UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ GLAUBER PORCIDES …tcconline.utp.br/media/tcc/2017/09/VALVULA-API-PARA... · 2017-09-12 · O objetivo éa criação de um produto diferente do segmento

UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ

GLAUBER PORCIDES CZEKAILO

JEFERSON TEIXEIRA DA CRUZ

RODOLFO BAUMEL CERCAL

VÁLVULA API PARA CARGA E DESCARGA DE CAMINHÃO TANQUE

CURITIBA

2016

GLAUBER PORCIDES CZEKAILO

JEFERSON TEIXEIRA DA CRUZ

RODOLFO BAUMEL CERCAL

VÁLVULA API PARA CARGA E DESCARGA DE CAMINHÃO TANQUE

Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Conclusão de Curso I do Curso de Engenharia Mecânica, da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito para obtenção do grau de Engenheiro Mecânico.

Orientador: Professor Alexandre G. de Lara

RESUMO

Este projeto consiste em dimensionar e fabricar uma válvula para carga e descarga

de caminhão tanque. O produto será desenvolvido em parceria com a empresa

PLONA INDÚSTRIA DE COMPONENTES MECÂNICOS, de forma que a

fundamentação e o projeto serão desenvolvidos pela nossa equipe de trabalho de

conclusão de curso, ea fundição, usinagem e custos agregados serão de

responsabilidade da empresa. O objetivo éa criação de um produto diferente do

segmento atual da empresa (canhões e aspersores para irrigação) visando um preço

de varejo similar ou inferior para competir no mercado brasileiro. Iremos fabricar uma

válvula de qualidade equivalente as disponíveis no mercado, com capacidade de

trabalhar com combustíveis diversos.Serão empregados para sua fabricação, os

processos de fundição e usinagem, atendendo todos os requisitos da norma API

RP1004.

Palavras-chave: Válvula. Combustível. Caminhão Tanque. API.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – SISTEMA TOP LOADING ...……….......................................................11

FIGURA 2 – SISTEMA BOTTON LOADING .............................................................11

FIGURA 3 – VÁLVULA BOTTON LOADING MGN (2015) ........................................13

FIGURA 4 – VÁLVULA DE ENGATE RÁPIDO VLADOS (2015) ..............................14

FIGURA 5 – VÁLVULA ADAPTADORA API OPW (2015) ...………….………………15

FIGURA 6– CARCAÇA DA VÁLVULA ......................................................................26

FIGURA 7– TESTE DE FUNCIONAMENTO HIDROSTÁTICO ................................28

FIGURA 8– PRODUTO ACOPLADO NO CAMINHÃO .............................................29

FIGURA 9– DCL DE ÂNGULOS PARA CÁLCULO DO MOMENTO .......................30

FIGURA 10 – CÁLCULO DE VAZÃO DE COMBUSTÍVEL .......................................32

FIGURA 11 – DCL PARA CÁLCULO DO ESFORÇO DA ALAVANCA ....................34

FIGURA 12 – DCL ÂNGULOS PARA CÁLCULO DO MOMENTO ...........................35

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 – Resposta questão 1.................................................................................17









Gráfico 1 – Resposta questão 10...............................................................................20

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 – BENCHMARKING DE MERCADO......................................................15

QUADRO 2 – TABELA DE CUSTOS PRELIMINARES.............................................32

LISTA DE SÍMBOLOS

bar – unidade de pressão

ºC – Temperatura

g – grama

k – quilo

l – litro

M – mega

m – metro

mm – milímetros

N – Newton, unidade de força

Pa – pascal

R$ - real (moeda)

LISTA DE SIGLAS

API – American PetroliumInstitute

MGN – Indústria Metalúrgica

OPW – Indústria Metalúrgica

QFD – QualityFunction Deployment

RP1004 – Norma regulamentadora

SAE309 – Norma regulamentadora

SEBRAE – Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 9

2. BENCHMARKING...................................................................................................................... 12

2.1 CONCORRENTES ............................................................................................................. 13

2.1.1 Concorrente 1.............................................................................................................. 13

2.1.2 Concorrente 2.............................................................................................................. 14

2.1.3 Concorrente 3.............................................................................................................. 15

2.1.4 Análise técnica e de operação dos produtos. ........................................................ 16

3. PESQUISA DE MERCADO ...................................................................................................... 17

3.1 MERCADO CONSUMIDOR .............................................................................................. 17

3.2 RESULTADO DA PESQUISA DE MERCADO .............................................................. 18

3.3 CONSIDERAÇÃO DA PESQUISA DE MERCADO ...................................................... 22

4. QFD .............................................................................................................................................. 23

5. MATRIZ DE DECISÃO .............................................................................................................. 23

7. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................................... 24

7.1 FUNDIÇÃO .......................................................................................................................... 25

7.1.1 CARACTERÍSTICAS DA MATÉRIA PRIMA UTILIZADA .................................. 25

7.1.2 PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS ......................................................... 25

7.1.3 LIGA DE ALUMÍNIO E ESPESSURA DE PAREDE ............................................ 26

7.2 USINAGEM ......................................................................................................................... 27

7.3 TRATAMENTO TÉRMICO ............................................................................................... 28

7.4 TESTES DE FUNCIONAMENTO .................................................................................... 29

7.5 CÁLCULO DE VAZÃO DE COMBUSTÍVEL ................................................................. 33

7.6 CÁLCULO DE DIMENSIONAMENTO DA MOLA ........................................................ 34

7.7 CÁLCULO DE FORÇA DE ACIONAMENTO DO CONJUNTO ................................. 35

7.8 DIMENSIONAMENTO DO PARAFUSO DE FIXAÇÃO ............................................... 37

8. PROJETO MECÂNICO ............................................................................................................. 38

9. CUSTOS PRELIMINARES ....................................................................................................... 38

10. CONCLUSÃO ......................................................................................................................... 39

9

1. INTRODUÇÃO

O transporte de pessoas ou materiais vem se aperfeiçoando conforme a

evolução da humanidade.Durante o século XVIII houve um grande avanço nas

possibilidades de cargas com a construção dos primeirosmotores a vapor. Esse tipo

de motorização foi responsável pelo avanço de muitas tecnologias, diminuiu

distâncias entre fontes de matéria prima e máquino-fatura.

O combustível utilizado por esse meio de transporte era madeira ou carvão,

queimados em fornalhas para aquecer caldeiras, elevando a temperatura da água,

gerando vapor de alta pressão capaz de movimentar todo o sistema. (RAINER

SOUSA, 1981).

Após anos utilizando os grandes motores a vapor, Nikolaus August

Otto(1876), desenvolveu o primeiro motor de combustão interna, que foi produzido a

partir da mistura de ar e combustível explodindo, gerando força de movimento.

Comparando com o motor a vapor, esse é menor, mais eficiente e mais potente,

além de não utilizar lenha para gerar calor. Assim deu-se início a uma nova era com

o uso dos combustíveislíquidos.

Com o avanço da utilização de motores de combustão interna surgiu a

necessidade da oferta de seu suprimento básico para funcionamento, a gasolina,

que possui grande capacidade calorífica e foi aprimorada para um bom

aproveitamento pelos motores (SOUZA,1990).

Com a crescente demanda por soluções para transporte de grandes massas

e substituição de força braçal por motores, os combustíveis utilizados precisavam

ser transportados entre os grandes centros industriais.

A princípio as grandes distâncias eram vencidas por vagões de trem para

carregar combustíveis entre os polos produtores e fábricas que utilizavam esse tipo

de matéria prima, mas a distribuição entre lugares próximos era ineficaz, pois a

malha ferroviária é limitada, assim a necessidade de transportar fluidos de classes

diferentes impulsionou a criação de equipamentos que facilitassem a carga, e

10

caminhões com grandes tanques foram adaptados para a execução do serviço.

