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sábado, 11 de fevereiro de 2012

Carro à Jato: A Competição

Aqui o projeto desenvolvido no 5° semestre de Engenharia Mecatrônica da UNIP (Campus Marquês) em 2010. Neste semestre, nosso Coordenador, o Professor Morilla criou a competição "Carro à Jato" que fez com que os grupos desenvolvessem veículos movidos à jato de ar comprimido  para uma disputa. O bjetivo era percorrer a maior distância da pista de provas montada no pátio da Universidade utilizando o ar comprimido armazenado em garrafas PETs comuns de refrigerante de 2 litros

Conseguimos a primeira colocação e nosso veículo devido ao design do bico propulsor desenvolvido por nosso amigo, e integrante do grupo, Wagner Rezador que também foi responsável pela montagem do veículo juntamente com o Victor Hugo Bolfarini.

Como podemos ver no vídeo abaixo, nosso carro foi tão eficiente que fez o percurso de ida (até o final do pátio, além do final da pista) e volta com a mesma carga de ar comprimido.






1. Objetivo do Trabalho

  “Aplicar os conhecimentos adquiridos à cerca dos princípios de propulsão à jato e desenvolver um veículo propelido somente à ar comprimido”

  
2. Pesquisa sobre Propulsão à Jato

Até hoje não se sabe ao certo quem descobriu primeiro os princípios da propulsão a jato. Os historiadores afirmam que Heron, sábio matemático egípcio inventou um aparelho chamado copilia, constituído por uma esfera rotativa, movida por vapor d’ água, saindo através de bocais presos a referida esfera. A água era colocada numa bacia e depois de vaporizada, passava para a esfera, escapando pelos bocais fazia a esfera girar.


Propulsão é o processo de alterar o estado de movimento ou de repouso de um corpo em relação a um dado sistema de referência. Este processo pode ser realizado por vários meios, usando-se fontes de energia diversas, por exemplo, a energia das ligações químicas moleculares, a energia elétrica armazenada em baterias ou proveniente de painéis solares, a energia nuclear de reações de fissão nuclear e a energia do decaimento de radioisótopos. Um corpo pode ser acelerado através de fontes de energia internas, isto é, transportadas junto com ele, como é o caso de combustíveis armazenados em tanques, ou por fontes externas, como é o caso da pressão de radiação solar. Os meios de propulsão são utilizados para mover aviões, veículos espaciais, automóveis, trens, navios, submarinos, etc.
O princípio da propulsão baseia-se na terceira lei de Newton, a lei da ação e reação, que diz que "a toda ação corresponde uma reação, com a mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários".

Estágios iniciais de desenvolvimento

 Devido a corrida armamentistana segunda guerra mundial, houve uma busca desenfreada pelo melhor sistema de propulsão a jato, já que os motores a foguete eram ineficientes para serem usados na aviação. Em seu lugar, por volta dos anos da década de 1930, o motor a combustão interna em suas diversas formas (rotativos, radiais, ar-refrigerados e refrigerados a água em linha) eram os únicos tipos de motores viáveis para o desenvolvimento de aviões. Esses motores eram aceitáveis em vista das baixas necessidades de performance então exigidas, dado o menor desenvolvimento dos meios técnicos.
Entretanto, os engenheiros estavam já a prever, conceitualmente, que o motor a pistão era auto-limitado em termos de performance; o limite era e é dado essencialmente pela eficiência da hélice. Isto se dá quando as lâminas da hélice aproximam-se da velocidade do som. Se a performance do motor, assim como a do avião, aumentasse sempre, mesmo com essa barreira, ainda assim haveria a necessidade de se melhorar radicalmente o desenho do motor a pistão ou um tipo completamente novo de motor teria que ser desenvolvido.


Termojato
Amarelo: motor, Verde: compressor,
Laranja: câmara de combustão,
Vermelho: duto de saída

Esta é a motivação que está por trás do desenvolvimento da turbina a gás, comumente chamada apenas por "motor a jato", a qual poderia ser quase tão
revolucionária para a aviação quanto o primeiro vôo de Santos Dumont.

