sábado, 24 de abril de 2010

Eletricidade

Eletricidade Básica – Conceitos e Definições.

   Embora o fenômeno da eletricidade fosse conhecido há muito tempo a sua aplicação se dá apenas após a compreensão do átomo, fato que começou a ser estudado só a partir do século XIX. O desenvolvimento de métodos de pesquisa desvenda a estrutura do átomo, e sabido então que ele é formado por prótons, neutros e eletros, os prótons e neutros formam o núcleo e o elétron a eletrosfera, que gira em torno do núcleo, sendo ela composta de níveis de energia.

   A eletricidade é então a parte da física que estuda os fenômenos que envolvem o comportamento das cargas elétricas, estudos mostram que o comportamento dos prótons e elétrons são opostos, convencionou-se então que o próton ter carga elétrica positiva e o elétron carga elétrica negativa, observou-se que quando um átomo esta carregado positivamente e o outro negativamente há uma interação entre eles, fato que não ocorre quando eles estão com mesma carga, concluiu-se então que cargas de sinais iguais se repelem e cargas de sinais diferentes se atraem.

   Coulomb, um estudioso do fenômeno estabeleceu a lei matemática pela qual podemos calcular a intensidade da força de interação entre cargas elétricas, o postulado diz o seguinte: A intensidade da força elétrica entre dois corpos é diretamente proporcional ao produto da quantidade de carga elétrica de cada carga e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.

As matérias quanto ao comportamento elétrico podem ser classificadas em: condutores, semicondutores e isolantes.

 Condutores – são aqueles em que as cargas elétricas possuem liberdade de movimento, os elétrons estão mais livres do núcleo.

   Isolantes – opostos aos condutores, os elétrons estão ligados mais fortemente ao núcleo sendo de difícil liberação.

   Semicondutores – são materiais de comportamento intermediário entre condutores e isolantes, sendo empregado em condições especificas.

   Sendo ligado em um condutor a uma fonte de tensão irá circular uma corrente, George Ohm verificou que se fosse variada a tensão a corrente elétrica também variaria, estabelecendo a Lei que recebeu o seu nome, que é uma relação linear, ou seja, ao dobrar a tenção no mesmo condutor (com uma determinada resistência) a corrente também dobrará na mesma proporção.

Tudo isso e muito mais pode ser conferido nas apostilas.

quinta-feira, 22 de abril de 2010

Apostilas de Robótica

Leis da Robótica

Uma das áreas mais fascinante da automação, a Robótica vem de encontro aos anceios da sociedade, em sua origem, a palavra robô deriva de robota, termo eslavo que significa trabalho escravo, o conceito de robot ou servo do homem tem chamado muito a atenção de entusiastas do assunto e em 1950, Isaac Asimov definiu o que conhecemos hoje as Leis da Robótica, são elas:

1ª Lei – Um robot não pode maltratar um ser humano, ou pela sua passividade deixar que um ser humano seja maltratado.

2ª Lei - Um robot deve obedecer às ordens dadas por um ser humano, excepto se entrarem em conflito com a 1ª Lei.

3ª Lei – Um robot deve proteger a própria existência desde que essa protecção não entre em conflito com a 1ª Lei e a 2ª Lei.

Há varias definições que descrevem o que e a robótica industrial, dentre elas podemos citar as seguintes.

Um dispositivo programável que seja projetado para manipular e transportar peças, objetos e ferramentas. Brithish Robot Association, (BRA).

Dispositivo multifuncional, programável para realizar uma serie de tarefas, dedicados a automação das atividades de um ambiente CIM. Robot Institute of America, (RIA).

Robótica e a disciplina que envolve. a) o projeto, construção, controle e programação de robots; o uso de robots para resolver problemas; c) o estudo dos processos de controle, sensores e algoritmos usados em humanos, animais e maquinas, e; d) aplicação destes processos de controle e destes algoritmos para projeto de robots. McKerrol.

Robótica esta intimamente ligada a novos conhecimentos, em especial a mecatrônica, tecnologia que trata simultaneamente mecânica, eletrônica, controle e processamento de informações em máquinas e equipamentos.

