Trabalho - Projetos Mecanicos 2020 VINICIUS KOCSIS QUADRADO C9275B9 EM10P13

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ICET - INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA 
Campus ​UNIP ​Período ​Noturno ​Disciplina ​Projetos Mecânicos ​Semestre ​9º e 10º ​Trabalho ​Curso: ​Engenharia 
Mecânica ​Entrega ​01/11/2020 
 ​Avaliação ​Trabalho: CONFORME EXERCÍCIOS POSTADOS NO PRAZO E COM RESOLUÇÃO; (ZERO à CINCO) 
Nome do aluno: Vinicius Kocsis Quadrado 
 RA: C9275B9 
 Turma:EM10P13 
1) ​O eixo de Ferro Fundido cinzento simplesmente apoiado conforme mostrado na figura abaixo está 
conectado a um motor elétrico através de um acoplamento flexível. Determine o valor da velocidade 
crítica de rotação do eixo. 
 
 
 
 Resolução 
 
 
Ferro Fundido Cinzento 
P = 72 mg/m^3 
 
P = 72 x 10^ 6 x 10 / 1000 kg 
P = 72 000 n/m^3 
 
W = Af > II x D^2 x F 
 4 
W = II x 25 x 10^(-3/2) x 7200 
 4 
W = 35,3429 
 
 
I = II x d^4 
 64 
I = II x (25 x 10^-2)^4 
 64 
I = 0,012271846 
 64 
I = 1 917475 x 10^-8 
 
 
 
 
 
Set = 5 x 38 3729 x 0,381 
 384 x 10^3 x 10 x 1 94792 
Set = 490 x 10^-6 
 
 
NC = 5 x 9,8 
 4 x 490 x 10^6 
NC = 49 
 1 960 000 000 
NC = 1579 5 rpm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Resolução 
 
 
 
 
Zna = 0 
2 x kn x - De x 0,35 =0 
2000 X 0,6 - D3 x 0,95 = 0 
1200 - D3 x 0,95 = 0 
D3 = 1200 / 0,95 
D3 = 1263 N 
 
ZHA = 0 
3 x 0,2 I - DY x 0,95 = 0 
3000 x 0,2 Nm - Dy x 0,95 = 0 
600 Nm - DY x 0,95 = 0 
Dy = 600 / 0,95 
Dy = 631,5 N 
 
 
 
 
fax + 200 + 1263,2 N 
FAX = 736,8 N 
 
FAY - 300 + 631,6 = 0 
FAY = 2368,4 N 
 
 
 
Mzcd = Dy x 0,35 
Mzcd = 631,6 x 0,35 
Mzcd = 221,06 Nm 
 
Mycd = Dz x 0,35 
Mycd = 1263,2 x 0,35 
Mycd = 442,12 Nm 
 
Mzab = Ay x 0,2 
Mzab = 23 684 x 0,2 
Mzab = 473,68 Nm 
 
 
Myab = 796,8 x 0,2 
Myab = 147,36 Nm 
 
 
 
 
 
 
 
 
Momento MB = Raiz (473,68)^2 + (147,36)^2 + (150)^2 
MB = Raiz de 268 587 712 
MB = 518,25 Nm 
 
 
 Momento MC = 221,06^2 + 442,12^2 + 150^2 
Momento MC = Raiz de 266 837 618 
Momento MC = 516,56 Nm 
 
 Ponto C 
T Max = M 
 II x d^3 
 16 
60 = 518 25 
 II x d^3 
 16 
d^3 = 16 x 518,25 
 II x 10^6 
d^3= 0 00004399 
 
d= 35 mm 
 
 
T admissivel = 120 / 2 
T admissível = 60 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Deve-se fixar uma engrenagem de aço, espessura de 155 mm, por meio de chaveta plana, indicada na 
figura que transmite um toque de 980 Nm ao eixo, considerando torque constante. • Dimensione o 
comprimento da chaveta. 
• Verifique o comprimento da chaveta conforme figura para essa aplicação 
4) Em uma 
transmissão, o cubo de uma engrenagem de ferro fundido, que sofre choques leves. E transmite carga 
do tipo III será fixado ao eixo por meio de entalhes que devem seguir a norma DIN-5471. O diâmetro 
externo do eixo é igual a 32 mm e o máximo torque que se pode transmitir pela união é 3600Nm. • 
Determine o comprimento do cubo. 
 