Motor turbojato


Turbojato

Um motor turbojato é um tipo de motor de combustão interna normalmente usado para impulsionar aviões. O ar é sugado por um compressor rotativo e é comprimido, em sucessivos estágios para maiores pressões antes de passar pela câmara de combustão. O combustível é misturado ao ar comprimido e é queimado na câmara de combustão com o auxílio de ignitores. O processo de combustão eleva significativamente a temperatura do gás, fazendo com que os gases expelidos expandam-se através da turbina, na qual a força é extraída para movimentar o compressor. Embora este processo da expansão reduza a temperatura e a pressão do gás na saída da turbina, ambas estão ainda muito acima das condições naturais. O gás de em expansão sai da turbina através dos bocais de saída do motor, produzindo um jato de alta velocidade. Se a velocidade do jato exceder a velocidade de vôo do avião, existirá uma pressão de aceleração sobre a fuselagem.
Sob condições normais, a ação bombeadora do compressor impede a existência de qualquer contra-fluxo, facilitando o fluxo contínuo do motor. O processo inteiro é similar ao motor de quatro tempos, mas a admissão, compressão, explosão e exaustão se dão ao mesmo tempo em diferentes seções do motor. A eficiência mecânica do motor dependerá fortemente da razão de compressão (pressão de combustão/pressão de entrada) e da temperatura da turbina no ciclo.
A comparação entre motores a jato e motores a hélice é instrutiva. Um turbojato acelera intensivamente uma pequena quantidade de ar, enquanto um motor a hélice move uma relativamente grande quantidade de ar a uma velocidade significativamente menor. Os gases de exaustão rápidos de um motor a jato os fazem mais eficientes em altas velocidades, especialmente em velocidades supersônicas e em grandes altitudes. Em aviões mais lentos, requeridos para vôos curtos, um avião equipado com uma turbina a gás que move uma hélice, comumente conhecido como turbo-hélice, é mais comum e muito mais eficiente. Aviões muito pequenos normalmente usam motores convencionais, a pistão, para mover a hélice, mas motores turbo-hélice pequenos estão ainda menores com o surgimento de melhorias na engenharia.
O turbojato descrito acima é um turbo jato de eixo simples, no qual um único eixo conecta a turbina ao compressor. Projetos que atingem altas pressões possuem dois eixos concêntricos, que melhoram a estabilidade durante a aceleração do motor. O eixo de alta pressão externo liga-se ao eixo da turbina. Este, com o pós-combustor, formam o núcleo ou gerador de gás da turbina. O eixo interno conecta-se ao compressor de baixa pressão da turbina. Ambos ficam livres para operar em velocidades ótimas.

Motor turbofan


Turbofan

Grande parte dos aviões comerciais atuais são equipados com motores turbofans, nos quais um compressor de baixa pressão age como um ventilador, levando ar não apenas para o centro do motor, mas também para um duto secundário. O fluxo de ar secundário passar por um "bocal frio" ou é misturado com gases de exaustão à baixa pressão da turbina antes de se expandir com os gases do fluxo principal.
Quarenta anos atrás havia pouca diferença entre motores a jato civis e militares, aparte o uso de pós-combustores em algumas aplicações (supersônicas).
Turbofans de uso civil dos dias atuais possuem um baixo empuxo específico (empuxo líquido dividido pelo fluxo de ar) para manter o barulho do jato a um mínimo aumentar a eficiência do de combustível. Conseqüentemente a relação de permeabilidade (fluxo de ar secundário dividido pelo fluxo do núcleo) é relativamente alta (relações de 4:1 a 8:1 são comuns. Um único ventilador é necessário, dado que o baixo empuxo específico implica uma baixa pressão do ventilador.
Os turbofans atuais, no entanto, tem um empuxo específico relativamente alto, para maximizar o empuxo para uma dada àrea frontal, e o barulho sendo uma pequena conseqüência. Os fans multi-estágio são requeridos normalmente para alcançar um índice de pressão do fan relativamente alto necessário para um empuxo específico. Apesar de altas temperaturas na entrada da turbina são freqüentemente empregadas, o índice de passagem de ar secundário (bypass) tende a ser baixo (normalmente significativamente inferior a 2.0).

2.1 Motor a Jato

O motor a jato é um motor feito para empurrar, usando a terceira lei de Newton. A ação de forçar massa em forma de gases quentes para uma direção gera uma força em sentido contrário.
 Todas as peças que estão dentro do motor a jato têm a finalidade de captar o ar e expulsá-lo com a maior velocidade possível.
Todos os motores a jato e turbinas a gás são motores de calor que convertem energia térmica em trabalho útil. O trabalho pode ser útil na forma de energia mecânica, a partir de um eixo que pode ser usado para acionar uma hélice, um veículo, uma bomba, um gerado elétrico, ou qualquer outro dispositivo mecânico.

