TCC - Engenharia Mecânica (UACSA)
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Item Aplicação de técnicas de controle em sistemas de refrigeração de compressão de vapor(2025-03-20) Garcia, João Vitor Oliveira; Martins, Weliton Soares; http://lattes.cnpq.br/9333618261815257; https://lattes.cnpq.br/1187095552268621A refrigeração de ambientes tem sido uma área de interesse da humanidade desde os seus primórdios. Nesse contexto, sua aplicação é essencial nos setores industrial, comercial e residencial, destacando-se pela importância na conservação de produtos e alimentos, e na climatização de ambientes. No entanto, o alto consumo de energia desses sistemas é uma preocupação generalizada. Os sistemas de Aquecimento, ventilação e Ar-Condicionado (AVAC) são responsáveis por uma parcela significativa do consumo energético em residências, podendo representar até 60% da energia utilizada. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo aumentar a eficiência desses sistemas por meio de técnicas de controle. Para tal, foi desenvolvido uma modelo matemática e simulações numéricas de um sistema de refrigeração por compressão de vapor, no qual foram implementados dois tipos de controladores: o sistema de controle Liga/Desliga (ON/OFF), usando na maioria dos sistemas de refrigeração e um sistema de controle PID (Proporcional-Integral-Derivativo). Na modelagem, considerou-se sete volumes de controle, obtendo-se um conjunto de equações diferenciais que governam a dinâmica do sistema. Foram realizadas três simulações para avaliar o comportamento do sistema em regime transiente: (1) simulação isolada de cada volumes de controle, (2) simulação com interação entre os volumes e (3) simulação com a aplicação das técnicas de controle. Os resultados demonstraram que o controlador PID é eficiente na regulação de variáveis críticas, como temperatura e pressão, promovendo maior estabilidade operacional e redução do consumo de energia. Por outro lado, o controlador ON/OFF apresentou um aumento de 36% no consumo energético em relação ao PID, além de provocar oscilações no compressor, reduzindo significativamente sua vida útil. Conclui-se que a aplicação de técnicas de controle inteligente, como o controlador PID, em sistemas de refrigeração proporciona benefícios concretos, incluindo maior eficiência energética, menor impacto ambiental e redução de custos operacionais, contribuindo para soluções mais sustentáveis na área.Item Reciclagem de catalisadores automotivos para produção de hidrogênio(2024-09-25) Dornellas, Luiz Felipe Araujo; Simões, Thiago Araujo; http://lattes.cnpq.br/7903824177570749; http://lattes.cnpq.br/1062988248825845A descarbonização é o processo de redução de emissões de carbono na atmosfera. Seu objetivo é alcançar uma economia global com emissões reduzidas para conseguir a neutralidade climática através da transição energética. O hidrogênio verde tem surgido como um vetor alternativo de energia com zero pegada de carbono. Sendo ele produzido através de eletrolise da água, necessita de eletrodos nobres como Ru, Pt e Ir para produzir H2 consumindo um mínimo de energia. Por serem metais nobres e escassos na natureza, vários trabalhos têm buscado melhorias materiais para eletrodos mais baratos. Estratégias como aumento do número de sites ativos e dopagens tem sido usado com frequência para produzir eletrocatalisadores. Os catalisadores automotivos são confeccionados com metais preciosos, e sua reciclagem para utilização como eletrodos pode ser viabilizada com tratamentos eletroquímicos e mecanoquímicos. Neste relatório, pulverizamos os catalizadores automotivos em tamanho micrométrico e analisamos morfológica e quimicamente. Mostramos aqui regiões com até 10% de Pt no catalisador, tornando-o então um promissor catalisador para produção de H2. Desta forma, produzimos um eletrodo de catalisador automotivo utilizando uma base de espuma níquel, que será testado nos próximos ensaios medindo suas características e fazendo comparações em relação ao necessário para produção de H2.Item Implementação da metodologia 5S no laboratório de instrumentação, automação e controle da Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho – UACSA(2025-03-21) Cruz, Rafaella Eduarda Gama; Manuel, João Baptista; https://lattes.cnpq.br/4875282407783258; https://lattes.cnpq.br/9848789258675530A metodologia 5S, originada na cultura japonesa, baseia se em cinco sensos: Seiri (utilização), Seiton (organização), Seiso (limpeza), Seiketsu (padronização) e Shitsuke (disciplina). Inicialmente aplicada na indústria, ela se expandiu para diversos contextos, como ambientes educacionais, administrativos e até mesmo pessoais. Este trabalho teve como objetivo a aplicação da metodologia 5S para otimizar a gestão do laboratório de Instrumentação, Automação e Controle (LIAC) da Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho – UACSA, visando otimizar a gestão do espaço e melhorar os processos operacionais. O estudo seguiu etapas estruturadas: diagnóstico do laboratório utilizando registros fotográficos e checklist, planejamento das ações para cada senso e implementação prática das melhorias. As intervenções incluíram eliminação de materiais desnecessários, reorganização de itens com