Ministério da Educação
Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
RELATÓRIO ANUAL DE ATIVIDADES
Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
O DEPARTAMENTO
(Área de Mecanização Agrícola).
Durante o período de setembro de 2012 a
O Grupo de Pesquisa “Projeto de Sistemas
setembro de 2013 o Departamento de
Técnicos”,
Engenharia
Mecânica
(DEM)
esteve
engajado em diversas atividades de ensino,
pesquisa e extensão. Estas compreenderam
atividades docentes de graduação e pós
graduação,
incluindo
trabalhos
de
conclusão de curso, iniciação científica e
mestrado, gerando várias publicações. O
presente relatório mostra o resumo de
algumas
atividades
e
a
listagem
da
produção do departamento que ocorreu
durante o período citado.
coordenado
pelo
professor
Leonardo Nabaes Romano (Dr. em Eng.
Mecânica), tem por objetivo promover a
realização
de
pesquisas
de
Iniciação
Científica/Mestrado/Doutorado nas áreas de
Engenharia
Mecânica,
Engenharia
Agrícola, Desenho Industrial e Engenharia
de Produção, e também de participar da
orientação de estágios curriculares de
graduação voltados para a integração do
conhecimento do grupo com empresas de
manufatura de produtos industriais. Os
resultados das pesquisas contribuem para a
melhoria do processo de desenvolvimento
ATIVIDADES
de sistemas técnicos, sejam estas traduzidas
O Centro de Tecnologia da Universidade
em ações tecnológicas-científicas de projeto
Federal de Santa Maria proporciona a
de máquinas propriamente ditas, sejam na
cooperação entre os Departamentos de
sistematização
Engenharia Mecânica, Engenharia Elétrica,
desenvolvimento pelo qual se obtém as
Engenharia Química e Engenharia de
mesmas.
Produção em conjunto também com o
Colégio Técnico Industrial de Santa Maria.
Como
resultado
dos
esforços
dos
professores temos diversos projetos em
diferentes áreas. Além da cooperação entre
Departamentos do Centro de Tecnologia
temos
também
projetos
de
máquinas
agrícolas em conjunto com o Programa de
do
processo
de
Os projetos abrangem basicamente três
linhas de pesquisa: Projeto de máquinas
especiais, foco de projetos de conclusão de
curso
de
graduação
de
Engenharia
Mecânica contando com a atuação do
professor Leandro Costa de Oliveira (Dr.
em Eng. Mecânica); Projeto de máquinas
agrícolas
e
Sistematização
de
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RELATÓRIO ANUAL DE ATIVIDADES
conhecimentos para o projeto de produtos
Como resultado tem-se atualmente os
industriais.
seguintes projetos em andamento:
Com o objetivo de desenvolver e projetar
(i)
um triciclo para uso de deficientes motores
desenvolvimento de produtos: máquinas
com paraplegia, deve-se ressaltar o projeto
agrícolas e outros sistemas técnicos /
de
sistema
metodologias e aplicação. Tem por objetivo
mecânico para tração adaptado à cadeira
desenvolver um modelo de análise de
de rodas. O projeto segue uma metodologia
viabilidade econômica e financeira de
de projeto e produto para, ao final do
projetos de desenvolvimento de máquinas
projeto, validar a concepção de projeto
agrícolas;
desenvolvimento
de
um
através de testes em um protótipo a ser
construído. É coordenado pelo professor
Leonardo Nabaes Romano juntamente com
Estudos
sobre
o
processo
de
(ii) Projeto, construção e validação de um
descascador de mandioca para agricultura
familiar;
Leandro Costa de Oliveira e Mario Eduardo
Santos
Martins
(Dr.
em
Engenharia
Mecânica).
(iii) FMEA de projeto de um equipamento
para a injeção subsuperficial de dejetos
líquidos;
Sendo os projetos de máquinas agrícolas
vinculados a temas de mestrado e de
doutorado e com realização junto ao
Programa de Pós-Graduação em Engenharia
(iv) Modelagem do processo de projeto de
máquinas agrícolas de empresas de pequeno
e médio porte;
Agrícola (área de Mecanização Agrícola),
(v) Projeto um simulador de chuva, para
as atividades são realizadas com o esforço
utilização em pesquisas de persistência de
conjunto de docentes do Departamento de
agrotóxicos e erosão de solos, em campo;
Engenharia Mecânica e do Departamento
(vi) Desenvolvimento de um modelo de
de Engenharia Rural, contando com o apoio
análise
dos Professores Arno Udo Dallmeyer (Dr.
financeira aplicado ao projeto de máquinas
em Agronomia), José Fernando Schlosser
agrícolas;
de
viabilidade
econômica
e
(Dr. em Eng. Agrícola), Reges Durigon (Dr.
em Eng. Agrícola) e Jerson Vanderlei Carús
Guedes (Dr. Ent.).
