Departamento de Ciências Exatas Projeto Integrador de Engenharia 2011/1 Construção de Veículo com movimentação linear (Trem) Constr Cons truç ução ão de Ve Veíc ícul ulo o co com m mo movi vime ment ntaç ação ão li line near ar (Trem) – 1º semestres 1. Defi Definição nição de proje projeto to
O projeto é um trabalho gerenciado que visa a encontrar soluções para pa ra um de dete term rmin inad ado o pr prob oble lema ma ou a ex exec ecuç ução ão de de dete term rmin inad ada a proposta. Para que os objetivos sejam alcançados, é necessária a utilização coordenada de recursos humanos, financeiros e materiais bem como a determinação de metas e de um período limitado de tempo para a execução das tarefas. Dessa forma o projeto envolve: Objetivos; Cumprimento de cronograma(s); Elaboração de planilha(s); Análises relacionadas à aplicabilidade; Qualidade e viabilidade orçamentária. 2. O que é o projeto integrador i ntegrador dos cursos de engenharia?
O pr proje ojeto to int integr egrado adorr fun fundam dament enta-s a-se e na int integr egraçã ação o de doc docent entes es e grad gr adua uand ndos os de pr prim imei eiro ro se seme mest stre re pa parra o de dese senv nvol olvi vime ment nto o e construção de produto. Estarão envolvidos os cursos de Engenharia (Civ (C ivil il,, El Elét étri rica ca,, Me Mecâ câni nica ca e Pr Prod oduç ução ão Me Mecâ câni nica ca), ), Ar Arqu quit itet etur ura a e Urbanismo e Desenho Industrial. 3. Objetivos
Propic Prop icia iarr ao aoss al alun unos os do doss cu curs rsos os en envo volv lvid idos os a op opor ortu tuni nida dade de de desenvolver, projetar e conceber a construção de produto, a partir da aqui aq uisi siçã ção o e/ e/ou ou am ampl plia iaçã ção o de co conh nhec ecim imen ento tos, s, co comp mpet etên ênci cias as e habilidades referentes às disciplinas estudadas no primeiro semestre. Reconhecer a inter-relação das disciplinas que compõem a grade curricular do curso. Promover a integração entre alunos, a lunos, professores e coordenadores.
Inserir os alunos em atividades comuns à prática acadêmica: planejamento, pesquisa e execução de projetos. 4. Apresentação do Projeto
A proposta do projeto é a concepção de Veículo com movimentação linear (Trem) para a participação de atividade realizada entre equipes formadas por alunos de primeiro semestre do curso de engenharia de todos os campi da UNINOVE. Segundo a Wikipédia (08/02/10-10h11min), no transporte ferroviário, uma composição ferroviária, trem (português brasileiro) ou comboio (português europeu) consiste em um ou vários Veículos com movimentação linear (Trem) (carruagens ou vagões), ligados entre si e capazes de se movimentarem sobre uma linha ou trilho, para transportarem pessoas ou carga de um lado para outro, segundo uma rota previamente planeada. A linha ou trilho, normalmente é constituída pelos convencionais carris duplos, por monocarril, ou ainda por levitação magnética (maglev). A composição pode ser puxada por uma locomotiva ou por uma unidade (automotora) auto alimentada que podem ser unidades simples ou múltiplas.
