimento do mecanismo

Projetamos o mecanismo para que o mesmo pudesse correr no

perfil de metalon. Utilizando rolamentos de esferas, encapando-o com

nylon para eliminar o atrito e ruído com o metalon. Utilizamos uma barra

de aço inox (22cm) para unir os dois rolamentos, fixando duas

abraçadeiras reguláveis através de parafusos allen (6 mm de diâmetro)

onde foi encaixado o suporte que posicionara a bicicleta de modo a ser

elevada pelo mecanismo. No qual tracionado com o cabo de aço

conectado a uma extremidade ligando-o ao sistema de polias.

4.2.3. Elevação do mecanismo

Foi projetado um sistema de polias moveis com elevação por

cabo de aço para que se pudesse elevar o suporte. Foi estimado um valor

de carga máxima (N) para o dimensionamento da estrutura.

Nesta seção é apresentada a equação 1 utilizada para estimar a

carga máxima para o suporte :

P= m x a

Onde P = peso , m = massa e a = aceleração da gravidade.

Para os cálculos da polia, foi utilizada a equação 2 abaixo:

Fp= P/2

As unidades para as equações acima foram respectivamente, Peso (P)=

N, massa (m) = Kg e aceleração (a) = m/s² .

4.2.4. Montagem do Suporte

Para a montagem do suporte foram utilizadas barra de metalon,

cantoneiras, parafusos (m06). Após o dimensionamento das peças foi

8

realizado o trabalho de confecção do suporte, corte, furação, dobramento

e fixação. Utilizando a cantoneira como o "garfo" do suporte, e fixando-o

na barra de metalon com parafuso (m06), feito um reforço com o sistema

de mão francesa, para dar estabilidade e maior resistência ao suporte.

Para não causar danos na pintura da bicicleta encapamos os "garfos" do

suporte com borracha EVA.

4.2.5. Desenho

O desenvolvimento do projeto pelo SOLIDWORKS foi feito para

ilustrar a ideia do que aconteceu na prática. Criando as peças e montando

para que possamos ver parcialmente sua funcionalidade.

Na figura 3 é apresentado o perfil de metalon utilizado no presente

trabalho.

Figura 3: O perfil de metalon desenhado no SOLIDWORKS.

.

9

A figura 4 apresenta o suporte da polia móvel.

Figura 4: Suporte da polia móvel

Na figura apresentada a seguir tem-se o esquema do suporte

para armazenar a bicicleta.

Figura 5: Suporte para posicionamento da bicicleta

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Nesta seção são apresentadas figuras que ilustram as varias etapas de

confecção das partes do suporte bem como sua montagem.

10

A figura 6 apresenta a furação do perfil de metalon para fixação

do suporte na parede.

Figura 6: Suporte para posicionamento da bicicleta

A figura 7 ilustra a fixação do suporte na parede.

Figura 7: Fixando o metalon com o mecanismo na parede.

11

Em uma seção do perfil, foram instaladas as polias conforme na figura

abaixo:

Figura 8: Seção do metalon para fixação das polias.

Em seguida foi realizada a montagem do suporte de elevação,

conforme ilustrado na figura 9.

Figura 9: Montagem do suporte.

12

Figura 10 : Suporte da bicicleta.

5.1 Relações de custo e viabilidade econômica

Alguns materiais foram adquiridos de empresas de sucatas por

serem mais barato do que comprados em lojas especializadas. A tabela

apresenta uma comparação de peças entre esses dois comércios:

Tabela 1 Comparação do custo entre fornecedores

Comparação de preços (R$)

entre materiais Novos x

Reutilizados

Novos (loja de

ferragem)

Reutilizados

(ferro velho)

1 Barra de perfil metalon

50x25cm

R$ 20,00 R$ 12,00

1 cantoneira R$ 20,00 R$ 10,00

2 rolamentos encapados nylon R$ 120,00 R$ 60,00

2 roldanas com rolamento R$50,00 R$ 30,00

*Destaca-se que alguns dos materiais usados não foram reutilizados como os parafusos discos de

corte, cabo de aço e a tinta.

13

Embora os materiais fossem comprados em loja de sucata, estes

apresentam-se em bom estado de conservação e, consequentemente,

não interferem na funcionalidade das peças e no funcionamento do

suporte montado.

6. CONCLUSÃO

6.1Considerações finais

O presente trabalho tinha como objetivo a elaboração e confecção

de um suporte para acondicionar bicicleta sem ambiente de pequenas

áreas. Desta forma, este projeto viabilizava a economia de espaços e

conservação das bicicletas. Sendo assim o presente projeto atingiu as

expectativas esperadas.

6.2. Sugestões para trabalhos futuros

Nesta seção são apresentadas algumas sugestões para trabalhos

futuros. Este trabalho não foi possível a fixação de catraca para elevação

do suporte, ficando como sugestão para trabalho futuro a adequação de

um dispositivo na forma de catraca.

14

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(s.d.). Acesso em 17 de 04 de 2014, disponível em Revista Bicicleta:

www.revistabicicleta.com.br

(1 de maio de 2013). Acesso em 16 de 04 de 2014, disponível em dbike:

https://www.dbike.org/site/index.php/multimidia/artigos-dbike/175-historia-da-

bicicleta

Escola da bicicleta. (s.d.). Acesso em 09 de 04 de 2014, disponível em

http://www.escoladebicicleta.com.br/historiadabicicleta.html

Escola da bicicleta. (s.d.). Acesso em 17 de 04 de 2014, disponível em Revista Bicicleta:

www.revistabicicleta.com

Formiga, F. d. (s.d.). Ideias de negócios - Oficina de Bicicletas . Sebrae.

Tudo sobre rodas. (s.d. ). Acesso em 09 de 04 de 2014, disponível em

http://www.tudosobrerodas.pt/tsr/outros-temas/1000003919-a-historia-da-bicicleta/