(vii)
Estudos
sobre
o
processo
de
desenvolvimento de produtos: máquinas
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RELATÓRIO ANUAL DE ATIVIDADES
agrícolas e outros sistemas técnicos /
artigos em periódicos, publicações em
metodologias e aplicação.
livros e apresentações em congressos. Além
Merece destaque também o Projeto de
Desenvolvimento de Propulsores Híbridos
de Baixo Empuxo utilizando Parafina e
Óxido Nitroso como Propelentes. Visa, não
apenas incentivar a pesquisa em combustão
e propulsão híbrida nos estudantes do CT
da
UFSM,
como
também
pretende
incorporar o setor acadêmico local para
trabalho
em
conjunto
com
outras
universidades e instituições de pesquisa já
das pesquisas realizadas, o grupo fornece
apoio às equipes de competição existentes.
O
grupo
tem
como
integrantes
os
professores Mario Eduardo Santos Martins,
Paulo Romeu Moreira Machado, Leonardo
Nabaes Romano e Fernando Mariano Bayer
(MSc. em Eng. Mecânica) do CTISM,
também conta com a participação do
professor Miguel Neves Camargo (Dr. em
Eng. Agrícola).
pioneiras na área espacial. É coordenado
Atualmente entre as pesquisas feitas pelo
por Cesar Addis Valverde Salvador (Dr. em
grupo destacam-se os seguintes projetos:
Engenharia e Tecnologia Espaciais). O
professor Cesar Addis Valverde Salvador
também coordena o estudo das perdas de
carga em diferentes tipos geométricos de
(i) Avaliação do Impacto de Diferentes
Geometrias de Sistemas de Escapamento no
Desempenho e Eficiência de Motores de
Combustão Interna;
tubulações e suas conexões, como projeto
(ii) Caracterização das emissões residuais
de graduação.
de combustão do motor de um Grupo
O
Grupo
de
Pesquisa
em
Motores,
Combustíveis e Emissões (nucleado dentro
do Grupo de Projeto de Sistemas Técnicos),
Gerador de energia elétrica, de imã
permanente e velocidade variável, quando
da utilização do etanol como combustível.
realiza pesquisa e desenvolvimento de
motores,
combustíveis,
processos
alternativos de combustão, tecnologias de
controle de emissões e gerenciamento
eletrônico de motores. Visando eficiência,
redução
de
emissões,
combustíveis
(iii)
Avaliação
Experimental
da
Computacional
e
Influência
da
Concentração de Água no Etanol no
Desempenho de Motores Ciclo Otto;
(iv) A utilização dos protótipos de veículos
alternativos e conceitos inovadores para
econômicos
como
elemento
de
motores, as pesquisas já resultaram em
consolidação da linha de pesquisa de
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RELATÓRIO ANUAL DE ATIVIDADES
projeto de motores de combustão interna no
competição, o que leva a melhorias no
curso de engenharia mecânica.
Fórmula UFSM, Aerodesign e Baja SAE.
Entre os projetos de desenvolvimento,
Destaca-se também a parceria estabelecida
com a empresa AVL por meio do AVL –
destacam-se:
AST University Partnership. O apoio
(i) Desenvolvimento de Motor de Alta
Performance a Etanol Para Competição
Fórmula
SAE
Utilizando
Simulação
Numérica e Validação Experimental;
dado pela AVL através das licenças de
software de simulação dá a oportunidade de
realização
de
diversas
pesquisas
em
motores, permitindo o desenvolvimento
(ii) Auxílio no projeto de um veículo
conjunto dos envolvidos.
monoposto para a competição Formula
SAE;
(iii)
Coordenação,
juntamente
com
a
graduação, do projeto e da fabricação de
pequenos motores de combustão interna,
COMPETIÇÕES
UNIVERSITÁRIAS
- PROJETO FÓRMULA SAE
destacando-se neste ano o projeto de um
motor monocilíndrico de alta performance,
A Equipe Fórmula UFSM é um projeto
de 15kW a 18.000rpm;
extracurricular vinculado ao Departamento
(iv) Motor aeronáutico movido a etanol;
de Engenharia Mecânica, que participa da
Formula SAE, uma competição estudantil
(v) Gerador Síncrono de Imã Permanente
que desafia os acadêmicos a projetar,
com Velocidade Variável Utilizando Motor
construir, testar e competir com um
à Álcool.
protótipo veicular de alto desempenho.