5. Orientação e Controle / Acompanhamento dos projetos
A orientação e o controle do desenvolvimento dos projetos em sala de aula serão feitas pelos professores da disciplina de Introdução à Engenharia. O acompanhamento do projeto, no que diz respeito ao cumprimento das etapas e cronograma, será feito, ao longo do semestre, pelos professores-coordenadores de cursos por meio de reuniões e checklist. 6. Características do protótipo e normas da atividade
O protótipo deverá ter as seguintes características: - Impresso logo da UNINOVE, sendo o maior entre todos os adesivos que o grupo queira colar; - Prever itens de segurança durante testes e execução, que seja explícito em relatórios; - O trabalho (relatório + produto) será entregue ao final da atividade e desde já, o grupo concorda com a doação do mesmo para a Uninove; - O Veículo (Trem) será executado com qualquer material, principalmente reciclável com as seguintes medidas: Largura máxima de 0,2 m, comprimento máximo de 0,3 m e Altura máxima de 0,5 m; - Propulsão a energia elástica ou potencial e solidária ao veículo (ao longo de sua movimentação, alavanca e mecanismo propulsor não podem ser separados nem sofrer interferência humana); - Alavanca deve suportar contato com certa massa inferior a 0,2 kg (bola de tênis de mesa, por exemplo) que será adquirida pelo grupo, ou seja, cada grupo terá a liberdade de apresentar sua massa, (bola
de tênis de mesa oficial ou não), desde que sua massa seja prevista em relatório antes da execução da atividade; - Esta alavanca deverá lançar a massa de um determinado ponto do veículo e captá-la de volta no mesmo local; - O grupo deve confeccionar um obstáculo (túnel) com dimensões tais que o veículo ultrapasse internamente o obstáculo, enquanto a massa ultrapasse externamente o mesmo; a dimensão mínima de comprimento do obstáculo será de 0,6 m, outras dimensões serão determinadas pelo grupo; - O obstáculo será colocado a uma distância mínima de 2 m do ponto de início de movimento do veículo; - Todos os itens deverão ser confeccionados pelo grupo de trabalho, não sendo permitida a utilização de mecanismos, chassis, carenagens, etc. previamente existentes; - As equipes somente conhecerão o tipo de solo momentos antes das competições (o grupo pode escolher fazer com que o veículo se locomova em trilhos); - Todas as dimensões consideradas em repouso em relação ao solo; - Cada aluno será inscrito em apenas uma equipe quando da entrega do relatório; - O aluno que for inscrito em duas ou mais equipes prevalecerá a MENOR nota. 7. Organização da atividade
- Ao final do projeto, o Veículo com movimentação linear (Trem) participará das seguintes atividades em que serão avaliados com 100 pontos para o primeiro colocado em cada item e os outros grupos com pontuação proporcional: * Acurácia: atingir o objetivo no percurso estipulado em uma única tentativa; * Distância: percorrer a maior distância, após receber o impulso inicial da fonte de energia em uma única tentativa; * Design: uma comissão julgará o Veículo com movimentação linear (Trem) com o melhor design (só participarão desta fase os Veículos que efetivamente funcionarem). * Cronograma: As equipes deverão fornecer cronograma no primeiro dia de aula após definidos os componentes e com atividades a serem entregues por escrito semanalmente. Os componentes do grupo terão ATÉ 2,0 (dois) pontos acrescentados em todas as disciplinas do semestre na avaliação Av3. 8. Etapas da atividade
As competições apresentadas no item anterior ocorrerão em três etapas: 1ª etapa: atividade entre grupos da mesma classe; 2ª etapa: atividade entre grupos vencedores das classes de um mesmo campus;
3ª etapa: atividade entre os grupos vencedores dos diferentes campi. 9. Inscrições e tempo de atividade
A duração das competições não deverá ultrapassar o limite de 4 (quatro) horas, devendo ocorrer a inscrição das equipes em cada bateria. 10. Cronograma
1ª. etapa: de 23/05 a 27/05; 2ª. etapa: 04/06 (sábado); 3ª. etapa: 11/06 (sábado). 11. Resultado e premiação
As equipes vencedoras terão seus alunos selecionados para a participação em concursos posteriores e em projetos de iniciação científica e de extensão, além de horas em atividades complementares. 12. Disciplinas envolvidas no projeto: contribuições Física
No desenvolvimento do projeto há que se considerar a massa e dimensões como características do produto e fatores limitantes do projeto. Massa é uma grandeza física que expressa a inércia ou resistência dos corpos em ter seu movimento acelerado, portanto quanto maior a massa maior a resistência do objeto (alavanca) ao movimento e consequentemente maior quantidade de energia deverá ser “entregue” ao Veículo com movimentação linear (Trem) para realizar o movimento. As dimensões limitadas conduzem o aluno a pesquisar formas que levem o Veículo com movimentação linear (Trem) a alcançar maior proximidade do solo possível e, consequentemente, mais estabilidade. O objetivo do desenvolvimento de um Veículo com movimentação linear (Trem) “leve” traduz-se pela escolha eficaz dos materiais de construção mecânica. Materiais com baixa densidade e boas propriedades estruturais são os mais indicados. Densidade é a relação entre a massa e o volume, logo materiais com baixa densidade são aqueles que têm massa menor em um mesmo volume. Boa propriedade estrutural é fundamentalmente a elevada resistência apresentada pelos materiais aos esforços aos quais estes são submetidos. A seleção de materiais deve levar em conta além dos fatores estruturais de projeto a minimização da utilização de fontes naturais (muitas vezes não renováveis), e a quantidade de resíduos que necessitam de tratamento final, portanto a seleção de materiais deve também estar alinhada com os conceitos de reciclagem.
