ENG TÉCNICAS DE REPRESENTAÇÕES INSDUSTRIAIS

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1 Universidade Federal de Espírito Santo Centro de Ciências Agrárias Departamento de Engenharia Rural Alto Universitário, s/nº - Cx Postal 16, Guararema Alegre-ES ENG TÉCNICAS DE REPRESENTAÇÕES INSDUSTRIAIS Prof. Marcos Oliveira de Paula Versão 01 FEVEREIRO, 2010 Alegre ES

2 Índice 1. Introdução O Desenho Técnico e a Engenharia Materiais e instrumentos utilizados nos desenhos Através da prancheta Prancheta Régua-tê / Régua Paralela Esquadros Compasso Escalímetro Régua Folhas Lápis e Lapiseira Borracha Através de computador Classificação e apresentação dos desenhos técnicos Quanto aos aspecto geométrico Desenho projetivo Desenho não-projetivo Quanto ao grau de elaboração Quanto ao grau de pormenorização: Quanto ao material empregado: Quanto à técnica de execução: Quanto ao modo de obtenção: Padronização do Desenho Técnico Normas da ABNT NBR Desenho Técnico Norma Geral NBR Folha de Desenho Lay-Out e Dimensões NBR Apresentação da Folha para Desenho Técnico NBR Desenho Técnico Dobramento de Cópias NBR 8402 Execução de Caracteres para Escrita em Desenhos Técnicos NBR 8403 Aplicação de Linhas em Desenhos Tipos de Linhas Larguras das Linhas Tipos de lápis Espessura da Linha Tipos de Linhas Cores NBR 8196 Desenho Técnico Emprego de Escalas Tipos Escala Numérica: Escala Gráfica NBR10126 Cotagem em Desenho Técnico Desenho da cota Princípios Gerais: Aplicando uma cota Hábitos a serem evitados: Projeção Ortogonal

3 5.1. Diedros Projeção ortográfica do ponto Projeção ortográfica do segmento de reta Projeção ortográfica do retângulo Projeção ortográfica dos sólidos geométricos Projeções ortogonais pelo 1ºDiedro Escolha das Vistas Projeções ortogonais pelo 3ºDiedro Cortes e Representações Convencionais Cortes Corte Total Meio Corte Corte Parcial Corte em desvio Seções Hachuras Perspectiva Origem da perspectiva Projeção Cônica Projeção Cilíndrica Projeção Cilíndrica Obliquas Perspectiva Cavaleira Projeção Cilíndrica Ortogonal Projeções Axonométricas Perspectiva Isométrica Desenho Arquitetônico Projeto Arquitetônico Os Elementos do Desenho Arquitetônico Planta Baixa Cortes Fachada Cobertura Localização, locação ou implantação Planta de Situação Bibliografia consultada

4 1. Introdução Quando alguém quer transmitir um recado, pode utilizar a fala ou passar seus pensamentos para o papel na forma de palavras escritas. Quem lê a mensagem fica conhecendo os pensamentos de quem a escreveu. Quando alguém desenha, acontece o mesmo: passa seus pensamentos para o papel na forma de desenho. A escrita, a fala e o desenho representam idéias e pensamentos. A representação que vai interessar neste curso é o desenho. Desde épocas muito antigas, o desenho é uma forma importante de comunicação. E essa representação gráfica trouxe grandes contribuições para a compreensão da História, porque, por meio dos desenhos feitos pelos povos antigos, podemos conhecer as técnicas utilizadas por eles, seus hábitos e até suas idéias. Ao longo da história, a comunicação através do desenho, foi evoluindo, dando origem a duas formas de desenho: um é o desenho artístico, que pretende comunicar idéias e sensações, estimulando a imaginação do espectador, reflete o gosto e a sensibilidade do artista que o criou; e o outro é o desenho técnico, que tem por finalidade transmitir com exatidão todas as características do objeto que representa O Desenho Técnico e a Engenharia Nos trabalhos que envolvem os conhecimentos tecnológicos de engenharia, a viabilização de boas idéias depende de cálculos exaustivos, estudos econômicos, análise de riscos etc. que, na maioria dos casos, são resumidos em desenhos que representam o que deve ser executado ou construído ou apresentados em gráficos e diagramas que mostram os resultados dos estudos feitos. Todo o processo de desenvolvimento e criação dentro da engenharia está intimamente ligado à expressão gráfica. O desenho técnico é uma ferramenta que pode ser utilizada não só para apresentar resultados como também para soluções gráficas que podem substituir cálculos complicados. 3

5 Apesar da evolução tecnológica e dos meios disponíveis pela computação gráfica, o ensino de Desenho Técnico ainda é imprescindível na formação de qualquer modalidade de engenheiro, pois, além do aspecto da linguagem gráfica que permite que as idéias concebidas por alguém sejam executadas por terceiros, o desenho técnico desenvolve o raciocínio, o senso de rigor geométrico, o espírito de iniciativa e de organização. Assim, o aprendizado ou o exercício de qualquer modalidade de engenharia irá depender, de uma forma ou de outra, do desenho técnico. 4

6 2. Materiais e instrumentos utilizados nos desenhos Na escolha dos instrumentos e materiais para desenho, deve-se sempre primar em adquirir os que possuem melhor qualidade na praça. Para quem espera executar trabalhos profissionais, é um grande erro comprar instrumentos de qualidade inferior. Algumas vezes o principiante é tentado a adquirir instrumentos baratos para a aprendizagem, na expectativa de comprar outros melhores mais tarde. A seguir os principais instrumentos de desenho Através da prancheta Prancheta O tampo ou prancheta serve de apoio à folha de desenho. O tampo deve ser forrado com plástico fosco, não com o tipo com brilho, de cor verde ou creme em tonalidade clara. O plástico deve ser aplicado bem esticado, sem deixar bolhas ou ondas, sendo grampeado na face inferior do tampo e nunca nas bordas laterais ou face superior. 5

