Engenharia Mecânica
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Navegando Engenharia Mecânica por Orientador "Hackenhaar, William"
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- ItemAcesso AbertoAnálise estrutural e otimização de um reboque artesanal(2024-12) Gregory, Iago; Hackenhaar, William; http://lattes.cnpq.br/0737606963031593; Garcia, Rafael Farias; Rosa, Guilherme Cortelini daOs reboques leves são veículos não tracionados que tem o objetivo de transportar cargas com segurança para determinado local. A principal abordagem do estudo é uma análise estrutural de um reboque artesanal e otimização de um modelo construído nos anos 90, onde as técnicas de manufatura e materiais de fabricação desses reboques não eram as mais adequadas. O método de análise do estudo é uma abordagem de ensaio estático aplicado no chassi, assim avaliando tensões de Von Mises, deformação e coeficiente de segurança. Ferramentas computacionais que utilizam método de elementos finitos foram utilizados para o auxílio de desenhos tridimensionais e dos ensaios citados. Os resultados evidenciam que o modelo de reboque leve artesanal é muito resistente, porém não possui uma distribuição de carga adequada, logo um modelo comercial foi proposto e ensaiado para fins de comparação. O modelo otimizado teve um ótimo desempenho nos ensaios, apresentando uma excelente resistência com melhores distribuições de tensões para a carga de transporte proposta e ainda tendo uma redução de 25% na sua massa estrutural
- ItemAcesso AbertoAvaliação da eficiência energética de uma fritadeira industrial a gás natural(2024-12) Martins, Kauê Rodrigo; Hackenhaar, William; http://lattes.cnpq.br/0737606963031593; Lagemann, Carlos Henrique; Lehn, Daniel NeutzlingO desenvolvimento de produtos ou a adequação a novas normas são fundamentais nas indústrias, devido à variedade de novas tecnologias, melhorias contínuas e novos modelos de produtos. Na era da Indústria 4.0, as empresas devem ajustar seus sistemas de produção e logística para se adequar à eficiência de custos, agilidade e flexibilidade do sistema produtivo. O estudo teve como objetivo principal avaliar e otimizar o desempenho energético de uma fritadeira industrial, adaptando-a às normas ASTM International e aos critérios do selo Energy Star. A pesquisa utilizou um modelo base (Fryers Restaurant RFB 40) e propôs melhorias para criar um novo modelo, denominado Efficiency. As principais alterações incluíram o revestimento da cuba com lã de vidro para retenção de calor, a otimização do defletor de calor para maior eficiência térmica e ajustes no injetor de gás para reduzir o consumo. O projeto da fritadeira à gás foi ajustado para atender à norma ASTM F1361-21 e à critérios da Energy Star, resultando em maior eficiência energética. O modelo Efficiency destacou-se por inovações como a redução do diâmetro do injetor de gás, economizando 20% no consumo energético (73.418 kJ/h contra 91.133 kJ/h do RFB 40), e o revestimento da cuba com lã de vidro, que reduziu a troca térmica com o ambiente. Apesar de maior emissão de monóxido de carbono (0,0610 ppm), manteve-se dentro dos limites normativos. O Efficiency é uma solução sustentável e econômica, ideal para mercados ambientalmente conscientes.
- ItemAcesso AbertoAvaliação de materiais transparentes e leves para atenuação de ruído em máquinas conforme a NR-15(2025-06) Hünemeyer, Felipe Jacó; Hackenhaar, William; http://lattes.cnpq.br/0737606963031593; Delwing, Eduardo Becker; Rosa, Guilherme Cortelini daO trabalho analisa a eficácia de sistemas de atenuação de ruído em máquinas de sopro de frascos para atender aos limites de exposição sonora estabelecidos pela Norma Regulamentadora (NR) 15 no ambiente de trabalho. A pesquisa foca na identificação e mitigação dos impactos do ruído industrial, que, ao exceder 85 dB, gera riscos de perda auditiva e outros problemas de saúde ocupacional. No contexto de uma indústria de produtos de higiene e limpeza, são apresentados materiais transparentes e leves, como acrílico, PETG e policarbonato para uso em dispositivos de isolamento acústico, em substituição aos tradicionais fabricados com aço carbono e lã de rocha, que limitam a visibilidade e dificultam a manutenção das máquinas. A metodologia inclui mapeamento das fontes de ruído, desenvolvimento de protótipos de barreiras acústicas e avaliação de custo-benefício, medindo a eficácia dos dispositivos em reduzir o nível sonoro para valores aceitáveis. Os resultados obtidos demonstraram que as placas transparentes, especialmente as de policarbonato de 6 mm, apresentam desempenho acústico equivalente ou superior às barreiras tradicionais de aço carbono com lã de rocha, com destaque para a redução de até 25 dB em determinados cenários. Além da atenuação eficiente, o policarbonato destacou-se por seu menor custo, alta resistência mecânica e facilidade de aplicação, tornando-se a opção recomendada para substituição em mais de 20 máquinas de sopro do setor, promovendo melhorias na visibilidade operacional, setup e conformidade com os limites estabelecidos pela NR-15.
- ItemAcesso AbertoAvaliação de parâmetros no dimensionamento de um transportador pneumático de farinha de soja(2023-07) Schroeder, Daniel; Hackenhaar, William; http://lattes.cnpq.br/0737606963031593; Izquierdo, Rafael Crespo; Zotti, EduardoOs sistemas de transporte pneumáticos são amplamente utilizados para transportes de grãos, como os das farinhas, e podem substituir diferentes tipos de transportadores como esteiras, elevadores, canecas ou helicoidais. Esse tipo de transportador oferece um alto desempenho, com elevadas velocidades de transporte, baixa manutenção, aumentando a segurança aos operadores e resultando em elevada qualidade de transporte. Neste trabalho se avaliaram os parâmetros de dimensionamento de um sistema de transporte pneumático de farinha de soja e seus derivados. Com o auxílio de planilhas eletrônicas de Excel, investigou-se o efeito da variação de parâmetros como o diâmetro da tubulação e a velocidade de transporte para a otimização da potência consumida pelo sistema de transporte. Também, realizou-se a comparação do modelo proposto para o dimensionamento com um equipamento em operação, validando-se os resultados obtidos. Os resultados indicaram as combinações dos parâmetros que geram a redução da potência consumida, e por consequência do custo de operação do equipamento. A combinação teórica que resultou na máxima otimização do sistema durante a avaliação dos parâmetros foi com o diâmetro da tubulação de 101,6 mm e velocidade de transporte de 17,6 m/s. Essa combinação, acarretou em uma redução de potência da máquina geradora de fluxo de 8,4 cv para 6,7 cv, resultando assim em uma economia financeira para a instalação do equipamento e principalmente no consumo de energia elétrica da máquina geradora de fluxo. Através dos resultados obtidos, constatou-se que entre os benefícios de uma futura instalação do equipamento, pode-se obter uma melhoria dos índices de qualidade, maior segurança de operação e o incremento na eficiência de transporte do produto.
- ItemAcesso AbertoOtimização dos parâmetros de corte para o processo de fresamento frontal de acabamento de aço SAE 4140 sob condições de corte a seco e MQF, utilizando o projeto de experimentos box-behnken design(2023-12) Behrendsen, Tiago Mateus; Hackenhaar, William; http://lattes.cnpq.br/0737606963031593; Garcia, Rafael Farias; Silveira, Júlio Damyan ImbriacoGrande parte dos produtos manufaturados na indústria utilizam como meio de produção a usinagem, tornando-a altamente relevante no cenário industrial mundial. Um segmento altamente utilizado é o da usinagem seriada, que é a aplicação em grandes volumes de peças. Este método de produção é relevante pois possibilita a produção rápida e com baixos custos devido ao constante fluxo de componentes. Em um cenário de grande competitividade entre empresas, busca-se a melhoria nos processos a fim de aumentar a produtividade e eliminar desperdícios. Em geral, nos processos de usinagem se busca utilizar ferramentas de alto desempenho aplicadas para cada processo. Devido ao fato de que há uma grande gama de operações, materiais e ferramentas disponíveis, torna-se um desafio equacionar todas estas variáveis. Neste cenário, a lubrificação empregada nos processos de usinagem pode ser altamente relevante para a qualidade do componente fabricado e custos do processo. A lubrificação por mínima quantidade de fluido (MQF) aparece como uma possibilidade para aumentar a eficiência da usinagem de materiais metálicos. O presente trabalho busca aplicar um processo de fresamento de face variando parâmetros do processo e ferramentas de corte para determinar a combinação ótima deste processo. Para o planejamento e execução dos ensaios, se utilizou a metodologia de planejamento de experimentos Box-Behnken Design. A partir dos experimentos foram avaliadas a texturada da superfície usinada das amostras após a usinagem, a morfologia dos cavacos gerados e o desgaste das ferramentas de corte. A partir dos resultados foi verificado que a utilização da técnica de MQL tem influência positiva na redução da rugosidade, e desgaste de insertos.