238353283 APS 3o Semestre 2014 Completo Corrigido PDF

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UNIVERSIDADE PAULISTA UNIP

ALESSANDRO MENDONÇA ALINE FERNANDA CASSÃO DALVANIRA CARVALHO CARNEIRO ELILDES OLIVEIRA FERREIRA GUSTAVO MARTINS LIDIANE MAMEDE LUIZ CARLOS DA SILVA MARCIA CRISTINA SANTOS DA SILVA RODRIGO ASSIS ROSA

PROTÓTIPO DE CARRO MOVIDO À ENERGIA ELÉTRICA

JUNDIAÍ 2014

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UNIVERSIDADE PAULISTA UNIP

PROTÓTIPO DE CARRO MOVIDO À ENERGIA ELÉTRICA

Trabalho em grupo para o aproveitamento da disciplina Atividades Praticas Supervisionadas do curso de Engenharia Civil, 3º Semestre, da Faculdade Paulista UNIP, sob orientação do Profº: Ranyere Deyler Trindade.

JUNDIAÍ 2014

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SUMÁRIO 1

Introdução ........................................................................................

04

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Objetivos do trabalho .......................................................................

05

3

Normas de construção ....................................................................

06

4

Metodologia do trabalho e desenvolvimento técnico .......................

07

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Fotos do desenvolvimento do projeto ..............................................

10

6

Planilha de Custos ...........................................................................

14

7

Conclusão ........................................................................................

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8

Referências Bibliográficas................................................................

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INTRODUÇÃO

Os Carrinhos de controle remoto ou Carrinhos telecomandados são um tipo de brinquedo. Podem ser de dois tipos: controlados por transmissão rádio ou por um fio ligando o controle e o carro. Os primeiros veículos de controle remoto não foram construídos para o uso público, o primeiro veículo foi feito para a guerra. Os alemães usaram mísseis controlados via rádio durante a Segunda Guerra Mundial. A primeira aparição foi na década de 50, eles eram grandes e com pequenas capacidades de alcance. As pilhas também eram grandes e ineficientes. Mas foi o bastante para despertar o interesse dos amadores1. Os primeiros carros foram vistos na década de 60. Esses veículos eram geralmente feitos em casa de forma artesanal. Um motor de avião de controle remoto movido à gasolina foi encaixado em um modelo de carro e assim nasceu o passatempo dos carros de controle remoto A década de 70 foi uma época de grande importância para o desenvolvimento de várias formas de veículos de controle remoto. Os controles foram atualizados e muitas novas opções foram introduzidas. Nesta mesma época os carros tiveram um rápido crescimento. Na década de 80, carros de estrada foram introduzidos, novos tamanhos também chegaram ao mercado. Além disso, houve uma troca dos quase exclusivos motores à combustível para os movidos à eletricidade ou nitro Desde a explosão nas opções de carros de controle remoto que aconteceu na década de 80, o mercado desses veículos ficou mais estável e muito mais acessível. Hoje em dia existem vários modelos diferentes com variados tipos de alimentação como, por exemplo, baterias, gasolina, combustão, entre outros2.

1

Como construir seu próprio carro de controle remoto. Disponível em < http://www.ehow.com.br/construirproprio-carro-controle-remoto-como_15672/ >. Acesso em 01 mai. 2014. 2 Ibid.

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OBJETIVOS DO TRABALHO

Construir um carro de controle remoto movido à bateria ou pilhas sendo o controle com ou sem fio, para realizar um percurso de 20 metros de comprimento e 1 metro de largura em um período de 5 minutos. Deve ser construído conforme as normas da Universidade Paulista UNIP. Um grupo formado com até 10 pessoas, deve elaborar um circuito elétrico para o funcionamento do carrinho, assim como planejar a parte estética. A APS tem como objetivo motivar os trabalhos em grupos e a desenvolver projetos para facilitar a compreensão das disciplinas e desenvolver o raciocínio lógico.