Uma apostila muito interesante na área acadêmica é utilizada na Universidade Braz Cubas para os cursos de Engenharia Mecânica e Engenharia de Controle e Automação, intitulada apostila de Robótica, do professor Valdemir Carraras, é uma boa introdução ao assunto, abordando os seguintes temas: Automação da Produção,Fundamentos da Tecnológia dos Rôbos, Cinemática e Dinâmica dos Manipuladores, Notação de Danavit-Hartenberg, dentre outros temas.

Engenharia de Controle e Automação

A Engenharia de Controle e Automação é parte integrante da sociedade moderna, seu desenvolvimento deu-se com o advento da computação, da microeletrônica e componentes com altas capacidades de processamento (microprocessadores), advinda da competitividade entre as organizações globalizadas, onde a inovação tecnológica passou a ser tratada como estratégia para participação no mercado, uma busca incessante pela qualidade e pela produtividade, racionalização dos recursos, com manufaturas mais enxutas e flexíveis, para atendimento a clientes cada vez mais exigentes.

Surgiu da necessidade que o ser humano buscava para substituir trabalhos manuais, perigosos, repetitivos, por trabalhos seguros que lhe garantiam maior rapidez e produtividade. Com isso a automação ganha impulso, podemos verificar atualmente em qualquer canto, em nossa residência, no comércio, na indústria, nas telecomunicações, na exploração espacial, e em muitos outros lugares.

Com a Automação e Controle podemos mover equipamento como grande precisão, em controlar equipamentos a longas distâncias, em programar robôs para trabalharem em ambiente insalubre onde o ser humano não poderia entrar, podemos controlar aviões, navios, naves espaciais, nas indústrias podem controlar as mais diversas variáveis de processo.

Os computadores são partes integrantes da Engenharia de Controle e Automação, são eles que recebem as informações do ambiente, planta, processam os dados e realizam o gerenciamento do controle da saída, executam as mais diversas equações matemáticas para gerar um resultado esperado. Em um sistema mais complexo, existem inúmeros subsistemas interligados para execução do controle.

A Automação e Controle esta dentro de nossas residências também, em eletrodomésticos, como simplesmente na execução da lavagem de roupa dentro da máquina ou em controle de temperatura, em sistemas mais modernos controlando a luminosidade de nossa casa.

Um sistema é a interação de elementos que trabalham para alcançar um objetivo. Na automação esses sistemas recebem informações, por meios de sensores, processam digitalmente, e fornecem uma saída por meio de atuadores, executando o controle.

O profissional percorre inúmeras áreas do conhecimento, na eletrônica, computação, mecânica, podendo trabalhar em projetos, em manutenção, trata-se de um profissional versátil com conhecimento multidisciplinar.

O curso também recebe a denominação de Engenharia de Controle e Automação (Mecatrônica), estando intimamente relacionado ao conceito de mecatrônica. Segundo o Comitê Assessor para Pesquisa e Desenvolvimento Industrial da Comunicação Européia (IRDAC) "Mecatrônica é a integração sinergética da engenharia mecânica com a eletrônica e o controle inteligenta por computador no projeto de processo e de manufatura de produto".

Automação inicio-se com a substituição do trabalho humano por máquinas, ou com minima interferência, atráves de controles ou mecanismos inteligentes. Ela esta intimamente ligada pela instrumentação ao controle discreto e continuo, ou seja controle regulatório ou lógico.

Podemos afirmar que estamos em uma nova era, a da informação, nada nunca foi tão rapido quanto a velocidade que a globalização da a comunicação, onde a evolução tecnologica afeta toda a sociedade, a riqueza de uma nação não é medida mais em bens fisicos, mais em seus conhecimento, destacando a capacidade inovadora que possue, a automação surge nesse meio, como uma inovação fugindo aos padroes tardicionais da engenharia, e integrando as mais diversas areas, propondo respostas mais criativas e sustentaveis ao mundo em que vivemos.

