- Educatrônica

Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO
Etec “JORGE STREET”
TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM ELETROELETRÔNICA
Elevador de Carga três andares
Ederval Regis dos Santos
Edilson Carlos Maschio
Edney Oliveira da Anunciação
Edimilson dos Santos Silva
Leonardo Carvalho de Oliveira
Professor Orientador:
Sergio Thahiko Nozawa
São Caetano do Sul / SP
2014
Elevador de Carga três andares
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como pré-requisito para
obtenção do Diploma de Técnico em
Eletroeletrônica.
São Caetano do Sul / SP
2014
Dedicatória
Dedicamos esse trabalho a todas as pessoas
que acreditaram no nosso potencial e que
estiveram ao nosso lado na execução desse
projeto.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus que iluminou o nosso caminho durante
esta caminhada, agradecemos infinitamente aos professores da instituição pelo
conhecimento transmitido. Também agradecemos aos nossos familiares, amigos e
colegas pela força e dedicação prestada nos momentos difíceis e por nos ajudarem
e acreditarem sempre no nosso potencial.
RESUMO
O elevador de carga se torna imprescindível para a indústria. Sistemas de produção
em geral, usufruem dele para transporte de matéria prima. Tão importante quanto o
elevador, e o seu controle. Desde a parte elétrica quanto a parte de monitoração,
devem apresentar robustez e transmitir máxima segurança ao seu operador.
Montagem de um elevador para cargas, automatizar um serviço que na maioria das
vezes acaba sendo muito pesado e difícil de realizar, ganhando tempo e poupando
energia física que é exercida em um caso de locomoção de cargas, onde pode ser
de cima para baixo ou vice-versa. A missão principal desse projeto é total êxito em
sua formação, além de poder passar um pouco do conhecimento que adquirimos
durante o curso.
Palavras-chave: Elevador, cargas, automação.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Principais partes de um elevador. .............................................................. 13
Figura 2. Elevador Hidráulico. ................................................................................... 15
Figura 3. Fluxograma do projeto. .............................................................................. 19
Figura 4. Circuito Digital ............................................................................................ 20
Figura 5. Mapa de Karnaugh. .................................................................................... 21
Figura 6. Estrutura do elevador de carga .................................................................. 26
Figura 7. Cabine do elevador .................................................................................... 26
Figura 8. Fonte CC .................................................................................................... 26
Figura 9. Estrutura de madeira com a cabine do elevador. ....................................... 27
Figura 10. Motor de acionamento de subida e descida da cabine do elevador. ........ 27
Figura 11. Estrutura do elevador vista de trás. .......................................................... 28
Figura 12. Cabine do elevador vista de trás .............................................................. 28
Figura 13. Circuito de comando com microcontrolador e interfaces de potência. ..... 28
Figura 14. Vista frontal do elevador com display. ...................................................... 28
Figura 15. Vista frontal do elevador. .......................................................................... 29
Figura 16. Fonte de alimentação com trilhos de sustentação da cabine e ferramentas .. 29
Sumário
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 8
1 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................... 17
1.1 - NORMA REGULAMENTADORA 11. NR – 11.......................................................... 17
2 – PLANEJAMENTO DO PROJETO ....................................................................... 18
2.1 - FLUXOGRAMA DO PROJETO ............................................................................... 18
2.2 - CIRCUITO DIGITAL ............................................................................................ 20
2.3 - MAPA DE KARNAUGH ........................................................................................ 21
3 – DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ................................................................ 22
