Novidades

Bom, na quarta-feira passada (02/06) apresentamos o nosso projeto à banca examinadora nº 4, composta pelos professores Victory Fernandes, Thomas Buck, Gisele Puime e Everton.

Inicialmente colocamos a máquina térmica para funcionar  por alguns minutos e depois iniciamos a apresentação explicando toda a fundamentação do projeto. Tudo funcionou muito bem como já esperávamos e através dos slides e vídeos conseguimos mostrar com sucesso como tudo foi feito. 

Recebemos muitos elogios além de significativos conselhos para possíveis melhorias na máquina, adição de alguns dados nos slides e uso de  avisos de segurança. Pra finalizar fomos convidados para a VII FEIRA TECNOLÓGICA UNIFACS  que esse ano volta a acontecer no centro de convenções do Hotel Fiesta.

Confira link abaixo para o vídeo que postamos no nosso canal do Youtube além do convite oficial do evento:

http://www.youtube.com/watch?v=T2LupDQgYh8

Compareça e venha ver de perto o nosso e diversos outros projetos de engenharia!

Geração de energia

Enfim, só restava a etapa final do projeto, que seria responsável pelo aproveitamento da energia do movimento (mecânica) e transformação em energia elétrica.

Isso vai ser feito com o uso de um dínamo de bicicleta como já falamos antes.  Ele é um gerador de eletricidade que possui uma imã fixo conectado à um eixo móvel que está envolto, mas sem contato físico, por uma bobina (conjunto de espiras - fios enrrolados). Esse eixo tem uma ponta externa que deve ser posta em contato a borda do pneu da bicicleta para girar quando esta se movimentar.

A geração de energia se baseia na indução eletromagnética que ocorre quando o imã gira por dentro da bobina provocando alteração do campo magnético próprio e faz assim surgir uma corrente elétrica no conjunto de espiras. Estas se ligam ao fio externo que transmite a corrente até o farol da bicicleta. Observe um esquema:

  

Assim, nessa quinta-feira (27/05) depois de muita procura em vários cantos da cidade, encontramos um dínamo de marca chinesa à venda em uma pequena loja de acessórios p/ bicicletas na Av. Vasco da Gama pelo preço de R$48. Ele vem num kit composto por um farol de 12V/6W e uma lanterna traseira de 2.5V. Aproveitamos e compramos também uma roda com pás de plástico na Calçada.

Retornamos à finalização do projeto e acoplamos a roda ao eixo do dínamo utilizando alguns parafusos. Fizemos alguns testes, girando a roda com a mão, e mal conseguimos acender a pequena lâmpada traseira de 2.5V.

Ontem (28/05) saímos pra procurar lâmpadas de tensões mais baixas e acabamos decidindo ir até a velha conhecida Praça da Sé somente para comprar alguns leds. Encontramos e compramos alguns de 5mm e 1.5V pois constatamos que o movimento das pás era capaz de fazer eles acenderem.

Colocamos tudo ligado a estrutura da máquina e realizamos os últimos testes. Tudo funcionou perfeitamente e realizamos algumas filmagens para preparar os vídeos para apresentação. Dados quantitativos em relação a geração de energia serão discriminados assim que obtidos com o uso de um multímetro.

Além disso nesses últimos dias estaremos preparando os slides para apresentação.

Instalando a válvula

Hoje à tarde Messias e Bruno realizaram os primeiros testes do projeto com a válvula presente, após ligar seus fios aos contatos do pressostato e à uma tomada para receber a tensão de 110V.

Tudo funcionou bem, mas observaram que quando acionada (aberta) pelo pressostato ela libera o vapor  até uma considerável distância (aproximadamente 3m). Assim, foi mais cauteloso colocar ela com a saída na posição vertical para reduzir riscos de queimaduras a qualquer pessoa que porventura se aproximasse das laterais da máquina térmica.

No pressostato, o ajuste da pressão diferencial ("Differential") também foi feito. Esse valor representa a diferença entre a pressão em que o pressostato é acionado (cut in - ordenando a abertura da válvula) e a pressão em que ele para de emitir sinal elétrico (cut out - ordenando o fechamento da válvula).

Amanhã e depois de amanhã voltaremos a nos reunir.

Válvula Solenóide

Hoje pela tarde Messias ficou de procurar alguma válvula solenóide que fosse adequada para vapor e pudéssemos utilizar no nosso projeto.

Como já dissemos anteriormente ele será utilizada como um elemento de segurança e também controle automático, pois mantém a pressão interna de todo o sistema em níveis seguros de utilização quando utilizada junto a um pressostato.