O desenvolvimento de novos itens para o transporte específico de

combustíveis fósseis acompanhou a necessidade de ganho de agilidade no

processo, companhias competindo pela clientela precisavam demonstrar grande

eficiência para carga, descarga e movimentação com segurança. O uso de

caminhões para executar o transporte urbano entre a central de armazenamento de

combustíveis e os postos de abastecimento se tornou fundamental.

Os primeiros sistemas utilizados para carregar esses tanques eram

praticamente manuais, apenas com uma mangueira de combustível e uma bomba,

feitos por uma escotilha na lateral superior ou em cima do próprio tanque, dando

origem ao sistema TopLoading ou válvula de portinhola (LIGHTNING MOTOR

FUEL,1925).

O sistema é aberto manualmente e o combustível é descarregado dentro do

tanque, necessitando de inspeção para determinar o fim do processo. A grande

desvantagem desse sistema é a demora para o carregamento, pois o procedimento

é muito longo e dificultoso. Segundo dados fornecidos pela empresa UNI

Combustíveis Ltda, usando o sistema Top Loading o tempo médio para o

carregamento é aproximadamente 120 minutos.

No sistema BottonLoading o tempo médio para o carregamento é de 40

minutos. Essa diferença de tempo é proporcional ao número de compartimentos do

tanque, visto que no sistema Top Loadingum compartimento é carregado por vez e

no sistema BottonLoading, pode ser carregado mais de um compartimento

simultaneamente com a vantagem de carregar três produtos diferentes ao mesmo

tempo.

11

FIGURA 01 - SISTEMA TOP LOADING

Fonte: EMCO WHEATON.

FIGURA02 – SISTEMA BOTTON LOADING

Fonte: Guerra Implementos Rodoviários

O sistema BottonLoadingde carregamento e descarregamento foi criado em

meados dos anos 40, pela indústria de aviação nos EUA. (Revista Posto de

Observação. Ed 356). Todo o equipamento épadronizado e regulamentadopela

American PetroliumInstitute. A padronização destes equipamentos é extremamente

necessária e a norma regente atual é a API RP1004.

Este projeto consiste em fabricar uma válvula BottonLoadingusando como

base a norma API RP1004 e buscando um funcionamento mais eficientese

comparado com as válvulas existentes no mercado brasileiro.

Os processos necessários para fabricação da válvula serão principalmente a

12

fundição em coquilha da carcaça usando modelos de areia, às partes principais

como eixoserá usado barra trefilada de inox. Outros componentes secundárioscomo

parafusos e anéis de vedação serão itens standard,visando um custo menor de

fabricação. A qualidade e a segurança serão o escopo do projeto, visando criar um

produto superior por apresentar diferenciais construtivos, através de análises e

testes dos itens utilizados nas válvulas existentes e buscar uma proposta de

melhoria para as adversidades encontradas, mantendo um custo aceitável dentro do

comércio.

Sabendo que as medidas e pressão de operação do sistema é todo

padronizado pela API RP1004, nosso diferencial será implantar um eixo com

diâmetro maior, visando maior desempenho no acionamento do componente e

evitando desgaste prematuro. Outro diferencial dá-se pela menor quantidade de

fluído remanescente no interior do produto após o descarregamento, devido à

geometria interna da carcaça. O êmbolo será fundido em alumínio e insertado no

eixo de aço inoxidável, posteriormente temperado e usinado, visando menor

desgaste, haja vista que este componente será mais requisitado no momento do

carregamento - contato metal com metal.

2. BENCHMARKING

Benchmarking é um processo de comparação entre produtos, serviços e

práticas adotadas em empresas. É realizado através de pesquisas para comparar os

problemas encontrados e as soluções adotadas pela própria empresa para corrigir

falhas e melhorar processos. Facilitando a melhoria do ramo desempenhado na

indústria sendo uma arma poderosa contra a concorrência.

A análise das estratégias usadas por outros concorrentes no mercado é

fundamental para a criação de novas fórmulas na melhoria dos processos já

existentes com base em estudos e análises de resultado. A ideia principal dessa

ferramenta de processo é aprender com outras empresas e desenvolver um trabalho

de grande intensidade, para isso, requer tempo e disciplina para colher os dados e

melhorar os próprios resultados. (CAMP, 1998).

13

2.1 CONCORRENTES

Foram escolhidos modelos de fabricação nacional para os possíveis

concorrentes, com os produtos mais similares para conceituar e aprimorar o nosso

projeto.

2.1.1 Concorrente 1

VálvulaBotton LoadingMGN com tampa (Fabricante MGN Ind. Metalúrgica)

Segundo catálogo MGN:“Este modelo apresenta funções de bloqueio e liberação de todo o líquido existente na tubulação e no tanque rodoviário. A válvula é instalada no início da tubulação do tanque e permite dois sistemas operacionais. O primeiro é o sistema BottonLoading, o segundo, é o de abertura manual, com fechamento por retorno de mola”.

FIGURA 03 – VÁLVULA BOTTON LOADING MGN(2015)

Fonte: Catálogo eletrônico MGN(2015)

Características técnicas:

● Diâmetro externo de flange: 172 mm

14

● Raio para furação de flange: R74 mm

● Quantidade de furos: 8

● Diâmetro dos furos: 11 mm

● Peso: 6,800 kg

● Preço: R$750,00

● Pressão de trabalho: 25 kPa

2.1.2 Concorrente 2

Engate valvulado API VLADOS (Fabricante VLADOS)

Segundo catálogo VLADOS:“Este modelo de válvula de carregamento e

descarregamento para o sistema BottonLoading tem a função de promover uma

conexão rápida e segura entre o caminhão tanque e a base de carregamento ou

posto de descarregamento”.

FIGURA 04 – VÁLVULA DE ENGATE RÁPIDO VLADOS(2015)

Fonte: Catálogo eletrônico VLADOS(2015)


● Diâmetro externo da flange: 173 mm

15

● Raio para furação da flange: R74,6 mm

● Quantidade de furos: 8 mm

● Diâmetro dos furos: 11 mm

● Peso: Não informado

● Preço:R$800,00

● Pressão de trabalho: 24 kPa

2.1.3 Concorrente 3

Válvula Adaptadora API (Fabricante OPW)

Segundo catálogo OPWGLOBAL:“Este modelo reduz o tempo de carga e

descarga do combustível, proporcionando total segurança na operação. Fabricada

em liga de alumínio de alta resistência com tratamento superficial para maior vida útil

e fácil manutenção”.

FIGURA 05 – VÁLVULA ADAPTADORA API OPW(2015)

Fonte: Catálogo eletrônico OPW GLOBAL(2015)


● Diâmetro externo da flange: 168mm

16

● Raio para furação da flange: 149mm

● Quantidade de furos: 8

● Diâmetro dos furos: 11mm

● Peso: 5,800 kg

● Preço: R$950,00

● Pressão de trabalho: 30kPa

2.1.4 Análise técnica e de operação dos produtos.

Conclui-se que todos os produtos analisados mantém as mesmas

características de projeto, pois as medidas são padronizadas pela API RP1004. O

grande diferencial está nos materiais utilizados na fabricação das peças, visando um

melhor custo benefício e mantendo a qualidade.