3.1 - COMPONENTES UTILIZADOS .............................................................................. 23
3.2 - CUSTO PARA A FABRICAÇÃO .............................................................................. 23
3.3 - EQUIPAMENTOS UTILIZADOS .............................................................................. 24
3.3.1 - Sensores fim de curso ............................................................................ 24
3.3.2 - Botoeiras ................................................................................................. 24
3.3.3 - Botão de emergência .............................................................................. 25
3.3.4 - Interfaces de potência ............................................................................. 25
3.3.5 - Microcontrolador 8051 ............................................................................ 25
3.4 - ESTRUTURA BÁSICA DO PROJETO ...................................................................... 26
4 – RESULTADOS OBTIDOS ................................................................................... 27
4.1 - FUNCIONAMENTO ............................................................................................. 27
4.2 - DETALHES DA MONTAGEM DO PROJETO ............................................................. 27
4.3 - RESULTADOS ................................................................................................... 29
CONCLUSÃO............................................................................................................ 30
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 31
8
Introdução
História e importância dos elevadores
A necessidade de locomover objetos e pessoas esteve presente no
desenvolvimento da humanidade. Um exemplo seria alimentos que se carregavam
em cavalos. Outro, seria como os egípcios faziam para retirar água do rio Nilo.
Desciam um recipiente suspenso por uma corda, controlada manualmente. Com a
Revolução Industrial, continuou-se tendo esses transportes, porém com a inovação
da eletricidade. Facilitando e modernizando os processos (CLARO, 2002).
Já em 550 a.C., uma das sete maravilhas do mundo antigo: os jardins
suspensos da Babilônia, foram construídos com o intuito de agradar a esposa de
Nabucodonosor. Os jardins possuíam um curioso sistema de bombeamento das
águas do rio Eufrates até o terraço dos jardins para irrigação das plantas. Na história
da Grécia, aproximadamente em 450 a.C., já era possível observar as primeiras
ideias para a construção de um elevador, com roldanas, guindastes, grua e o
cabrestante. Porém, essa construção se concretizou durante a construção de outra
das sete maravilhas do mundo antigo, o Colosso de Rodes, na década de 290 a.C.
(CLARO, 2002).
Com o crescimento do comércio e setor civil sentiu-se a necessidade da
modernização e aperfeiçoamento no modo de transporte. Grandes pensadores,
como por exemplo, Aristóteles e Philon, descreveram diferentes formas de
transporte com o uso de roldanas, manivelas sem mesmo saber precisamente o
valor da carga a ser transportada.
Em 110 a.C., Heron de Alexandria listou cinco tipos de objetos utilizáveis para
mover cargas; guincho, alavanca, polia cunha e rosca-sem-fim. E nesta mesma
época, Vitrúvio criou o primeiro guincho manual, considerado o “primeiro” elevador
de cargas (CLARO, 2002).
A Tabela 1. apresenta um resumo das principais ações que contribuíram para
o que se tem atualmente como elevador.
9
Tabela 1.: Linha do tempo de desenvolvimento
1203
A “moda” foi o fator propulsor de novas invenções. O Duque de Savoy,
imperatrizes e a corte russa, estavam instalando a cadeira voadora.
Charles Pratt (engenheiro mecânico) e Franfk Sprague (engenheiro
1515
eletricista) constroem um sistema de tração patenteado como o
elevador Sprague-Pratt, que evolui até atender a necessidade de um
elevador para os arranha-céus da época, com mínima vibração.
Com a invenção da máquina a vapor começou a utilizar-se a invenção
1590
para o içamento de carvão das profundezas da mina. Era o início da
utilização de uma fonte alternativa de tração.
Delineava-se o ancestral do atual elevador. O Papa Leão X que tinha
1740
dificuldades para locomover-se, instalou uma “cadeira voadora” na sua
residência.
1800
É construído o primeiro elevador com acionamento mecânico em Derby
na Inglaterra.
É instalado em Massachusetts, nos EUA, um elevador elétrico pelo
1830