7 Régua-tê / Régua Paralela A régua-tê serve, principalmente, para traçar linhas paralelas horizontais. É também usada como apoio dos esquadros no traçado de verticais e de oblíquas. O substituto mais moderno da régua-tê é a régua paralela, presa por fios paralelos nas bordas superior e inferior do tampo. Régua-Tê Régua Paralela Instrumental básico e seu funcionamento (Régua-Tê e Régua Paralela) Esquadros São usados em pares: um de 45 e outro de 30 /60. A combinação de ambos permite obter vários ângulos comuns nos desenhos, bem como traçar retas paralelas e perpendiculares. 6

8 Uso da Régua-Tê e Esquadro Combinações de Esquadro Compasso Usado para traçar circunferências e para transportar medidas. O compasso tradicional possui uma ponta seca e uma ponta com grafite, com alguns modelos com cabeças intercambiáveis para canetas de nanquim ou tiralinhas. Em um compasso ideal, suas pontas se tocam quando se fecha o compasso, caso contrário o instrumento está descalibrado. A ponta de grafite deve ser apontada em bizel, feita com o auxílio de uma lixa. Os compassos também podem ter pernas fixas ou articuladas, que pode ser útil para grandes circunferências. Alguns modelos possuem extensores para traçar circunferências ainda maiores. Existem ainda compassos específicos, como o de pontas secas (usado somente para transportar medidas), compassos de mola (para pequenas 7

9 circunferências), compasso bomba (para circunferências minúsculas) e compasso de redução (usado para converter escalas) Escalímetro Conjunto de réguas com várias escalas usadas em engenharia. Seu uso elimina o uso de cálculos para converter medidas, reduzindo o tempo de execução do projeto. O tipo de escalímetro mais usado é o triangular, com escalas típicas de arquitetura: 1:20, 1:25, 1:50, 1:75, 1:100, 1:125. A escala 1:100 corresponde a 1 m = 1 cm, e pode ser usado como uma régua comum (1:1) Régua A régua é um instrumento de desenho que serve para medir o modelo e transportar as medidas obtidas para o papel Folhas O papel é um dos componentes básicos do material de desenho. Ele tem formato básico, padronizado pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Esse formato é o A0 (A zero) do qual derivam outros formatos. 8

10 Trata-se de uma folha com 1 m², cujas proporções da altura e largura são de 1 : 2. Cabe ao desenhista escolher o formato adequado, no qual o desenho será visto com clareza. Todos os formatos devem possuir margens: 25 mm no lado esquerdo, 10 mm nos outros lados (formatos A0 e A1) ou 7 mm (formatos A2, A3 e A4). Também costuma-se desenhar a legenda no canto inferior direito Lápis e Lapiseira Ambos possuem vários graus de dureza: uma grafite mais dura permite pontas finas, mas traços muito claros. Uma grafite mais macia cria traços mais escuros, mas as pontas serão rombudas. Recomenda-se uma grafite HB, F ou H para traçar rascunhos e traços finos, e uma grafite HB ou B para traços fortes. O tipo de grafite dependerá da preferência pessoal de cada um. Os lápis devem estar sempre apontados, de preferência com estilete. A ponta do lápis deve ter entre 4 e 7mm de grafita descoberta e 18mm de madeira em forma de cone. Para lapiseiras, recomenda-se usar grafites de diâmetro 0,5 ou 0,3 mm Borracha A borracha é um instrumento de desenho que serve para apagar. Ela deve ser macia, flexível e ter as extremidades chanfradas para facilitar o trabalho de apagar. A maneira correta de apagar é fixar o papel com a mão esquerda e com a direita fazer um movimento da esquerda para a direita com a borracha. 9

11 2.2. Através de computador Atualmente o usos de ferramentas de CAD (Computed Aided Design desenho auxiliado por computador) tornou obsoleto o uso de pranchetas e salas de desenhos nas empresas. Um dos programas mais conhecidos é o AutoCAD, criado pela empresa Autodesk, bastante difundido no mercado. Outros softwares podem ser utilizados como CAD Design, CAD Map, etc. 10

12 3. Classificação e apresentação dos desenhos técnicos 3.1. Quanto ao aspecto geométrico O desenho técnico é dividido em dois grandes grupos: Desenho projetivo São os desenhos resultantes de projeções do objeto em um ou mais planos de projeção e correspondem às vistas ortográficas e às perspectivas. Vistas ortográficas: figuras resultantes de projeções ortogonais, sobre planos convenientemente escolhidos, de modo a representar, com exatidão, a forma do mesmo com seus detalhes. Perspectivas: figuras resultantes de projeção isométrica ou cônica, sobre um único plano, com a finalidade de permitir uma percepção mais fácil da forma do objeto. Os desenhos projetivos compreendem a maior parte dos desenhos feitos nas indústrias e alguns exemplos de utilização são: Projeto e fabricação de máquinas, equipamentos e de estruturas nas indústrias de processo e de manufatura (indústrias mecânicas, aeroespaciais, químicas, farmacêuticas, petroquímicas, alimentícias etc). Projeto e construção de edificações com todos os seus detalhamentos elétricos, hidráulicos, elevadores etc. Projeto e construção de rodovias e ferrovias mostrando detalhes de corte, aterro, drenagem, pontes, viadutos etc. Projeto e montagem de unidades de processos, tubulações industriais, sistemas de tratamento e distribuição de água, sistema de coleta e tratamento de resíduos. Representação de relevos topográficos e cartas náuticas. Desenvolvimento de produtos industriais. Projeto e construção de móveis e utilitários domésticos. 11

13 Promoção de vendas com apresentação de ilustrações sobre o produto. Pelos exemplos apresentados pode-se concluir que o desenho projetivo é utilizado em todas as modalidades da engenharia e pela arquitetura. Como resultado das especificidades das diferentes modalidades de engenharia, o desenho projetivo aparece com vários nomes que correspondem a alguma utilização específica: Representação Industrial Desenho Mecânico Desenho de Máquinas Desenho de Estruturas Desenho Arquitetônico Desenho Elétrico/Eletrônico Desenho de Tubulações Mesmo com nomes diferentes, as diversas formas de apresentação do desenho projetivo têm uma mesma base, e todas seguem normas de execução que permitem suas interpretações sem dificuldades e sem mal-entendidos Desenho não-projetivo Na maioria dos casos corresponde a desenhos resultantes dos cálculos algébricos e compreendem os desenhos de gráficos, diagramas etc. Os desenhos não-projetivos são utilizados para representação das diversas formas de gráficos, diagramas, esquemas, ábacos, fluxogramas, organogramas etc Quanto ao grau de elaboração Atualmente, na maioria dos casos, os desenhos são elaborados por computadores, pois existem vários softwares que facilitam a elaboração e apresentação de desenhos técnicos. Nas áreas de atuação das diversas especialidades de engenharias, os primeiros desenhos que darão início à viabilização das idéias são desenhos elaborados à mão livre, chamados de esboços. 12