Quadro 1 – BENCHMARKING DE MERCADO

Fabricante MGN VLADOS OPW Diâmetro externo da flange 172mm 173mm 168mm Raio para furação da flange 74mm 74,6mm 74,5mm Quantidade de furos 8 8 8 Diâmetro de furos 11mm 11mm 11mm Peso 6,8kg Não informado 5,8kg Preço R$750,00 R$800,00 R$950,00 Pressão de trabalho 25kPa 24kPa 30kPa Material da carcaça Alumínio

Fundido Alumínio Fundido

Alumínio Fundido

Uso de mola SIM SIM SIM Tipo de acionamento MANUAL MANUAL MANUAL

Fonte: Catálogos eletrônicos disponíveis na web

17

3. PESQUISA DE MERCADO

Segundo o SEBRAE: “A pesquisa de mercado é uma ferramenta muito

utilizada para definir as características na hora da criação. Ela auxilia o

conhecimento do perfil do cliente; identifica os pontos fortes e fracos da concorrência

e analisa os fornecedores de produtos e serviços”.

Foi aplicada com a função de previsão dos potenciais consumidores e com o

objetivo de conhecer os requisitos mínimos esperados pelos clientes do

produto.Desta forma, conseguimos elaborar uma ordem de relevância dos itens de

projeto.

Enviamos o questionário para três empresas que realizam transporte de

combustível em Curitiba e região metropolitana, porém apenas uma retornou se

disponibilizando a colaborar com o nosso trabalho de conclusão de curso.

Realizamos uma visita a empresa UNI Transportes de Combustíveis com a

finalidade de acompanhar o processo de carga e descarga. Aplicamos um

questionário conforme apêndice I com a intenção de levantar dados para

conhecimento do que se espera do produto e quais as necessidades do cliente.

Tivemos o total de cinco questionários preenchidos pelos funcionários da

empresa.

3.1 MERCADO CONSUMIDOR

O principal mercado consumidor deste equipamento são empresas que

trabalham no ramo dos transportes de combustíveis, que necessitam de uma válvula

API de conexão prática e segura para executar suas atividades sem maiores

problemas. Visamos empresas de pequeno a médio porte que precisam aumentar

sua eficiência no carregamento e descarregamento para aumentar sua concorrência

no mercado nacional.

3.2 RESULTADO DA PESQUISA DE MERCADO

1) Para o acionamento da válvula, faz diferença o peso de movimentação da alavanca?

2) Sabendo que o aço inoxidável é mais resistente que ao alumínio fundido, quando ambos em contato com à água, você c oncordaria em pagar mais por uma válvula desenvolvida em aço inox ?

RESULTADO DA PESQUISA DE MERCADO

Para o acionamento da válvula, faz diferença o peso de movimentação

Fonte: Próprio autor

Sabendo que o aço inoxidável é mais resistente que ao alumínio fundido, quando ambos em contato com à água, você c oncordaria em pagar mais por uma válvula desenvolvida em aço inox ?


80%

0%20%

QUESTÃO 1

SIM NÃO

40%

20%

40%

QUESTÃO 2

SIM NÃO INDIFERENTE

18

Para o acionamento da válvula, faz diferença o peso de movimentação

Sabendo que o aço inoxidável é mais resistente que ao alumínio fundido, quando ambos em contato com à água, você c oncordaria em pagar mais por uma válvula desenvolvida em aço inox ?

INDIFERENTE

INDIFERENTE

3) Você realiza a fabricante?

4) Qual a sua expectativa referente a vida útil de ope ração?

Você realiza a manutenção da válvula conforme a especificação do


Qual a sua expectativa referente a vida útil de ope ração?


100%

0%0%

QUESTÃO 3

SIM NÃO INDIFERENTE

0%0%

100%

QUESTÃO 4

1 ano 2 anos

19

manutenção da válvula conforme a especificação do

Qual a sua expectativa referente a vida útil de ope ração?

INDIFERENTE

2 anos 5 anos

5) O tempo de troca dos

6) Você considera a disponibilidade de peças de reposi ção na hora da compra?

O tempo de troca dos anéis de vedação é relevante?


Você considera a disponibilidade de peças de reposi ção na hora da


40%

60%

0%

QUESTÃO 5

SIM NÃO

20%

80%

0%

QUESTÃO 6

SIM NÃO

20

Você considera a disponibilidade de peças de reposi ção na hora da

INDIFERENTE

INDIFERENTE

7) Como você gostaria de adquirir os itens de reposiçã o?

8) O design é um fator decisivo de compra?

Como você gostaria de adquirir os itens de reposiçã o?


O design é um fator decisivo de compra?


60%

40%

0%

QUESTÃO 7

Kit Item individual

0%

80%

20%

QUESTÃO 8

SIM NÃO

21

Como você gostaria de adquirir os itens de reposiçã o?

Item individual

INDIFERENTE

9) Considerando que o fator segurança é fundamental, v ocê concordaria em investir um valor maior elevado?

10) Você já presenciou ou conhece algum relato sobre ac idente durante a

opera ção de carga e descarga usando o método cima do caminhão)?

3.3 CONSIDERAÇÃO DA PESQUISA DE MERCADO

Após a compilação dos dados levantados com o questionário, cque existe uma grande preocupação com a carga e descarga, e que os clientes investimento tendo como retorno maior segurança e vida útil do equipamento.

Considerando que o fator segurança é fundamental, v ocê concordaria investir um valor maior por um item que tenha um nível de segurança


Você já presenciou ou conhece algum relato sobre ac idente durante a ção de carga e descarga usando o método Top Loading

cima do caminhão)?


CONSIDERAÇÃO DA PESQUISA DE MERCADO

Após a compilação dos dados levantados com o questionário, cque existe uma grande preocupação com a segurança durante as operações de carga e descarga, e que os clientes avaliam a possibilidade de um maior investimento tendo como retorno maior segurança e vida útil do equipamento.

100%

0%0%

QUESTÃO 9

SIM NÃO

80%

20%

0%

QUESTÃO 10

SIM NÃO

22

Considerando que o fator segurança é fundamental, v ocê concordaria por um item que tenha um nível de segurança

Você já presenciou ou conhece algum relato sobre ac idente durante a Top Loading (feito por

Após a compilação dos dados levantados com o questionário, constatamos ança durante as operações de

avaliam a possibilidade de um maior investimento tendo como retorno maior segurança e vida útil do equipamento.

INDIFERENTE

INDIFERENTE

23

4. QFD

O foco no cliente é o diferencial para as empresas que desejam se destacar e superar a concorrência. As ferramentas da qualidade são grandes aliadas para garantir a assertividade no lançamento de um produto ou serviço.

A ferramenta que utilizamos no desenvolvimento e análise do nosso produto será o QFD (QualityFunction Deployment) ou comumente conhecido como Desdobramento da Função da Qualidade.

O QFD nasceu no Japão na década de 60, criada pelo japonês YojiAkao. “[...] é um método para o desenvolvimento de uma qualidade de projeto dirigida para a satisfação do consumidor e, então, traduzir as demandas do consumidor em metas de projeto e pontos prioritários para a garantia da qualidade a serem utilizados no estágio de produção”. (AKAO, 1990).

De forma simples, o QFD é utilizado para traduzir necessidades muitas vezes subjetivas de qualidade, transformá-las em informações quantificadas, possíveis de serem medidas e então utilizá-las no desenvolvimento de um projeto e fabricação de um produto. O QFD realizado para este trabalho encontra-se no apêndice II

Com a realização do QFD conseguimos obter alguns requisitos importantes e

de alta relevância do ponto de vista do cliente, assim conseguimos despender de

maior energia para esses pontos.