pioneiro Frank J. Sprague, cuja importância é que a velocidade
contratual era mantida independente da carga transportada.
É instalado um elevador de alta velocidade no Rio de Janeiro, no prédio
1872
do jornal “A Noite”. Em São Paulo um dos primeiros edifícios com
elevador foi o Edifício Martinelli.
É lançada na Alemanha a Schindler Móbile para prédios até sete
1873
andares. O equipamento chega ao edifício pré-montado e é instalado
em três dias, pois não precisa de casa de máquinas.
Em Salvador é construída uma torre com dois elevadores hidráulicos
1880
para transportar até 20 pessoas para bairros situados em níveis
diferentes, o chamado Elevador Lacerda.
1882
Há a fabricação completa de elevadores no Brasil, iniciada pela Villares.
1884
Já existiam ascensores auxiliares para a construção de prédios.
Lança-se no mercado o elevador linear onde o motor é incorporado no
1886
contrapeso e não há necessidade da casa de máquinas, o que significa
o ganho de até dois andares.
10
Na busca racional da redução de custo – as camisas do pistão deviam
ter o mesmo comprimento que o percurso da cabina e à medida que o
1888
prédio era mais alto, mais caro tornava-se furar o solo a uma
profundidade equivalente. Foi assim criado o elevador hidráulico do tipo
indireto horizontal e vertical.
Na Feira de Indústria de Mannheim na Alemanha, é apresentado o
1889
primeiro elevador movido a motor elétrico, construído por Werner Von
Siemens e Hulstie, levando 11 segundos para subir até o topo da torre
de 20 metros.
Na França o uso de animal de carga como força de tração. Este
1919
caminhava ao redor de um largo tambor, fazendo-o girar, a corda ia se
enrolando no tambor à medida que a carga (provisões) subia para o
consumo dos abades.
1926
O elevador hidráulico tornou-se óleo-dinâmico, ou seja, utilizava óleo ao
invés de água como propulsor.
O engenheiro austríaco Victor Popp, cria uma rede de ar comprimido
1943
em Paris a qual fornece a energia para relógios públicos e elevadores,
substituindo o sistema hidráulico pelo aero - hidráulico.
1971
1989
O inglês Hart projetou e construiu o elevador contínuo.
O primeiro elevador acionado por Corrente Alternada é desenvolvido
pela Sprague-Company.
Os primeiros elevadores panorâmicos, no Brasil, foram instalados no
1997
Eron Brasília Hotel e no Edifício Sir Wiston Churchill, em São Paulo,
proporcionando uma visão interna ou externa do edifício.
Fonte: CLARO, 2002.
Origem do elevador
Segundo dados fornecidos pela empresa Mega Sul Elevadores (2012), o
princípio de uma plataforma suspensa dentro de uma cabine vertical para o
transporte de pessoas ou materiais pesados foi descrito pela primeira vez pelo
arquiteto romano Vitruvius, no século I a.C.
11
A elevação era obtida utilizando um contrapeso, que subia e descia sob o
controle de uma roldana movida por uma manivela do lado de fora da plataforma. É
provável que esses elevadores tenham sido utilizados nas casas romanas com
vários andares, onde teriam sido operados por escravos.
O primeiro elevador conhecido foi o que o rei Luís XV mandou instalar, em 1743, no
Palácio de Versalhes. Ligava os seus aposentos ao de sua amante, senhora de
Châteauroux, no andar de baixo. Não se sabe o nome do inglês que, em 1800,
pensou em utilizar um motor a vapor para mover os elevadores. Este motor era
instalado no teto e controlava o enrolar e desenrolar do cabo ao redor de um cilindro.
Em 1851, o americano Elisha Graves Otis (1811-61) inventou um sistema de
segurança que impedia que o cabo balançasse, prendendo-o num trilho e
bloqueando-o com uma série de garras. Isso permitia o uso do equipamento também
por pessoas. Para mostrar a eficiência de sua invenção, em 1854, ele mandou cortar
o cabo de um elevador que ele mesmo pilotava.
O primeiro elevador de passageiros foi inaugurado por ele (Elisha Graves
Otis) em 23 de Março de 1857 numa loja de cinco andares em Nova York. Em 1867,
o francês Léon François Edoux inventou o elevador de coluna hidráulica. O mesmo
Edoux construiu, em 1889, um elevador de 160 metros de altura para a Torre Eiffel.
Esses elevadores eram 20 vezes mais rápidos do que os seus predecessores, que
trabalhavam com tração. Em 1880, a empresa alemã Siemens & Halske utilizou
energia elétrica na tração dos elevadores, subindo 22 metros em 11 segundos. O
uso de eletricidade permitiu a introdução de interruptores para controlar o elevador
em 1894.
Classificação das máquinas de elevação
De Paris (2004) classifica as máquinas de elevação como sendo:

Equipamentos com mecanismo de elevação: São máquinas destinadas a
mover cargas. Nesta categoria podemos incluir as pontes rolantes,
elevadores, pórticos, talhas, entre outros. As máquinas deste grupo
operam levantando e baixando a carga no sentido vertical e também
podendo deslocar no sentido horizontal, inclusive com mecanismo de giro.
12

Equipamento de transporte: Operam normalmente as máquinas que
movimentam as cargas de forma contínua, sem mecanismo de elevação.
Entre os diversos tipos, podem ser citados os transportadores contínuos
de correia, os transportadores de canecos, aparelhos pneumáticos,
aparelhos hidráulicos, entre outros.

Equipamentos de superfície: Podem ou não conter mecanismos de
elevação. As cargas são geralmente movimentadas em lotes. Neste tipo
de máquina, o deslocamento não possui um caminho fixo do tipo trilho.
Alguns exemplos são as empilhadeiras e os guindastes sobre rodas.
Considerações técnicas para escolha da máquina
De Paris (2004) define que ao se tratar da escolha da máquina de
elevação devemos fazer algumas considerações técnicas quanto:

O tipo de carga a ser movimentada: Deve-se levar em consideração a
forma, o volume, as dimensões, a fragilidade, a temperatura de
conservação, entre outros. Isto permitirá estimar a velocidade com que
pode ser deslocada a carga, ou seja, se existe a possibilidade de
empilhamento.

Tipo de percurso e distância: A escolha deverá se basear no tipo de
percurso, se é reto ou curvo, se existem ondulações na superfície e a
distância a ser percorrida pela carga.

Condições específicas do local: Deverá ser levada em consideração a
área de movimentação, tipo de construção, ambiente de trabalho como
temperatura, poeiras, agentes corrosivos, gases, tipo de energia
disponível, condições de higiene e segurança operacional.

Custos operacionais: Deve ser levado em consideração o custo do capital
inicial e os custos operacionais. Isto inclui o projeto e montagem do
equipamento,
construções
necessárias
para
operacionalizar
funcionamento, consumo de energia, manutenção, etc.
seu
13
Conceito de elevador
Segundo dados fornecidos pela empresa Crel Elevadores (2012), o elevador
é constituído de uma cabine que é montada sobre uma plataforma, em cima de uma
armação de aço constituída por duas longarinas fixadas em cabeçotes superior e
inferior. Todo este conjunto da cabine, armação e plataforma chama-se carro. Na
figura 1 encontra-se a ilustração de um elevador com suas principais partes.
Figura 1. Principais partes de um elevador.
Fonte: Crel Elevadores (2012)
Normalmente os elevadores contam com um contrapeso para igualar o peso
do carro com o peso total acrescido de 40% a 50% da capacidade licenciada. O
contrapeso é constituído de uma armação metálica formada por duas longarinas e
dois cabeçotes, onde são fixados pesos, de tal forma que todo o conjunto deslize
pelas guias que são trilhos. As guias são fixadas em suportes de aço, os quais são
chumbados em vigas de concreto ou de aço.
14
O carro e o contrapeso são suspensos por cabos de aço que passam por uma
polia, instalada no eixo da máquina de tração e localizada na casa de máquinas.
O movimento de subida e descida do carro e do contrapeso é feito pela
máquina de tração. A aceleração e o retardamento ocorrem em função da variação
de corrente elétrica no motor de tração. A parada final é possibilitada pela ação de
um freio que está instalado na máquina de tração. Além desse freio, o elevador é
dotado também de um freio de segurança para situações de emergência.
O freio de segurança é de atuação mecânica, pois é um dispositivo fixado na
armação do carro, destinado a pará-lo de maneira progressiva ou instantânea,
prendendo-os às guias quando acionado pelo limitador de velocidade.
O limitador de velocidade é um dispositivo montado no piso da casa de
máquina, que é constituído basicamente por polias, cabos de aço e interruptor. O
limitador aciona mecanicamente o freio de segurança e desliga o motor da máquina
de tração do elevador, quando a velocidade do carro ultrapassar o limite préestabelecido.
Outro Conceito de elevador
Basicamente, um elevador é composto por uma cabine como visto
anteriormente, pelos eixos nos quais a cabine irá deslizar. A força de tração fará com
que aconteça o movimento de “sobe e desce” de um elevador. Mas, existe outro
conceito de elevador. Este diferente modelo de elevador consiste do uso de fluido
para o movimento da cabine, dispensando a energia elétrica como foco principal
para que aconteça o movimento. Neste modelo de elevador, chamado hidráulico,
existe uma bomba hidráulica e um pistão dirigido por fluxos montados dentro de um
cilindro.
Em geral, usa-se o material fluido incompressível óleo, que percorre pelo
cilindro que é conectado na bomba hidráulica. Compõe o sistema um tanque, que
trabalha como reservatório, a bomba hidráulica e uma válvula entre o cilindro e o
tanque.
A bomba hidráulica força o fluido do tanque em um tubo, levando-o ao
cilindro. Quando a válvula é aberta, o fluido de pressurização escoará pelo caminho
da mínima resistência e retornará ao tanque de fluido. Mas quando a válvula está
fechada, o fluido de pressurização não tem lugar para ir, exceto o cilindro. Conforme
15
o fluido entra no cilindro, ele empurra o pistão para cima, erguendo o carro do
elevador (HARRIS, 2002).
Quando o carro se aproxima do andar correto, o sistema de controle envia um
sinal para o motor elétrico para, gradualmente, fechar a bomba. Com a bomba
fechada, não há mais o fluido passando para o cilindro, mas o fluido que já está no
cilindro não pode escapar (ele não pode fluir de volta para a bomba, pois a válvula
ainda está fechada). O pistão descansa no fluido e o carro permanece onde está
(HARRIS, 2002).
Na
descida,
a
válvula
recebe
um
sinal
do
sistema
de
controle.
Tradicionalmente, ela é acionada por um solenóide. Ao se abrir a válvula, o fluido
pode escoar para o tanque de fluido. O peso do carro e a carga empurram o pistão,
que conduz o fluido ao tanque. Gradativamente começa o movimento de descida do
carro. A qualquer momento que se deseja a parada, fecha-se a válvula, parando o
carro (HARRIS, 2002).
Figura 2. Elevador Hidráulico.
Fonte: HARRIS, 2002.
16
Objetivos
Aprender e poder ensinar fundamentos sobre Elevadores com a finalidade e
esclarecer o máximo possível este assunto. Criar um elevador didático para
demonstrar suas aplicações e seu funcionamento, visando qualidade teórica e
prática no desenvolvimento do projeto, aplicar base de grandes números de matérias
do curso para criação do nosso elevador, mecânica, elétrica, automação, cálculos
entre outras. Usar um exemplo prático para demonstrar o funcionamento do projeto,
como a elevação de carga. O elevador de carga tem como objetivo oferecer ao
funcionário praticidade com ganho de tempo, qualidade no trabalho e na ergonomia.
Justificativa
Existe uma perda de tempo ao se locomover em uma rampa ou escadas um
esforço que ao se repetir muitas vezes pode ocasionar ler (lesão por esforço
repetitivo) além do ganho de tempo e ergonomia se ganha em qualidade, pois
diminui a possibilidade de quedas ao transportar o produto, pois diminui o tempo e a
distância percorrida para chegar ao local desejado para realizar o serviço e ainda
com abrir e fechar da porta sendo automático lhe proporciona comodidade e
satisfação ao trabalhar em uma empresa que preocupa em lhe dar segurança e
qualidade a seu trabalho.
17
1 – Fundamentação Teórica
1.1 - Norma Regulamentadora 11. NR – 11
Algumas das Normas direcionadas para elevadores
11.1 Normas de segurança para operação de elevadores, guindastes,
transportadores industriais e máquinas transportadoras
11.1.1 Os poços de elevadores e monta-cargas deverão ser cercados,
solidamente, em toda sua altura, exceto as portas ou cancelas necessárias
nos pavimentos.
11.1.2 Quando a cabina do elevador não estiver ao nível do pavimento, a
abertura deverá estar protegida por corrimão ou outros dispositivos
convenientes.
11.1.3 Os equipamentos utilizados na movimentação de materiais, tais
como ascensores, elevadores de carga, guindastes, monta-carga, pontesrolantes,
talhas,
empilhadeiras,
guinchos,
esteiras-rolantes,