Para isso, os acadêmicos precisam se
PARCERIAS
organizar de forma semelhante à uma
empresa, respeitando prazos de projetos e
As relações do LPST com diferentes
relatórios, hierarquia entre os membros,
empresas são de vital importância para o
além de dedicação, foco e pró-atividade.
desenvolvimento de projetos e pesquisas
pelo grupo. O apoio dado pelas empresas
resulta em patrocínios para as equipes de
No último ano, grandes conquistas foram
alcançadas. No final de 2012, a Equipe
sagrou-se vice-campeã na IX Competição
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SAE Brasil – Petrobras de Formula SAE.
Competição SAE Brasil – Petrobras de
Resultado esse que foi fruto do trabalho
Fórmula SAE, na qual a Equipe irá brigar
realizado no decorrer de 2012 e da
pelo 1º lugar.
dedicação dos integrantes na construção de
um protótipo que foi elogiado pelos juízes e
apresentou
excelente
desempenho
no
- PROJETO SAE BAJA
decorrer das provas das quais participou.
O projeto Baja SAE é um desafio lançado
Como recompensa, a Equipe ganhou o
aos estudantes de engenharia que oferece a
direito
chance
de
representar
o
Brasil
na
aplicar
na
prática
os
conhecimentos adquiridos em sala de aula,
Competição
Formula SAE WEST 2013, em Lincoln,
nos Estados Unidos, no mês de junho. 17
membros, 2 professores orientadores e 1
colaborador
de
da
equipe
foram
os
responsáveis por trazer ao Brasil a 27ª
visando incrementar sua preparação para o
mercado de trabalho. Como uma atividade
extracurricular, trata-se de um projeto que
envolve
quase
todas
as
áreas
de
conhecimento da engenharia mecânica.
competição,
Representado pela Equipe Bombaja, o
consagrando-se assim a 6ª melhor equipe
Projeto SAE Baja da UFSM, participou da
estrangeira.
19ª Competição Baja SAE Brasil, realizada
colocação
geral
na
O aprendizado trazido na bagagem foi
muito grande, e essencial para a construção
do protótipo de 2013, que atende pelo nome
de projeto de FU – 13 (Formula UFSM –
2013). No projeto do novo protótipo,
buscou-se um objetivo principal de redução
de 12% de peso em relação ao anterior.
Para isso, os membros reprojetaram todos
os componentes do veículo.
No momento, o protótipo encontra-se em
fase final de montagem e, dentro de poucos
dias, irá iniciar a fase de testes para a X
na cidade de Piracicaba/SP, com dois
protótipos, BJ-11 e BJ-12. Entre as oitenta e
duas equipes participantes, de cerca de 60
instituições
de
ensino,
a
Bombaja
conquistou a 16ª e a 23ª colocação, além de
se destacar nas provas de aceleração e
velocidade conquistando o segundo lugar,
também houve melhora significativa no
relatório de projeto apresentado.
Houve também a participação na 10ª
Competição Baja SAE Brasil – Etapa
Sul,realizada na cidade de Gravataí/RS,
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onde conquistou a 3ª e a 7ª colocações,
MARTINS, M. E. S. . A combustão por
além da vitória do enduro de resistência.
autoignição controlada CAI/HCCI. Motores
Atualmente
a
equipe
encontra-se
finalizando a construção do novo protótipo,
de Combustão Interna - Volume 1. 1ed.:
Edgard Blucher, 2012, v. 1, p. 431-436.
o BJ-13. Este apresenta inovações em todos
sistemas e na utilização de materiais mais
leves na sua construção como, por exemplo,
fibra de carbono e de aramida, além de
apresentar novos conceitos de suspensão e
transmissão, mais leves e eficientes.
A equipe Bombaja é constituída atualmente
por cerca de 25
Massagardi, Mario A. ; Trolesi, Fernando
C. ; Windlin, Fernando L. ; MARTINS, M.
E. S. ; Trielli, Maurício A. . Sistema de
Injeção para Motores Diesel. Sistema de
Injeção para Motores Diesel. 1ed.São
Paulo: Edgard Blucher, 2012, v. 2, p. 27-45.
não só da Engenharia
Mecânica, mas também dos Cursos de
Engenharia Elétrica, Controle e Automação,
-PERIÓDICOS
além de cursos de Comunicação Social
GONÇALVES,
resultado da nova parceira da equipe com o
Fontoura ; da SILVA, A. D. ; Souza, A. J. ;
curso, através de uma assessoria de
LORINI, Flávio José . Metodologia para
comunicação.