  
3. Descrição de desenvolvimento do Projeto

3.1 Cálculos


Massa total do protótipo: 3,129 kg

P inicial = 5,3430 x 10^5
P final = 1,75731 x 10^5
T final = 216, 9975 K

S2 – S1 = Cp ln T2 / T1 – R ln P2 / P1

9,31449 / 29,97 ln 1,75771 / 5,3432 = 1,005 ln T2 / 299

T2 = 216,92 OK

v = RT / MP = 9314,49 x 216,92 / 29,97 x 1,75731 x 10^5 = 3,5427 x 10^-1

M final = V / v = 24 x 10^-3 / 3,5427 x 10^-1 = 6,7744 x 10^-2 hj

F = M dv/dt = m V^n-1 – V^n / ∆t

F ∆t / M + V^n = V^n+1

P inicial = 4,5 hjf / cm² (   )  P atm = 700 mmHg
P inicial = 5,3430 x 10^5 Pa
T inicial = 299 K

T0 = 299K
∆g = π / 4 (2,0 x 10^-3)² = 3,1416 x 10^-6 m²

Condição de Blocagem

P gerg = 9,3296 x 10^4 Pa = P atm

Relações isoentrípicas        P / P0 = (1 + R-1/2 Me²)^-R/R-1
R er = 1,4
9,3296 x 10^4 / P0 = (1+0,2 + 1²)^-3,5
P0 = 1,7660 x 10^5

P inter >= 1,7660 x 10^5  o  escoamento está blocado

P eve  P >= 1,7660 x 10^5   P/ P0 = 0,52929

P0   ->     P = 0,52929 P0

T / T0 = (1 + R-1/2 Me²)^-1  Se  Me = 1
T / T0 = 0,9333

Velocidade do som     

C = (1,4 * 9314,49 / 29,97 * 0,9333 T0)^1/2 = (3,3492 X 10² T0)^1/2

Vezes em massa no bocal

M = ρ∆C = 29,97 x 0,52929 Pa / 9314,49 x 0,93333 T0 x 3,1416 x 10^-6 x (3,3492 x                                   10² T0)^1/2 =1,2699 x 10^-7 Pa / T0^1/2 =1,2699 x 10^-7 P inter / T0 ^1/2

Chut P inter
Calculo M
Calculo M∆t

Verificação da P inter

Queda da pressão de estagnação ou “perda de carga”.
(Escoamento incompressível nas tubulações)
= 0,5 x ½ x ρ V²1 + f x L/d x ρ V²/2 + ½ x ρ V²1 + ½ x ρ V²1






= (0,5 + 0,02 x 0,20/0,005 + 1+ 1) x ½ ρ V²1
= 3,3 x ½ x ρ V²1 = 1,65 x ρ V²1

P interna = P tanque – 1,65 x ρ V²1

tanque

M1 – M2 = msel
M1 – M2 = m∆t
m2 = M1 - m∆t

Calculo M2
Calculo v2 = V/Mz


RT2 / MP2 = V/Mz            Redução ente T2 e P2     --->        B

Processo isoentrópico no tanque

P1v1^R = P2v2^R

P2 = P1v1^R / v2^R     --->      A

Calculo P2 com A
Calculo T2 com B

Totalmente subsônico

P interna , 1,766 x 10^5 Pa
P garganta = Patm = 9,3296 x 10^4 Pa

adoto P interna
(chut )

P / P interna = (1 + R-1/2 x Me²)^-r/r-1

1+r-1/2 x Me² = (P/P interna)^-1/3,5

Me² = 2 / r-1 [(P / P interna)^-1/3,5 – 1]

Me² = 2 / 0,4 [(P / P interna)^-0,29571 – 1]

Me² = [5[(P / P interna)^-0,29571 – 1]]^1/2

T / T0 = [1 + 0,2 Me²]^-1

C = (rRt) = (1,4 * 9314,49 / 29?? x T)^1/2

Válvula garganta = M ec

ρg = MP / RT = 9314,49 x 9,3296 x 10^4 / 9314,49 x T

m = ρg∆gvalgarg


Distância
T blocado
T s-S
Ǿ = 1 mm
Não se move


Ǿ = 2 mm
45,77 m
23,95
13,7
Ǿ = 3 mm
85,77 m
14,6
13,1
Ǿ = 4 mm
62,39 m
8,3
7,3
Ǿ = 5 mm
44,34 m
5,3
4,7