transportadores de diferentes tipos, serão calculados e construídos de
maneira que ofereçam as necessárias garantias de resistência e segurança
e conservados em perfeitas condições de trabalho.
11.1.3.1 Especial atenção será dada aos cabos de aço, cordas, correntes,
roldanas e ganchos que deverão ser inspecionados, permanentemente,
substituindo-se as suas partes defeituosas.
11.1.3.2 Em todo o equipamento será indicado, em lugar visível, a carga
máxima de trabalho permitida.
11.1.3.3 Para os equipamentos destinados à movimentação do pessoal
serão exigidas condições especiais de segurança.
18
2 – Planejamento do Projeto
2.1 - Fluxograma do projeto
O elevador sempre iniciará seu ciclo no térreo, usando o limite inferior
do térreo e não acionado para confirmar a condição de start do processo.
Com essa condição confirmada, começa a checagem dos botões, tanto o
botão do 1º quanto do 2º dependem do sensor de segurança da porta não
estar acionado, e dos seus respectivos limites acionados, caso isso não
ocorra ele irá ficar repetindo a checagem até que o processo se adeque ao
especificado no fluxograma. Para uma melhor visualização verifique abaixo
na Figura 3.
19
Figura 3. Fluxograma do projeto.
Fonte: Os autores, 2014.
20
2.2 - Circuito Digital
Figura 4. Circuito Digital
CIRCUITO DIGITAL
IDENTIFICADOR DA POSIÇÃO DA CABINE
T1
T2
T3
S1
S2
S3
a
b
c
d
e
f
g
3
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
2
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
S1 = VCC
S2 = T3 + T2
S3 = T3 + T1
Fonte: Os autores, 2014.
21
2.3 - Mapa de Karnaugh
Figura 5. Mapa de Karnaugh.
MAPA DE KARNAUGH
a=S¯1•S2•S3+S¯1•S2•S¯3
S2 • S3
a=S¯1•S2•(S3+S¯3)
a=S¯1•S2
0
0
0
0
0
S1
0
0
1
0
0
X
1
1
0
1
0
1
0
0
1
X
0
b=S¯1•S2•S3+S¯1•S2•S¯3+S¯1•S¯2•S3
1
1
0
0
1
1
1
1
X
a
1
0
1
1
1
X
1
0
X
= S2
S2 • S3
b=S¯1•S2•(S3+S¯3)+S¯1•S¯2•S3
b=S¯1.S2+S¯1¯.S2.S3
b=S¯1•(S2+S¯2)•S3
1
1
0
0
0
0
0
S1
b=S¯1•S3
0
0
1
0
0
X
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
X
0
1
1
0
0
1
1
1
1
X
1
0
1
1
1
X
1
0
X
b=VCC
c=S¯1•S2•S3+S¯1•S¯2•S3
S2 • S3
c=S¯1•S3(S2•S¯2)
c=S¯1•S3
0
0
0
0
0
S1
0
0
1
0
0
X
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
X
0
1
1
0
0
1
1
1
1
X
1
0
0
1
1
X
1
0
X
c=S3
d=S¯1•S2•S3+S¯1•S2•S¯3
S2 • S3
d=S¯1•S2•(S3+S¯3)
d=S¯1•S2
0
0
0
0
0
S1
0
0
1
0
0
X
1
1
0
X
1
1
1
0
1
0
0
1
0
X
d=S2
1
1
0
0
1
1
1
1
1
X
0
1
1
1
1
X
0
22
e=S¯1•S2•S¯3
S2 • S3
0
0
0
0
0
S1
0
0
1
0
0
X
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
1
X
0
1
1
0
0
1
0
1
1
X
1
0
1
1
1
X
1
0
X
e=S¯3
S2 • S3
f=0
0
0
0
0
0
S1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
0
f=0
g=S¯1•S2•S3+S¯1•S2•S¯3
S2 • S3
g=S¯1•S2•(S3+S¯3)
g=S¯1•S2
0
0
0
0
0
S1
0
0
1
0
0
X
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
X
1
0
X
1
1
0
0
1
1
1
1
1
X
0
1
1
1
1
0
X
g=S2
Fonte: Os autores, 2014.
3 - Desenvolvimento do Projeto
Para programar o elevador foi utilizado o programa Pinnacle 52 Professional
Development System e a linguagem Assembler.
No anexo 1 consta o cronograma de todo o projeto desde seu início até a
finalização.
23
No anexo 2, 3 e 4 encontra-se o circuito digital onde demonstra a identificação
da posição das cabines 1, 2 e 3 respectivamente
3.1 - Componentes Utilizados

