APS1 - Elem Máq

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SOCIEDADE UNIVERSITÁRIA REDENTOR 
CENTRO UNIVERSITÁRIO REDENTOR 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
Aluno(a): Matrícula: Turma: 
Profº.: Guilherme Pereira Mota Avaliação/Valor: Nota: 
Disciplina: Elementos Orgânicos de Máquina III Data: 
APS 1 – 30 pontos 
 10/03/2022 
 
Objetivo da atividade: 
Esta atividade corresponde às Atividades Práticas Supervisionadas (APS), com carga horária de 5 horas/aula. A 
atividade busca exercer a pesquisa para o desenvolvimento do aprendizado, reforçando a prática do estudo. 
 
Competências envolvidas: 
Aplicação de conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à engenharia; Concepção, 
projeto, e análise de sistemas, produtos e processos; Identificação, formulação e resolução de problemas de 
engenharia; Desenvolvimento, e/ou utilização de novas ferramentas e técnicas; Comunicação eficiente nas 
formas escrita, oral e gráfica; Atuação em equipes multidisciplinares; Compreensão e aplicação da ética e da 
responsabilidade profissionais; Busca permanente de atualização profissional. 
 
Orientações Gerais: 
- Trabalho individual 
- Postar um arquivo único, em pdf, na formatação recomentada pela UniRedentor. 
- A postagem do arquivo deve ocorrer via plataforma, até o dia 20/03/2022 às 23:59. 
 
QUESTÃO DO TEMA 1. Rolamentos – Carregamento simples 
 
Uma certa aplicação requer um mancal de esferas, com uma vida de projeto de 30000 h, a uma velocidade de 
300 rpm. A carga radial é de 1,898 kN, e um fator de aplicação de 1,2 é apropriado. A meta de confiabilidade 
é de 0,90. Encontre o múltiplo da vida nominal requerido, 𝑥𝐷, e a capacidade de catálogo 𝐶10 para se entrar 
em uma tabela de mancal. Escolha um mancal de esferas de sulco profundo da tabela . Considere os 
parâmetros de Weibull para o fabricante 2, da tabela 2. 
 
Utilize: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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QUESTÃO DO TEMA 2. Rolamentos – Carregamento combinado 
 
Um mancal de esferas de série de sulco profundo deve ser selecionado para carregar uma carga radial de 8 
kN e uma carga de empuxo de 4 kN. A vida desejada deve ser de 5000 h, com uma taxa de rotação do anel 
interno (V = 1) de 900 rpm. Qual é a capacidade básica de carga (𝐶10) que deve ser usada na seleção de um 
mancal para uma meta de confiabilidade de 0,90? Qual o diâmetro a ser escolhido? Utilize os dados para o 
fabricante 2. 
Obs: Interpolar valores na tabela, caso necessário. 
 
Considere: 𝐶0 = 37,5 𝑘𝑁; 𝑥𝐷 =
𝐿𝐷
𝐿𝑅
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
QUESTÃO DO TEMA 3. Chaveta 
Um eixo de um determinado tipo de aço tem um diâmetro de 1
7
16
 𝑖𝑛. O eixo roda a 600 rpm e transmite 40 
hp de potência por uma engrenagem. Selecione uma chaveta apropriada para essa engrenagem através da 
tabela e determine o seu comprimento. Dimensione apenas pela tensão de cisalhamento. 
O projeto será baseado em resistência ao escoamento de 65 kpsi. Um fator de segurança de 2,80 será 
empregado nesse projeto. 
 
Dados: 
𝑇 =
63025. 𝑃𝑜𝑡
𝑛
 
𝜏𝑐𝑖𝑠/𝑒𝑠𝑐 = 0,577. 𝑆𝑌 
𝜏𝑐𝑖𝑠/𝐴𝑑𝑚 =
𝜏𝑐𝑖𝑠/𝑒𝑠𝑐
𝐹. 𝑆
 
𝜏𝑐𝑖𝑠/𝐴𝑑𝑚 =
𝐹
𝑡. 𝐿
 
𝐹 =
𝑇
𝐷 2⁄
 
 
 
 
 
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Questão 4: Eixos 
Um eixo está carregado com flexão e torção, de tal forma que Ma = 600 lbf • in, Ta = 400 lbf - in, Mm = 500 
lbf • in e Tm = 300 lbf • in. Para o eixo, Su = 100 kpsi e S = 80 kpsi, e um limite de resistência 
completamente corrigido de Se = 30 kpsi é suposto. Estabeleça Kf= 2,2 e Kfs = 1,8. Com um fator de projeto 
de 2,0, determine o diâmetro mínimo aceitável do eixo utilizando o critério de Goodman modificado. 
Dados: 
 𝜋 = 3,14 
 
Critério de Goodman modificado: 
 
 
 
 
 
Questão 5: 
 Os rolamentos de rolos suportam relativamente mais carga que os rolamentos de esferas. 
a) Esta afirmação é falsa porque o rolamento de esferas produz menor tensão de contato na trilha de rolagem. 
b) Esta afirmação é falsa porque em um rolamento de esferas cabem mais elementos rolantes em comparação 
aos rolamentos de rolos. 
c) Esta afirmação é verdadeira porque os rolos distribuem a tensão de modo a atingir valores menores que os 
apresentados em rolamentos de esferas. 
d) Esta afirmação é verdadeira porque as esferas suportam mais carga de compressão que os rolos. 
e) Esta afirmação é falsa porque as resistências de ambos os tipos de rolamentos são equivalentes. 
 
Questão 6: 
 Com relação à carga atuante nos rolamentos, sua confiabilidade e sua estimativa de vida, é correto afirmar 
que: 
a) A estimativa de vida de um rolamento é afetada pela confiabilidade de modo inversamente proporcional. 
b) A razão entre a carga equivalente atuante no rolamento e a sua capacidade de carga dinâmica é utilizada na 
estimativa de vida de um rolamento. 
c) Toda estimativa de vida de um rolamento, necessariamente, envolve uma confiabilidade padrão de 95%. 
d) Quanto maior a carga num rolamento, maior será sua estimativa de vida para uma dada confiabilidade. 
e) A carga atuante num rolamento não tem qualquer relação com a confiabilidade e com a estimativa de vida 
deste rolamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1: Rolamentos 
 
 
Tabela 2: Parâmetros de Weibull 
 
 
Tabela 3: Parâmetros de rolamento para cargas combinadas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 4: Chavetas