EXERCÍCIO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS II

Prévia do material em texto

EXERCÍCIO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS II... 
 
1 - Um pinhão de ferro fundido de 24 dentes, módulo de 5 mm, um ângulo de pressão 
de 20° move uma engrenagem de ferro fundido de 48 dentes. O pinhão é gira a 50 RPM. 
Para um fator de projeto nd=2 a potência máxima que pode ser transmitida com este 
conjunto de engrenagens considerando a tensão de contato admissível Sc=- 690 MPa e 
largura de face do dente F = 60 mm e Cp=163 √MPa. 
 
C - Potência máxima H=973 kW 
 
Gabarito comentado 
 
2 - A figura mostra um pinhão cônico de entes de reto com 16 dentes com ângulo de 
pressão de 20° acionando uma engrenagem de 32 dentes e a localização das linhas de 
centro do rolamento. O eixo do pinhão recebe 2,5 hp a 240 RPM. As forças radial e axial 
sobre o pinhão são: 
 
A - Wr=106,9 lbf e Wa=53,4 lbf 
Gabarito comentado 
 
 
3 - O eixo a na figura tem uma potência de entrada de 75 kW a uma velocidade de 1000 
rev/min no sentido anti-horário. As engrenagens têm um módulo de 5 mm e um ângulo 
de pressão de 20°. A engrenagem 3 é um intermediário. (Na figura 17D = 17 dentes na 
engrenagem 2 e assim para as outras engrenagens). Assinale a afirmativa correta quanto 
à força F3b que a engrenagem 3 exerce contra o eixo b e quanto ao torque T4c que a 
engrenagem 4 exerce no eixo c. 
 
D - F3b=- 33,70 kN e T4c=2,1 5 no sentido anti-horário 
Gabarito comentado 
 
6 - Uma polia com diâmetro de 320 mm, força inicial de Fi=945 N, gira a 1620 RPM. O 
ângulo de contato dessa polia é de 192O e o coeficiente de atrito entre a correia e a 
polia é de 0,25. A potência transmitida por esse sistema é. 
 
C - 20,3 kW 
 
Gabarito comentado 
 
 
7 - Com relação ao projeto de freios e considerando as afirmativas abaixo, assinale a 
alternativa correta. 
I - Como ocorre deslizamento entre as partes e devido ao atrito, energia é dissipada na 
forma de calor. 
II - É uma boa prática posicionar a maior quantidade de material de fricção próximo ao 
pivô. 
III - A capacidade de frenagem depende do material de fricção. 
 
E - I e III estão corretas. 
Gabarito comentado... 
Até que o freio leve a parada do elemento, há velocidade relativa entre as partes em 
função da diferença de velocidade entre as partes. Esse movimento relativo aliado ao 
atrito devido ao material de fricção leva a uma elevação de temperatura. Logo o material 
de fricção influencia o desempenho do freio e a capacidade de frenagem. Nas 
proximidades do pino pivô a força norma é praticamente nula, por isso se evita colocar o 
material de fricção nas proximidades do pivô, pois a contribuição para a frenagem é 
reduzida . 
8 - Considerando as afirmativas a seguir, assinale a afirmativa correta com relação às 
transmissões por elementos mecânicos flexíveis 
I - A transmissão por correia dentada é a mais eficiente dentre as transmissões por 
correia. 
II - As correias em V podem ser utilizadas para transmissões reversas. 
III - As correias planas são usadas com polias ranhuradas. 
 
A - Apenas I está correta. 
Gabarito comentado 
Dentre os elementos flexíveis de transmissão as correias dentadas são as mais 
eficientes, pois não há deslizamento. Para transmissão reversa, as correias em V ou 
dentadas não podem ser utilizadas pois os dois lados da correia entram em contato com 
a polia. As correias planas são usadas com polias coroadas, as em V com polias 
ranhuradas e as correias dentadas com rodas dentadas ou catracas. 
9 - O pinhão da figura gira a 1800 RPM no sentido horário. Assinale a alternativa correta 
sobre o trem de engrenagens nessa situação. 
 