14 A partir dos esboços, já utilizando computadores, são elaborados os desenhos preliminares que correspondem ao estágio intermediário dos estudos que são chamados de anteprojeto. Finalmente, a partir dos anteprojetos devidamente modificados e corrigidos são elaborados os desenhos definitivos que servirão para execução dos estudos feitos. Os desenhos definitivos são completos, elaborados de acordo com a normalização envolvida, e contêm todas as informações necessárias à execução do projeto. Para conseguir isso, o desenhista deve seguir regras estabelecidas previamente, chamadas de normas técnicas. Assim, todos os elementos do desenho técnico obedecem a normas técnicas, ou seja, são normalizados. Cada área ocupacional tem seu próprio desenho técnico, de acordo com normas específicas. Observe alguns exemplos Quanto ao grau de pormenorização: Desenho de componente: desenho de um ou vários componentes representados separadamente. Desenho de conjunto: desenho mostrando reunidos componentes, que se associam para formar um todo. Detalhe: vista geralmente ampliada do componente ou parte de todo um complexo Quanto ao material empregado: Desenho executado a lápis, giz, carvão ou outro material adequado Quanto à técnica de execução: Se executado manualmente (à mão livre ou com instrumento) ou à máquina Quanto ao modo de obtenção: Desenho matriz que serve para reprodução. 13

15 Original: desenho matriz que serve para reprodução. Reprodução: desenho obtido a partir do original mediante cópia (reprodução na mesma escala do original), ampliação (reprodução maior que o original) ou redução (reprodução menor que o original). 14

16 4. Padronização do Desenho Técnico Para transformar o desenho técnico em uma linguagem gráfica foi necessário padronizar seus procedimentos de representação gráfica. Essa padronização é feita por meio de normas técnicas seguidas e respeitadas internacionalmente. As normas técnicas são resultantes do esforço cooperativo dos interessados em estabelecer códigos técnicos que regulem relações entre produtores e consumidores, engenheiros, empreiteiros e clientes. Cada país elabora suas normas técnicas e estas são acatadas em todo o seu território por todos os que estão ligados, direta ou indiretamente, a este setor. No Brasil as normas são aprovadas e editadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT, fundada em Para favorecer o desenvolvimento da padronização internacional e facilitar o intercâmbio de produtos e serviços entre as nações, os órgãos responsáveis pela normalização em cada país, reunidos em Londres, criaram em 1947 a Organização Internacional de Normalização (International Organization for Standardization ISO). Quando uma norma técnica proposta por qualquer país membro é aprovada por todos os países que compõem a ISO, essa norma é organizada e editada como norma internacional. As normas técnicas que regulam o desenho técnico são normas editadas pela ABNT, registradas pelo INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) como normas brasileiras - NBR e estão em consonância com as normas internacionais aprovadas pela ISO Normas da ABNT A execução de desenhos técnicos é inteiramente normalizada pela ABNT. Os procedimentos para execução de desenhos técnicos aparecem em normas gerais que abordam desde a denominação e classificação dos desenhos até as formas de representação gráfica, bem como em normas 15

17 específicas que tratam os assuntos separadamente. Abaixo segue as principais normas técnicas utilizadas na execução de desenhos técnicos: NBR Desenho Técnico Norma Geral O objetivo da NBR DESENHO TÉCNICO NORMA GERAL, é definir os termos empregados em desenho técnico. A norma define os tipos de desenho quanto aos seus aspectos geométricos (Desenho Projetivo e Não- Projetivo), quanto ao grau de elaboração (Esboço, Desenho Preliminar e Definitivo), quanto ao grau de pormenorização (Desenho de Detalhes e Conjuntos) e quanto à técnica de execução (à mão livre ou utilizando computador), conforme já mencionado acima NBR Folha de Desenho Lay-Out e Dimensões O objetivo da NBR FOLHA DE DESENHO LAY-OUT E DIMENSÕES é padronizar as dimensões das folhas utilizadas na execução de desenhos técnicos e definir seu lay-out com suas respectivas margens e legenda. As folhas (pranchas) podem ser utilizadas tanto na posição vertical como na posição horizontal. O formato básico de papel designado de A0 (A zero) considera um retângulo de 841 mm (x) por 1189 mm (y) correspondente a 1 m² de área. Todos os formatos seguintes são proporcionais: o formato A1 tem metade da área do formato A0, etc 16

18 Formato de Papel Obtendo-se os seguintes tamanhos de folhas: Tabela 1 Formatos da série A. Referência Altura (mm) Largura (mm) A A A A A Cabe ao desenhista escolher o formato adequado, no qual o desenho será visto com clareza. 17

19 Havendo necessidade de utilizar formatos fora dos padrões mostrados na tabela acima, é recomendada a utilização de folhas com dimensões de comprimentos ou larguras correspondentes a múltiplos ou a submúltiplos dos citados padrões. Todos os formatos devem possuir margens que são limitadas pelo contorno externo da folha e quadro. O quadro limita o espaço para o desenho. As margens esquerda e direita, bem como as larguras das linhas, devem ter as dimensões constantes. Tabela 2 Formatos da série A e suas respectivas margens. Formato Margem (mm) Largura da linha do quadrado Esquerda Direita conforme NBR 8403 (mm) A ,4 A ,0 A ,7 A ,5 A ,5 A margem esquerda serve para ser perfurada e utilizada no arquivamento NBR Apresentação da Folha para Desenho Técnico A NBR APRESENTAÇÃO DA FOLHA PARA DESENHO TÉCNICO, tem como objetivo normalizar a distribuição do espaço da folha de desenho, definindo a área para texto, o espaço para desenho etc. Como regra geral deve-se organizar os desenhos distribuídos na folha, de modo a ocupar toda a área, e organizar os textos acima da legenda junto à margem direita, ou à esquerda da legenda logo acima da margem inferior. 18

