Ajustes na plataforma de lançamento

Durante a semana, o time da base fez algumas alterações necessárias objetivando aperfeiçoá-la. São elas:

-A mudança da parte superior da base de uma estrutura cilíndrica para uma estrutura quadrada. Uma vez que a franja de PVC, responsável por travar o movimento do lançador é uma estrutura plana, sendo inviável colocá-la em um cilindro, pois ela poderá entortá-lo ao ponto dele virar um "ovo" e comprometer a estrutura, logo se tivermos uma caixa quadrada ela terá a parede reta e não irá deformar-se;
- A mudança de 4 pernas da base para apenas 3 com intuito de reduzir a utilização de materiais, tornar a estrutura mais leve e proporcionar estabilidade à mesma em um terreno de desnível;
- A mudança do tamanho do palito a ser utilizado, após percebermos que as alturas dos elementos da treliça podem ser maiores que 30 mm, desde que possua elemento de força zero de apoio para evitar flambagem.

Seguem, abaixo, fotos da evolução da perna da plataforma de lançamento (em modelo CAD e em foto real):

Primeiro modelo:

Fonte: própria

Segundo modelo:

Fonte: própria

Terceiro modelo (atual):

Fonte: própria

Análise de materiais

Analisando as tabelas a cima, retiradas da equipe Avalavit, percebeu-se  que o material que apresenta maior resistência (limite de escoamento) e menor densidade foi o palio de churrasco, feito de bambu. logo, sendo o material mais indicado para a plataforma da equipe Rocket. LI

• Empuxo = 250 Mpa

Limite de escoamento é a tensão na qual ocorre o fenômeno de escoamento do material; a tensão é obtida pela expressão:

A tensão cr, que é expressa em megapascal (Mpa), Newton por milímetro quadrado (N/mm²) ou em quilograma por milímetro quadrado (Kg/mm²), é calculada dividindo a força F ou carga aplicada, pela área da secçao inicial da parte util do corpo de prova, S0.

Palito de Churrasco

1 palito de picolé

2 palitos de picolé

Palito Gina

Palito Gaboard

Palito Paraná

Palito Theoto 

Analisando os gráficos percebe-se que o corpo de prova é um material frágil por conta da formação de um “pico” correspondente a tensão máxima que o material resistiu, ou seja, o ponto de ruptura. Nosso grupo escolheu a marca Paraná porque, dentre os que suportaram maior força, foi o que apresentou a maior regularidade.

Relatos do Lançamento Vertical.

No decorrer desta semana o time foguete se empenhou na conclusão do relatório a cerca do lançamento vertical o qual apresentava os resultados para valores de velocidade, deslocamento e aceleração durante todo o trecho propulsionado, obtidos com os parâmetros de propelente do lançamento (quadro 1). Estes resultados foram obtidos a partir do software de análise gráfica dos vídeos realizados, frame por frame, denominado “Tracker”.

Quadro 1: Parâmetros de lançamento.

Lançamento	Pressão (PSI)	Volume de Água (ml)
1	30	400
2	40	400
3	50	400
4	30	500
5	40	500
6	50	500
7	30	600
8	40	600
9	50	600

Fonte: Própria Equipe.

Porém, detectou-se um problema na apreciação das filmagens efetuadas pela equipe, pois estas não capturavam um tamanho de quadro suficiente para segurar todo o trecho propulsionado do foguete, causando assim um déficit nas informações coletados. Contanto, como etapa fundamental para o andamento de todo o projeto, foi decidido por todo o time refazer esses testes.

Para tal foi realizado a confecção de novos foguetes (Imagem 1) seguindo todos os parâmetros efetivados na elaboração dos modelos anteriores.

Imagem 1: Novos foguetes para lançamento.

Fonte: Própria Equipe.

Planeja-se refazer os testes o mais breve possível, para que assim o andamento do projeto possa caminhar sem mais nenhum contratempo.

Pedro Jorge Carvalho Caribé

Estudante de Engenharia Mecânica

Centro Universitário SENAI Cimatec

Estimativas de Possíveis Materiais para a Estrutura Treliçada da Plataforma

Nesta semana o time plataforma, planejou realizar os ensaios mecânicos para os possíveis materiais a serem usados na estrutura treliçada da plataforma. No entanto, devido a motivos externos, não foi possível ser realizada a execução dos testes na data programada, sendo esta reagendada para outro dia, possivelmente na próxima semana.