- Um produto com segurança;

- Que permita um curto tempo de operação;

- Que tenha vida útil longa;

- E que seja de baixo custo;

Desta forma, concluímos que o ganho em relação ao tempo de operação já é

característica do produto que estamos desenvolvendo se comparado com o modelo

Top Loading, assim focaremos nos pontos referentes à vida útil e custo.

5. MATRIZ DE DECISÃO

A matriz de decisão é uma ferramenta que auxilia quantificando os pontos

mais relevantes da definição de um projeto. É uma ferramenta simples com certo

24

índice de subjetividade, pois é uma ferramenta de apoio que não representa

absoluta verdade.

Ela também auxilia na identificação de pontos fortes e fracos de cada ideia,

tornando mais simples a escolha para um próximo projeto.

A matriz está disponível no apêndice III, onde concluímos que conforme

resultado o processo de fabricação aplicado será a fundição.

6. FMEA

O FMEA (FaiulureModeandEffectAnalisys) é uma ferramenta que auxilia em

projetos e desenvolvimento de produtos, registrando as possíveis falhas e colocando

as soluções dos eventuais problemas em um sistema de planilha para a fácil

verificação.

No projeto foi dividido o produto em cinco grupos de trabalho:

- Carcaça;

- Alavanca;

- Mola;

- Êmbolo;

- Engate.

O FMEA está disponível no apêndice VI.

7. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

De acordo com Mello (2006, p. 86), “a fundamentação teórica apresentada

deve servir de base para a análise e interpretação dos dados coletados na fase de

elaboração do relatório final. Dessa forma, os dados apresentados devem ser

interpretados à luz das teorias existentes”.

25

7.1 FUNDIÇÃO

Sua principal vantagem é obter, de maneira econômica, peças de geometria

complexa. As fundições podem ser de materiais ferrosos ou não ferrosos. A fundição

é um processo de fabricação inicial, porque permite a obtenção de peças com

formas praticamente definitivas, com mínimas limitações de tamanho, formato e

complexidade. (Processos de Fabricação, Vol1,2009).

7.1.1 CARACTERÍSTICAS DA MATÉRIA PRIMA UTILIZADA

Quadro 2 – Composição química da ligaSAE309

Elemento Mínimo (%) Máximo (%)

Si 9,00 10,00

Fe 1,00

Cu 0,60

Mn 0,35

Mg 0,40 0,60

Ni 0,50

Zn 0,40

Sn 0,15

Outros 0,25

Al restante

Fonte: Society of Automotive Engineers (SAE)

7.1.2 PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS

- Temperatura de vazamento entre 690°C e 730°C;

- Intervalo de solidificação entre 590°C e 565°C;

26

- Resistência a tração pelo processo em coquilha por gravidade é de 18 à 24

kg/cm²;

- Alongamento de 3,0 à 5,0%;

- Dureza Brinell é de 60 à 75HB.

7.1.3 LIGA DE ALUMÍNIO E ESPESSURA DE PAREDE

Na fundição da carcaça, tampa, embolo e alavanca será utilizada a liga

AlSi10Mg, que é mais utilizada na empresa PLONA. Este material apresenta

características satisfatórias pois apresenta menor quantidade de imperfeições na

superfície externa. As propriedades mecânicas do material atendem os pré-

requisitos da norma API RP1004, que no item 4.1.1.4 estabelece uma pressão de

trabalho de 517kPa com coeficiente de segurança de 1,5 vezes a pressão de

trabalho para a válvula acoplada no caminhão.

Após aplicar o coeficiente de segurança de 1,5,temos uma pressão de

trabalho máxima de 775,5kPa, e convertendo para a unidade referente à

especificação do material, que é dada em [kgf/mm²] temos uma pressão de trabalho

máxima de 0,079kgf/mm².

A liga SAE309, específica para fundição em coquilhaapresenta resistência a

tração de 18 a 24kgf/mm² - descrita no apêndice IV - bem acima da necessidade

especificada pela norma. Conforme a figura 6, a região da peça que contem a menor

espessura de parede é 4mm, que nos dá segurança para utilizar esse material.

27

Figura 06–CARCAÇA DA VÁLVULA


7.1.4 RESULTADOS DA FUNDIÇÃO

No processo de fundição foi observado um sobre metal no engate que foi

causado pelo uso de modelos de areia, que faz com que todo o trabalho seja feito de

forma manual.

No momento da retirada do fundido houve um deslocamento de material para

as extremidades do engate assim causando acúmulo de material, que logo em

seguida foi usinado para manter as medidas de projeto e atender as expectativas da

norma.

Para o processo final será utilizado modelos de fundição em coquilha, o que

resultará em um custo menor para fabricação das peças e uma maior confiabilidade

nas medidas estabelecidas no projeto.

7.2 USINAGEM

Usinagem é o processo, efeito de usinar, ou seja, um procedimento que

consiste em dar forma a uma matéria prima, através de ferramentas ou máquinas.

Utilizaremos Tornos CNC e Centro de Usinagem Vertical para a usinagem

dos seguintes componentes:

- Tampa;

28

- Carcaça;

- Eixos;

- Buchas;

-Alavanca.

7.3 TRATAMENTO TÉRMICO

Tratamento de solubilização e envelhecimento T6 é o mais importante de todos os tipos de tratamento térmico, consistindo em aquecer à uma temperatura de envelhecimento mínima, um material previamente solubilizado. A solubilização e o envelhecimento são geralmente selecionados de modo a obter o limite de escoamento e o limite de resistência mais elevados, assim como maior dureza com redução do alongamento (NASCIMENTO, 2001).

No nosso caso, iremos utilizar a liga DIN1725 (liga equivalente: SAE309 – AlSi10Mg) e o processo de tratamento será por solubilização.

A solubilização consiste em aumentar a temperatura da peça chegando

próximo a temperatura do ponto de fusão, fazendo com que os átomos se

reorganizem e sejam dissolvidos. Após manter a temperatura por um determinado

tempo (até que seja completamente solubilizado), é efetuado o processo de

resfriamento.

Ao aquecer o material, o magnésio e o silício são dissolvidos, formando uma

mistura supersaturada e termodinamicamente instável. Para garantir que essa

mistura não se dissolva na matriz de alumínio, um resfriamento rápido é feito,

geralmente em água gelada ou salmoura. O envelhecimento artificial é efetuado (em

temperatura elevada e controlada), que garante a dureza do material mesmo em

temperatura ambiente, formando precipitados endurecedores (grãos duros).

7.3.1 RESULTADOS TRATAMENTO TÉRMICO

O tratamento térmico foi realizado por uma empresa contratada, onde foram

passados os parâmetros para obter a dureza aproximadamente entre 85 e 105 HB.

29

7.4 TESTES DE FUNCIONAMENTO

Para garantir a qualidade do produto utilizaremos teste de estanqueidade,

vazão e pressão.

Foi desenvolvido um equipamento onde o conjunto é acoplado e

posteriormente o realizado teste hidrostático e de estanqueidade. Submetido a uma

pressão de 15 bar bem acima da pressão de operação de acordo com a norma API

RP1004.

7.4.1 TESTES DE PRODUTO

A peça foi fixada no dispositivo e conectada a uma bomba manual.Após feito

isso, a peça é preenchida com água por completa.Em seguida, bombeia-se até que

atinja a pressão solicitada pela norma (com coeficiente de segurança igual a

1,5).Nos ensaios foi utilizado pressão de 15 bar como padrão.A válvula desenvolvida

suportará tranquilamente um regime de trabalho de 0,3bar com 3,785m³/min de

vazão que é definida por norma.

Com a peça sob pressão, examina-se a existência de vazamentos causados

por poros, trincas, rechupes, etc.Se não houver vazamento, a peça está aprovada e

um laudo assinado por um engenheiro mecânico será emitido aprovando a peça ou

lote (dependendo da amostragem).Se a peça apresentar vazamento, a mesma será

analisada e se necessário, descartada.

Após a montagem da válvula no caminhão e o primeiro teste de carregamento

e descarregamento, foi observado que a válvula desenvolvida neste projeto mostrou-

se com melhor desempenho em relação às válvulas do concorrente também

instalada no caminhão.

Os aspectos observados foram o tempo de carregamento, que foi superado,

pois foi visado uma válvula com maior área de escoamento para diminuir a perda de

carga, e o fluido remanescente no interior da válvula também observou-se, também

resultado de um aspecto construtivo mais eficiente e desenvolvido.

30

FIGURA07 – TESTE DE FUNCIONAMENTO HIDROSTÁTICO

Fonte: Próprio Autor

Nesta fase em parceria com a empresa de transporte de combustíveisTick

Transportes e Nichele, realizamos o acoplamento da válvula no caminhão tanque,

com isso conseguimos identificar pontos fortes e pontos a serem melhorados no

produto.

31

FIGURA 08 – PRODUTO ACOPLADO NO CAMINHÃO


Podemos observar claramente a perfeição do conjunto acoplado ao

caminhão, desde o acabamento, o interlock instalado corretamente e a válvula

pronta para uso.

32

FIGURA 09 – VÁLVULA DESTAMPADA


Com o ponto de vista técnico somando-se ao ponto de vista do cliente,

comprovamos que o produto tem um grande potencial de comercialização.

7.4.2 PONTOS FORTES

- Fácil manuseio;

- Atendimento a todos os pré-requisitos da norma vigente;

- Design agradável;

33

- Excelente acabamento;

- Maior durabilidade.

7.4.3 PONTOS A MELHORAR

Inicialmente identificamos dois pontos a serem corrigidos, sendo eles o

diâmetro externo e reposicionamento dos parafusos de fixação para facilitar o

carregamento e a montagem.

Como o projeto é algo novo no ramo de serviços da PLONA e com base nos

princípios da Empresa, o produto passará por processos de melhoria contínua,

baseando-se em evoluções técnicas da Empresa e feedbacks de clientes.

7.5 CÁLCULO DE VAZÃO DE COMBUSTÍVEL

A vazão fundamentada na norma API RP1004, item 4.1.2.1,exige um

dimensional específico para que haja a intercambialidade tanto nos adaptadores

para carga, quanto nos de descarga. Esse diâmetro deve ser 4 polegadas

(101,6mm). Consequentemente a área de escoamento deverá ter no minímo

8107,21mm².

Dimensionando nosso equipamento para o ponto crítico (onde temos o menor

diâmetro dentro da válvula) e utilizando a ferramenta CAD (SolidWorks®), chegamos

a um valor de 9270,97mm² de área de escoamento no ponto crítico conforme a

figura abaixo.

34

Figura 10 – CÁLCULO DA ÁREA DE VAZÃO NO PONTO CRÍTICO


Concluímos que a área disponível, na seção crítica para escoamento, será de

9270,97mm², sendo aproximadamente 15% maior que a mínima estabelecida pela

norma API RP1004.

7.6 CÁLCULO DE DIMENSIONAMENTO DA MOLA

[...]Em geral, as molas podem ser classificadas como de fio (arame), planas

ou de formato especial, existindo variações dentro dessas divisões. As molas de fio

incluem as molas helicoidais de fio redondo e quadrado, feitas para resistir e defletir

sob cargas de tração, compressão e torção. As molas planas incluem os tipos de

vigas em balanço e elípticos, as molas de potência do tipo enrolamento de motor ou

do tipo relógio, e arruelas de mola plana geralmente chamadas de molas Belleville.

(PROJETOS DE ENGENHARIA MECÂNICA, 7ed, Pg 490).

A norma API RP1004 descreve no item 4.1.1.6 a existência de um sistema

que atue no embolo, para que a válvula permaneça vedada imediatamente antes do

acoplamento e imediatamente após o desacoplamento.No nosso projeto utilizaremos

a mola helicoidal de tração, atendendo os requisitos acima descritos.

35

Para calcular a força da mola utilizamos a equação (2)� =�".�.�

.�.� (SHIGLEY,

2009).

Onde:

F= força. [N]

�"= comprimento da mola parcialmente comprimida. [mm]

d= diâmetro do fio da mola. [mm]

G= módulo de elasticidade. [GPa]

C= índice de mola.

Na= número de espiras ativas.

� = ��,�.�,�.��,�

.�,��.�� (2)

Temos que F= 323N.

Obtendo 323N de tração e compressão para a mola que estará acoplada ao embolo

de vedação, sendo suficiente para garantir a estanqueidade e o fácil manuseio.

7.7 CÁLCULO DE FORÇA DE ACIONAMENTO DO CONJUNTO

Para o cálculo da força necessária para aplicar na alavanca que faz abertura

e fechamento da válvula, elaboramos um diagrama de corpo livre em CAD

(SolidWorks®) com a intenção de desenvolver um sistema acionado com baixo

esforço e poucas operações.

Utilizaremos a equação (3) � = �. �. (MERIAM, 1997, p24). Onde:

M = momento [N.mm].

F = Força aplicada no eixo “x” [N].

d = distância de aplicação da força [mm]

A intensidade da força aplicada, deve ser maior ou igual a força de tração da

mola, conforme figura 8, e pela equação (2) sabemos que é 323N.

36

Figura 11: DCL PARA CÁLCULO DO ESFORÇO DA ALVANCA


A partir do DCL temos as distâncias [mm] e os ângulos para obtermos os resultados:

Figura 12: DCL ÂNGULOS PARA CÁLCULO DO MOMENTO


� = 323. cos(60,34).50,32 (3)

� = 8043N.mm

Para calcular a força resultante na alavanca, usaremos a equação (4)

�( = � = �). �(MERIAM, 1997, p24).

37

Onde:

M = momento [N.mm].

F’ = Força aplicada na alavanca [N].

d = distância de aplicação da força [mm].

Temos que:

� = �′. � (4)

8043 = �′. 160

�′ = 50,

Concluímos que o esforço necessário que deverá ser atuado na alavanca

será de 50N.

7.8 DIMENSIONAMENTO DO PARAFUSO DE FIXAÇÃO

O dimensionamento correto dos parafusos é de capital importância para o

perfeito funcionamento, vedação e principalmente segurança do produto ao usuário.

Nosso equipamento utilizará 6 parafusosallen M8x25 inox para fixar o corpo

na carcaça. E resistirá a tração da mola no conjunto, que pela equação (2)

chegamos a um resultado de 323N.

No cálculo do número mínimo de parafusos, para fixação do conjunto, para

comprovar que a carga de trabalho será menor que sua resistência mecânica a

tração, que é de 70kgf/mm², utilizaremos a equação 5.

A partir da equação 5 (SHIGLEY, 2005).

Resistênciadoparafuso =9

:;<;=> (5)

38

Onde:

P = carga aplicada [N]

Atotal = área [m²] x Número de parafusos

n = número de parafusos necessários

Temos que:

Resistênciadoparafuso =323

6.50,26

Assim concluímos que os parafusos precisam resistir a um esforço de 1,07 N/mm².

Sabendo que o parafuso escolhido resiste uma tração de 700N/mm², garantimos que

o parafuso não problema.

8. PROJETO MECÂNICO

Este tópico consiste em demonstrar as características construtivas do

projeto da válvula BottonLoading. Demonstrando todas as cotas e peças

necessárias para a fabricação do produto, conforme apêndice V.