20 Apresentação da folha para desenho técnico A legenda não informa somente detalhes do desenho, mas também o nome da empresa, dos projetistas, data, logomarca, arquivo, etc. É na legenda que o projetista assina seu projeto e marca revisões. Em folhas grandes, quando se dobra o desenho, a legenda sempre deve estar visível, para facilitar a procura em arquivo sem necessidade de desdobrá-lo. A posição da legenda (carimbo) deve estar dentro do quadro para desenho de tal forma que contenha a identificação do desenho (número de registro, título, origem, etc.); deve estar situado no canto inferior direito, tanto nas folhas posicionadas horizontalmente como verticalmente. A direção da leitura da legenda deve corresponder à do desenho. Por conveniência, o número de registro do desenho pode estar repetido em lugar de destaque, conforme a necessidade do usuário. A legenda deve ter 178 mm de comprimento, nos formatos A4, A3 e A2, e 175 mm nos formatos A1 e A0. As informações contidas na legenda são as seguintes: Designação da empresa; Projetista, desenhista ou outro, responsável pelo conteúdo do desenho; Local, data e assinatura; Nome e localização do projeto; Conteúdo do desenho; Escala (conforme NBR-8196); Número do desenho; Designação da revisão; Unidade utilizada no desenho conforme a NBR

21 Legenda (Exemplo 01). Legenda (Exemplo 02) NBR Desenho Técnico Dobramento de Cópias Toda folha com formato acima do A4 possui uma forma recomendada de dobragem. Esta forma visa que o desenho seja armazenado em uma pasta, que possa ser consultada com facilidade sem necessidade de retirá-la da pasta, e que a legenda esteja visível com o desenho dobrado. As ilustrações abaixo mostram a ordem das dobras. Primeiro dobra-se na horizontal (em sanfona ), depois na vertical (para trás), terminando a dobra com a parte da legenda na frente. A dobra no canto superior esquerdo é para evitar de furar a folha na dobra traseira, possibilitando desdobrar o desenho sem retirar do arquivo. 20

22 Dobramento das pranchas. 21

23 Dobramento de alguns formatos NBR 8402 Execução de Caracteres para Escrita em Desenhos Técnicos A NBR 8402 EXECUÇÃO DE CARACTERES PARA ESCRITA EM DESENHOS TÉCNICOS visa à uniformidade e à legibilidade para evitar prejuízos na clareza do desenho e evitar a possibilidade de interpretações erradas. Os tipos de letras e algarismos empregados devem ser bem legíveis, de rápida execução e de tamanho adequados ao desenho. No desenho através de pranchetas utiliza-se da caligrafia normografada (uso de réguas normógrafos, aranha e canetas a nanquim). Empregam-se também, em certos desenhos, a caligrafia técnica vertical ou inclinada. 22

24 Exemplo de caracteres usados. No desenho atual via computador trabalha-se com caligrafias definidas pelos softwares NBR 8403 Aplicação de Linhas em Desenhos Tipos de Linhas Larguras das Linhas Em todo desenho deve-se empregar uma variância de tipos de linhas e espessuras, permitindo adequar o que é mais importante a ser destacado na visualização, sendo recomendado adotá-las segundo as convenções estabelecidas pelas normalizações. Para se fazer linhas é importante o uso de lápis ou lapiseira. O lápis comum de madeira e grafite também pode ser usado para desenho. O lápis dever ser apontado, afiado com uma lixa pequena e, em seguida, ser limpo com algodão, pano ou papel Tipos de lápis Nº 1 macio, geralmente usado para esboçar e para destacar traços que devem sobressair; Nº 2 médio, é o mais usado para qualquer traçado e para a escrita em geral; 23

25 Nº 3 duro, usado em desenho geométrico e técnico; Letra H é duro; Letra B é macio. Atualmente é mais prático o uso de lapiseira. Recomendamos a de 0,5mm e a de 0,9mm, com grafite HB. As linhas são os principais elementos do desenho técnico. Além de definirem o formato, dimensão e posicionamento das paredes, portas, janelas, pilares, vigas e etc., determinam as dimensões e informam as características de cada elemento projetado. Sendo assim, estas deverão estar perfeitamente representadas dentro do desenho. As linhas de um desenho normatizado devem ser regulares, legíveis (visíveis) e devem possuir contraste umas com as outras Espessura da Linha Traço forte - As linhas grossas e escuras são utilizadas para representar, nas plantas baixas e cortes, as paredes e todos os demais elementos interceptados pelo plano de corte. No desenho a lápis podemos desenhá-la com a grafite 0,9, traçando com a lapiseira bem vertical, podendo retraçá-la diversas vezes caso necessário. Com o uso de tinta nanquim a pena pode ser 0,6; Traço médio - As finas e escuras representam elementos em vista ou tudo que esteja abaixo do plano de corte, como peitoris, soleiras, mobiliário, ressaltos no piso, etc. É indicado o uso da grafite 0,5, num traço firme, com a lapiseira um pouco inclinada, procurando gira-la em torno de seu eixo, para que o grafite desgaste homogeneamente mantendo a espessura do traço único. Para o desenho a tinta pode-se usar as penas 0,2 e 0,3. Textos e outros elementos informativos podem ser representados com traços médios. Títulos ou informações que precisem de destaque poderão aparecer com traço forte. Traço fino - Nas paginações de piso ou parede (azulejos, cerâmicas, pedras, etc), as juntas são representadas por linhas 24

26 finas. Também para linhas de cota, auxiliares e de projeção. Utiliza-se normalmente o grafite 0,3, ou o grafite 0,5 exercendo pequena pressão na lapiseira. Para tinta, usam-se as penas 0,2 ou 0, Tipos de Linhas O tipo e espessura de linha indicam sua função no desenho. Contínua larga arestas e contornos visíveis de peças, caracteres, indicação de corte ou vista; Contínua estreita hachuras, cotas; Contínua a mão livre estreita (ou contínua e zig-zag, estreita) linha de ruptura; Tracejada larga lados invisíveis; Traço e ponto larga planos de corte (extremidades e mudança de plano); Traço e ponto estreita eixos, planos de corte; Traço e dois pontos estreita peças adjacentes. 25

27 Cores Desenhos técnicos, em geral, são representados em cor preta. Com as atuais facilidades de impressão, tornou-se mais fácil usar cores nos desenhos, mas não se deve exagerar. Cada cor utilizada deve ser mencionada em legenda. Pode-se usar cores para indicar peças diferentes, ou indicar o estado atual de uma peça (a retirar, a construir, a demolir, etc) NBR 8196 Desenho Técnico Emprego de Escalas Escala é a relação entre a medida de um objeto ou lugar representado no papel e sua medida real, ou seja, é a relação que indica a proporção entre cada medida do desenho e a sua dimensão real no objeto. A escala é necessária porque nem sempre os desenhos industriais são do mesmo tamanho das peças a serem produzidas. Assim, quando se trata de uma peça muito grande, o desenho é feito em tamanho menor com redução igual em todas as suas medidas. E quando se trata de uma peça muito pequena, o desenho é feito em tamanho maior com ampliação igual em todas as suas medidas Tipos As escalas são classificadas em dois tipos: Escala Numérica: A escala numérica pode ser de redução ou de ampliação. É chamada de ampliação quando a representação gráfica é maior do que o tamanho real do objeto. Por exemplo: 3:1, 5:1, 10:1. A escala de redução é sempre realizada em tamanho inferior ao que o objeto real. Por exemplo: 1:25, 1:50, 1:100. A designação completa de uma escala deve consistir na palavra ESCALA, seguida da indicação da relação: 26

28 ESCALA 1 : 1, para escala natural; ESCALA X : 1, para escala de ampliação; ESCALA 1 : X, para escala de redução. A redução ou a ampliação só tem efeito para o traçado do desenho. As cotas não sofrem alteração. Quando for necessário o uso de mais de uma escala na folha de desenho, além da escala geral, estas devem estar indicadas junto à identificação do detalhe ou vista a que se referem; na legenda, deve constar a escala geral. Seja: Onde, E = é a escala; E d D 1 N d = distância medida no desenho; D = distância real (do objeto, peça, estrutura, etc.); N = é o módulo da escala. Exemplo de interpretação. Uma escala de 1:500 informa que, o comprimento de um segmento representado em uma planta, equivale a quinhentas vezes este comprimento no campo. Exemplos: 1m em planta representa uma linha de 500m no terreno. 1m 1 E D 1m x m D

29 10 cm em planta representa uma linha de 5.000cm (= 50m) no terreno. 10cm 1 E D 10cm x cm 50m D 500 Exemplo de determinação de uma escala para desenho. Seja uma área ou um terreno: A folha escolhida: Escolha da escala para as dimensões horizontais: D d 1 N 0, Escolha da escala para as dimensões verticais: d 1 D N 0, e horizontal). Escala escolhida: 1/200 (escala de menor valor entre as escalas vertical 28

30 Escalas recomendadas Escala 1:1, 1:2, 1:5 e 1:10 - Detalhamentos em geral; Escala 1:20 e 1:25 - Ampliações de banheiros, cozinhas ou outros compartimentos; Escala 1:50 - É a escala mais indicada e usada para desenhos de plantas, cortes e fachadas de projetos arquitetônicos; Escala 1:75 - Juntamente com a de 1:25, é utilizada apenas em desenhos de apresentação que não necessitem ir para a obra; Escala 1:100 - Opção para plantas, cortes e fachadas quando é inviável o uso de 1:50. Plantas de situação e paisagismo. Também para desenhos de estudos que não necessitem de muitos detalhes; Escala 1:175 - Para estudos ou desenhos que não vão para a obra; escala 1:200 e 1:250- Para plantas, cortes e fachadas de grandes projetos, plantas de situação, localização, topografia, paisagismo e desenho urbano; Escala 1:500 e 1: Planta de localização, paisagismo, urbanismo e topografia; Escala 1:2000 e 1: Levantamentos aerofotogramétricos, projetos de urbanismo e zoneamento Escala Gráfica É a representação através de um gráfico proporcional à escala utilizada. É utilizada quando for necessário reduzir ou ampliar o desenho por processo fotográfico. Assim, se o desenho for reduzido ou ampliado, a escala o acompanhará em proporção. Para obter a dimensão real do desenho basta copiar a escala gráfica numa tira de papel e aplicá-la sobre a figura. Exemplos: 29

31 A escala gráfica correspondente a 1:50 é representada por segmentos iguais de 2cm, pois 1 metro/50= 0,02 = 2cm NBR10126 Cotagem em Desenho Técnico Cotas são os números que correspondem às medidas reais no desenho. É a forma pela qual passamos nos desenhos, as informações referentes às dimensões de projeto. Para a cotagem de um desenho são necessários três elementos: Linhas de cota são linhas contínuas estreitas, com setas nas extremidades; nessas linhas são colocadas as cotas que indicam as medidas da peça. A linha auxiliar é uma linha contínua estreita que limita as linhas de cota. Cotas são numerais que indicam as medidas básicas da peça e as medidas de seus elementos. As medidas básicas são: comprimento, largura e altura. 30

32 Desenho da cota A cota deve ser realizada da seguinte forma: Acima e paralelamente às suas linhas de cota, preferivelmente no centro. Quando a linha de cota é vertical, colocar a cota preferencialmente no lado esquerdo. Quando estiver cotando uma meia-vista, colocar a cota no centro da peça (acima ou abaixo da linha de simetria). Para melhorar a interpretação da medida, usa-se os seguintes símbolos: - Diâmetro R Raio - Quadrado ESF Diâmetro esférico R ESF Raio esférico Os símbolos de diâmetro e quadrado podem ser omitidos quando a forma for claramente indicada Princípios Gerais: As cotas de um desenho ou projeto devem ser expressas em uma única unidade de medida; As cotas devem ser escritas sem o símbolo da unidade de medida (m, mm ou cm); As cotas devem ser escritas acompanhando a direção das linhas de cota; Qualquer que seja a escala do desenho, as cotas representam a verdadeira grandeza das dimensões; As linhas de cota devem ser contínuas e os algarismos das cotas devem ser colocados acima da linha de cota; 31