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NORMAS DE CONSTRUÇÃO O protótipo do carro a ser construído deverá contemplar os itens descritos a seguir: 

Peso total não poderá ultrapassar 2,0 kg;



Chassi em acrílico, compensado ou alumínio;



Quatro rodas de qualquer material e tamanho;



Farol;



Design de livre escolha.

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METODOLOGIA DO TRABALHO E DESENVOLVIMENTO TÉCNICO

1. A escolha do modelo e material do chassi e carenagem

Inicialmente, o grupo teve como objetivo montar um carro de modelo OffRoad, atendendo aos critérios estabelecidos para a confecção do carrinho. Contudo, as dificuldades em estabelecer uma estrutura ao mesmo tempo potente e arrojada que ficasse dentro dos padrões de construção fizeram com que o grupo optasse por um design mais simples, contudo com maior envolvimento de elementos próprios da elétrica, tais como faróis dianteiro, traseiro e setas direita/esquerda, bem como luzes de neon. Um design mais leve permitiu a fácil movimentação do carrinho e a inserção de recursos elétricos. Por isso, optou-se por fazer o chassis em madeira (mdf) e a carenagem em papelão. O modelo optado foi o de um Jipe. Para a confecção, não foram utilizados muitos recursos, apenas serras, colas e parafusos para a fixação.

2. O circuito elétrico

O circuito elétrico está esquematizado abaixo e é composto por: 

2 motores de 4,5 Volts, com caixa de redução



2 conjuntos de pilhas de 4,5 V, ligadas em paralelo (para aumentar a potência do motor). Cada conjunto é formado por 3 pilhas de 1,5V ligadas em série.



1 conjunto de pilhas de 4,5V, para alimentação dos faróis e luzes neon. Esse conjunto também é formado por 3 pilhas de 1,5 V ligadas em série.



2 LEDs para os faróis, ligados em paralelo com 4 LEDs neon, num circuito independente do motor, com chave liga-desliga própria.



2 LEDs para a luz de ré, ligados diretamente ao motor, para serem acionados apenas quando é invertida a polaridade dos mesmos, causando assim a

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passagem de eletricidade na polaridade desejada (ou seja, acionado apenas quando os motores estiverem girando em sentido oposto). Para a limitação da tensão nos leds, que funcionam apenas com 3 V, foram usados resistores de 500 Ω em série para cada conjunto de LED. Para o cálculo dos resistores, seguiu-se a corrente nominal nos LEDs e a tensão esperada sobre os mesmos. Como cada LED deve receber apenas 3 V, conclui-se que o resistor deve absorver

os

foi obtido que

outros

1,5

V.

Sendo

a

lei

de

Ohm

, resultando, portanto, em resistores de 500 Ω.

3. Funcionamento



Acionando-se a chave na posição FRENTE, alimentam-se os motores com polaridade padrão (Positivo da bateria - Positivo motor / negativo da bateria – Negativo do motor).



Acionando-se a chave na posição TRÁS, alimentam-se os motores com polaridade invertida (Positivo da bateria – Negativo do motor / Negativo da bateria – Positivo do motor). Nessa posição, também os LEDs de “luz de ré” são acionados.



Acionando-se a chave na posição FRENTE + ESQUERDA, desliga-se o motor esquerdo, e, com apenas o motor direito funcionando, o carrinho rotaciona para a esquerda. Nessa posição, o LED-PISCA esquerdo também é acionada.



Acionando-se a chave na posição FRENTE + DIREITA, desliga-se o motor direito, e, com apenas o motor esquerdo funcionando, o carrinho rotaciona para a direita. Nessa posição, o LED-PISCA direito também é acionada.

Os momentos de rotação são dados apenas pelo motor, uma vez que optamos por usar uma base multidirecional na frente. As rodas dianteiras estão presentes apenas pela estética. Optamos por esse modelo, uma vez que poderá ser

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melhor aproveitado em esquemas de robótica. A rotação também acontece no sentido TRÁS, porém com movimentos inversos ao do sentido FRENTE.