O profissional que atende essas novas exigências é conhecido como engenheiro de controle e automação, ele projeta e opera equipamentos utilizados nos processos automatizados de indústrias em geral, além de fazer sua manutenção, atuando nos setores automobilísticos, químico, petroquímico, alimentos, embalagens, eletro-eletrônicos, tecnologia da informação (TI), dentre outros. Ocupa-se do gerenciamento, supervisão e execução de projetos de automação industrial e comercial. É o responsável pela programação das máquinas e pela adaptação de softwares aos processos industriais. Em empresas que já estão automatizadas, redimensiona, opera e mantém os sistemas e equipamentos já instalados. Outro setor que o engenheiro de automação e controle pode atuar é em automação residencial, atualmente um mercado em expansão. Pode atuar também na indústria médica em hospitais públicos e privados, gerenciando projetos de automação, adaptando software aos processos.

Como em todas as engenharias, é estudado inicialmente, cálculos, física, química e muita informática, dando base ao curso. O aluno também vê no início, programação, lógica digital, estatística. Posteriormente as disciplinas de engenharia mecânica, eletrônica e computação. Em mecânica, você estuda termodinâmica, hidráulica e pneumática, elementos de máquinas e processos químicos, metalúrgicos e automotivos, entre outros. Em eletrônica estão matérias como eletrônica analógica e digital e na área de computação, aulas de estrutura de dados e sistemas de informação. Também há disciplinas integrativas, entre elas projetos de máquinas e integração da manufatura por computador. Nas atividades em laboratório, o aluno aprende a desenvolver, a projetar, a analisar e a controlar máquinas operadas eletronicamente. O estágio é obrigatório, assim como o trabalho de conclusão de curso.

sexta-feira, 16 de abril de 2010

Engenharia Mecânica

Engenharia Mecânica



Utilizando de conhecimentos de cinemática, dinâmica, materiais, termodinâmica, energia, fluidos, acústica, métodos de projetos, metrologia, processos de fabricações, entre outras, a Engenharia Mecânica desenvolve e projeta máquinas, equipamentos, veículos, sistemas de aquecimento e de refrigeração e ferramentas específicas da indústria mecânica.

O Engenheiro Mecânico pode atuar em todos os setores industriais, principalmente as de atividades mecânicas, tais como: montadoras de veículos e autopeças, indústrias de construção de máquinas e equipamentos, indústria naval, aeronáutica, petroquímica, informática, serviços, assistência técnica, etc. desempenhado funções técnicas, coordenação, supervisão, gerenciamento, projetos, produção, controle, vendas, ensino, pesquisa, dentre outras.

Não podemos imaginar nossa vida sem o auxilio de máquinas, em todo setor ela esta envolvida, seja no transporte, na geração de energia, produção de materiais, etc. O engenheiro mecânico é o profissional qualificado, habilitado para projetar, construir, realizar manutenção e operação todo tipo de máquinas, equipamentos, instalações de sistemas mecânicos. O objetivo do curso de Engenharia Mecânica então é formar estas pessoas para atender a necessidade da indústria moderna.

Durante os dois primeiro anos do curso, o aluno estuda as disciplinas básicas, inerentes aos cursos de engenharia, envolvendo Cálculos, Física, Química, Computação, Álgebra, posteriormente, adentram ao mundo da mecânica, com as matérias especificas, Mecânica dos Solidos, Mecânica dos Fluidos, Termodinâmicas, Hidráulica, Pneumática, Processos de Fabricação, Desenhos e Projetos de Máquinas, Resistências dos Materiais, dentre outras, além de diversos laboratórios de aulas práticas, no último estágio do curso, o aluno é convocado a colocar em prática todo conhecimento adquirido, seja através do estágio supervisionado, ou no desenvolvimento do trabalho para conclusão do curso (TCC).

O estudante de engenharia deve ter facilidade para cálculos, interesse pelo conhecimento científico, raciocínio abstrato, facilidade para resolução de problema de natureza física. É indispensável o domínio de idiomas e de informática, a atualização constante na área de tecnologia, especializações, valoriza o currículo do profissional.

O setor que mais emprega o engenheiro mecânico atualmente é a indústria, sejam em montadoras de automóveis, autopeças, petroquímicas, metal-mecânica, naval, aeronáutica, etc. No entanto, empresas de serviços de manutenção, consultorias, comércio, também absolvem esta mão de obra, ele também pode atuar como profissional liberal.