Droplet stability: the Köhler theory

A realização desta atividade foi feita após ter sido desenvolvido o protótipo. Desta foram esta atividade assumiu a característica de finalização devido a validação do protótipo, pois a partir desta atividade, foram atualizadas todas as especificações e otimizações uma vez que o protótipo foi aprovado.

Tarefa 7.1 - Aplicar métodos DFX e ferramentas

Relacionado a aplicação de métodos DFX e ferramentas, será nesta atividade aplicada a ferramenta FMEA para analisar o subsistema da rabiça e, com isto, possibilitar a geração de informações para otimizações no subsistema. Esta ferramenta foi aplicada com o protótipo do subsistema fabricado, ou seja, este FMEA foi feito por meio da análise do subsistema físico presente nas reuniões. O mesmo está apresentado no Apêndice J com as informações completas da aplicação.

Análise dos Modos de Falhas e seus Efeitos – FMEA

Para aplicar este método utilizou-se como referências principais PALADY (1997) e SAKURADA (2001). A aplicação do método realizada para o subsistema rabiça MC04 tem sua aplicação justificada devido ao subsistema ter algumas inovações funcionais que

simplificam as operações com o implemento em campo, facilitando a manobra devido ao fato do operador regular a altura da rabiça por meio de um manete de acionamento.

Este subsistema não aparece nos testes de campo com o implemento devido alguns problemas1 durante a fabricação do mesmo, antes da realização dos testes. Ainda assim testou-se seu funcionamento nos testes preliminares conforme descrito na atividade 5 do Capítulo 4 onde, pode-se observar na figura 5.2 que para a rabiça foi verificada a sua viabilidade quanto ao funcionamento e desempenho das funções para as quais foi projetada.. Maiores informações sobre o subsistema podem ser verificadas na ficha técnica 04 do Apêndice D.

Figura 5.2 - Subsistema Rabiça MC04 fabricado e montado no implemento.

Principais resultados do FMEA

Esta aplicação teve por objetivo identificar e melhorar as características do subsistema como um todo. Além das providências necessárias e ações recomendadas no Apêndice J, pode-se destacar as principais melhorias geradas no subsistema:

- Importância da necessidade de gabaritos para garantir a furação de algumas peças e também o posicionamento e solda destas, fator este que se não for controlado pode comprometer o funcionamento do subsistema e conseqüentemente do implemento como um todo;

- Simplificação do suporte “U” do subsistema rabiça, composto por três peças, onde substituiu-se o mesmo por uma peça com perfil “U” soldado a chapa de reforço conforme figura 5.3;

1 _{Durante a finalização da fabricação do protótipo realizaram-se algumas melhorias no subsistema rabiça sendo}

para isto cortadas em excesso (engano) o tubo do chassi, impossibilitando a fixação da rabiça. No momento não havia em estoque o tubo do chassi para refazê-lo, utilizando-se assim a rabiça fabricada pela empresa.

Figura 5.3 - Modificação do suporte “U” do subsistema rabiça, eliminando-se as peças “b”, “c” e “d” pela “f” que é soldada a peça “a”.

- Gerou-se um princípio de solução para substituir a barra do gatilho, o conjunto de transmissão de força e o manete, utilizando um mecanismo de acionamento para bicicletas, ou seja, seriam substituídas as peças anteriores por um conjunto de manete e espia que são utilizados em freios de bicicletas. O fator que descartou esta possibilidade foi o custo deste conjunto;

- Ressalta-se a importância de um manual de operações, armazenagem, transporte do implemento para que o mesmo tenha maior vida útil e não seja danificado nestas etapas;

- Como o princípio de funcionamento é relativamente simples, observa-se que a maioria das considerações referem-se aos processos de fabricação, sendo estes os responsáveis pela garantia dos ajustes e tolerâncias nas montagens e, para que as funções das partes da rabiça sejam executadas adequadamente.

Também é possível tirar conclusões importantes com relação ao gráfico de áreas da figura 5.4. Este gráfico permite a visualização total dos resultados do FMEA relacionando a

prioridade entre a ocorrência dos modos de falha e a severidade dos efeitos. A

classificação das três áreas compreende níveis de prioridade alta, média e baixa conforme a figura 5.4. Esta classificação foi atribuída para escores 4 em ocorrências e severidades no limite de área baixa e média, já para os limites das áreas média e alta o escore atribuído foi 8. Verifica-se que grande parte dos pontos que se concentraram na área de alta prioridade são referentes aos processos de fabricação da rabiça.

