Aula 4 - Sistemas Mecânicos I

Prévia do material em texto

ISOSTÁTICA IIISOSTÁTICA II
Aula 4 – Sistemas Mecânicos I
Exercícios
Prof. Marcio José Carlos 1
ISOSTÁTICA II
Prof. Marcio José Carlos 2
Exercício 4.49 (Shigley):
Considerando a concentração de tensão no ponto A da figura, determine as tensões
máximas normal e de cisalhamento em A se F = 200 Ibf.
ISOSTÁTICA II
Prof. Marcio José Carlos 3
ISOSTÁTICA II
Prof. Marcio José Carlos 4
Este exemplo ilustra o uso de uma teoria
de falha para determinar a resistência de
um elemento mecânico. Certa força F
aplicada em D próximo à extremidade da
alavanca de 15 in mostrada na Figura, que
é bastante similar a uma chave de
soquete, resulta em certas tensões na
barra OABC em balanço. Esta barra é feita
de aço AISI 1035 forjado e tratado
termicamente, de forma que tem uma
resistência mínima (ASTM) ao
escoamento de 81 kpsi. Supomos que
este componente não tem valor algum
após ter sofrido escoamento. Assim, a
força F requerida para iniciar o
escoamento pode ser considerada como a
resistência da parte do componente.
Encontre essa força.
ISOSTÁTICA II
Prof. Marcio José Carlos 5
O eixo com pinhão integrado exibido na Figura
deve ser montado em mancais nos locais
indicados e ter uma engrenagem (não-mostrada)
montada na extremidade direita do balanço. O
diagrama de carregamento mostra que a força
no pinhão em A e a força na engrenagem em C
estão no mesmo plano. Torques iguais e opostos
TA e TB estão representados como concentrados
em A e C, tal como as forças. O diagrama de
momento flexor da Figura ilustra um extremo em
A e em B. O diâmetro menor em B torna este
local decisivo no centro do mancai direito. Uma
vez que o eixo é utilizado em emergências
intermitentes, seu uso não excederá a 1000
revoluções à carga plena; dessa forma, o
problema pode ser tratado como quase estático.
O material é aço carbono tratado termicamente,
com resistência média ao escoamento de 66
kpsi. Nessas circunstâncias, o engenheiro de
projeto decide empregar um fator de projeto de
1,80. Qual é o menor diâmetro para o mancai de
deslizamento direito determinado a partir da
teoria da energia de distorção?
ISOSTÁTICA II
Prof. Marcio José Carlos 6
A figura mostra um eixo de aço (SY = 30 ksi) que suporta duas polias. A polia C
recebe potência proveniente de um motor, produzindo as trações de correia
mostradas. A polia A transmite essa potência a uma outra máquina, por meio
das trações de correia T1 e T2, de tal forma que T1 = 8T2. Utilizando um fator de
projeto igual a 2, qual o menor valor de diâmetro d deve ser utilizado na
fabricação do eixo segundo o critério de falha de Von Mises (TMED)?