33 Uma cota não deve ser cruzada por uma linha do desenho; Não traçar linha de cota como continuação de linha da figura; Os ângulos serão medidos em graus, exceto nas coberturas e rampas que se indicam em porcentagem; As cotas guardam uma pequena distância acima das linhas de cota. As linhas auxiliares também guardam uma pequena distância das vistas do desenho; Quando a linha de cota está na posição inclinada, a cota acompanha a inclinação para facilitar a leitura Aplicando uma cota O projetista pode escolher em cotar uma circunferência pelo raio ou pelo diâmetro, o que for mais conveniente. Ao cotar uma curva ou circunferência, deve-se localizar o centro do raio. 32

34 Freqüentemente as medidas encontram-se em espaços estreitos. Para isso, pode recorrer em simplificar o desenho da cota, omitindo as setas; ou então puxar a medida da cota para fora, conforme a figura abaixo. É de bom uso alinhar cotas em sequência (no qual pode-se aproveitar setas de cotas adjacentes para cotar espaços estreitos). Também usa-se cotar as dimensões totais da peça não deixe para quem for ler o desenho calcular. A cotagem de ângulos segue as mesmas convenções: cota preferencialmente centrada, alinhada com a linha de cota, o mais próximo da vertical. Também pode-se puxar a cota para fora. 33

35 As cotas também podem ser colocadas em cadeia (cotagem em série), na qual as cotas de uma mesma direção são referenciadas umas nas outras, ou podem ser colocadas tendo um único elemento de referência. Na cotagem em série, mostrada nas figuras acima, durante os processos de fabricação da peça, ocorrerá a soma sucessiva dos erros cometidos na execução de cada elemento cotado, enquanto no tipo de cotagem mostrado nas abaixo, como todas as cotas, de uma determinada direção, são referenciadas ao mesmo elemento de referência, não ocorrerá a soma dos erros cometidos na execução de cada cota. A cotagem por elemento de referência, é chamada de cotagem em paralelo. 34

36 Para definir um elemento angular são necessárias pelo menos duas cotas, informando os comprimentos de seus dois lados ou o comprimento de um dos seus lados associados ao valor de um dos seus ângulos. Quando o valor do ângulo for 45, resultará em ângulos iguais e lados iguais e, nesta situação, pode-se colocar em uma única linha de cota o valor dos dois lados ou de um lado associado ao ângulo. A cotagem de elementos eqüidistantes pode ser simplificada porque não há necessidade de se colocar todas as cotas. Os espaçamentos lineares podem ser cotados indicando o comprimento total e o número de espaços. Para evitar problemas de interpretação, é conveniente cotar um dos espaços e informar a dimensão e a quantidade de elementos. 35

37 Hábitos a serem evitados: Não repetir cotas, salvo em casos especiais; Não usar qualquer linha do desenho como linha de cota; Evitar que uma linha de cota corte uma linha auxiliar; Não esperar de quem for ler o desenho que faça somas e subtrações: cotar todas as medidas e as dimensões totais; Evitar cotar linhas ocultas; Evitar cotas dentro de hachuras. 36

38 5. Projeção Ortogonal A projeção ortográfica é uma forma de representar graficamente objetos tridimensionais em superfícies planas, de modo a transmitir suas características com precisão e demonstrar sua verdadeira grandeza. Existem várias formas de projeção. A ABNT adota a projeção ortogonal, por ser a representação mais fiel à forma do modelo. Para entender como é feita a projeção ortogonal, é necessário conhecer os seguintes elementos: observador, modelo, e plano de projeção. Modelo É o objeto a ser representado em projeção ortográfica. Qualquer objeto pode ser tomado como modelo: uma figura geométrica, um sólido geométrico, uma peça de máquina ou mesmo um conjunto de peças. Veja alguns exemplos de modelos. O modelo geralmente é representado em posição que mostre a maior parte de seus elementos. Pode, também, ser representado em posição de trabalho, isto é, aquela que fica em funcionamento. Quando o modelo faz parte de um conjunto mecânico, ele vem representado na posição que ocupa no conjunto. 37

39 Observador É a pessoa que vê, analisa, imagina ou desenha o modelo. Para representar o modelo em projeção ortográfica, o observador deve analisá-lo cuidadosamente em várias posições. As ilustrações a seguir mostram o observador vendo o modelo de frente, de cima e de lado. Em projeção ortográfica deve-se imaginar o observador localizado a uma distância infinita do modelo. Por essa razão, apenas a direção de onde o observador está vendo o modelo será indicada por uma seta, como mostra a ilustração abaixo: 38

40 Plano de projeção É a superfície onde se projeta o modelo. A tela de cinema é um bom exemplo de plano de projeção: Os planos de projeção podem ocupar várias posições no espaço. Em desenho técnico usamos dois planos básicos para representar as projeções de modelos: um plano vertical e um plano horizontal que se cortam perpendicularmente. Esses dois planos, perpendiculares entre si, dividem o espaço em quatro regiões chamadas diedros Diedros Cada diedro é a região limitada por dois semiplanos perpendiculares entre si. Os diedros são numerados no sentido anti-horário, isto é, no sentido contrário ao do movimento dos ponteiros do relógio. 39

41 O método de representação de objetos em dois semiplanos perpendiculares entre si, criado por Gaspar Monge, é também conhecido como método mongeano. Atualmente, a maioria dos países que utilizam o método mongeano adotam a projeção ortográfica no 1º diedro. No Brasil, a ABNT recomenda a representa- ção no 1º diedro. Entretanto, alguns países, como por exemplo os Estados Unidos e o Canadá, representam seus desenhos técnicos no 3º diedro. Neste curso, você estudará detalhadamente a representação no 1º diedro, como recomenda a ABNT. Ao ler e interpretar desenhos técnicos, o primeiro cuidado que se deve ter é identificar em que diedro está representado o modelo. Esse cuidade é importante para evitar o risco de interpretar errado as características do objeto. Para simplificar o entendimento da projeção ortográfica passaremos a representar apenas o 1º diedro, o que é normalizado pela ABNT. Chamaremos o semiplano vertical superior de plano vertical. O semiplano horizontal anterior passará a ser chamado de plano horizontal. 40

42 Ao interpretar um desenho técnico procure identificar, de imediato, em que diedro ele está representado. O símbolo abaixo indica que o desenho técnico está representado no 1º diedro. Este símbolo aparece no canto inferior direito da folha de papel dos desenhos técnicos, dentro da legenda. Quando o desenho técnico estiver representado no 3º diedro, você verá este outro símbolo: 5.2. Projeção ortográfica do ponto Todo sólido geométrico nada mais é que um conjunto de pontos organizados no espaço de determinada forma. Por essa razão, o primeiro modelo a ser tomado como objeto de estudo será o ponto. Imagine um plano vertical e um ponto A não pertencente a esse plano, observados na direção indicada pela seta, como mostra a figura a seguir. Traçando uma perpendicular do ponto A até o plano, o ponto A1 - onde a perpendicular encontra o plano - é a projeção do ponto A. 41

43 A linha perpendicular que vai do ponto tomado como modelo ao plano de projeção é chamada linha projetante. Generalizando esse exemplo, podemos afirmar que a projeção ortográfica de um ponto num plano é sempre um ponto idêntico a ele mesmo Projeção ortográfica do segmento de reta A projeção ortográfica de um segmento de reta em um plano depende da posição que esse segmento ocupa em relação ao plano. Para começar, imagine um segmento de reta AB, paralelo a um plano vertical, observado na direção indicada pela seta, como mostra a figura a seguir. Traçando duas linhas projetantes a partir das extremidades do segmento, os pontos A e B ficarão determinados, no plano vertical, pelos pontos A1 e B1. Unindo estes últimos pontos, temos o segmento A1B1, que representa a projeção do segmento AB. 42

44 Se o segmento de reta é oblíquo em relação ao plano de projeção. Observe que o segmento A1B1 é menor que o segmento AB. Isso ocorre porque a projeção de um segmento oblíquo a um plano de projeção é sempre um segmento menor que o modelo. Neste caso, a projeção ortográfica não representa a verdadeira grandeza do segmento que foi usado como modelo. Quando o segmento AB é perpendicular ao plano vertical, a projeção ortográfica de todos os pontos do segmento é representada por um único ponto Projeção ortográfica do retângulo A projeção ortográfica de uma figura plana depende da posição que ela ocupa em relação ao plano. Imagine um observador vendo um retângulo ABCD paralelo a um plano de projeção, como mostra a figura seguinte. Para obter a projeção ortográfica do retângulo ABCD no plano vertical, você deve traçar projetantes a partir dos vértices A, B, C, D. 43

45 Ligando os pontos A1, B1, C1 e D1, que são as projeções dos pontos A, B, C e D, fica definida a projeção ortográfica do retângulo ABCD no plano vertical. O retângulo A1B1C1D1 é idêntico ao retângulo ABCD. Quando a figura plana é paralela ao plano de projeção sua projeção ortográfica é representada em verdadeira grandeza. Quando a figura plana é oblíqua ao plano de projeção, sua projeção ortográfica não é representada em verdadeira grandeza. O retângulo A1B1C1D1 é menor que o retângulo ABCD. de projeção. Pode acontecer, também, de a figura plana ficar perpendicular ao plano 44

46 A projeção ortográfica do retângulo ABCD no plano é representada por um segmento de reta Projeção ortográfica dos sólidos geométricos A representação de objetos tridimensionais por meio de desenhos bidimensionais, utilizando projeções ortogonais, foi idealizada por Gaspar Monge no século XVIII. O sistema de representação criado por Gaspar Monge é denominado Geometria Descritiva. Considerando os planos vertical e horizontal prolongados além de suas interseções, como mostra abaixo, dividiremos o espaço em quatro ângulos diedros (que tem duas faces). Os quatros ângulos são numerados no sentido anti-horário, e denominados 1º, 2º, 3º, e 4º Diedros. Utilizando os princípios da Geometria Descritiva, pode-se, mediante figuras planas, representar formas espaciais utilizando os rebatimentos de qualquer um dos quatro diedros. Entretanto, para viabilizar o desenvolvimento industrial e facilitar o exercício da engenharia, foi necessário normalizar uma linguagem que, a nível internacional, simplifica o intercâmbio de informações tecnológicas. 45

47 Assim, a partir dos princípios da Geometria Descritiva, as normas de Desenho Técnico fixaram a utilização das projeções ortogonais somente pelos 1º e 3º diedros, criando pelas normas internacionais dois sistemas para representação de peças: Sistema de projeções ortogonais pelo 1º diedro; Sistema de projeções ortogonais pelo 3º diedro. No Brasil é mais utilizado o 1º diedro, porém, nas indústrias oriundas dos USA, da Inglaterra e do Japão, poderão aparecer desenhos representados no 3º diedro Projeções ortogonais pelo 1ºDiedro. As projeções feitas em qualquer plano do 1º diedro seguem um princípio básico que determina que o objeto a ser representado deverá estar entre o observador e o plano de projeção, conforme mostra a figura abaixo. A partir daí, considerando o objeto imóvel no espaço, o observador pode vê-lo por seis direções diferentes, obtendo seis vistas da peça. Ou seja, aplicando o princípio básico em seis planos circundando a peça, obtemos, de acordo com as normas internacionais, as vistas principais no 1º diedro. 46

48 Cada projeção recebe um nome diferente, conforme o plano em que aparece representada: a projeção do modelo no plano vertical dá origem à vista frontal; a projeção do modelo no plano horizontal dá origem à vista superior; a projeção do modelo no plano lateral dá origem à vista lateral esquerda. Para serem denominadas vistas principais, as projeções têm de ser obtidas em planos perpendiculares entre si e paralelos dois a dois, formando uma caixa. A Figura abaixo mostra a peça circundada pelos seis planos principais, que posteriormente são rebatidos de modo a se transformarem em um único plano. Cada face se movimenta 90º em relação à outra. 47

49 A projeção que aparece no plano 1 (Plano vertical de origem do 1º diedro) é sempre chamada de vista de frente. Em relação à posição da vista de frente, aplicando o princípio básico do 1º diedro, nos outros planos de projeção resultam nas seguintes vistas: Plano 1 Vista de Frente ou Elevação mostra a projeção frontal do objeto; Plano 2 Vista Superior ou Planta mostra a projeção do objeto visto por cima; Plano 3 Vista Lateral Esquerda ou Perfil mostra o objeto visto pelo lado esquerdo. Plano 4 Vista Lateral Direita mostra o objeto visto pelo lado direito; Plano 5 Vista Inferior mostra o objeto sendo visto pelo lado de baixo; Plano 6 Vista Posterior mostra o objeto sendo visto por trás. A padronização dos sentidos de rebatimentos dos planos de projeção garante que no 1º diedro as vistas sempre terão as mesmas posições relativas. 48

50 Ou seja, os rebatimentos normalizados para o 1º diedro mantêm,em relação à vista de frente, as seguintes posições: A vista de cima fica em baixo; A vista de baixo fica em cima; A vista da esquerda fica à direita; A vista da direita fica à esquerda. Talvez o entendimento fique mais simples, raciocinando-se com o tombamento do objeto. O resultado será o mesmo se for dado ao objeto o mesmo rebatimento dado aos planos de projeção. Observe que não são colocados os nomes das vistas, bem como não aparecem às linhas de limite dos planos de projeções. É importante olhar para o desenho sabendo que as vistas, apesar de serem desenhos bidimensionais, representam o mesmo objeto visto por diversas posições. Com a consciência de que em cada vista existe uma terceira dimensão escondida pela projeção ortogonal; partindo da posição definida pela vista de frente e sabendo a disposição final convencionada para as outras vistas, é possível entender os tombos (rebatimentos) efetuados no objeto. Outra conseqüência da forma normalizada para obtenção das vistas principais do 1º diedro é que as vistas são alinhadas horizontalmente e verticalmente. 49

51 Para facilitar a elaboração de esboços, como as distâncias entre as vistas devem ser visualmente iguais, pode-se relacionar as dimensões do objeto nas diversas vistas, conforme mostra a Figura abaixo. Verticalmente relacionam-se as dimensões de comprimento, horizontalmente relacionam-se as dimensões de altura e os arcos transferem as dimensões de largura Escolha das Vistas. Dificilmente será necessário fazer seis vistas para representar qualquer objeto. Porém, quaisquer que sejam as vistas utilizadas, as suas posições relativas obedecerão às disposições definidas pelas vistas principais. Na maioria dos casos, o conjunto formado pelas vistas de frente, vista superior e uma das vistas laterais é suficiente para representar, com perfeição, o objeto desenhado. No 1º diedro é mais difundido o uso da vista lateral esquerda, resultando no conjunto preferencial composto pelas vistas de frente, superior e lateral esquerda, que também são chamadas, respectivamente, de elevação, planta e perfil Projeções ortogonais pelo 3ºDiedro Assim como no 1 diedro, qualquer projeção do 3º diedro também segue um princípio básico. Para fazer qualquer projeção no 3º diedro, o plano de 50

52 projeção deverá estar posicionado entre o observador e o objeto, conforme mostra a Figura abaixo. O plano de projeção precisa ser transparente (como uma placa de vidro) e o observador, por trás do plano de projeção, puxa as projetantes do objeto para o plano. As vistas principais são obtidas em seis planos perpendiculares entre si e paralelos dois a dois, como se fosse uma caixa de vidro e, posteriormente, rebatidos de modo a formarem um único plano. A Figura abaixo mostra os rebatimentos dos planos que compõem a caixa de vidro, onde cada plano se movimenta 90º em relação ao outro. Da mesma forma que no 1 diedro, a projeção que é representada no plano 1 corresponde ao lado da frente da peça. Deste modo, considerando o princípio básico e os rebatimentos dados aos planos de projeção, têm-se as seguintes posições relativas das vistas: 51

53 Plano 1 Vista de Frente mostra a projeção frontal do objeto; Plano 2 Vista Superior mostra a projeção do objeto visto por cima; Plano 3 Vista Lateral Direita mostra o objeto visto pelo lado direito; Plano 4 Vista Lateral Esquerda mostra o objeto visto pelo lado esquerdo; Plano 5 Vista Inferior mostra o objeto sendo visto pelo lado de baixo; Plano 6 Vista Posterior mostra o objeto sendo visto por trás. A Figura abaixo mostra as vistas principais resultantes das projeções na caixa de vidro. No 3 diedro as vistas mais utilizadas, que acabam se constituindo nas vistas preferenciais, são o conjunto formado pelas vistas de frente, superior e lateral direita. 52

54 6. Cortes e Representações Convencionais 6.1. Cortes Quando a peça a ser desenhada possuir muitos detalhes internos, detalhes invisíveis, as projeções ortogonais terão muitas linhas tracejadas e poderão dificultar a interpretação do desenho. A abaixo mostra o exemplo de uma peça com vários detalhes internos nas vistas de frente e lateral esquerda, que estão representados por linhas tracejadas. Para facilitar a interpretação dos detalhes internos, representados por linhas tracejadas, foi normalizada a utilização de vistas em corte. Uma vista em corte é uma projeção ortogonal feita a partir de um determinado ponto da própria peça. A abaixo mostra a aplicação de corte, onde pode ser observado que a projeção da vista de frente corresponde àquilo que é visto, na direção indicada, a partir do plano secante AB. 53

55 Ou seja, a vista de frente corresponde ao desenho da peça cortada pelo plano secante no ponto indicado pela linha de corte que vai de A até B, considerando o sentido de observação, indicado pelas flechas colocadas na linha de corte. A linha utilizada para indicar o local onde a peça será cortada, linha de corte, é uma linha grossa constituída de traços e pontos. A linha de corte é identificada por letras colocadas em suas extremidades e o sentido de observação é identificado por setas perpendiculares à linha de corte. As mesmas letras que identificam a linha de corte são utilizadas para identificar a vista resultante do corte. Onde houver intersecção do plano secante com a peça serão colocadas hachuras Corte Total A representação do corte é exatamente imaginar que a peça encontra-se partida ou quebrada, mostrando assim os detalhes internos. Com isso, deixa de ser necessário o uso de linhas ocultas, na maioria dos casos. Imagina-se o corte como um plano secante, que passa pela peça, separando-a em dois pedaços e mostrando a parte interna. O plano secante (também chamado plano de corte) é indicado em outra vista, mostrando aonde se encontra o corte (veja figura abaixo). 54