1710263671233Trabalho Resistência nota 10 referencia

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PROJETO I: 
 
 
Considerando o problema ilustrado na figura abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e os seguintes requisitos do projeto: 
I. Comprimento total: 𝟐 𝐦 ≤ (𝒙𝟏 + 𝒙𝟐 + 𝒙𝟑 + 𝒙𝟒) ≤ 𝟓 𝐦, 
II. Ângulo da barra AB: 𝟏𝟓° ≤ 𝜽 ≤ 𝟕𝟓°, 
III. Variação de comprimento: 𝜹𝒙 (𝐛𝐚𝐫𝐫𝐚 𝐀𝐁) ≤ 𝟎. 𝟎𝟎𝟐 𝒎, 
IV. Força 𝑷 mínima: 𝑷 > 𝟐𝟎 𝐤𝐍, 
 
e os dados escolhidos pelo grupo: 
I. Comprimento total: (𝒙𝟏(0,6m)+ 𝒙𝟐(0,6m)+ 𝒙𝟑(0,6m)+ 𝒙𝟒(0,6m)) = 2,4 𝐦, 
II. Ângulo da barra AB: 𝜽 = 35° 
III. Variação de comprimento: 𝜹𝒙 (resultado de 0,00016) ≤ 𝟎. 𝟎𝟎𝟐 𝒎, 
IV. Força 𝑷 mínima: 𝑷(resultado de 617,04 kN) > 𝟐𝟎 𝐤𝐍, 
 
Todos dados para ser feito este exercício foram retirados do 
google e anexado logo abaixo. 
 
 
 
 
Tanto o projeto do ex 1 como os calculos e passo a passo 
foram feitos com o uso do programa AutoCAD: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foi feito um projeto/maquete 3d dentro do sketchup para 
mostrar como nosso projeto ficaria na vida real, e como seria a 
dimensão dos objetos para a criação, lembrando já das dimenções 
propostas na atividade como o pino de 0,07 m de diametro, as 
duas barras com dimenções de 0,10x0,10 m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Para fazer o orçamento iremos com o projeto 3d do SkechUP onde 
conseguimos extrair o volume de cada elemento, multiplicar seu volume pela 
densidade para assim termos o kg (peso) de cada objeto, após iremos 
multiplicar pelo valor do kg de cada material de tal elemento e assim teremos 
um orçamento base. 
 
 
Barra BD: 
Volume = 0,017273m³ 
Densidade (google) = 7850 kg/m³ 
 
 
 
 
 
Peso (kg) = 0,017273m³ * 7850 kg/m³ 
Peso = 135,59 kg 
 
 
 
 
 
Barra AB: 
Volume = 0,006891m³ 
Densidade (google) = 7850 kg/m³ 
 
 
 
 
 
Peso (kg) = 0,006891m³ * 7850 kg/m³ 
Peso = 54,09 kg 
 
 
 
 A densidade dos pinos foi dada na tabela anexada ao 
inicio do projeto sendo esta 7860 kg/m³, seguindo isto sera 
visto o peso de um dos pinos e após multiplicado por 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pinos A, B e D: 
Volume = 0,000761m³ + (2 * 0,00004m³) = 
0,000841m³ 
Densidade (tabela anexada ao inicio) = 7860 kg/m³ 
Peso (kg) = 0, 000841m³ * 7860 kg/m³ 
Peso = 6,61 kg 
 
 
 
 
 
 
Tendo os valores pesos de cada elemento em kg pesquisamos no google 
o valor para o kg do aço inox decidido para ser usado nos pinos e o valor para 
o da barra e então multiplicamos. 
 