Fonte de cc

Motor de cc para movimento da cabine.

Motor cc para acionamento da porta.

Estrutura e cabine projetada em madeira.

Micro controlador.

Botoeiras.

Led’s.

Engrenagens
3.2 - Custo para a fabricação
Tabela 2.: Gastos com o projeto
Gastos com o projeto
Qtde.
1
2
1
1
3
1
1
6
1
6
4
Descrição
Estrutura de madeira
Interfaces de potência
Microcontrolador
Botão de emergência
Botões de acionamento
Fonte de alimentação cc
Transformador
Sensores fim de curso
Placa com display
Roldanas
Rolamentos
Total Geral dos Gastos
Fonte: Os autores, 2014
Valor
Unit. (R$)
180,00
15,00
69,00
30,00
3,50
65,00
45,00
4,00
25,00
1,33
4,50
Valor
Total (R$)
180,00
30,00
69,00
30,00
10,50
65,00
45,00
24,00
25,00
8,00
18,00
504,50
24
3.3 – Equipamentos Utilizados
3.3.1 – Sensores fim de curso
Os sensores usados no nosso projeto foram os sensores fim de
curso, que são chaves acionadas mecanicamente, por meio de um rolete
mecânico, ou gatilho (rolete escamoteável), fazendo com que seus
contatos sejam invertidos ao serem acionadas.
Figura 6. Sensores fim de curso
Fonte: Simens, 2014
3.3.2 - Botoeiras
Foram usadas botoeiras para acionamentos dos respectivos
andares.
São chaves acionadas manualmente, constituídas por: botão,
contato NA (normal aberto) ou NF (normal fechado). Quando seu botão é
pressionado, invertem seus contatos, e quando este for solto, devido ä
ação de uma mola seus contatos voltam à posição inicial.
Figura 7. Botoeira
25
3.3.3 - Botão de emergência
Em nosso projeto utilizaremos um botão de emergência, o botão
de emergência e um mecanismo de grande importância, pois em caso
de pane podemos acioná-lo fazendo com que a cabine do elevador
pare imediatamente.
3.3.4 - Interfaces de potência
Figura 7. Botoeira
Fonte: Educatrônica, 2014.
Em nosso projeto utilizaremos dois interfaces de potência 12v
cada para fazer a inversão do sentido de rotação do motor.
3.3.5 - Microcontrolador 8051
Para a integração do elevador foi usado o microcontrolador
8051.
26
3.4 - Estrutura básica do Projeto
Figura 6. Estrutura do elevador de carga
Figura 8. Fonte CC
Figura 7. Cabine do elevador
27
4 – Resultados Obtidos
4.1 - Funcionamento
Teremos os movimentos da cabine para os andares desejados através de
botões com ajustes pré-definidos pelo micro controlador, sistema de segurança
na porta da cabine, controlador de velocidade do motor da cabine.
4.2 - Detalhes da Montagem do Projeto
Figura 9. Estrutura de madeira com a cabine do
elevador.
Figura 10. Motor de acionamento de subida e
descida da cabine do elevador.
28
Figura 11. Estrutura do elevador vista de trás.
Figura 12. Cabine do elevador vista de trás
Figura 13. Circuito de comando com
microcontrolador e interfaces de potência.
Figura 14. Vista frontal do elevador com
display.
29
Figura 15. Vista frontal do elevador.
Figura 16. Fonte de alimentação com trilhos de
sustentação da cabine e ferramentas
4.3 - Resultados
Depois da calibração dos componentes e testes operacionais verificou-se
que o Elevador de Cargas atende aos objetivos satisfatoriamente.
30
Conclusão
Após tomar conhecimento sobre o assunto e de unir isso a vontade de criar, a
ideia de montar um elevador foi a mais coerente com os conhecimentos do grupo.
Elevar cargas não só facilitou a locomoção de pessoas e objetos, mas como
também criou uma nova forma de pensar antes de construir, as pessoas começaram
a pensar “verticalmente “. Para a montagem de um sistema de elevação, deve ser
considerado vários fatores, visando a qualidade da locomoção, tempo, custo e
principalmente a segurança. Tomando conhecimento de todos esses fatos, ficou
claro que a ideia de montar um sistema de elevação de cargas foi a melhor maneira
de aprender e poder mostrar o conteúdo adquirido pelo grupo durante os 4
semestres. A criação do elevador de cargas atendeu nossas exigências
satisfatoriamente.
31
Referências
CLARO,
Anderson.
Transportes
Verticais,
2002.
Disponível
em
<http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2002-2/Transportes_Verticais/index.htm.>
Acesso em: 03 de Novembro 2014.
CREL
ELEVADORES.
Funcionamento
do
Elevador.
Disponível
em:
<http://www.crel.com.br/portal/>. 03 de Novembro 2014.
DE PARIS, Aleir. Máquinas de elevação e Transporte. Caderno Didático. UFSM.
2004.
HARRIS, Tom. Como funcionam os elevadores hidráulicos, 2002.
MEGA
SUL
ELEVADORES.
Origem
do
Elevador.
Disponível
em:
<http://megasulelevadores.blogspot.com.br/2011_07_01_archive.html>. Acesso em:
05 Nov. 2014.
NICOLOSI, Denys E. C. Microcontrolador 8051 Detalhado. Ed. Érica. 8ª Edição,
2007.
SIMENS.
Sensores
Disponível
em:
http://www.siemens.com.br/medias/IMAGES/14121_20081111145533.jpg.
Acesso
em 06 Nov. 2014.
fim
de
curso.
32
Anexo 1
CRONOGRAMA DO PROJETO
33
34
Anexo 2
CIRCUITO DIGITAL
IDENTIFICADOR DA POSIÇÃO DA CABINE 1
35
CIRCUITO DIGITAL
IDENTIFICADOR DA POSIÇÃO DA CABINE 1
36
Anexo 3
CIRCUITO DIGITAL
IDENTIFICADOR DA POSIÇÃO DA CABINE 2
37
CIRCUITO DIGITAL
IDENTIFICADOR DA POSIÇÃO DA CABINE 2
38
Anexo 4
CIRCUITO DIGITAL
IDENTIFICADOR DA POSIÇÃO DA CABINE 3
34
CIRCUITO DIGITAL
IDENTIFICADOR DA POSIÇÃO DA CABINE 3