Pontos como “z23” e “n13” encontrados na área de alta prioridade da figura 5.4, são por exemplo, pontos que refletem no controle de qualidade da fabricação do produto. Para se verificar isto, basta procurar no Apêndice J a tabela J.1 o item “n” da coluna “Ref” correspondente ao modo de falha “vir torta (fornecedor)” e na tabela J.2 o item 13 da coluna “Ref” que corresponde ao efeito “dificultar a fixação ou regulagem” causado possivelmente pela fabricação inadequada.

Figura 5.4 - Gráfico de área do FMEA para o subsistema rabiça.

Tarefa 7.2 - Análise/otimizações estruturais e funcionais

Esta tarefa abordou a análise e otimizações que foram sugeridas nos testes de campo as seguintes melhorias atualizadas no projeto:

- Diminuição de 100 mm na barra suporte “a” que sustenta o disco de corte, conforme ilustração da figura 5.5 antes e depois da alteração;

Figura 5.5 - Ilustração da modificação realizada na haste do disco de corte “a”.

- Aproximação do solo o subsistema dosador e reservatório de semente sendo a altura inicial de 400 mm alterada para 300 mm do solo;

- Modificação das rodas compactadoras, para as quais utilizou-se basicamente as mesmas peças do subsistema anterior, modificando a angulação de trabalho das rodas em seus eixos axiais, tornando-as independentes (um eixo para cada uma) conforme figura 5.6. A melhoria visou aumentar a eficácia do parâmetro de cobertura vegetal no sulco, posterior ao plantio.

antes depois

- Adição de um elemento entre o espaço vago do cinzel de adubo e o cano condutor de adubo conforme figura 5.7, o que antes ocasionava embuchamento durante o plantio; depois Chapas de fechamento antes Espaço vago

Figura 5.7 - Elemento adicionado entre o cinzel de adubo e o cano condutor de adubo.

- Acréscimo de 10 mm no comprimento das agarradeiras das rodas motoras visando diminuir o escorregamento ao solo.

Tarefa 7.3 – Concluir dimensionamentos dos SSC

Como conclusão da tarefa de dimensionamento, destaca-se no Apêndice K, o dimensionamento de peças vitais para o funcionamento do sistema modular, sendo o eixo e os parafusos que fixam as rodas motoras ao eixo. Outro componente vital para o funcionamento do implemento é o chassi, sendo este definido com um diâmetro de 30 mm e parede de 3 mm seguindo recomendações de aplicações em implementos similares segundo WEISS (1998). O restante dos componentes foram estimados de acordo com a experiência e o comportamento durante os testes preliminares em campo.

Tarefa 7.4 – Concluir levantamento/seleção e especificações de materiais dos SSC

Neste momento já estão definidos os materiais bem como, as especificações e custos abordados na tarefa seguinte. Desta forma, será apresentado em um único documento os materiais empregados em cada subsistema, suas especificações e os custos conforme Apêndice L.

Tarefa 7.5 – Concluir/atualizar levantamento de custos dos SSC

No Apêndice L estão os subsistemas listados seguindo a denominação das partes, materiais (especificação), dimensões, comprimento, quantidade e custos. No quadro 5.1 estão representados os custos relacionados aos materiais de cada subsistema. No Capítulo 6 será feita uma análise mais detalhada destes resultados comparando com um implemento similar fabricado pela empresa.

Quadro 5.1 - Custo da matéria prima para cada subsistema.

SUBSISTEMAS CUSTO UNITÁRIO (MATÉRIA PRIMA)

Rabiça R$ 16,03

Rodas Motoras e Disco de Corte R$ 69,38

Chassi R$ 18,88

Cinzel de Adubo R$ 06,97

Cinzel de Semente R$ 06,21

Dosador e Reservatório de Adubo R$ 15,65 Dosador e Reservatório de Semente R$ 21,74

Roda Compactadora R$ 05,89

Engate de Tração R$ 03,81

Escarificador R$ 29,22

Sulcador R$ 12,46

Disco Duplo R$ 25,21