EXERCICIOS ELEMENTOS DE MAQUINAS (2)

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1- Uma bicicleta possui no eixo motor (coroa) uma engrenagem de 55 dentes acoplada a uma corrente de rolos tradicional. No eixo de saída (catraca/roda) é montada uma engrenagem de 11 dentes que também se engrena nesta corrente de rolos. Considerando-se que a bicicleta viaja a uma velocidade de 5m/s e que o diâmetro da roda é de 26" ("=polegadas e 1 pol=25,4mm), pode-se afirmar que: Formulário: V=Pi*D*n/60 2P=2*Pi*r Mt=F*r
A relação de redução é igual a 5 ou 5:1
A velocidade angular da engrenagem de saída é 5 vezes maior do que a velocidade angular da roda
 A rotação da roda é 5 vezes maior do que a rotação da engrenagem de entrada
 A velocidade tangencial da engrenagem de saída é igual a 25 m/s
 A frequência da coroa é de 29/5 Hz
2- Um acoplamento está submetido a uma força de tração estática de 40kN e este é preso por parafusos. Parafuso série métrica. Calcule e especifique o tipo do parafuso e a quantidade necessária para garantir a conexão do acoplamento. Considere fator de segurança igual a 2.
 4 parafusos M6 classe 10.9.
 4 parafusos M8 classe 8.8.
 2 parafusos M10 classe 8.8.
 2 parafusos M8 classe 10.9.
 2 parafusos M12 classe 5.8.
3- O cabo e a barra formam a estrutura ABC (ver a figura), que suporta uma carga vertical P = 15 kN. O cabo tem a área da seção transversal Ac = 160 mm2, e a barra tem área Ab = 340 mm2. Calcular as tensões normais σAB e σBC no cabo e na barra, respectivamente, e indicar se são de tração ou compressão. Fórmulas: σ = F/A onde, (σ) tensão, (F) força e (A) área.
 σAB (compressão) = 78,1MPa; σBC (tração) = 36,8MPa
 σAB (tração) = 36,8 MPa; σBC (compressão) = 78,1MPa
 σAB (compressão) = 46,9MPa; σBC (tração) = 22,1MPa
 σAB (tração) = 46,9MPa; σBC (tração) = 22,1MPa
 σAB (tração) = 78,1MPa; σBC (compressão) = 36,8MPa.
4- Em um projeto de transmissão por correias, para uma dada montagem com diâmetro das polias e distância entre centros conhecida, um engenheiro calculou o comprimento pitch da correia em 1559 mm. Ao observar no catálogo do fabricante, não encontrou este valor exato. O mais correto a fazer é:
 Escolher o diâmetro pitch mais próximo e refazer os cálculos da nova distância entre centros para este novo comprimento pitch. Verificar se o curso do motor e/ou do equipamento ainda permite a montagem e desmontagem da correia das polias e a operação da transmissão.
 Escolher novos diâmetros de polias e refazer os cálculos da nova distância entre centros para o mesmo comprimento pitch de 1559mm. Verificar se o curso do motor e/ou do equipamento ainda permite a montagem e desmontagem da correia das polias e a operação da transmissão.
 Verificar com o fabricante a possibilidade de se fabricar uma correia em V sob medida, uma vez que será usada em apenas uma montagem
 Refazer o procedimento de dimensionamento modificando o fator de serviço de maneira a deixar a montagem mais robusta, uma vez que não existe correia na medida desejada.
 Refazer o procedimento de dimensionamento modificando (aumentando) o angulo de abraçamento da polia menor de maneira a deixar a montagem mais robusta, uma vez que não existe correia na medida desejada
5- A fadiga se inicia em eixos pelo surgimento de uma pequena trinca, que ocorre em consequência das solicitações repetidas e, em continuidade, esta trinca se propaga até que sua área seja suficientemente grande. Como resultado, a resistência à fadiga do material torna se muito pequena e ocorre sua ruptura como ilustrado na figura abaixo. Considerando o fenômeno de fadiga presente em diversos elementos de máquinas quando submetidos a cargas flutuantes, avalie as afirmações que se seguem. 
I. A falha por fadiga pode ocorrer para uma tensão inferior ao limite de ruptura do material. 
II. Os concentradores de tensões, como rasgos de chavetas, aceleram o processo de fadiga. 
III. Tensões compressivas na superfície do material não exercem influência sobre o fenômeno de fadiga. 
IV. Eixos fabricados com materiais dúcteis não sofrem fadiga. 
É correto apenas o que se afirmar em:
 I.
 II.
 III.
 I e II.
 II e III.
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