9. CUSTOS PRELIMINARES

Para o cálculo do custo de produção, temos que analisar o que será investido

para a fabricação da válvula BottonLoading. Levando em consideração o

knowhowda empresa PLONA Ltda, nos processos de fundição e usinagem,

conseguimos chegar a um valor bem aproximado do custo de fabricação das peças

de protótipo.

39

Quadro 2 – Custos Preliminares

DESCRIÇÃO QUANTIDADE VALOR UNITÁRIO VALOR TOTAL

MODELO DE FUNDIÇÃO 4 R$5.000,00 R$20.000,00

FUNDIÇÃO 1 R$100,00 R$100,00

ALUMÍNIO LIGA 6 kg R$7,38 R$44,28

AÇO INOXIDÁVEL 1 kg R$17,00 R$17,00

TORNO CNC 10 horas R$33,38 R$333,80

CENTRO DE USINAGEM 10 horas R$35,98 R$359,80

MONTAGEM 1 hora R$21,26 R$21,26

TESTES 2 horas R$22,26 R$44,52

TOTAL R$20.920,66


Observamos um custo total de fabricação de R$20.920,66. Esse valor a

princípio alto será dividido pelo número de peças que será fabricado. O valor unitário

a ser alcançado para a fabricação em série deve ser de no máximo R$214,00. Que

será facilmente obtido com a mudança da fundição em areia para coquilha.

10. CONCLUSÃO

Conforme proposta inicial, nosso objetivo é desenvolver uma válvula de carga

e descarga para caminhões tanques, em parceria com a empresa PLONA Ltda. No

decorrer deste estudo identificamos os fatores potenciais que levarão ao êxito da

fabricação do adaptador.

Com a ferramenta Benchmarking, identificamos os maiores fabricantes da

válvula BottonLoading no mercado brasileiro e conseguimos distinguir o diferencial

de cada fabricante. Com este comparativo, concluímos que é possível a fabricação e

a inserção desta peça produzida pela PLONA Ltda, no mercado. Garantindo a

qualidade e com objetivo de superar as expectativas do cliente.

As normas vigentes definem a questão construtiva do equipamento, para

manter os padrões internacionais, visando a segurança e padronização. Dentro das

possibilidades, a única opção de melhoria ou inovação, é no design e na matéria

prima dos componentes. Utilizamos a liga SAE309, que já é usada pela empresa

PLONA Ltda, não necessitando de compras de matérias primas diferenciadas para a

40

fabricação da peça. Essa liga atende a todos os esforços de trabalho dentro das

margens de segurança.

O desenvolvimento deste trabalho nos proporcionou vivenciar as dificuldades

e aprendizados na construção de um projeto. A parceria com a empresa PLONA

Ltda, foi de capital importância, pois poderemos ver um produto desenvolvido por

nós, sendo fabricado em larga escala e comercializado.

Com o desenvolvimento de novas tecnologias e novas ligas, certamente virão

implementar o projeto, dando ainda maior eficiência, operacionalidade e custos

menores.

41

REFERÊNCIAS

BRAGHETTO, Antônio C. Processos de Fabricação Vol1: Editora: Fundação

Roberto Marinho ,2009.

CAMP, Robert C. Benchmarking o caminho da qualidade total São Paulo: Editora

Pioneira, 1998.

CHENG, LinChih, Desdobramento da função qualidade na gestão de

desenvolvimento de produto. 2* Ed revisada, 1995.

MERIAM, J. L. Mecânica Estática 4ed, Editora: LTC, 1997.

SOUZA, Osvaldo Rodrigues de. História Geral São Paulo: Editora Ática, 1990.

SHIGLEY, Joseph E. Projetos de Engenharia Mecânica 7ed, Editora: Bookman,

2005.

CATÁLOGO MGN – Disponível em:

http://www.mgn.ind.br/produtos/produtos_detalhes.php?cd_prod=1. Acesso em 05

setembro 2015.

CATÁLOGO OPW – Disponível em:

http://br.opwglobal.com/pt-BR/Products.aspx. Acesso em 05 setembro 2015.

CATÁLOGO VLADOS – Disponível em:

http://www.vlados.com.br/webapps/imagefile/arquivos/botton_loading_p_-

_cliente.pdf. Acesso em 05 setembro 2015.

www.emcowheaton.com Acesso em 09/11/2015.

http://www.guerra.com.br Acesso em 09/11/2015.

http://www.almeidametais.com.br/ligas_aluminio.asp#5 Acesso em 09/11/2015.

http://www.enapac.com acesso em 24/11/2015.

42

APÊNDICES

APÊDICE I - QUESTIONÁRIO PESQUISA DE MERCADO

Somos alunos da Universidade Tuiuti do Paraná, do curso de engenharia mecânica. Estamos fazendo uma pesquisa para nos ajudar com o nosso trabalho de conclusão de curso. Com o objetivo de aperfeiçoar a válvula bottonloading para carga e descarga de caminhão tanque.

Desejamos levantar dados práticos para enriquecer o conteúdo do nosso projeto.

Assinale com um X uma única opção de resposta.

1) Para o acionamento da válvula, faz diferença o pe so de movimentação da alavanca? ( ) Sim, quanto mais leve melhor. ( ) Não, quanto mais pesado melhor. ( ) Não importa o peso.

2) Sabendo que o aço inoxidável é mais resistente q ue ao alumínio fundido, quando ambos em contato com à água, você c oncordaria em pagar mais por uma válvula desenvolvida em aço inox ? ( ) Sim, quanto maior a durabilidade melhor. ( ) Não, quanto mais barato melhor. ( ) Talvez, dependendo da diferença de valores.

3) Você realiza a manutenção da válvula conforme a especificação do fabricante? ( ) Sim, visando segurança. ( ) Não acho necessário.

4) Qual a sua expectativa referente a vida útil de operação? ( ) 1 ano. ( ) 2 anos. ( ) 5 anos.

5) O tempo de troca das anéis de vedação é relevant e? ( ) Sim. ( ) Não. Se sim, justifique:

43

____________________________________________________________________________________________________________________

6) Você considera a disponibilidade de peças de rep osição na hora da compra? ( ) Sim. ( ) Não.

7) Como você gostaria de adquirir os itens de repos ição? ( ) Um kit contendo todos os anéis de vedação e rep aros. ( ) Itens vendido separadamente, mesmo o custo unit ário sendo maior.

8) O design é um fator decisivo de compra? ( ) Sim. ( ) Não.

9) Considerando que o fator segurança é fundamental , você concordaria em investir um valor maior por um item que tenha um nível de segurança elevado? ( ) Sim, pois a segurança é fundamental. ( ) Não, pois a operação não oferece riscos. ( ) Não. Avaliamos apenas o custo.

10) Você já presenciou ou conhece algum relato sob re acidente durante a operação de carga e descarga usando o método Top Lo ading (feito por cima do caminhão)? ( ) Sim. ( ) Não.

44

APÊNDICE II – QFD

45

APÊNDICE III – MATRIZ DE DECISÃO

MATRIZ DE DECISÃO

Processo de Fabricação

IMPORTÂNCIA DO CRITÉRIO Usinado Fundido

Custo 3 2 2

LEGENDA

1

Tempo de Fabricação 3 2 3

1

Razoavelmente importante

Qualidade do acabamento 3 3 2

2 Importante

Produtividade 3 1 3

3 Muito importante

Qualidade do produto 3 2 3

LEGENDA

2

Garantia 3 3 3

0 Não atende

Rastreabilidade de defeitos

2 1 2

1 Atende parcialmente

Estampagem de logomarcas

1 0 3

2 Atende

Payback 3 3 2

3 Supera

NOTA: 50 61

46

APÊNDICE IV – Liga SAE 309 Características

Fonte: Almeida Metais

APENDICE V – PROJETO MECÂNICO

47

FMEA Design

Design FMEA Executado Nome do Produto / Processo

No do Produto / Processo

Cliente Projeto

Líder do projeto Aprovado data 07/06/2016 FMEA no. Rev.01 Página no. 1

Caracterização da Falha Avaliação da situação atual Ação / Resultados

Efeitos da falha (4) (5) (9) (PoxSxPd)

no.