 
 
Para os pinos A, B e D: 
Peso de cada = 6,61 kg 
Valor do kg = 5,30 reais/kg 
R$5,30 x (6,61kg* 3) = R$105,10 
 
Para os pinos iremos gastar R$105,10 
 
 
 
 
Para as barras AB e BD: 
Peso barra AB = 54,09 kg 
Peso barra BD = 135,59 kg 
 Valor do kg = 3,781 reais/kg 
R$3,781 x Pcada_barra = x 
 
Valor barra AB = R$204,51 
Valor barra BD = R$512,67 
 
 
 
 
Orçamento de material para o nosso projeto I: 
 
Valor barra AD + Valor barra AB + Valor dos pinos 
 
R$512,67 + R$204,51 + R$105,10 = R$822,28 
 
 
 PROJETO II: 
 
A segunda estrutura que deverá ser projetada pelos grupos de 
engenheiros da disciplina resistência dos Materiais I é ilustrada abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As exigências do projeto são as seguintes: 
i. Potência do motor A: 𝟏𝟎 𝐡𝐩 ≤ 𝑷𝐀 ≤ 𝟐𝟎 𝐡𝐩 
ii. Comprimento dos eixos: 𝟓𝟎𝟎 𝐦𝐦 ≤ (𝑳𝐀𝐁 + 𝑳𝐂𝐃) ≤ 𝟏 𝐦, 
iii. Ângulo de rotação: ∅𝐀𝐁 𝐞 ∅𝐂𝐃 ≤ 𝟏𝟓°. 
iv. Velocidade angular em D: 𝑚𝐃 ≥ 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝐫𝐩𝐦. 
 
Apresente o projeto para essas condições, fornecendo detalhadamente os 
cálculos das tensões e deformações. 
 
 
 
 
 
Projeto II 
 
Tendo disponível um motor de 15hp (11185,5 (N*m)/s) a 5000 rpm e como 
material a liga de alumínio 7075, deseja-se determinar o torque transmitido 
ao ponto D e o diâmetros interno e externos para a fabricação dos eixos AB e 
CD. 
Requisitos de projeto: 
 
rAB=(1/7)rB 
rCD=(1/12,5)rC 
ωD = ωB = 2000 rpm = 209,44 rad/s 
ωC = ωM = 5000 rpm = 523,6 rad/s 
LAB = 0,4m 
LCD = 0,6m 
Galum. = 26,9 GPa 
τalum. = 331 MPa 
Φ = 10° = 0,1745 rad 
Fator de segurança = 2 
 
Encontrando rB: 
ωB* rB= ωC* rC 
 
rB = (209,44*125*10-3)/523,6 = 0,05m = 50mm 
 
 
Encontrando TAB e TCD: 
 
TAB = 11185,5/523,6 = 21,36 N 
 
TAB = 11185,5/209,44 = 53,41 N 
 
 
Encontrando os diâmetros de AB e CD: 
 
 
Φ = (T*L)/(IP*G) ri = (-((T*L*2)/π*G* Φ) – re4)1/4 
Gadm.= 26,9/2 = 13,45 Mpa 
 
 
 Eixo AB 
reAB=(1/7)50 = 7,14mm 
 
riAB = (-((21,36*0,4*2)/π*13,45*109*0,1745) – 0,007144)1/4 = 4,09*10-3m = 4,09mm 
 
Diâmetro externo = 14,3mm Diâmetro interno = 8,18mm Espessura da parede =̴ 3mm 
 
 
 
 
 
 Eixo CD: 
reCD=(1/12,5)125 = 10mm 
 
riAB = (-((21,36*0,6*2)/π*13,45*109*0,1745) – 0,014)1/4 = 6,01*10-3m = 6,01mm 
 
Diâmetro externo = 20mm Diâmetro interno = 12,02mm Espessura da parede =̴ 4mm 
 
 
Verificação quanto à tensão de cisalhamento 
 
τalum. = 331/2 = 165,5 MPa 
τ = (T*r)/I 
 
 
 Eixo AB 
τ = (21,36*0,0074*2)/ π(0,00744-0,004094) = 37,01 MPa 
 
Eixo CD 
τ = (53,41*0,01*2)/ π(0,014-0,006014) = 39,10 MPa 
 
 
O material irá resistir em ambos os casos. 
 
Link para a tabela do alumínio: https://pt.czyzindustry.com/info/7075-aluminum-properties-strength-and-uses-
58080374.html#:~:text=A%20resist%C3%AAncia%20ao%20cisalhamento%20da,preocupa%C3%A7%C3%A3o%20com%20falhas%20por%20f
adiga. 
3d do projeto feito na plataforma Sketchup: