Os engenheiros de design devem considerar tantos factores ao projectar uma peça ou componente. Concepção para montagem, custo, logística, manufacturabilidade, fiabilidade, e outras qualidades, tudo isto requer reflexão e criatividade. Talvez uma das qualidades mais importantes a ser considerada na criação de peças ou produtos seja a segurança… e, naturalmente, toda uma indústria surgiu em torno da necessidade de fabricar produtos e estruturas seguras para uso do consumidor. O mais comum é ouvir os termos “Factor de Segurança” (FoS) ou “Factor de Segurança (SF), mas há várias definições e cálculos que podem ser referidos. Vejamos o básico de FoS para design e engenharia.
Qual é o quadro geral quando se trata de Factor de Segurança (FoS)?
“Factor de Segurança” refere-se geralmente a uma de duas coisas: 1) a capacidade real de carga de uma estrutura ou componente, ou 2) a margem de segurança necessária para uma estrutura ou componente de acordo com os requisitos de código, lei, ou desenho. Uma equação muito básica para calcular FoS é dividir a tensão final (ou máxima) pela tensão típica (ou de trabalho). Um FoS de 1 significa que uma estrutura ou componente falhará exactamente quando atingir a carga de concepção, e não pode suportar qualquer carga adicional. As estruturas ou componentes com FoS < 1 não são viáveis; basicamente, 1 é o mínimo. Com a equação acima, um FoS de 2 significa que um componente falhará com o dobro da carga de projecto, e assim por diante.
Indústrias diferentes têm ideias diferentes sobre o que deve ser uma margem de segurança necessária; uma das dificuldades associadas à utilização de um FoS ou SF é alguma medida de ambiguidade. Mas existem algumas regras gerais de polegar através de múltiplas verticais. Obviamente, se as consequências do fracasso forem significativas, tais como perda de vidas, danos pessoais, ou perda de propriedade, um FoS mais elevado será exigido por desenho ou por lei. Outra consideração é o custo: quanto custa extra por peça para alcançar um determinado FoS, e é que um modelo comercial viável?
Outros factores a considerar ao conceber peças com a segurança em mente
Dependente do uso pretendido para um produto, tanto o desenho global como os componentes individuais precisam de ser avaliados com a maior precisão possível para as condições previstas. As seguintes considerações podem ajudar os engenheiros de concepção a ter em conta as condições do mundo real, e a criar um produto melhor.
- Intensidade das concentrações de tensão; que componentes serão sujeitos a tensões mais intensas, com maior frequência?
- A ciclagem térmica ou a exposição a temperaturas extremas é um problema? Como funciona este impacto, ou os materiais a serem utilizados?
- É provável que ocorra manutenção programada? Acontecerá regularmente, e será de qualidade semelhante cada vez?
- A combinação dos materiais utilizados enfraquece ou reforça a concepção global?
- É provável que o desgaste seja acelerado através da utilização pelo consumidor (digamos, excedendo regularmente a capacidade nominal, etc.)? Existem controlos para ajudar a prevenir isto?
- A estrutura ou componente está sujeito a deterioração por corrosão?
Mecanismos criativos equilibram todas as considerações para criar soluções para problemas complexos
Quando nos aborda com uma ideia, a nossa equipa vai considerar o conceito de todos os ângulos: como alcançar um certo FoS, como conceber para a excelência, e como atingir o equilíbrio adequado para a função, segurança, custo de fabrico, e satisfação do consumidor. Tivemos uma experiência considerável em múltiplas verticais, e podemos ser um óptimo ajuste para a sua próxima ideia. Por favor contacte-nos com perguntas ou comentários, e obrigado por ler o nosso blog!