Nome do

componente /

processo /

operação ou

principal função Função

Potencial Modo de

Falha Potencial Efeito da Falha

Clie

nte

Inte

rno

Potencial Causa da Falha Verificação do Projeto

Oco

rrê

ncia

(P

o)

Se

ve

rid

ad

e (

S)

De

tecçã

o (

Pd

)

Nú

me

ro d

e P

rio

rid

ad

e

de

Ris

co

(R

PN

.)

Crí

tico

Açã

o R

eco

me

nd

ad

a

Re

sp

on

sá

ve

l

Prazo

Ob

se

rva

çõ

es

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1 trincas vazamento X falha do material especificar material 4 6 10 240 X utilizar liga SAE 309

vazamento perda de resistência falha de especificação do material revisão do material 4 6 10 240 X utilizar liga SAE 309

falha de processo de fabricação acrescentar simbologia correta

logística do material especificação de embalagem

vazamento desperdício X falha de acoplamento teste de estanqueidade 4 9 1

mal acoplamento risco de acidente X tolerância incorreta executar conforme norma API 4 9 1 36

vazamento demora na operação falha na operação elaborar procedimento 5 7 4 140

risco de incêndio X falta de procedimento elaborar procedimento 9 4 36

trincas perda de resistência falha de material especificar material 4 3 10 120

vazamento desperdício X falha de especificação do material especificar material 4 6 10 240 X utilizar liga SAE 309

empenamento dificuldade de engate X logística do material especifcação de embalagem 2 8 5 80

manobra da válvula empenamento dificuldade de acionamento X falha do material revisão do material 2 7 10 140 X

quebrar inoperação X falha de especificação do material revisão do material 1 8 10 80 X

obstrução da alavanca conjunto não aciona X ângulo entre eixo e alavanca uso de mola 2 7 2 28

folga tolerância incorreta baixa rugosidade do eixo 8 10 80 X

controle de vazão acionamento pesado 6

vedação flambagem risco de acidente falha de material especificação do material 5 9 10 450 X utilizar liga AISI 302

fadiga inoperação X falha de especificação do material revisão do material 5 7 10 350 X utilizar liga AISI 302

quebra vazamento X falha dimensional mola concentrica ao eixo

2

9 10 180 X

adicionar sobremetal no

encaixe do êmbolo e da

carcaça

desacoplamento 2

2

vazamento

risco de incêndio falha de usinagem acréscimo de sobremetal2

7 10 140 X adicionar 1,5mm de

sobremetal mínimo

desgaste prematuro falha de usinagem acréscimo de sobremetal

X não conformidade da mola especificar número de espiras 9 27

inserir tolerância de

concentricidade

adicionar 1,5mm de

sobremetal mínimo

5 8

1 5 10

15incluir cota de controle para o

posicionamento

esforço excentrico 2

Êmbolo

X

1 35

baixo nível de vazão atraso no carregamento e

descarregamento

posicionamento da trava de

descarga

X

X

ângulo de vedação

inapropriado

desgaste prematuro empenamento do pistão

controle de vazão

Carcaça

Alavanca

Mola

concentrecidade entre tampa e

alojamento do pistao

sustentação dos

componentes

abertura e

fechamento

travamento de

segurança

resistência ao

acionamento da

alavanca

engate de

conexões

suportar esforços

mecânicos

X

Glauber, Jeferson e Rodolfo

Válvula de Engate API

Trabalho de conclusão de curso

1

carregamento e

descarregamento

50

vedação

80

não efetua carregamento X descumprimento da norma

Engatefalha no

carregamento

diâmetro do

acoplamento maior ou

menor

98 X

inserir cota de controle

revisar tolerâncias conforme

Norma API 1004

2 7 7

165,50

10

26

153,50 ±0,1

8,20

A

18

17

- -0,01

600,

0340

M14

1,50 + 0,50

12

,40

0,50 X 30° (2x)

DETALHE AESCALA 2 : 1

8

5,7

USAR TOLERANCIA F7 PARA BUCHAMedidas de controle: 2

Quebrar cantos: 0,5x45ºNota

3,2)(

Nome:

Dimensão:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:

Localizaçãono computador:

Revisado em:

EIXO DO ÊMBOLO

168mm BARRA REDONDA Ø18mm H9 INOX 304 TREFILADO POLIDO

60.031

1:2 RODOLFO GILENO 28-06-16

Z:\Fábrica\Eng. Processos\Rodoviário\Desenhos

> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

11

5 + 0,

30

29°

97

,8

10

3,8

11

0,6 AA

R2,3 (2x)

30°

5,2

5

17

+ +0,02

400,

0060

15

M14

x2.0

3

25

0

4,6

0 1

0,3

14,

6 2

0,30

3

4,30

SEÇÃO A-A

Medidas de controle: 2Quebrar cantos: 0,5x45ºRaios não cotados: R0,2Nota

3,2)(

Nome:

Peso:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

ÊMBOLO

0,8 KgÊMBOLO BRUTO 60.529

60.029



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

20°

60°

16

6 + +0,

150,

10

R80,50 - 00,2

8,50 (6x )

194

A

A

C C

0,1 A

A

10

1,6

±0,1

13

3,35

±0,

1

14

6,05

±0,

1

15

2,4

±0,1

16

5,10

±0,

1

45°

45°

15

2,40

±0,

1

12

7

16

5,10

±0,

1

45°

B

SEÇÃO A-AESCALA 1 : 2

0,05 A 0,1 A

5

4

36,5 38,1 ±0,1

9,5 ±0,1

1,6 ±0,1

6,4 +-0,050,15

60° ±0,5° 22 DETALHE B

ESCALA 1 : 1

1,6

1,6

8,5

16

SEÇÃO C-CESCALA 1 : 2

Raios não cotados: R0,4Quebrar cantos: 0,5x45º

Nota

Medidas de controle: 7

Superfície de Vedação

Superfície de Vedação

)1,6

(3,2

1,7 KgPeso:

ENGATE BRUTO 60.511Material:

60.011

GILENOVerif.: Revisado em:


28-06-16

Localização

RODOLFOProj:

1:2Esc:

no computador:

ENGATENº

± 0.180

± 0.215

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.150

DIN 7151 (IT 14)

> 6 - 10

> 10 - 18

> 3 - 6

1 - 3 ± 0.125

± 0.260> 18 - 30

> 30 - 50

> 80 - 120

> 50 - 80

± 0.310

± 0.435

± 0.370

± 0.650

± 0.700

± 0.575

> 250 - 315

> 315 - 400

> 180 - 250

> 120 - 180 ± 0.500

± 0.775> 400 - 500

± 0.110

± 0.135

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.090

DIN 7151 (IT 13)

> 6 - 10

> 10 - 18

> 3 - 6

1 - 3 ± 0.070

± 0.165> 18 - 30

> 30 - 50

> 80 - 120

> 50 - 80

± 0.195

± 0.270

± 0.230

± 0.405

± 0.445

± 0.360

> 250 - 315

> 315 - 400

> 180 - 250

> 120 - 180 ± 0.315

± 0.485> 400 - 500

25

2

20 Face plana

Face plana

Espiras ativas: 2Nota

Nome:

Dimensão:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

MOLA DA ALAVANCA

Ø20mm x 25mmFIO Ø2mm AISI 302

60.022



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

170

,40

34

3,50

Face plana

Face plana

Espiras ativas: 12Nota

12,5

Nome:

Dimensão:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

MOLA DO ÊMBOLO

Ø34mm x 170mmFIO Ø3,5mm AISI 302

60.030



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

18

1,5

0 1

3

1,5

0

1

1

0,50 X 45°(2x)

4

4,76

Raios não cotados: R0,4Eliminar rebarbas

Nota

3,2)(

Nome:

Dimensão:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

PINO DA HASTE

21mmBARRA REDONDA 3/16" INOX 304 TREFILADO NATURAL

60.036



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

12

4

AA

10

8

3

15,

50

8 45°


3,2

Nome:

Dimensão:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

PINO DA TAMPA

18mmBARRA REDONDA 5/8" LATÃO

60.002



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

35

7,94

5,94

45°

12

90°

7

NOTA:ISENTO DE REBARBASQUEBRAR CANTOS 0,5x45º

)(12,5

Nome:

Dimensão:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

PINO DA TRAVA

38mmBARRA REDONDA 5/16" H9INOX 304 TREFILADO POLIDO

60.006



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

5,50 (2x) 99 ±0,1

8

96,

30 ±

0,1

45°

AA

14 --0,10,2

10 +

0,10

162

158 R0,4

40

+ 0,3

0

45

8


Medidas de controle: 2

Nota

Quebrar cantos 0,5x45ºRaios não cotados: R0,4

)3,2

(

Nome:

Peso:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

TAMPA DE PROTEÇÃO

0,756 KgTAMPA DE PROTEÇÃO BRUTO 60.501

60.001



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

8,2

0

5,50

3,50

R17,4 4

75

86

6

NotaRaios não cotados: R0,4Quebrar cantos 0,5x45º

)6,3

(

Nome:

Dimensão:

Nº

Verif.:Proj:

Material:

Esc:


Revisado em:

TRAVA DA TAMPA

175,6 gTRAVA DA TAMPA BRUTO 60.505

60.005



> 400 - 500 ± 0.485

± 0.315> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.360

± 0.445

± 0.405

± 0.230

± 0.270

± 0.195

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.165

± 0.0701 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 13)

± 0.090

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.135

± 0.110

> 400 - 500 ± 0.775

± 0.500> 120 - 180

> 180 - 250

> 315 - 400

> 250 - 315

± 0.575

± 0.700

± 0.650

± 0.370

± 0.435

± 0.310

> 50 - 80

> 80 - 120

> 30 - 50

> 18 - 30 ± 0.260

± 0.1251 - 3

> 3 - 6

> 10 - 18

> 6 - 10

DIN 7151 (IT 14)

± 0.150

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.215

± 0.180

01

02 03 04

06

08 07

05

0910

11

21

22 23

24

25

37

26 27 28

31

32

30

33

34

3536

29

12

13

?

14

15

18

20

19

17

16CONJUNTO ÊMBOLO60.206

CONJUNTO VEDAÇÃO60.207

ITEM DESCRIÇÃO CÓDIGO QTDE1 TAMPA DE PROTEÇÃO 60.001 12 PINO DA TAMPA 60.002 13 ARGOLA Ø3xØ30 60.003 14 VEDAÇÃO DA TAMPA Ø132xØ163 NITRÍLICA 60.004 15 PINO DA TRAVA 60.006 16 TRAVA DA TAMPA 60.005 17 CORRENTE ELO CURTO 210mm 60.007 18 ARGOLA Ø2xØ25 60.008 29 PARAFUSO ALLEN CAB. ABAULADA M8X25 60.009 6

10 ARRUELA DE PRESSÃO P/ M8 DIN 6905 60.010 611 ENGATE 60.011 112 ORING Ø6,99xØ95 VITON 60.037 113 ÊMBOLO 60.029 114 MOLA DO ÊMBOLO 60.030 115 EIXO DO ÊMBOLO 60.031 116 ANEL TRAVA DIN 6799 AISI 304 P/ EIXO Ø7 60.032 317 VARÃO 60.033 118 EIXO DE ACIONAMENTO 60.034 119 ANEL TRAVA DIN 6799 AISI 304 P/ EIXO Ø4 60.035 220 PINO DA HASTE 60.036 121 ORING Ø2,62xØ171 VITON 60.012 122 CARCAÇA 60.013 123 BATENTE DA ALAVANCA 60.015 124 BUCHA DO ÊMBOLO 60.014 125 EIXO DA ALAVANCA 60.016 126 ANEL SEPARADOR Ø23 60.017 127 ANEL QUADRADO 3,2xØ19 VITON 60.018 128 BUCHA DO EIXO 60.019 129 ANEL SEPARADOR Ø22 60.021 130 PORCA PARLOCK M6 60.024 131 BRAÇO DA ALAVANCA 60.025 132 PARAFUSO ALLEN CAB. ABAULADA M6x45 ISO 7380 60.026 133 ANEL SEPARADOR Ø35 60.027 134 BUCHA DA ALAVANCA 60.023 135 MOLA DA ALAVANCA 60.022 136 ORING Ø2,62xØ16 VITON 60.020 137 ANEL TRAVA B27.3 P/ EIXO Ø17 60.028 2

60.201

60.202

60.203

60.204

NOTA:UTILIZAR GRAXA AZUL NA MONTAGEM DOS PARAFUSOS

OLEAR EIXO DO ÊMBOLO

UTILIZAR EMBALAGEM PADRÃO PLONA E PLÁSTICO BOLHA

EFETUAR TESTE HIDROSTÁTICO (10 BAR)

APERTAR PARAFUSOS COM 15 N.m

50.205

CÓDIGO DESCRIÇÃO QUANTIDADE60.201 CONJUNTO TAMPA DE PROTEÇÃO 160.202 CONJUNTO ENGATE 160.203 CONJUNTO CARCAÇA 160.204 CONJUNTO ALAVANCA 160.205 CONJUNTO ÊMBOLO 1

6,0 KgPeso:

BOTTON LOADINGFamília:

60.901

GILENOVerif.: Revisado em:


28-06-16

Localização

RODOLFOProj:

1:2Esc:

no computador:

VÁLVULA DE ENGATE APINº

± 0.180

± 0.215

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.150

DIN 7151 (IT 14)

> 6 - 10

> 10 - 18

> 3 - 6

1 - 3 ± 0.125

± 0.260> 18 - 30

> 30 - 50

> 80 - 120

> 50 - 80

± 0.310

± 0.435

± 0.370

± 0.650

± 0.700

± 0.575

> 250 - 315

> 315 - 400

> 180 - 250

> 120 - 180 ± 0.500

± 0.775> 400 - 500

± 0.110

± 0.135

TOLERÂNCIA GERAL

± 0.090

DIN 7151 (IT 13)

> 6 - 10

> 10 - 18

> 3 - 6

1 - 3 ± 0.070

± 0.165> 18 - 30

> 30 - 50

> 80 - 120

> 50 - 80

± 0.195

± 0.270

± 0.230

± 0.405

± 0.445

± 0.360

> 250 - 315

> 315 - 400

> 180 - 250

> 120 - 180 ± 0.315

± 0.485> 400 - 500

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ GLAUBER PORCIDES …tcconline.utp.br/media/tcc/2017/09/VALVULA-API-PARA... · 2017-09-12 · O objetivo éa criação de um produto diferente do segmento