MAP - Lista de exercícios - Parte 02

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Universidade de Pernambuco – UPE 
Escola Politécnica de Pernambuco – POLI 
Coordenação de Curso de Graduação em Engenharia Mecânica 
 
 
Mecânica Aplicada 
Prof. Ermes Costa 
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Mecânica Aplicada 
 
Lista de Exercícios – Parte 02 (A2) 
 
Item 04. Mecanismos 
 
Exercícios do Mabie, 2ed. Capítulo 2, pág. 39 até 44: 
1) 2.1; 
2) 2.3; 
3) 2.5; 
4) 2.6; 
5) 2.8; 
6) 2.12; 
7) 2.15; 
8) 2.19; 
9) 2.21; 
10) 2.23. 
 
Exercícios do Mabie, 2ed. Capítulo 9, pág. 269 até 272: 
11) 9.1; 
12) 9.2; 
13) 9.3. 
 
Item 05. Volante e regulador 
 
14) Uma puncionadeira apresenta uma variação de trabalho ∆𝜏𝜏 = 60 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 e 
uma rotação média de 21 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑘𝑘. Determinar o momento de inércia do 
volante para essa máquina (utilizando o método aproximado). 
 
15) Determinar o termo 𝑃𝑃𝐷𝐷2 do volante para uma instalação com as 
seguintes características: 
Motor: Vapor de simples efeito; 
Força do êmbolo: 𝐹𝐹𝑘𝑘 = 1.000 𝑘𝑘𝑘𝑘; 
Rotação média: 𝑛𝑛 = 300 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑘𝑘; 
Raio da manivela: 𝑟𝑟 = 200𝑘𝑘𝑘𝑘; 
Biela infinita; 
Transmissão por engrenagens. 
 
16) Um motor a vapor trabalha com uma pressão de 8 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑘𝑘² e deve 
comandar uma bomba. 
Motor: 
Tipo: Duplo efeito sem expansão (𝑟𝑟 = 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑛𝑛𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑛𝑛𝑐𝑐𝑐𝑐); 
Dois cilindros de 90°; 
Velocidade média 𝑛𝑛 = 300 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑘𝑘. 
Êmbolo: 
Diâmetro: 15 𝑐𝑐𝑘𝑘; 
Curso: 30 𝑐𝑐𝑘𝑘. 
 
 
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Determinar: 
a) O trabalho motor desenvolvido; 
b) O valor aproximado de ∆𝜏𝜏; 
c) O termo 𝑃𝑃𝐷𝐷2 do volante, pelo método aproximado. 
 
17) Uma tesoura mecânica deve vencer uma força resistente constante 𝐹𝐹𝑟𝑟. 
São características da máquina: 
Motor 
Rotação de 860 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑘𝑘; 
Momento motor constante para variação de 10% de 𝑛𝑛. 
Máquina da figura 1. 
Redução de rotação motor/volante = 1/8; 
6 cortes por minuto; 
Rotação da manivela: 24 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑘𝑘; 
Rendimento total: 90%; 
Biela maior que 5 vezes o raio da manivela (𝐿𝐿 > 𝑟𝑟 = 5𝑐𝑐𝑘𝑘). 
Força resistente constante: 𝐹𝐹𝑟𝑟 = 4.000 𝑘𝑘𝑘𝑘; 
Rotação da manivela no corte: 315° a 360° a partir da posição 
inferior da manivela. 
Determinar: 
a) A potência do motor; 
b) O diâmetro e o peso do volante. 
 
 
Figura 1. 
 
 
18) Uma prensa excêntrica está sendo projetada para operação contínua 
(1 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑟𝑟𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑟𝑟𝑐𝑐𝑟𝑟 𝑟𝑟𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐çã𝑐𝑐) de furos com diâmetro 200 𝑘𝑘𝑘𝑘, em chapas de 
12 𝑘𝑘𝑘𝑘 e de tensão de cisalhamento de 40 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑘𝑘², raio da manivela é 
40 𝑘𝑘𝑘𝑘 e a rotação do volante e da manivela é 50 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑘𝑘. A operação de 
 
 
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corte inicia-se com a manivela a 25° antes do ponto morto inferior e 
termina a 10° antes desse mesmo ponto. O diâmetro do volante 
escolhido foi 1,20 𝑘𝑘. 
Determine: 
a) A potência do motor, se o rendimento estimado é 80%. 
b) O peso do volante.