 Resolução 
Fe = MT x 2 
 d 
Fe= 980 x 10^3 x 2 
 35 
Fe = 980 000 x 2 
 35 
Fe = 1 960 000 
 35 
Fe = 56 000 N 
 
 
 
Tensão admissivel = 330 / 1,4 
Tensão admissivel = 235,71 n/mm^2 
 
Z admissivel = 0,5 x 330 / 1,4 
Z admissivel = 165 / 1,4 
Z admissivel = 117,85 
 
 
1)Compresssao 
T admissivel = F / l (H-T2) 
 235,71 = 56000 
 L (8-,33) 
L = 71,99 
 
2)Cisalhamento 
 
Z Adm - F 
 L x B 
Z adm = 147 857 = 56 000 
 L x 10 
L = 47,51 mm 
 
L = 71,99 + 10 = 82 mm 
L = 59,39 + 2 X 50 = 69,40 MM 
 
 
1,25 x 35 < 82 < 2 x 35 
43,75 < < 70 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4)Em uma transmissão, o cubo de uma engrenagem de ferro fundido, que sofre choques leves. E 
transmite carga do tipo III será fixado ao eixo por meio de entalhes que devem seguir a norma DIN-5471. 
O diâmetro externo do eixo é igual a 32 mm e o máximo torque que se pode transmitir pela união é 
3600Nm. • Determine o comprimento do cubo. 
 
Resolução 
Torque 3600 
R1 = D1+ D2 
 4 
R1 = 32 + 38 / 4 
R1 = 70 / 4 
R1 = 17,5 mm 
 
H1 = D2 - D1/2 
H1 = 38-32 / 2 
H = 3 MM 
 
 
FESM = 3600 / 0,75 x 4 x 17,5 
FESM = 3600 / 52,5 
FESM = 3600 / 52,5 
FESM= 68 571 428 N 
 
FES = 68 571 428 
 3 x l 
L = 761,90 
 
 
 
 
 
 
5) Os acoplamentos, como as chavetas e as estrias, na verdade transmitem potência. Acoplamentos são 
elementos para interligação de eixos, a figura mostra um acoplamento rígido com flanges parafusadas. 
Assinale a alternativa cuja aplicação é a mais adequada ao seu uso: 
 
a) ( ) Uniões de eixos perfeitamente alinhados. 
b) ( ) Uniões de eixos com grande desalinhamento angular. 
c) (x ) Uniões de eixos com desalinhamento axial. 
d) ( ) Uniões de eixos com desalinhamento axial e angular. 
e) ( ) Uniões de eixos com desalinhamento angular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) O anel de fixação tem por objetivo tornar um eixo solidário a um cubo, para que ambos trabalhem, 
dentro da capacidade do anel, sem deslizamento. 
Determine o torque de transmissão por parafusos no eixo. 
Verifique sua viabilidade conforme na tabela do fabricante. 
Dados: 
• ​Torque de aperto dos parafusos 54Nm. 
• ​Considerando α = 15° e μ = 0,10 
• ​Anel de fixação utilizada RFN 7012 – 30X55 
 
 
 
 
 
 Resolução 
 
FI = 54 / 0,2 x (6 x 10^-3) 
FI = 54 / 12 X 10^-3 
FI =45 000 N 
 
N = 45 000 x 1 - 0,10 x tg 15 
 0,10 + tg 15 
n = 45 000 x 0,97320508 
 0,367949192 
 
n = 43 794 22863 
 0,367949191 
n= 119 022 4888 
 
 
 
 Parafusos 
1) U x N x Raio / 1000 
2) 0,10 x 1190 22 48 x 15 / 1000 
3) TORQUE POR PARAFUSO = 178,53 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) Dimensionar um acoplamento rígido para uma Britador com motor de 150 CV, rotação de 600 rpm, 
diâmetro do eixo de 75 mm. O alinhamento foi feito com régua e paquímetro (não preciso) e exige que 
transmite pouca vibração. 
• Qual a especificação do acoplamento flexível. 
 
