Atividade Pratica projeto de componentes mecânicos 1 Pronta Nota 100

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ATIVIDADE PRÁTICA I – PROJETO DE COMPONENTES MECÂNICOS 
TORÇÃO EM EIXOS 
Na aula 1 vimos que existem alguns parâmetros essenciais para se projetar um eixo, onde esforço de torção é decorrente da potência transmitida numa determinada rotação especificada. Além disso, é possível determinar as tensões principais de um eixo, provenientes de cargas combinadas, a fim de projetá-lo corretamente. Esses parâmetros podem ser obtidos por meio de cálculos como mostrado na aula 1, ou através do uso de softwares. 
Objetivo Geral: Esta atividade prática tem por objetivo geral permitir que o aluno obtenha os parâmetros de projeto de um eixo, submetido à cargas de torção, através de um software online gratuito. Além de obter os parâmetros de projeto com o software, o aluno deverá realizar os cálculos conforme os modelos apresentados pelo professor Julio Almeida na aula 1. 
Objetivo específico: Como estamos trabalhando com o dimensionamento de eixos, esta atividade prática tem por objetivo específico determinar através dos softwares e por meio de cálculos: 
Tensão de cisalhamento do eixo: 𝜏 = 𝑇�.𝑦 
𝐽𝑝
Ângulo de torção: 𝜃 = 𝑇𝐿� 
𝐽𝐺
Tensões principais normais: 
Tensão máxima de cisalhamento: 𝜏𝑚𝑎𝑥 
Para obter os parâmetros acima, você deve inserir nos softwares os dados iniciais conforme o número do seu RU. (**6894)
A seguinte tabela apresenta uma relação dos valores a serem inseridos com o número do seu RU: (**6894)
Primeiro software: 
	Parâmetros iniciais 
	Valores utilizados no software e nos cálculos 
	Torque (Nm) 
	(Soma dos 4 últimos números do seu RU) x 200 (6+8+9+4)=27 x 200= 5.400 
	Rotação (rpm) 
	(Soma dos 4 últimos números do seu RU) x 100 (6+8+9+4)=27 x 100= 2.700 
	Raio externo (mm) 
	(Soma dos 3 últimos números do seu RU + 80 mm)/2 (8+9+4)=21+80=101/2= 50.5
	Raio interno (mm)
	(Soma dos 3 últimos números do seu RU + 50 mm)/2 (8+9+4)=21 + 50/2= 35.5
	Comprimento do eixo (mm) 
	Soma dos 2 últimos números do seu RU + 100 mm (9+4)=13 + 100=113
	Módulo de cisalhamento (GPa) 
	(Soma dos 4 últimos números do seu RU) x 10 (6+8+9+4)=27 x 10= 270
Segundo software: 
	Parâmetros iniciais 
	Valores utilizados no software e nos cálculos 
	Tensão normal x (MPa) 
	(Soma dos 4 últimos números do seu RU) x 10 (6+8+9+4)=27 x 10= 270
	Tensão normal y (MPa) 
	(Soma dos 4 últimos números do seu RU) x 5 (6+8+9+4)=27 x 5= 135
	Tensão de cisalhamento (MPa) 
	(Soma dos 4 últimos números do seu RU) x 8 (6+8+9+4)=27 x 8= 216
ETAPA I: Com os parâmetros iniciais, você deverá inseri-los nos softwares e assim obter os valores da tensão de cisalhamento do eixo, ângulo de torção, tensões principais normais e a tensão máxima de cisalhamento, conforme exemplo, lembrando que após inserir os parâmetros iniciais, você deverá clicar no botão Calculate: 
Primeiro software: 
 
Segundo software: 
Os softwares devolveram os seguintes valores: 
Tensão de cisalhamento do eixo: 𝜏 = 35.318 𝑀𝑃𝑎 
Ângulo de torção: 𝜃 = 0,017° 
Tensões principais normais: 𝜎1 = 428,8 𝑀𝑃𝑎 e 𝜎2 = −23,8 𝑀𝑃𝑎 
Tensão máxima de cisalhamento: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = ±226,3 𝑀𝑃𝑎 
 
ETAPA II: Com os parâmetros iniciais, você deverá determinar analiticamente, por meio das equações, os respectivos valores solicitados: 
	𝑇.𝑦	 𝜋(𝑟𝑒4−𝑟𝑖4)	 𝜋(50.5−35.5) 
Tensão de cisalhamento do eixo: 𝜏 = 𝐽𝑝 , onde 𝐽𝑝 =	�		 2	 2
𝐽𝑝 = 7,7212x106𝑚𝑚4 = 7,7212x10−6𝑚4. 
Assim 𝜏 = 5400.50,5.10-3 
 7,7212.10-6 = 35.318 𝑀𝑃𝑎 
Ângulo de torção: 𝜃 = 𝑇𝐿 = 5400.113.10-3 = 2,9.10-4 rad
 JpG 7,7212.10-6. 270.109 
 
que multiplicado por 180/𝜋 é igual a 𝜃 = 0,017° 
Tensões principais normais: 
𝜎� 
Assim 𝜎1 = 428,8 𝑀𝑃𝑎 e 𝜎2 = −23,8 𝑀𝑃𝑎 
Tensão máxima de cisalhamento: 𝜏𝑚𝑎𝑥 
= ± √ ( 270 – 135)2 + 2162 = ± 226,3 𝑀𝑃𝑎
𝜏𝑚𝑎𝑥 2
1
,
𝜎
2
=
2700
+
135
2
±
√
(
270
−
135
2
)
2
+
216
2