3.2  Reservatórios de ar 

Por regra deveremos utilizar garrafas pet de 2 litros.
Assim sendo, para obter melhor rendimento, levamos em consideração alguns parâmetros, tais como:
1 – Resiliência do vasilhame:
            Testamos várias marcas e a que apresentou melhor resultado foi a de refrigerante Dolly.
2 – Formato do vasilhame:
            Procuramos aquelas que possuíam formato mais regular, que mais se aproximassem do cilindro, ou seja, corpo paralelo ou que proporcionaria melhor aproveitamento de espaço interior do carrinho e, como as de refrigerante Dolly apresentaram melhor resiliência, a escolhemos, então.
            O formato paralelo, inclusive, em tese, proporcionaria melhor interação entre o conjunto, bem como, ao esvaziar um estaria “pressionando” o outro a esvaziar mais, pois, nossa intenção seria não fixar uma a uma e, sim, através de uma malha elástica, do tipo utilizado por motociclistas, haveria uma compressão de umas contra as outras, causando maior volume de expulsão de ar se comparado simplesmente ao retorno ao estado inicial.
            Para melhor rendimento, ainda, idealizamos a instalação pelo lado externo, de pedaços de câmara de pneu de motocicleta, uma espécie de luva, que quando liberada a saída de ar pelo propulsor, fará com que um volume extra de ar seja expelido, o que teoricamente vai significar mais metros à frente. Estamos comparando um vasilhame que ao esvaziar para em seu estado original com um que vai ser comprimido e expulsando maior volume de ar. Pensamos que há uma relação de proporção entre o volume de ar expelido e a distância percorrido, ou seja, maior volume = maior distância.
Ainda, visando ter tolerâncias dimensionais favorecidas, optamos por instalar 3 fileiras de 4 vasilhames na posição horizontal, paralela aos chassis. O fluxo de descarga também fica favorecido, pois não há cotovelos e conseqüentes perdas de carga.



       
  PET Dolly e bico engate rápido instalado na tampa

3.3  Chassi

Por regra as dimensões máximas do carrinho são C 800 mm X L 600 mm X h 400 mm.
Não há restrição de massa, mas procuramos obter a melhor relação de resistência mecânica, massa total, facilidade de moldar e juntar as partes e custo, sendo que a melhor opção foi construir os chassis em madeira.
Dentre os tipos de madeira, escolhemos um compensado especial que tem uma densidade menor e resistência mecânica maior do que os comuns.
Uma boa opção seria tubo quadrado ou retangular de alumínio, mas em nosso grupo não há profissional qualificado para executar as soldas, esse foi mais um motivo que nos levou a optar pela madeira.
As cargas foram calculadas e verificamos que distribuídas não causavam deformação nos chassis.

chassi em madeira compensado ultra leve, apenas 1.030 g

3.4  Rodas de rolamento

Verificamos o que existia no mercado e não encontramos algo que estivesse pronto e, daí recorremos à fabricação em oficina onde um dos componentes do grupo trabalha.
Foram torneadas 4 peças em nylon, diâmetro externo de 100 mm, com rolamento 6.000, marca NSK (1ª linha), eixo independente para cada roda, fixada individualmente diretamente nos chassis. A espessura escolhida foi de 20 mm, que julgamos ser o suficiente para manter o carro em trajetória reta.
Não nos preocupamos com a questão do escorregamento, visto que não há tração positiva nas rodas. O empuxo originado pelo jato de ar vai exercer uma força no eixo e o atrito será entre as capas e as esferas do rolamento, que foi desprovido de sua graxa original e de suas blindagens, oferecendo assim menor resistência. A lubrificação, por se tratar de pequena rotação, foi substituída por um óleo fino, em spray, a ser reaplicado no dia da competição.
O procedimento de eliminar as blindagens teve a finalidade de eliminar atrito na peça, e com isso obter maior deslocamento. Esse é nosso objetivo.  Tirar a blindagem vai permitir que entre sujeira, o que na prática não seria uma boa escolha, mas para nossa empreitada é uma ação que favorece.
O rolamento tem diâmetro externo de 25 mm, interno de 10 mm e espessura de 8 mm.




3.5  Pneumática e propulsor

Foi assunto de muita discussão, mas no final optamos por aplicar conexões largamente utilizadas na indústria de automação, mangueiras do tipo PU de 8 mm com conexões de engate rápido.
Foi aplicada uma conexão na tampa da garrafa, com uma porca no interior e um anel de vedação entre a conexão e a tampa.  Na outra ponta, para ganharmos espaço no receptor de ar do propulsor, utilizamos conexões de engate rápido do tipo “Y”, assim cada um receberá o fluxo de ar de duas garrafas.
Procuramos no mercado peças hidráulicas de PVC marrom, devido à classe de pressão de trabalho ser compatível com a de nosso projeto, que pudessem nos atender na recepção do ar enviado pelas garrafas, bem como, que possuísse válvula geral. Encontramos um caps. de DN 75, perfeito para essa aplicação. No lado da calota arredondada, furamos e fizemos rosca para instalação de uma válvula de PVC marrom, tipo esfera de fecho rápido e no outro lado usinamos uma tampa, de maneira que viesse a preencher o interior para cola e, ainda, se necessário, poderíamos inserir 3 ou 4 parafusos Allen M4 com cabeça, para garantir a vedação. Bem provável que não será necessário. Nessa mesma tampa serão fixados os conectores tipo Y, num total de 06, que conduzem o ar comprimido.
A ponta com rosca da válvula de esfera receberá um dispositivo que será responsável pela descarga de ar e conseqüente movimento do carro.

       
                 placa que recebe os conectores Y       conector tipo Y de engate rápido PU 8  




módulo de recepção montado

3.6  Segurança

Procuramos por um profissional da área de Segurança do Trabalho e verificamos as possíveis implicações de segurança nessa empreitada.
A primeira ação foi consultar a NR-13, norma que regulamenta os vasos de pressão, onde verificamos que um vaso de pressão está sujeito a certas normas se o produto de P * V for maior do que 8, sendo P a pressão expressa em Kpa e V o volume em expresso em m³.

No caso em questão:
Pressão = 4 kgf/cm² = 392,26 kPa
Volume da garrafa PET = 0,002 m³
P x V = 392,26 x 0,002 = 0,78 

Portanto nosso projeto não está sujeito às exigências da NR-13, como por exemplo, teste hidrostático a 1,5 vezes a pressão de trabalho, elaborado por engenheiro de segurança.
Fomos orientados a realizar a prova utilizando óculos de segurança e, é desejável, o uso do protetor intra-auricular.


4. Conclusões

4.1       Constamos que no projeto desenvolvido, não ocorreu perda de carga relevante em relação ás mangueira e conexões.

4.2       Para mover a quantidade de massa de nosso projeto mais o massor foi preciso realizar cálculos para o desenvolvimento do bico propulosor (diâmetro do furo em 2,5mm) para que conseguíssemos mover nosso protótipo a uma distancia média de 60 mtrs.

4.3       O fator de atrito das rodas fez muita diferença, pois nosso projeto não sofreu perda de carga em relação ao atrito entre rodas e eixo.

4.4       O alinhamento também foi um fator muito importante para manter sempre o carro em linha reta e para e conseguirmos vencer as imperfeições do circuito.

4.5         Entendemos que os conceitos da Mecânica dos Fluidos é primordial para realizar esse projeto.

  
5. Desenhos


5.1  Vistas 3D

Perspectiva traseira

Perspectiva frontal

Vista traseira

Vista frontal

Vista Superior

Vista inferior

Vista lateral

Vista lateral

Propulsor 




5.2  Vista 2D



Propulsor


6. Orçamento

6.1 Conexões Pneumáticas

         Fornecedor:                Poly Belt Com. De Acess
                                               Rua Julia Santos Paiva Rio, 120
                                                           Vila Santana – CEP 04679-000
                                                           Fone: 3862-0988

ITENS                                                                 Qtde.     Preço total
   01         Conexão em Y rosca ¼ tubo 8 mm       06           R$ 14,70
   02         Conexão Reta rosca ¼ tubo 8 mm        02          R$ 18,00
   03         Tubo de Poliuretano 8 mm azul              04          R$   8,00
   04         Conexão tampão para tubo 8mm          08           R$ 14,00

Valor total                                                                             R$ 54,70


         7.2 Coletor.
                  
                   Fornecedor:      Telhanorte Pró
                                               AV. Castelo Branco (Marginal tiete)
                                               Barra funda
                  
ITENS                                                                Qtde.     Preço total
   05         Cap. PVS 75 mm                                   01          R$   19,00
   06         Tinta                                                         01          R$  18,42
   07         Bico                                                          01          R$  19,87

Valor total                                                                           R$ 57,29


7.3 Diversos 
                  
ITENS                                                                Qtde.     Preço total
   08         Impressão                                               01          R$  30,00
   09         Encadernação                                        01          R$  18,00
   10         Rede Naylon                                           01          R$  15,00   

Valor total                                                                           R$ 63,00

Valor total do orçamento                                             R$ 174,99


7. Bibliografia


Cálculos
Euryalle de Jesus Zerbini – Prof. Dr. USP.
Foi solicitado o auxilio para o calculo do bico propulsor



Livro: Motor a Reação
Curso Especializado de Mecânico de Aviões e Helicópteros 
Professor Henrique - CEMAH
        











53 comentários:

  1. Respostas
    1. Muito obrigado pela visita e pelo comentário!

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  2. Olá, gostaria de saber em que loja de sp, vocês compraram as peças?
    Obrigado

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  3. Olá, no final do artigo estão descritos os endereços das principais lojas onde encontramos os materiais.

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  4. Quanto tempo levou para a elaboração do protótipo? Parabéns pelo trabalho

    ResponderExcluir
  5. Ola. Gostaria de saber se voces fizeram uma carenagem para o carrinho ou foi so o chassi ?

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    Respostas
    1. Olá Hugo,
      Fizemos somente o Chassi. A ideia foi deixar as garrafas à mostra, além disso, a carenagem aumentaria o peso do veículo e diminuiria sua performance.

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  6. Parabéns cara, ficou demais!
    Também estou com esse projeto para fazer, tem algum conselho que possa dar? Vlw.

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  7. Boa Noite
    Marcelo
    Agradecemos a sua indicação para o projeto deste carrinho
    Grato,
    Nivaldo Lopes - Depto Comercial - Poly Belt Com Acessórios
    Nextel 7918.0191 - ID - 925*10380 ou Cel 99652.1538

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  8. Respostas
    1. Os cálculos são para determinar o diâmetro do furo do propulsor que é o coração do projeto, no nosso caso 2mm foi o ideal.

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    2. Valew, as formulas utilizadas estão nos livros da bibliografia!

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    3. cara tem como explica este cálculos com um vídeo, os livros estão com os links inválidos.

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    4. olá, estes cálculos são de Mecânica dos fluídos. Vou procurar a fonte dos cálculos.

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    5. o livro achei através de pesquisa o livro e "mecânica dos fluidos do autor franco brunnetti cap 12".
      a todos que queira estuda os cálculos.

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  9. Olá, o propulsor foi colocado dentro do tampão de PVC? Se nao foi, onde exatamente ele foi colocado? Como é o nome desse bico amarelo colocado entre os engates rapidos tipo Y? Ele foi usado para introduzir o ar comprimido nas garrafas?

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    Respostas
    1. Olá RM,
      O propulsor foi colocado dentro do registro de saída de ar. ele pode ser identificado na figura "vista Traseira" deste artigo. E o bico entre os engates é um bico de pneu de caminhão comum. Utilizamos ele pois no nosso caso o ar comprimido foi injetado nas garrafas por um compressor com este tipo de encaixe.

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  10. Aonde compra a placa que recebe os conectores Y ????

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    Respostas
    1. Olá, este placa é uma placa de acrílico comum de cerca de 8mm. Cortamos ela na mesma dimensão do tampão e furamos e fizemos rosca para encaixar os "Y". Mas pode-se utilizar uma outra alternativa qualquer, este conjunto serve apenas para concentrar todos os reservatórios de ar (Garrafas).

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  11. Como saber a quantidade de garrafas corretas a usar??? Quanto maior o Volume maior será a distancia. Na Sua competição seu prototipo teve quantas garrafas?

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    Respostas
    1. Olá Flávio,
      Quanto mais garrafas, maior a distância. Nós utilizamos a quantidade máxima de garrafas que cabiam nas dimensões máximas finais que o veículo deveria ter. Mas para o objetivo de 25m de nossa prova, poderíamos ter usado metade das 12 garrafas utilizadas. Devido à fatores como o atrito dos rolamentos, peso total do veículo e até mesmo o tipo e inclinação do piso da pista de prova, a distância máxima pode variar bastante. Na dúvida aconselho á utilizar o máximo que puder. Entretanto, se fizer um veículo bem alinhado, leve, com pouco atrito e um bom propulsor, pode usar uma garrafa apenas e fazer a galera aplaudir de pé o seu veículo super eficiente e pequeno frente aos adversários grandalhões!

      Excluir
  12. Marcelo,
    do que foi feito o propulsor? Vocês que confeccionaram não foi? Você acha que com um funil seria possível fazê-lo?

    Obrigada

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    1. Este propulsor foi feito a partir de um tarugo de Nylon e usinado em um torno para maior precisão. Quanto maior a precisão, melhor o resultado. Acredito que não seja possível utilizar um funil pois o furo, neste caso, tem apenas 2mm. A não ser que consiga um funil nestas dimensões ou consiga modificar um funil comum para chegar nestas dimensões, mas neste caso é necessário testar para saber o resultado.

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  13. Olá Marcelo, em relação aos rolamentos, teria alguma dica de rolamentos ideais?sabes onde consigo encontrar?

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    1. Olha, se vc tiver acesso à um torno para usinar as rodas vale a pena procurar um rolamento bom para montar as rodas, caso contrário aconselho a comprar as rodas prontas. Em ambos os casos pode encontrar boas opções na Rua Florêncio de Abreu em SP. Um opção caso não encontre perto de onde mora é utilizar rodas de Skate ou Patins inline que são encontradas em lojas de esporte.

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  14. Marcelo, só mais uma dúvida quanto ao propulsor. Você acha que se utilizarmos aqueles bicos de confeitaria pode ser que dê certo? Não temos como usinar a peça de nylon. Sem o propulsor o carrinho não anda, não é?

    Obrigada

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    1. O que dá potência ao veículo é o propulsor, pessoalmente eu não testei outras soluções, mas poderia tentar fazer com massa epoxi (Durepox), acrílico ou um plastico grosso e ver o resultado. O importante é o furo de aproximadamente 2mm e o formato de cone na saída com ângulo semelhante ao do desenho. No video do ínicio do artigo é possível verificar diversos veículos e observar o desempenho de cada um.

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  15. Ola Marcelo! `primeiramente parabens pelo ótimo trabalho!TO com uma duvida aki....
    Esse item "Conexão tampão para tubo 8mm" eu não vejo o local que vc usou ele no carro...
    em nenhuma das vistas aparece este item...onde vc usou???AbraçO!!!!

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  16. Olá Marcelo
    gostaria de saber aonde você comprou as rodinhas com o rolamento e seus eixos e ou como foram feitos, obrigada.....

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    1. Olá,
      As rodas que utilizamos foram usinadas em nylon e utilizados rolamentos de alto desempenho, contudo, caso não possua acesso à um torno para usinar as suas, pode utilizar rodas de silicone, rodas de skate ou Patins inline. Os rolamentos foram comprados na rua Florêncio de Abreu em SP.

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  17. o nosso carrinho tem 8 garrafas e sua massa e de 2,600 kg... estamos preocupados com o se a quantidade de de garrafas é suficiente para 4 Bar ??? e também gostariamos de saber se em seu projeto uma das regras era de que o carrinho tivesse que suportar 2 kilos???

    obrigada

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    1. Olá, obrigado pela visita.
      Bar é uma unidade de pressão e não de massa. 4 Bar é a pressão de ar comprimido que cada uma das garrafas terá. Quanto mais garrafas pressurizadas a 4 Bar, maior o volume de ar e maior a Energia Potencial armazenada no sistema. Nosso projeto também levava 1 disco de 2 Kg, mas não se preocupe pq se o seu projeto estiver bem feito ele suportará bem mais q isso.

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  18. Ola Marcelo!!! Primeiramente meus parabéns pelo excelente trabalho cara......
    Uma dúvida.....noso grupo está com o mesmo projeto, porém o nosso maior problema é o "vazamento de ar".....eu gostaria de saber se vc usou algo para VEDAR os conectores nas tampas....tipo, por baixo delas sabe.......fizemos um coletor de 6 bicos também, vamos usar 6 garrafas, porém vaza muito ar cara....isso pq nós fizemos a rosca proporcional a rosca do engate rápido...e ainda utilizamos silicone na parte interna do CAP para vedar, mas mesmo assim....vaza ar........você tem alguma dica??......forte abraço!!!

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    1. Os furos devem ser bem justos nas tampas das garrafas, já no CAP fizemos furos com rosca além de usar porca interna para melhor aperto. Loctite nas roscas também ajuda a vedar

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  19. Boa tarde Marcelo, Parabéns pelo trabalho e pela iniciativa de compartilhar sua experiência, estou tentando desenvolver o seu projeto, mas tenho várias dúvidas em relação ao propulsor...
    A tampa aonde conecta os engates rápidos em Y, como você fixou ela no Cap. PVS 75 mm? Qual o material utilizado para a sua fabricação?
    Quanto ficou para confeccionar o propulsor no torneiro?
    Obrigado.

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    1. Usinamos esta peça em nylon, mas poderia ser acrílico ou até mesmo um outro CAP, o importante é unir todas as mangueira em um único reservatório antes de chegar ao propulsor.

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  20. Oi! Marcelo , queria saber onde e que vai as 2 Conexão Reta rosca ¼ tubo 8 mm por que n ve elas no desenho ?Como voce fez para encaixar o Tubo de Poliuretano 8 mm azul no conector tipo Y de engate rápido PU na tampa da garrafa e como e que se chama aquele negocio que fica encaixado na tampa da garrafa pet que recebe o Tubo de Poliuretano 8 mm azul ? E como faço para encaixar aquele bico Cap. PVS 75 mm ? Se voce poder responder mais rapido possivel ficaria grata, obrigada!

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  21. Estou usando rodinhas de patins,com rolamento,o que você me diz sobre ? Acha que vai dar atrito ?

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    1. Atrito sempre vai ter, mas quanto melhor a qualidade dos rolamentos das rodas que estiver usando, menor esse atrito e melhor o desempenho do veículo à jato.

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  22. Marcelo, no propulsor, a pequena peça de nylon em formato cônico vc colocou a parte cônica para dentro ou para fora?
    Tipo... o ar de dentro se pressionava dentro do cone e saia apenas pelo furinho ou entrava pelo furinho e saia se espalahando pelo cone?

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    1. O cone é aberto para fora, ele funciona como venture, que expande rapidamente o ar assim q passa pelo orifício.

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  23. ola, o seu blog é muito bom ,eu gostaria de perguntar a você onde você comprou as peças por que eu moro em santos e estou com dificuldades

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    1. Em São Paulo, estas peças são facilmente encontradas na região da rua Florêncio de Abreu.

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  24. Marcelo, por que você mencionou que quanto mais garrafas (mais reservatórios), mais ele anda, sendo que o volume não influencia na pressão?
    Esse projeto tem de carregar 2 Kg. Se fizer com apenas uma garrafa, já não seria o suficiente?

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    1. realmente o volume não tem influência sobre a pressão, mas se considerar que o "combustível" do veículo é o ar, significa que quanto maior o volume de ar (mais reservatórios), maior o volume de "combustível" e maior a autonomia em tempo de operação - O veículo vai mais longe com mais reservatórios, porém com o mesmo torque.
      E sim, o projeto tinha que carregar 2kg, mas te digo que estes 2kg não agregam resistência significativa ao sistema - considerando que a FAT das rodas seja baixa. Este item do projeto "terá que carregar 2kg" é mais psicológico que problema real.

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    2. Entendo... Mas o que determina a quantidade desse "combustível" não é a pressão? Será que com apenas uma garrafa, não se diminui o peso do sistema e a FAT para sair da inércia fazendo ele ir mais longe?
      Valeu pela força desde já, Marcelo!

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    3. Normalmente a pressão é definida no projeto, no meu caso 4Bar (e a garrafa pet não vai aguentar muito mais pressão que isso). Se vc fizer o veículo bem leve e com um sistema de rodas muito bem alinhado, usar rolamentos com baixíssimo atrito e contruir um bom propulsor, com apenas uma garrafa vc alcançara uma boa distância. E se neste mesmo sistema vc colocar 2 garrafas, vai conseguir mais que o dobro da distância, pq a partir do instante zero e até conseguir vencer a inércia, o ar expelido não é convertido em movimento. Depois da inércia vencida, aí sim, quanto mais ar armazenado, maior a distância percorrida.

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    4. Valeu pela força, Marcelo!
      O nosso trabalho é o mesmo. Garrafa Pet por regra e os 4 bar também...

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