identificação adequada, criação de rotinas de limpeza e adoção de práticas padronizadas e disciplinadas. A avaliação dos resultados revelou avanços significativos, como a redução de desperdícios, aumento da eficiência operacional e melhoria geral na funcionalidade do espaço. Este trabalho não apenas contribuiu para a otimização do laboratório, mas também reforça a aplicabilidade do 5S em ambientes educacionais, oferecendo um modelo replicável para outros contextos institucionais.Item Análise do emprego da refrigeração de alimentos no Brasil(2025-02-24) Silva, Adriel Mancilha da; Silva, Rogério Soares da; http://lattes.cnpq.br/5570338185824272; https://lattes.cnpq.br/0472374909656570Este trabalho analisa a importância da refrigeração na conservação de alimentos em face do aumento populacional e da demanda crescente por alimentos. Discute-se a evolução das técnicas de armazenamento, práticas inovadoras, destacando a refrigeração como essencial para garantir a segurança alimentar. Desafios como o impacto ambiental e a acessibilidade são abordados, assim como oportunidades para desenvolver tecnologias sustentáveis. Em última análise, o objetivo é promover a segurança alimentar, reduzir o desperdício e avançar em direção à sustentabilidade na refrigeração de alimentos.Item Simulação numérica de uma prótese transtibial do tipo flex para corrida(2024-09-27) Barbosa, Jéssica Natália da Silva; Lins, Erb Ferreira; Oliveira, Edilma Pereira; http://lattes.cnpq.br/5272283698536321; http://lattes.cnpq.br/2366259555737290Prostheses play an essential role in the recovery of autonomy in amputees, allowing the practice of physical exercises essential for physical and mental health. This study analyzed the structural behavior and blade optimization of a flex-type transtibial prosthesis, considering the biomechanics of human gait and the reaction forces of the ground during running. The methodology adopted involved the three-dimensional modeling of the prosthesis, the structural analysis through the finite element method and the optimization through a correlation analysis of dimensional parameters to minimize the stresses on the prosthesis. The results showed that the maximum equivalent stress in the model optimized by the applied methodology showed a reduction of 24.73% in relation to the reference model. The methodology presented allows the construction of prostheses with geometric constraints that simultaneously minimize engineering requirements.Item Levantamento da liberdade de operação atual de biodigestores domésticos no Brasil(2024-05-22) Santos, Damerson Vinícius Santana dos; Centeno González, Felipe Orlando; http://lattes.cnpq.br/9688427609049172; http://lattes.cnpq.br/0844925584480221The population growth along with economic development has increased waste Production, however, waste treatment methods have not evolved at the same pace. Due to the high demand for waste treatment from households nowadays, biodigesters are becoming increasingly relevant as a potential technology capable of proper treatment, in addition to generating biogas and biofertilizer as by-products. However, this knowledge is still limited, so a survey of domestic biodigester models capable of meeting these demands is essential to disseminate this technology to the public. Therefore, the present work aims to survey the operational freedom of domestic biodigester models and the state of the art in this area, classify the researched models, and review patent research mechanisms. For this purpose, a study was conducted on search techniques used to apply appropriate filters, thereby reducing the amount of information and focusing on the subject at hand. Subsequently, an approach to the types of searches made in patent databases was conducted to reduce the number of patents and focus only on domestic biodigester models. Based on the research methods, a diverse set of domestic biodigester models was found, designed to meet the needs of both small households, as exemplified by the HomeBiogas model, and the requirements of a community of 100 people, as in the case of the Plug Flow model. It was observed that operational freedom varies depending on the information source, with scientific research having greater operational freedom and patent models having less. The combination of this knowledge resulted in the proposition of potential solutions for the treatment of waste produced in households, playing an important role in promoting sustainable practices and advancing environmental and social development.Item Estruturação e implementação do planejamento e controle de manutenção em uma indústria de ração animal(2024-02-27) Souza, Matheus Victor Rêgo de; Moura, Alexandre Douglas Araújo de; http://lattes.cnpq.br/3602476790054326; http://lattes.cnpq.br/5282063337624711The production of animal feed is an intricate activity that demands the implementation of efficient and effective processes. To achieve this objective, it is crucial to properly maintain the assets involved, aiming to increase the reliability, availability and quality of products, in addition to reducing costs. In this context, this work proposed to present the structuring and implementation of Maintenance Planning and Control (PCM) in