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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)?
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