A Física tem como princípio o desenvolvimento da curiosidade, a descoberta de novos materiais e de novas metodologias de ação, respeitando tanto os limites da natureza quanto as leis naturais. São elementos que compõe a vida técnica de um engenheiro e sua criatividade acontece, exatamente, no momento em que ele pensa em melhorar o desempenho econômico e prático do objetivo de seu estudo, estabelecendo naturais consequências dessas ações. A diferença entre um engenheiro e outros profissionais é colocar o bom senso em prática a partir das dificuldades que as forças da natureza se interpõem em sua trajetória. Este projeto visa desafiar estes limites e colocar em prática a habilidade de se trabalhar em grupo, ainda aumentar a quantidade de soluções para um mesmo problema. Sejam bem-vindas ao mundo de pesquisa, descobertas, estudo, ações e consequências que a Física vai proporcionar. A construção do Veículo com movimentação linear (Trem), objetivo do projeto integrador 2011/1, prevê a utilização e integração de conceitos abordados pelas seguintes disciplinas: Algoritmos Aplicados à Engenharia I
A automação é o processo em que uma tarefa deixa de ser desempenhada pelo homem e passa a ser realizada por máquinas, sejam estes dispositivos mecânicos, eletrônicos (como os computadores) ou de natureza mista. Para que a automação de uma tarefa seja bem-sucedida é necessário que a máquina que passará a realizá-Ia seja capaz de desempenhar cada uma das etapas constituintes do processo a ser automatizado com eficiência, de modo a garantir a repetibilidade do mesmo. Assim, é necessário que seja especificado com clareza e exatidão o que deve ser realizado em cada uma das fases do processo a ser automatizado, bem como a sequência em que estas fases devem ser realizadas. À especificação da sequência ordenada de passos que deve ser seguida para a realização de uma tarefa, garantindo a sua repetibilidade, dá-se o nome de algoritmo. Ao contrário do que se pode pensar, o conceito de algoritmo não foi criado para satisfazer às necessidades da computação. Pelo contrário, a programação de computadores é apenas um dos campos de aplicação dos algoritmos. Na verdade, há inúmeros casos que podem exemplificar o uso (involuntário ou não) de algoritmos para a padronização do exercício de tarefas rotineiras. Para que um computador possa desempenhar uma tarefa é necessário que esta seja detalhada passo a passo, numa forma compreensível pela máquina, utilizando aquilo que se chama de programa. Neste sentido, um programa de computador nada mais é que um algoritmo escrito numa forma compreensível pelo computador. Existem diversas formas de representação de algoritmos, mas não há um consenso com relação à melhor delas.
O critério usado para classificar hierarquicamente estas formas está diretamente ligado ao nível de detalhe ou, inversamente, ao grau de abstração oferecido. Algumas formas de representação de algoritmos tratam os problemas apenas em nível lógico, abstraindo-se de detalhes de implementação muitas vezes relacionados com alguma linguagem de programação específica. Por outro lado, existem formas de representação de algoritmos que possuem uma maior riqueza de detalhes e muitas vezes acabam por obscurecer a idéia principal, o algoritmo, dificultando seu entendimento. Dentre as formas de representação de algoritmos mais conhecidas sobressaltam: - a Descrição Narrativa; - o Fluxograma Convencional; - o Pseudocódigo, também conhecido como Linguagem Estruturada ou Portugol. Iniciando um projeto
Para começar um projeto, temos que definir sua finalidade para depois determinar as tarefas que precisam ser realizadas, para assim alcançar seus objetivos. Logo após determinar tais tarefas, terá também que definir prazos, pessoas envolvidas para cada tarefa, o prazo final e, por último, o custo de cada prazo. O projeto, além de envolver pessoas, envolve equipamentos e materiais que têm tarefas independentes. Mas não pode haver atrasos, pois isto afeta todo o objetivo do seu projeto. Todo processo tem que estar no mesmo ritmo para atingir suas metas dentro do prazo estipulado para a realização do projeto. Conhecer técnicas e ferramentas de Algoritmos que irão ajudar a gerenciar melhor os projetos é o objetivo principal desta matéria. O que é um projeto?
O projeto pode ser definido como um trabalho gerenciado com o objetivo de alcançar soluções para um problema. Ele envolve finalidade, prazos, custo-benefício e qualidade. Esses quatro elementos são a chave de um projeto. O seu projeto será exclusivo; mesmo tendo algumas semelhanças com outro qualquer, terá características diferentes e específicas. Possuirá tempo determinado, pessoas para sua realização, será inovador e, por meio de todo esse conjunto, atingirá os seus objetivos e a qualidade esperada. Os quatro elementos de um projeto:
Finalidade: nesta fase inicial é definido quais são as ferramentas que compõem o projeto para atingir o seu objetivo, quais serão as tarefas a serem executadas e o mais importante: a necessidade do seu projeto; Prazo: este elemento diz respeito ao prazo necessário para a realização do seu projeto. Por meio de cronogramas, planilhas e cálculos pode-se ter um gerenciamento eficiente;
Custo: este nada mais é que o orçamento do seu projeto; é a soma de todos os gastos necessários para a sua realização, que englobe materiais, custo de colaboradores, equipamentos, aluguéis e tudo o que envolve valores do seu projeto; Qualidade: é a junção dos elementos finalidade, prazo e custo que terá como resultado a qualidade. Conhecendo os períodos de vida de um projeto: Período de iniciação: esta é a primeira fase do projeto e é aqui que
verificamos sua finalidade e sua necessidade. Por meio de um objetivo a ser atingido iremos realizar nosso projeto; Período de planejamento: depois de verificarmos os objetivos e a finalidade do projeto, iremos começar o planejamento do nosso projeto. É nesse período que iremos traçar as estratégias, tendo em mãos informações obtidas de cronogramas, mapas de riscos e mudanças, e assim planejamos o corpo do projeto o qual nos levará a atingir o resultado de qualidade; Período de execução e gestão: neste período você pode gerenciar o seu projeto monitorando os quatro elementos importantes, que são: finalidade, prazo, custo e qualidade. É por meio deles que você poderá descobrir rapidamente se há variáveis que não estão de acordo com o seu projeto, ou seja, encontrará riscos, porém já com habilidade para lidar com os problemas encontrados; Período de fechamento: esta é a parte final do seu projeto. É o período em que você irá identificar seus erros, seus acertos e, por meio de relatórios, você poderá corrigi-los, aprender com tais erros ou mesmo aprimorar os acertos. Portanto, com as Técnicas e Ferramentas de Algoritmos, podemos criar modelos de acompanhamento, análise e simulação dos parâmetros envolvidos no projeto. Materiais
Na fabricação de um produto existe uma grande variedade de materiais, por exemplo,um automóvel, em que podemos citar a utilização de alguns materiais, tais como aço, plástico, vidro e borracha. Assim, é fundamental o conhecimento das propriedades características e do comportamento dos materiais utilizados no projeto, além do comportamento durante processamento e uso. Deve-se considerar também o impacto ambiental durante a seleção dos materiais a serem utilizados no produto. Matemática
A Matemática expressa uma linguagem que descreve o real, desempenhando um papel de modelador da situação, ao fornecer técnicas e procedimentos algébricos e numéricos (as 'ferramentas') de apoio às demais áreas do conhecimento envolvidas neste projeto, permitindo descrever e estabelecer relações entre as variáveis envolvidas – distância, tempo, velocidade, energia, força de atrito – o que viabiliza testar possibilidades e antecipar resultados. Expressão Gráfica
Na disciplina Expressão Gráfica, utilizamos as projeções ortogonais, que têm por finalidade estudar a representação gráfica dos corpos sólidos, bem como suas seções, de tal forma que possam ser observados em sua verdadeira grandeza. Através do desenho, podemos observar as medidas do objeto projetado, permitindo assim a leitura e interpretação do objeto para a sua fabricação. Corpo docente: ALEX FUKUNAGA GOMES CARLOS CÉSAR PESTANA DANILO MARTINS VIEIRA DANTE LUIZ PACINI NEVES DAVIS FERREIRA DA SILVA EDNILSON SILVA RIBEIRO EDSON JOAO PATANE EDSON VICENTE DA SILVA GERD ERWIN ERNST GOJTAN ELIACY CAVALCANTI LELIS EMILIO CARLOS PELEGRINI MARTIM JOAO BOSCO SANTOS SOUZA LUIZ CARLOS DE OLIVEIRA LUIZ DORIO VICTOR DE CARVALHO MARCELO CAMPOS DE OLIVEIRA GONÇALVES MARCOS ANTONIO NALDI RICARDO APARECIDO RODRIGUES DE OLIVEIRA ROLANDO ANTONIO THIMMIG SERGIO FURTADO LUMELINO JUNIOR SERGIO HENRIQUE COSTA DE JESUS SERGIO VIANA SILVERIO CATUREBA DA SILVA FILHO WAGNER MARCELO POMMER WASHINGTON HUMBERTO DE MOURA
Profa. Marcia Regina Vieira de Araújo Prof. Alexandre Rigotti Prof. João Bosco Santos Souza Prof. Marcos Antonio Naldi Coordenadoria de engenharias básicas Prof. Julio César Dutra Diretoria de ciências exatas A distribuição e/ou acesso é limitado aos alunos do Departamento de Ciências Exatas da Universidade Nove de Julho - Uninove, gratuitamente. É vedada a reprodução total ou parcial deste documento, por quais meios.
