Desenvolvimento e otimização dos sistemas de acionamento de uma máquina de lançamento de bolas de futebol

Abstract

O presente projeto, elaborado no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica, dá continuidade ao trabalho realizado na dissertação intitulada "Desenvolvimento de um sistema de monitorização e controlo para máquina de lançamento de bolas de futebol" realizada por Diogo Filipe de Almeida Nunes em 2020 e no projeto de automação "Monitorização e controlo de uma máquina de lançamento de bolas de futebol" de Luís Paulo Mendes Dias. No projeto retratado neste documento foi possível perceber quais as novas tecnologias presentes futebol e quais são os lançadores de bolas atuais e relevantes existentes no mercado. A importância deste projeto debruça-se na conclusão do protótipo α de um lançador de bolas de futebol com 3 graus de liberdade, capaz de ser atuado remotamente e cadenciar lançamentos. Para isso começou por se averiguar quais as principais falhas existentes no primeiro protótipo através da utilização da Análise de Modo de Falhas (FMEA) e, partindo desta análise, melhorar o projeto mecânico anteriormente realizado. Foram propostas soluções para os diversos problemas encontrados. Com a utilização do software SolidWorks, foi desenvolvido o desenho tridimensional dos vários componentes do lançador de bolas, o desenho técnico com as respetivas tolerâncias e a renderização do protótipo final. Foram, ainda, redimensionados alguns sistemas da máquina para que esta se adequasse às suas novas caraterísticas. Ainda se escolheu, dimensionou e fabricou os componentes anteriormente projetados, resultando na montagem final da máquina. Por fim, foram feitos alguns testes na máquina para verificar que esta se encontra funcional.

This project, developed within the scope of the Integrated Master’s Degree in Mechanical Engineering, continues the work carried out in the dissertation entitled "Development of a monitoring and control system for a football ball launching machine" conducted by Diogo Filipe de Almeida Nunes in 2020 and in the automation project "Monitoring and control of a football ball launching machine" by Luís Paulo Mendes Dias. In the project presented in this document, it was possible to understand the new technologies in football and the current relevant ball launchers available in the market. The importance of this project focuses on the completion of the α prototype of a football ball launcher with 3 degrees of freedom, capable of remote operation and scheduling launches. To achieve this, we began by identifying the main flaws in the first prototype through the use of Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) and, based on this analysis, improving the previously designed mechanical project. Solutions were proposed for the various problems encountered. Using SolidWorks software, the three-dimensional design of the various components of the ball launcher, technical drawings with the respective tolerances, and the rendering of the final prototype were developed. Additionally, some machine systems were resized to adapt to their new features. Furthermore, the previously designed components were selected, sized, and manufactured, resulting in the final assembly of the machine. Finally, some tests were conducted on the machine to ensure that it is functional.