Projeto e modelagem de uma bancada pneumática para ensaio de estruturas mecânicas

Abstract

O uso de bancadas experimentais permite a validação experimental e o amadurecimento de conhecimentos teóricos, sendo uma ótima ferramenta didática para a aprendizagem sobre estruturas treliçadas. As estruturas treliçadas são ótimas soluções de engenharia onde se requer boa resistência a cargas com baixa massa e pouco consumo de materiais para sua construção. Entretanto, deve-se tomar o cuidado de um projeto adequado com arranjo isostático e com a aplicação das cargas apenas nos nós (ponto de união das barras). Dentro deste contexto, o trabalho tem o objetivo de estudar e desenvolver uma bancada didática usando as vantagens dos sistemas de acionamento pneumático para a aplicação de forças. Os sistemas pneumáticos são amplamente utilizados em diferentes áreas da indústria para o acionamento de máquinas automáticas, pois possuem diversas vantagens, tais como: alta relação potência por tamanho; alta durabilidade e confiabilidade; flexibilidade de posicionamento, além de serem limpos e terem propriedades de auto resfriamento. Entre os componentes essenciais que fazem parte de um sistema pneumático estão o compressor, o reservatório de ar comprimido, as válvulas de controle direcional e de regulagem de vazão e/ou pressão, o atuador e alguns acessórios tais como manômetros, filtros e silenciadores. Como materiais e métodos, foi realizado o estudo baseado numa revisão bibliográfica, o aprendizado de ferramentas computacionais de CAD/CAM (Projeto e Manufatura Auxiliados por Computador), estudo de pneumática e a participação junto com os alunos de pós graduação em engenharia mecânica em atividades de dimensionamento, modelagem e simulação de sistemas pneumáticos de acionamento. Como resultados, tem-se a concepção de uma proposta de bancada pneumática, a publicação de um trabalho em evento e a interação com escolas de ensino médio. Pretende-se assim contribuir para o desenvolvimento de uma bancada didática que possa servir de objeto educacional para estudantes de engenharia mecânica e também, para uso em competições que envolvam estudantes de ensino médio, despertando o interesse por esta área da engenharia.