4. Circuito Elétrico O circuito elétrico é disposto como o descrito a seguir:

Figura 1: esquema elétrico utilizado para a confecção do circuito:

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FOTOS DO DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

Fig 1: Primeiro contato com os componentes a serem utilizados

Fig 2: Etapa de Soldagem.

Fig 3: Processo de montagem dos fios do carrinho

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Fig 4: Teste das luzes (faróis, pisca e neon)

Fig 5: Encontro na faculdade para o desenvolvimento do trabalho.

Fig 6: Encontro na faculdade para o desenvolvimento do trabalho.

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FIG 7: Processo de testes e conclusão do trabalho.

FIG 8: Processo de testes e conclusão do trabalho.

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Fig 9: Trabalho Concluído

Fig 10: Trabalho Concluído

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PLANILHA DE CUSTOS

Materiais 2 Motores e 2 Rodinhas

Valores (R$) 135,00

4 Resistores

4,50

LEDs (farol e pisca)

6,80

Chaves liga/desliga

5,00

Interruptor

4,50

Pilhas e baterias

111,70

Fios

14,16

Custos de Transporte

63,00

Suporte para baterias

12,00

Estanho

5,00

Isolantes termosensíveis

1,72

Spray de Tinta

22,39

Neon

2,20

Total

387,97

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CONCLUSÃO Levando-se em conta o que foi observado no decorrer dos dias em que o grupo esteve junto planejando e confeccionando o carrinho, chegou-se à conclusão de que foi de grande importância o trabalho em equipe e a colaboração de todos. Através dessa atividade prática, foi dada a oportunidade de colocar em prática o que foi aprendido em sala de aula, especialmente os conhecimentos relacionados a circuitos elétricos, resistores, diferença de potencial, amperagem, isolantes elétricos, condutividade e corrente elétrica. Algumas dificuldades surgiram, especialmente no que diz respeito à conciliação entre as especificações dos fabricantes (motores e LEDs) e os cálculos da tensão e corrente. Um exemplo foi o cálculo da tensão para o motor: a tensão do fabricante indicava 4,5 V; contudo, com as 3 pilhas em série, o motor girava, mas sem a força necessária. Nesse sentido, o grupo pensou em aumentar a potência do motor, colocando mas 3 pilhas em paralelo, aumentando assim a corrente do circuito. Contudo, fazendo isso, precisou-se alterar os resistores que estavam em série com os LEDs, pois sua corrente nominal era menor. Todo esse cálculo serviu para visualizar melhor a aplicação da lei de Ohm. Foi uma experiência gratificante, pois alguns integrantes nunca tiveram contato com elétrica e com isso pode-se aprimorar os conhecimentos práticos, sempre visando ao crescimento profissional futuro. Ficou-se com a sensação de missão cumprida e de se ter tido a oportunidade de mostrar a criatividade e engenhosidade dos alunos em geral.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Carro

de

Controle

Remoto

Disponível

Caseiro.

em

<

https://www.youtube.com/results?search_query=carro+de+controle+remoto+caseiro >. Acesso em: 01 mai. 2014. Carros de Controle Remoto. Disponível em . Acesso em: 01 mai. 2014 Circuitos elétricos. Disponível em . Acesso em: 10 mai. 2014 Como

construir

seu

próprio

carro

de

controle

remoto.

Disponível

em

. Acesso em: 01 mai. 2014 Normas

ABNT

para

Trabalhos

Acadêmicos

2014.

Disponível

em

<

http://apoioerevisao.blogspot.com.br/2014/01/normas-abnt-para-trabalhosacademicos.html>. Acesso em 10 mai. 2014. Projeto

Carrinho

de

Controle

Remoto

via

Arduíno.

Acesso em: 10 mai. 2014

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