Contudo, expõe-se aqui nesta postagem, por intermédio da pesquisa e coleta de dados feitos pelos nossos colegas integrantes de equipes da instituição que já executaram este Projeto Integrador no passado, resultados do comportamento mecânico de corpos de provas de materiais a serem testados e analisados por nós, na data em que forem efetivados os ensaios mecânicos para estes materiais:

• Palito de picolé

      Fig. 1 - Ensaio de Tração em Palitos de Picolé - Tensão x Def. Específica. 

      Fonte: http://andromedaengenharia.blogspot.com.br/2014/11/teste-da-tracao-operacao-skyfall.html Everton Silva dos Santos - Equipe ANDRÔMEDA - 2014. Acessado em 15 abr. 2017.

• Palito de Churrasco

                              Fig. 2 - Ensaio de Tração em Palitos de Churrasco.

                              Fonte:http://pi-engenhariamecanica.blogspot.com.br/2016/10/ensaios-mecanicos-material-plataforma.html Equipe AVOLAVIT - 2016. Acessado em 15 abr. 2017

• PVC

    Fig. 3 - Ensaio de Tração em PVC. (Favor clicar para facilitar visualização)

    Fonte: http://verdengenharia.blogspot.com.br/ - Equipe VERDE ENGENHARIA - 2014 (Engenharia de Materiais).

     Acessado em 15 abr. 2017. 

Os testes efetuados por equipes anteriores em seus projetos, exibem uma clara superioridade do PVC em resistência à tração. Porém, através da experiência passada de colegas de curso, é assegurado que os palitos de picolé, embora possuam menor resistência às tensões, mostram-se capazes de arcar com a carga máxima a ser possivelmente alcançada a nível de lançamento de um foguete d'água. Vale ressaltar também que o formato dos palitos de picolé é mais favorável à confecção da estrutura treliçada, além do fato de uma estrutura montada com o PVC por exemplo, ser mais propícia a tornar-se superdimensionada ao final da construção da plataforma.

Finalmente, é necessário que o time execute os próprios ensaios de materiais para poder analisar e escolher o material mais apropriado à construção da base, principalmente no que se refere a uma boa adaptação aos projetos de desenho mecânico da plataforma que estão em curso.

Testes de materiais nos lançamentos

Nessa semana o time foguete se reuniu para fazer mais alguns testes com novos tipos de materiais de foguetes no cone e nas aletas. Além disso, tentamos fazer o máximo de testes com um único foguete pata tirarmos algumas conclusões, com essas investigações. Logo abaixo nas figuras 1 e 2 tabela 1 haverá a  demonstração do resultado do foguete usado nos lançamentos.

                                                Figura 1 - Cone do Foguete

                                                                  Fonte: Própria

                                                 Figura 2 - Foguete após lançamentos

                                                                Fonte: Própria

Concluiu-se que os materiais utilizados no cone teve um comportamento muito positivo, pois suportou mais de nove lançamentos, mesmo com todas as deformações, além das aletas ficarem fixas nos seus devidos lugares, por dois motivos o tipo de material e sua conexão com o corpo do foguete, que utilizamos fita isolante e cola quente.

Segundo Teste de Lançamento Vertical

Ao longo dessa semana a equipe foguete do grupo Equipe Rocket, efetuou mais lançamentos verticais com os protótipos produzidos pela equipe até agora. Os protótipos construídos pela equipe até o momento são feitos com diferentes materiais para testar o comportamento de todos durante o lançamento, a fim de construir um foguete que resista mais aos constantes lançamentos. 

 Vídeo 1: UM DOS LANÇAMENTOS REALIZADOS NA SEMANA

Fonte: Própria Equipe

Através do vídeo acima será calculado a velocidade do foguete com o programa Tracker. As medições no poste servirão como parâmetro para que o programa realize os cálculos, foi marcado com fita adesiva branca em intervalos de 20 cm.

Durante os lançamentos da semana foi observado que as aletas utilizadas até agora que são de capa de caderno vem se soltando facilmente do foguete por conta do modo que a equipe vem colando a aleta no foguete, novos materiais estão sendo providenciados como isopor e papel espuma para fazer novos testes. Também foi percebido que durante o lançamento vertical o foguete não teve muita estabilidade por causa do seu ponto de pressão não estar tão baixo como deveria com isso a equipe decidiu alterar o modelo da aleta de triangular para um "Clipped Delta"- Imagem 1, e também o numero de aletas que estavam sendo utilizadas 4 agora serão utilizadas 3 aletas, tudo isso foi devido o estudo sobre isso.

                                                   Imagem 1: TIPOS DE ALETA

Fonte: http://www.nakka-rocketry.net/

Avanços da plataforma

   Esta semana o time da base da equipe Rocket fez um primeiro esboço da base final, em CAD 3D. Este esboço teve como inspiração um tripé de câmera fotográfica e a já desenvolvida plataforma de lançamento da equipe Avolavit.

