Autor(es): Gonçalves, Emanuel dos Santos
Data: 2022
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10198/26289
Origem: Biblioteca Digital do IPB
Assunto(s): Análise estática; Apanha de castanhas; Modelação geométrica; Órgãos mecânicos; Transmissão de potência
Este trabalho diz respeito ao dimensionamento de uma máquina de recolha e limpeza de castanhas, capaz de suprimir a falta de mão de obra e possibilitar a redução do custo da operação de coleta, garantindo o aumento da qualidade do produto com um trabalho mais atempado. Inicialmente procedeu-se ao estudo dos vários tipos de máquinas presentes no mercado, afetas à recolha e limpeza de castanhas, com o intuito de compreender o modo de funcionamento e assentar melhorias. Uma das lacunas verificadas prende-se com o facto deste tipo de máquinas não produzir resultados aceitáveis em terrenos com inclinação, o que levou ao estudo de sistemas de nivelamento implementados em máquinas agrícolas com capacidade de operação em terrenos acidentados, de forma eficiente e segura. Após a verificação inicial do estado da arte, sucedeu-se a fase de modelação geométrica de uma máquina de recolha de castanhas por vácuo, montada em trator agrícola. Nesta fase recorreu-se ao software SOLIDWORKS para criar inicialmente a geometria do chassis da máquina através de ferramentas especificas de membros estruturais, seguindo-se a criação de cada peça constituinte da máquina onde foram utilizadas frequentemente ferramentas para chapa. Para a montagem das várias peças, utilizaram-se subconjuntos para reduzir o número de peças por montagem e assim tornar mais prática a organização da montagem final que engloba todos os subconjuntos. Uma vez que o chassis desempenha uma importante função estrutural, sendo responsável pela integridade da máquina, efetuou-se uma análise estática que permitiu determinar a combinação de tensões resultantes, a localização de concentração de tensões, os deslocamentos e o fator de segurança. Posteriormente, efetuou-se o dimensionamento dos órgãos mecânicos, procedendo-se ao dimensionamento dos veios à cedência através de critérios de tensão limite de cedência, à rigidez tendo sido avaliada a flecha, rotação e torção e foi efetuada a verificação à fadiga considerando critérios específicos para o efeito. Para os rolamentos que dão suporte aos veios utilizados na sequência de transmissão de potência, foram calculadas as capacidades de carga estática e dinâmica e estimada a vida útil. Foram também dimensionados sistemas de transmissão de potência, por correia em V, por corrente de elos e por engrenagem de dentado reto. Considerando fatores como a potência de trabalho e a relação de transmissão pretendida em cada secção, foram também escolhidos a parir de catálogos, redutores e multiplicadores mecânicos.