C - A engrenagem 5 gira a 379,8 RPM no mesmo sentido da engrenagem 2. 
Gabarito comentado 
 
 
10 - Uma embreagem de disco tem um único par de superfícies de atrito de acoplamento 
de diâmetro externo D = 250 mm e diâmetro interno d = 175 mm . O valor médio do 
coeficiente de atrito é de 0,30, e a força de atuação é de 4 kN. 
Considerando as afirmativas seguintes assinale a alternativa correta. 
I - A pressão máxima e a capacidade de torque usando o modelo de desgaste são 
maiores que os calculados pelo modelo de pressão uniforme. 
II - A pressão máxima do modelo do desgaste uniforme é maior que a do modelo de 
pressão uniforme. 
III - O torque máximo do modelo de desgaste uniforme é menor que o do modelo de 
pressão uniforme. 
 
E - II e III estão corretas. 
Gabarito comentado 
 
 
1 - Como uma ferramenta que comunica a intenção do projeto, a correta interpretação 
das indicações das tolerâncias e dimensionamentos geométricos são a base para o 
sucesso desse método. Assinale a opção que representa a interpretação gráfica da 
tolerância indicada na figura abaixo. 
 
 
C - 
 
Resposta correta: C 
Gabarito comentado 
A indicação na figura é de tolerância de inclinação em relação à referência A. Nesse caso, 
o elemento controlado, deve estar contido entre dois planos paralelos, distantes 0,2 mm 
entre si, ambos formando um ângulo de 20º com a referência. 
 
 
2 - Assinale a alternativa com o quadro de tolerância cuja interpretação é a seguinte: 
tolerância de concentricidade de 0,05 mm em relação à referência A, com zona de 
tolerância cilíndrica. 
A 
 
Gabarito comentado 
O quadro do item a indica a tolerância de concentricidade com zona de tolerância 
cilíndrica com raio de 0,05 mm ao redor do eixo de referência A. 
 
 
3 - As tolerâncias geométricas podem ser de forma, orientação, batimento ou posição e 
podem se relacionar a diferentes características que se deseja controlar. Dentre as 
opções abaixo, assinale a característica aplicada somente a elementos isolados. 
 
A - Retilineidade. 
Gabarito comentado 
As características geométricas que se aplicam a elementos isolados, isto são as de 
forma: retilineidade, planeza, circularidade, cilindricidade. 
 
4 -A linguagem estabelecida pelo método de tolerância e dimensionamento geométrico 
engloba a comunicação de uma característica que se deseja controlar e o tipo de 
controle desejado. Assinale a alternativa em que a característica tolerada e o tipo de 
tolerância estão corretamente relacionados. 
 
A - Característica: parelelismo - tipo: orientação. 
Gabarito comentado 
A tolerância de paralelismo é uma tolerância de orientação para elementos associados. 
 
5 - Considerando que o método de dimensionamento e tolerância geométrica tem como 
característica uma comunicação mais assertiva sobre o intento do projeto, o que facilita 
a montagem e reduz o disperdício, assinale a alternativa correta, considerando as 
afirmativas seguintes: 
I - a tolerância de localização é simbolizada por X; 
II - na indicação representada no quadro abaixo as referências A e B têm a mesma 
prioridade; 
 
III - o quadro de tolerância de uma tolerância de localização de um furo deve estar 
associado a uma tolerância dimensional. 
 
C - Apenas III está correta. 
Gabarito comentado 
Como o elemento cuja tolerância se deseja estabelecer é um furo, além da posição do 
furo, é necessário conhecer as suas dimensões para determinar completamente o 
elemento tolerado. 
 
6 - Para que um projeto usufrua das vantagens do método de dimensionamento e 
tolerância geométrica é necessário o correto entendimento da lingagem padrão do 
método. Considerando a figura abaixo e as afirmativas seguintes assinale a alternativa 
correta: 
 
I - ambas as tolerâncias indicadas são de posição. 
 