       Imagem 1: Modelo CAD 3D da Plataforma da equipe Rocket.

Fonte: própria

    Imagem 2: Tripé de câmera

Fonte: própria

      Imagem 3: Plataforma da equipe Avolavit.

  Fonte: Disponível em < https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiJ5b4DPP0rVdXrL0grgHDfQloaxhm7L5LRgtaOSpweycjKJAEvvw8S1JGY-5glVNZajM0co1VpcNpPsD4-cTBSQgYjc98j9LwqvIF0HFzpN_lgIi25By8K19ytiQvcMEpfefnosb6Sqa92/s1600/20161127_175217.jpg>

   Também ficou definido a fonte de inspiração do segundo esboço da base. Será de um tripé de apoio de arma. Visto que este é submetido a intensos “coices” dos tiros, precisando resistir aos mesmos e movimentar o mínimo possível a cada impacto. O que reflete os mesmos fatores que estão sendo buscados pela equipe Rocket em sua base.

     Imagem 4: Tripé de arma

                 Fonte: Disponível em:<http://www.45thdivision.org/Pictures/General_Knowlege/combatload/Browning_LMG_M1919A4.jpg>

   O cálculo estrutural será feito em ambas as bases e simulações em computador, garantindo, assim, informações suficientes para analisarmos qual terá o melhor desempenho e assim definindo a geometria final.

Lançamento dos foguetes

Nesta semana, foi feito o primeiro lançamento vertical, na qual foi feito com a presença de todos os integrantes. Este lançamento teve como objetivo analisar o comportamento dos materiais dos foguetes durante o voo. para isso foi definido como parâmetros de pressão e volume de água, os seguintes valores. para a pressão foi definido 40,50 e 60 PSI, Enquanto que para volume foi definido 300, 400 e 500 ml.

Após isto, percebeu que o foguete feito com o cone de classificador teve pouco duração uma vez que, após alguns lançamentos, o material na resistiu ao impacto contra o chão e acabou quebrando. Como pode ser visto a seguir, disposto na imagem 1:

Imagem 1: fratura no bico do foguete

Além deste foguete, foi lançado o foguete com o cone de folha de raio-x, e foi percebido que apesar do material ser flexível, é mais resistente do que o classificador, pois ao se chocar contra o chão, não fraturava facilmente. 

Seleção de materiais da plataforma

   Durante a semana, o time da base, através de pesquisas, decidiu quais serão os possíveis materiais utilizados na confecção da plataforma, são eles: palito de picolé e palito de bambu.

   Considerando-se a tarefa de construir uma plataforma de estrutura treliçada, que seja capaz de suportar solicitações de tensão e compressão, a escolha correta do material a ser utilizado é de suma importância. Seguem, abaixo, os dados coletados dos materiais supracitados: 

        Palito de picolé: 

   O palito de picolé é um material leve, cujo módulo de elasticidade da madeira é de 7350 MPa e suas dimensões são de aproximadamente 115 mm de comprimento, 2 mm de espessura e 8,4 mm de largura. Resiste à tração de 90 kgf ou 882,9 N e compressão de 4,9 kgf ou 48,07 N, considerando-se um palito de 110 mm de comprimento. Já a resistência à compressão de uma composição formada por dois palitos de 110 mm é de 27 kgf ou 264,87 N. E as juntas para as barras deverão ser feitas com emenda por superposição de palitos. 

   Seu preço, em média, é de R$2,70 em embalagens com 100 unidades.

                             
Fonte: Disponível em <https://m.extra.com.br/#/produto/2052586/detalhe?sku=4808021>
                 
        Palito de bambu: 

   Esta é considerada por nós a opção com maior potencial. O preço, em média, de um pacote com 1000 unidades de palitos de 30 cm é de R$55,40. Sabe-se que sua resistência é alta, o módulo de elasticidade da madeira do palito é de 3500 MPa, sua tensão de ruptura é de 35 MPa, seu diâmetro médio é de 3,5 mm e o peso médio de cada palito é de 1,375 g. Além de versátil, o bambu é 30% mais leve que as madeiras de lei, sendo, também, um material altamente sustentável. 

                               

        Fonte: Disponível em <https://m.extra.com.br/#/produto/4091353/detalhe?sku=7459069>

   Diante das informações colhidas, serão realizados ensaios de tração e compressão dos materiais e após analise dos resultados, faremos a definição final do material que utilizaremos na construção da plataforma.