Torque = 150 x 8,7355 
 2 x II x (600/60) 
Torque : 1310325 
 62,83 
Torque : 17 55 
 
Torque seleção:1755 87 x 25 
 
 Torque seleção:4389 69 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8) A designação de um rolamento rígido de uma carreira de esferas é 6023. Isto significa que 
assinale a alternativa correta: 
 
Resposta:Letra C 
9) Com relação à montagem do anel interno de um rolamento rígido de uma carreira de esferas no eixo, 
essa deve ser, assinale a resposta certa: 
 
Resposta:Letra B 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10) Um eixo de 180 mm de diâmetro é suportando por um mancal com 120 mm de comprimento com 
uma folga diametral de 0,08 mm. 
Ele é lubrificado por um óleo cuja viscosidade (na temperatura de operação) é de 55 
mPa·s. O eixo gira a 700 rpm e suporta uma carga radial de 5500 N. 
 
Trabalho – Projetos Mecânicos 2020 Página 2 
Determine: 
O coeficiente de atrito do mancal 
A perda de potência utilizando o procedimento de Petroff. 
F = 2 x II^2 X U.N x R 
 P C 
 
F = 2 x II^2 x 0,055 x (700/60) x(180/2) 
 5500 0,08 
 0.18 x 0,12 
F = 0,056 
Torque atrito:0,056 x 5500 x 0,18/2 
Torque atrito:27,72 
Potencia atrito:2 x II x TF x N 
 
 
Potencia atrito:2 x II x 27,72 x 700 
 600 
Potencia:2031,98 watts 
 
 
 
 
 
 
11) Embreagem para que seja possível transmitir um torque de 240 
Nm. Sabe-se que r0= 195 mm, que o ângulo de cone é 6°55’, que a 
largura da face de contato (b) é 65 mm e que o coeficiente de atrito 
(f) é 0,15. 
 
Determine: 
A força. 
A potência, sabe-se que a rotação a ser transmitida é igual a 600 
rpm. 
 
 
 Resolução 
 
R = 65 x seno 6,917 
R = 65 x 0,12043139 
R = 7.828 
 
V1 = 195 - 7,828 
V1 = 187,172 
 
 
T = 2 x F x (VO^3 - V1^3) x seno 6,917 
 2 x 0,150 x (0,195^2 - 0,187^2) 
 
F = 2 x 240 x (0,195^3 - 0,187^3) x seno 6,917 
 2 x 0,150 x (0,195^2 - 0,187^2) 
T = 1008,75 N 
 
Potencia:240 x 2II x 600 
 60 
Potencia:904 778 / 60 
Potencia:15,08 
 
 
 
 
 
 
12) Para a embreagem da figura, ​determine o torque 
que pode ser transmitido quando o dimensionamento 
é 
feito considerando ​a pressão uniforme distribuída​. 
Sabe-se que F = 4,5 KN, r​0​=100 mm, r​i​=50 mm e o 
coeficiente de atrito igual 0,25. 
 
Resolução 
T = 2 x 4,5 x 0,25 x (100 x 10^-3) - (50 x 10^-3)^3) x 2 
 3 x (100 x 10^-3) - (50 x 10^-3)^2 
T = 175 Knm 
 
 
 
 
 
 
 
13) Considere as seguintes dimensões para freio a tambor 
 
de sapata curta da figura. 
Raio do tambor de 5in, 
largura 
da sapata de 2 in, 
comprimento da sapata de 4 
in, c= 10 
in, b=6 in, a= 1,5 in, p= 100 
psi e f= 0,3. 
Determine o valor da força 
atuante F. 
 
Resolução 
 
 
N=100X2X4 
N=800LB 
n= f x c 
 (b-fa) 
800 = F x 10 iu 
 (6iu - 0,315 iu) 
F = 4400 / 10 
F=444 LB 
 
14) Um freio diferencial de cinta utiliza um revestimento 
trançado cujo o coeficiente de atrito possui um valor de 
projeto de 0,30. As dimensões são b= 2,0 in, r= 7,0 in, c= 18,0 
in, a= 4,0 in, s= 1,0 in e ϕ = 270°. A pressão máxima admissível 
do revestimento é de 100 psi. 
 
 
Determine: 
a) O torque de frenagem 
b) A força de atuação F. 
 
Resolução 
a)O = 270 x II / 180 
 O = 1,5 II 
 
P1 = 100 x 7 x 2 = 1400 lb 
 
 
P2=P1 
 e^f 
P2=1400 
 e ^ (0,3 x 1,5 x II) 
 
P2=341 LB 
 
T1 = (P1-P2) x 7 
T = (1400-341) x 7 
T = 1059 X 7 
T=7413 LB 
 
F = P2 x 4 
 c 
F=341 X 4 
 18 
F=1364/18 
F=75,80 LB