II - a referência para perpendicularidade é B. 
III - os quadros de tolerância contêm o símbolo modificador correspondente à 
condição de mínimo material. 
 
IV - as zonas de tolerância são cilíndricas para os dois quadros. 
 
E - I e IV estão corretas. 
Gabarito comentado 
Os dois quadros de controle apresentam o símbolo referente à tolerância de posição (
) seguido do símbolo de zona de tolerância cilíndrica (Ø), o valor numérico da 
tolerância e o símbolo modificador referente à condição de máximo material. 
Finalmente, em função das vistas apresentadas, a referência para controle de 
perpendicularidade é designada pela letra A (A é a referência em relaçãoa qual se 
controla a perpendicularidade). 
 
7 - Considerando um sistema de mola de um elemento, conforme a figura a seguir, 
calcule as forças internas (f1,1 e f2,1), para o caso de não haver deslocamentos no nó 
1, u2=0,2mm e a constante k1=18000 N/mm. 
 
D - f1,1=−3600 N; f2,1=3600 N 
 
Gabarito comentado 
Para encontrar as forças internas solicitadas no problema, iremos utilizar a equação 
matricial a seguir: 
 
Substituindo as incógnitas pelos valores fornecidos no problema: 
 
 
 
8- O método dos elementos finitos consiste na discretização de um meio contínuo em 
muitas partes menores que formam uma malha. Cada uma dessas divisões é um 
elemento que compõe essa malha. Com relação aos elementos de uma malha, analise 
as afirmativas a seguir e marque a alternativa correta. 
I - A escolha da geometria dos elementos que constituem uma malha não influencia no 
resultado da análise pelo Método dos Elementos Finitos; 
II - Os elementos de uma malha podem ser de uma, duas ou três dimensões e de 
diferentes ordens; 
III - Para estruturas com contornos curvos, os elementos de menor grau são os mais 
adequados. 
 
B - Apenas a alternativa II está correta 
Gabarito comentado 
A afirmação II está correta, pois os elementos de uma malha podem ser lineares (1D), 
planos (2D) ou sólidos (3D) e a ordem se refere à ordem da função utilizada para 
interpolar o deslocamento no interior do elemento, normalmente uma função 
polinomial. 
 
9 - Desvios de batimento são desvios globais verificados durante a rotação de um 
elemento geométrico em torno de um eixo de referência. A fim de controlar esses devios 
são feitas as afirmativas seguintes. Assinale a alternativa correta com relação essas 
afirmativas: 
I - O batimento circular só se aplica a peças cilíndricas. 
II - O batimento circular controla para cada ponto, circularidade e concentricidade da 
seção. 
III - A tolerância de batimento total se aplica a toda superfície da peça. 
 
E - II e III estão corretas. 
Gabarito comentado 
A tolerância de batimento circular controla a circularidade e a concentricidade de uma 
peça para cada seção ao longo do eixo de referência. Como as medidas são realizadas 
ponto a ponto, se aplica a peças com qualquer formato de superfície de revolução. Por 
sua vez, a tolerância de batimento total se aplica a toda superfície da peça. 
 
10 - O Método de dimensionamento e tolerância geométrica surgiu como uma 
alternativa ao método cartesiano (+) visando reduzir a rejeição de peças durante o 
esforço de mobilização para a II Guerra Mundial. Com relação ao método de 
dimensionamento e tolerância geométrica, assinale a alternativa correta. 
 
D - Leva em consideração a função a ser desempenhada e a montagem da peça. 
Gabarito comentado 
O método GD&T leva em consideração forma, função e montagem das peças, reduzindo 
desperdícios devido a partes que não podem ser montadas. Sua utilização, portanto, 
aumenta a eficiência e a competitividade dos produtos assim fabricados. 
 
 SANDRO SALOMÃO...