Otimização Automática de Parâmetros de
Marco
Aurélio
da
Usinagem. Maquinas e Metais, v. 48, p. 52,
2012.
PUBLICAÇÕES NO PERÍODO
2012/2013
- LIVROS
PACHECO, A. F. ; MARTINS, M. E. S. ;
Zhao, Hua . NEDC Simulation Of A
Passenger Car With A HCCI Engine:
ROMANO, L. N. . Desenvolvimento de
Máquinas Agrícolas: planejamento, projeto
Emissions And Fuel Consumption Results;
Fuel (Guildford), v. 1, p. 1, 2013.
e produção.. 1. ed. São Paulo: Blucher,
2013. 310p .
REFFATTI, T. ; BRONDANI, L. M. ;
MEURER, A. P. ; ROMANO, L. N. ;
MARTINS, M. E. S. ; MACHADO, P. R.
Ministério da Educação
Universidade Federal de Santa Maria
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RELATÓRIO ANUAL DE ATIVIDADES
M. . Simulation Results of an Ethanol
MARTINS,
Fueled
International
Performance and emissions of a 4-cylinder
Review of Mechanical Engineering (Testo
gasoline engine with Controlled Auto-
Stampato), v. 6, p. 1681-1687, 2012.
Ignition. Journal of the Brazilian Society of
Aircraft
Engine.
Mechanical
MARIO
Sciences
;
Zhao,
and
Hua
.
Engineering
(Impresso), v. 34, p. 436-440, 2012.
NORA, M. D. ; TIBOLA, J. ; SANTOS, L.
F. M. ; MARTINS, M. E. S. ; MACHADO,
P. R. M. ; GRUNDLING, H. A. .
-CONGRESSOS
Simulation and Experimental Results of a
Diesel Engine Operating with Fumigated
Ethanol Fuel. SAE Technical Paper Series,
v. 1, p. 2012-36-0292, 2012.
ROMANO, L. N. ; BERGAMO, R. L. . O
processo de desenvolvimento de máquinas
agrícolas no Rio Grande do Sul: estudo
multicaso em empresas de micro, pequeno e
médio porte. In: Congresso Brasileiro de
PACHECO, A. F. ; TIBOLA, J. ;
Gestão de Desenvolvimento de Produtos,
MACHADO, P. R. M. ; MARTINS, M. E.
2013, Natal, RN. Anais do 9º CBGDP.
S. . The use of a mean value model to
Natal, 2013.
achieve the best efficiency for a variable
speed generator coupled to a Diesel engine.
SAE Technical Paper Series, v. 1, p. 2012-
OLIVEIRA, L. C., WEBER, H. S.;
36-0333, 2012.
Otimização do caminho da ferramenta em
processo de usinagem por revolução de
peça com formato complexo In: 7º COBEF
ROSO, V. R. ; BALLEN, G. ; FROHLICH,
- Congresso Brasileiro de Engenharia de
G. K. ; NORA, M. D. ; MACHADO, P. R.
Fabricação, 2013, Itatiaia-RJ. Anais do 7º
M. ; MARTINS, M. E. S. ; BISOGNO, F.
Congresso Brasileiro de Engenharia da
E. . Combustion analysis of a Diesel engine
Fabricação. , 2013.
using computer simulation. SAE Technical
Paper Series, v. 1, p. 2012-36-0370, 2012.
OLIVEIRA, L. C., SARZI, M. P.; Projeto
de uma dentadora didática de engrenagens
cônicas de dentes retos In: 7º COBEF -
Ministério da Educação
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RELATÓRIO ANUAL DE ATIVIDADES
Congresso Brasileiro de Engenharia de
Fabricação, 2013, Itatiaia-RJ. Anais do 7º
Congresso Brasileiro de Engenharia da
Fabricação. , 2013.
De PARIS, A. A. F. ; Zanatta, R. ; JUST,
M. L. . O Emprego do processo de
soldagem MIG para união de tubos de aço
AISI 4130. In: XXXVIII CONSOLDA -
LANZANOVA, T. D. M. ; MARTINS, M.
E. S. ; VIELMO, H. A. ; SARI, R. ;
MACHADO, Paulo Romeu Moreira . Low
cost
wet
ethanol
challenges.
Fahrzeug-und
In:
fuel:
Aachener
benefits
and
Kolloquium
Motorentechnik,
2012,
Aachen: Herausgeber. Aachen Kolloquium,
2012. v. 1. p. 1429-1454.
Congresso Nacional de Soldagem, 2012,
Ouro Preto, MG. Anais do XXXVIII
CONSOLDA.