an animal feed factory. The process began with a comprehensive study of the plant, its processes and machinery. The literature consulted provided essential information that was applied consistently and aligned with the company's specific needs and reality. Additionally, data relating to the first 14 months of maintenance planning and control operation were analyzed. During this analysis, crucial indicators were examined, such as the number of work orders (corrective, preventive, lubrication), MTBF (mean time between failures ) and MTTR (mean time to repair). This approach enabled an in-depth understanding of the current status of the plant and its assets, providing valuable insights to continually improve production and maintenance processes. Keyword: planning; control; maintenance; availability.Item Desenvolvimento de Plano de Gerenciamento de Riscos Ocupacionais para oficina mecânica da Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho- UACSA(2024-09-19) Silva, Esterfhanyé Rayani da; Silva, Karla Alves da; Degiorgi, Sérgio Vladimir Barreiro; http://lattes.cnpq.br/7323495611053601; https://lattes.cnpq.br/6261877082189807; https://lattes.cnpq.br/8467737579132524Health and safety are fundamental in any work environment, including mechanical workshops in educational institutions. This study developed a Risk Management Plan (RMP) specifically for the mechanical workshop at the Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho (UACSA), Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). The goal was to create an RMP tailored to the workshop's conditions and needs, based on a detailed analysis of occupational and environmental risks, which included risk identification and analysis through in situ research, organizational research, and equipment manual analysis. Using this information, a risk inventory was developed, classifying risks by probability and severity. The action plan employs the 5S methodology to enhance organization and efficiency in the work environment, with corrective and preventive actions and criteria to assess the effectiveness of the implemented interventions. The development and implementation of this plan aim not only to meet regulatory requirements but also to improve safety and operational efficiency in the workshop. It is expected that the proposed measures will contribute to a safer work environment, reduce accident-related costs, and strengthen the institution's image.Item Desenvolvimento de um aplicativo para gestão de treinamentos do time de manutenção em uma indústria metalúrgica do Polo Industrial de SUAPE – Cabo de Santo Agostinho(2024-09-24) Santos, Gustavo Felix dos; Silva, Karla Carolina Alves da; http://lattes.cnpq.br/6261877082189807; http://lattes.cnpq.br/1876824907649818This work presents the development of an application designed to complement traditional training management methods within an organization. The application, developed on the PowerApps platform using a Low Code approach, aims to facilitate the monitoring and management of employee training in the maintenance department of a company located in the Suape industrial complex, Cabo de Santo Agostinho. Its main objective is to provide a digital platform that allows the verification of the training status of maintenance technicians, identifying those in "Attention", "Expired," and/or "OK" status. Traditionally, this data has been managed manually, a time-consuming and error-prone process. The transition to a digital system ensures data accuracy, reduces the time required to access and update information, and improves the overall efficiency of the department's activity scheduling process. During the testing phase, conducted between January and august 2024, comparative data was gathered on the training consultation process before and after the application's implementation. Preliminary results indicated a significant improvement in the efficiency and productivity of the maintenance department, comparable to other projects that have utilized PowerApps as a quick and cost-effective solution.Item Análise de tensões em flanges eólicos utilizando ferramentas CAE(2024-03-07) Inocencio, Igor Guilerme Neri; Lins, Erb Ferreira; http://lattes.cnpq.br/5272283698536321; https://lattes.cnpq.br/4975371866385642The growth demand for energy power and the use of wind technology to generate it is a current trend on today worldwide. Seeking to better understand the behavior of a crucial structural component of wind turbines, the present study employs the finite element method to examine stress distribution in the wind tower flange under operational loads conditions without wind action and under extreme wind speeds as speciefied by the International Electrotechnical Commission (IEC). The results highlight stress concentration areas and identify potential susceptibility to fatigue failure, while also assessing the impact of these loads on the structure's integrity. Finite element analysis reveals stress distributions in the flange, with higher concentration susceptibility identified in external regions. The values obtained from this analysis, applied to a fatigue analysis, demonstrate that the flange's safety factors are high for the magnitudes of stresses encountered.