Após muito procurar ele encontrou um modelo que funciona na tensão de 110V por um preço razoável se comparado as outras e decidiu comprar.  Na próxima reunião da equipe vamos  ligá-la no terminal posterior ao pressostato e iremos testar o seu acionamento.

Observe uma imagem exemplo de uma válvula desse tipo:

teste do pressostato

Ontem, após a aula nos dirigimos até a casa do amigo de um dos membros que possuia um compressor de ar.

Fomos até lá munidos de um multímetro e testamos os contatos do pressostato para descobrir quais se ligam quando a pressão de entrada (cut in) é alcançada e consequentemente quais estão normalmente em contato (quando a pressão configurada não foi atingida ou ausência de pressão).

Constatamos que há continuidade entre os contatos representados por 1 e 4 quando a pressão era atingida, e entre o 1 e 2 nas situações restantes.

Só nos restou configurar a pressão prentendida através do ajuste de parafusos. Como a sua escala do cut in está em "bar", tivemos antes de realizar a conversão de 22Psi para essa escala e encontramos aproximadamente 1,52bar.

Continuaremos na próxima semana.

mais uma Orientação

Hoje pela manhã, após a aula, participamos de uma orientação com o Prof. Victory.

Levamos o pressostato que compramos para entender melhor como poderíamos utilizar os sinais de saída ,emitidos por este, para acionar a válvula solenóide.

Victory verificou os esquemas no manual e nos mostrou que poderíamos usar o pressostato da mesma forma que um relé, que no caso seria ativado somente com o estabelecimento da pressão no nível que fosse configurado por nós dentro da escala de funcionamento.

Para saber exatamente quais terminais estão normalmente ligados e quais só são chaveados com o ativamento do pressostato ele nos sugeriu utilizar um compressor de ar para quando fosse alcançado nível de pressão possamos observar com um multímetro quais contatos dão continuidade e quais não estão ligados.

Agradecemos a ajuda e marcamos entre nós da equipe para fazer o teste após a aula de amanhã.

Relatório

Conseguimos finalmente terminar o relatório no Domingo (16/05) depois de um trabalho árduo de todos os membros da equipe. Na Segunda-feira, conferimos tudo novamente e entregamos o relatório pela tarde, após imprimir e encadernar no próprio PA7.

Apesar de não concordarmos muito com o compartilhamento de arquivos relacionados ao projeto, como o Relatório (pois já observamos algumas possíveis cópias de nossos trabalhos), mais uma vez iremos disponibilizá-lo no nosso disco virtual no 4Shared.com, uma vez que foi solicitado pelo Prof. Victory Fernandes, frizando essa ação como muito importante para o fortalecimento do ambiente de colaboração na universidade.

Segue o link: http://www.4shared.com/dir/VTXL-ocV/MAQ_TERMICA_-_20101.html

continuando a Estrutura...

Ontem (14/05) demos continuidade na montagem estrutural da máquina térmica. Juntamos as mangueiras as partes internas da estrutura e cortamos pedaços do tubo de alumínio que seriam destinados a conduzir as mangueiras em seu interior, facilitando os desvios e curvas na mesma de acordo ao "circuito" do sistema.

Erguemos 2 hastes com pedaços do tubo, uma para encaminhar a mangueira até o manômetro, e a outra para fazer o mesmo até o pressostato. Ainda construimos um suporte para o terminal da mangueira que foi acoplado a válvula de esfera.

Quanto a parte da automação e controle do projeto já haviamos decidido em fazer com o acionamento de uma válvula (provavelmente do tipo solenóide) através do pressostato. Essa válvula será um elemento de segurança que ajudará a reduzir bruscamente a pressão do sistema, quando for acionada pelo pressostato.

A válvula ou registro de esfera (acionada manualmente) conduzirá o vapor através da ponta (espigão 3/8") para ás "pás" de uma espécie de roda ou ventoinha. Essa roda deverá estar acoplada ao eixo de um dínamo ("dínamo" para bicicleta - gerador de energia através da rotação de um eixo com o movimento dos pneus) para que consigamos gerar corrente elétrica e assim utilizá-la no acendimento de uma lâmpada por exemplo.

Essas últimas idéias que estávamos evoluindo acabaram transformando o projeto numa espécie representativa também de uma usina termoelétrica, que aproveita a energia do movimento de uma turbina através de gases ou vapores, para geração de energia elétrica.

Assim, ao acabarmos a parte estrutural, saímos em busca de um dínamo para bicicleta pela região de Lauro de Freitas... Depois de várias lojas de bicicleta pesquisadas, sem sucesso, decidimos encerrar as atividades do dia e deixar para comprá-lo na próxima semana.

Ficou acertado que voltaremos amanhã para concluirmos o relatório (que deverá ser entregue nessa segunda-feira 17).

Continue ligado!

Estrutura

Em meio à uma semana cheia de avaliações difíceis acabamos nos atrasando quanto a montagem da parte estrutural.

Mas, nos reunimos hoje após prova pela manhã e continuamos até a tarde para dar sequência ao projeto.

Na foto, Messias aguardando o corte do alumínio que compramos. Decidimos montar a estrutura sob formato de cantoneiras em "L" de Alumínio (total de 10m) além de perfis de tubos quadrados de alumínio (total de 6m) que encontramos na Bahia Ferro, em Lauro de Freitas.

Abaixo postamos algumas fotos feitas nesse dia mostrando a evolução do projeto:

A montagem da parte estrutural continuará amanhã após a aula...

Contiue acompanhando!

Continuando a montagem

Dando continuidade ao projeto, ontem os membros Bruno e Gabriel se reuniram para comprar mais algumas coisas e realizar alguns testes.

Compramos uma válvula "registro" de esfera (tipo borboleta/ 3/8")  para fazer também o controle manual da pressão no sistema, mas possivelmente será acionado na saída de vapor para ser convertido no movimento de uma ventoinha. Além dele necessitamos de 2 espigões fixo - macho (3/8") para ser acoplado na válvula registro e facilitar prender a mangueira.

Assim, adaptamos os últimos componentes adquiridos ao sistema de mangueiras montado só com o manômetro. Decidimos então observar tanto o funcionamento do manômetro, indicando o aumento de pressão, quanto a eficácia de fechamento da válvula de esfera. Enchemos a panela com água, em torno de 3,5L (metade da capacidade volumétrica), após tampá-la acendemos a boca do fogão e aguardamos o aquecimento da água. Acompanhávamos o aumento da pressão, observando o mostrador do manômetro, preparados para abrir a qualquer hora a válvula de esfera, visando aliviar a pressão, além do preparo para fechar o registro da saída de gás no butijão.

Porém, quando notamos um rápido aumento da pressão quando esta se aproximou de 25 psi, decidimos abrir a válvula de esfera, que mesmo iniciando o alívio da pressão, não foi suficiente, à ponto da válvula de segurança sob a tampa da panela se abrir e conseguir conter a pressão interna. Foi um baita susto!!!!  Mas fechamos a saída de gás e tudo correu bem sem maiores problemas.

A partir daí e visando uma operação com segurança, decidimos estabelecer a pressão de entrada ("cut in") do pressostato em 22 psi quando for o momento da configuração do mesmo.

Até mais!

Mão na "massa"

Ontem (30/04), os membros Bruno e Messias começaram a adiantar a construção do projeto. Os 2 outros componentes, Évelin e Gabriel, acabaram não conseguindo chegar a tempo em função de temporária paralisação dos motoristas de ônibus logo pela manhã.

Assim, com parte do material em mãos os membros começaram a fazer os ajustes de tamanho do circuito da mangueira, além de adaptá-las na saída da tampa da panela, e nas emendas em "T" (que distribuirão a pressão até o manômetro e pressostato; 3/8"-3/8") utilizando-se das abraçadeiras galvânicas.


Até a próxima.

Compra de Materias (23/04/2010)

No dia 23, após aulas lá no Senai-Cimatec, em Piatã, partimos para fazer a primeira compra de materiais necessários para a construção do nosso projeto. Decidimos ir procurar a panela e acessórios na Sete Portas e depois alguns instrumentos em lojas da Calçada.

Pesquisamos um pouco e logo encontramos uma loja com preços mais em conta. Aproveitamos e compramos uma panela de pressão com ótimo volume de 7L e feita de teflon (material polimérico - Politetrafluoretileno PTFE com baixa reatividade além de ótima impermeabilidade em meios úmidos).

Segue abaixo, algumas fotos:

Além da panela, compramos a base para suporte da "boca de fogão", a mangueira de borracha trançada por fios de aço internos (5/16" de diâmetro interno, suporta até 1.000psi), e abraçadeiras.

Partimos então para a compra dos instrumentos em uma loja anteriormente pesquisada por Messias, a Bagarel. Lá encontramos o manômetro, que servirá para acompanharmos diretamente a pressão instantânea do sistema, e o pressostato que servirá na parte de segurança e automação do projeto, atuando no controle de alguma válvula de acordo aos limites de pressões configuradas nele.

Mais adiante daremos início a construção.

Continue acompanhando!

Decisões e primeiros esboços

Após discutirmos em equipe verificamos que seria ideal a construção de uma máquina térmica baseando principalmente nos conceitos de caldeiras a vapor.

Nelas há o aquecimento da água em recipientes fechados para posterior aproveitamento do vapor d'água gerado.

Deveremos pra isso utilizar uma panela de pressão já que essa possui tampas que vedam hermeticamente (de maneira a impedir completamente a entrada ou saída de ar) o interior além de 2 válvulas que possibilitam o escape do vapor no momento adequado e permitam a utilização segura. Uma das válvulas, localizada no centro da tampa serve para controle da pressão e a outra, geralmente na cor vermelha, a válvula de segurança, que se abre próximo ao nível de pressão máxima suportada pela panela.

O vapor poderá ser utilizado na movimentação de algum outro componente do protótipo demonstrando a conservação da energia.

A seguir o primeiro esboço, já em 3D, feito no software gratuito Google SketchUp:

Até a próxima!

Orientação

Hoje pela manhã, após as aulas, nos reunimos com o Professor Fransciso Lemos para sanar algumas dúvidas em relação aos objetivos do projeto.

Aproveitamos para expor algumas idéias de máquinas e verificar a possibilidade de construção das mesmas de acordo aos requisitos do regulamento.

Deveremos definir até a próxima semana.

Até lá

Novos Desafios em 2010

Sejam Bem Vindos novamente!

No último dia 17 a equipe se reuniu para realizar a inscrição no site do projeto Arhte para mais essa etapa que vamos encarar pela frente.

Novos desafios irão surgir para esse semestre de 2010.1, mas serão facilmente superados desde que continuemos a realizar mais esse projeto com a organização e responsabilidade adquiridos ao longo da nossa trajetória como equipe. Seguindo os regulamentos, nós iremos projetar e construir uma Máquina Térmica. Segue trecho retirado do documento:

"A máquina térmica deve realizar um trabalho mecânico controlado via sistema computacional. O software de controle (desenvolvido pela equipe) deve viabilizar a inserção das temperaturas inferior e superior de monitoramento do sistema, acionando um aquecedor quando a temperatura do sistema estiver abaixo da temperatura mínima e um dissipador de calor quando a temperatura do sistema estiver acima da temperatura máxima."

Durante esses dias realizamos algumas pesquisas à respeito desse tipo de máquinas para compreender melhor seu funcionamento e aplicação nos dias atuais. Um breve resumo segue adiante:

Esse tipo de máquina é fundamentado de acordo as leis da Termodinâmica. Elas são capazes de transfomar energia sob forma de calor (presente numa fonte quente) em energia mecânica, realizando assim, trabalho, e como não atinge o rendimento de 100% (total aproveitamento - máquina ideal, ciclo de carnot) transfere  parte do calor não aproveitado para a fonte fria.

Um dos primeiros dispositivos que seguiam esse príncipio da conversão da energia do calor em trabalho foi a Máquina de Heron (inventor grego), construída já no século I d.C. Através do vapor gerado pelo aquecimento da água, um movimento de rotação era gerado no sistema.

Mais tarde, no século XVIII,  James Watt (inventor escocês) criou um modelo que obedecia a 2ª Lei da Termodinâmica, onde a máquina que passou a trabalhar em ciclos tornou-se mais econômica e ao mesmo tempo capaz de realizar trabalhos maiores. Assim, acabou sendo adotada por exemplo na movimentação de locomotivas e barcos a vapor, além do uso nas indústrias contribuindo para a revolução industrial que acoteceu 2 séculos depois.

Outros exemplos de aplicações dos conceitos das máquinas térmicas são o motor Stirling, os motores de combustão interna encontrado nos automóveis, as caldeiras, geladeiras, e também os aparelhos de ar-condicionado.

 

Há alguns dias estamos coletando idéias e criando esboços de algum tipo da máquina que imaginamos projetar. Eles serão discutidos e definidos nas próximas reuniões.

Aprecie a nova logomarca que fizemos para a equipe e continue acessando o blog daqui em diante. Acompanhe, discuta, pergunte,aprenda ou auxilie na construção de mais um projeto. Contamos com sua participação!

Abraços