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Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Câmpus Pato Branco MEMORIAL DE CÁLCULO - TALHA ELÉTRICA - PARTE 1 Trabalho referente à avaliação parcial da disciplina de Projeto de Componentes Mecânicos, pelo acadêmico, Marcelo Miguel Tibes Peluso. Prof. Dr. Robson Gonçalves Trentin PATO BRANCO SETEMBRO 2017 M i l d ál l d di i t d t lh lét i A t d l i Memorial de cálculo do dimensionamento de uma talha elétrica. A metodologia seguida está descrita no livro Projeto de Máquinas, Robert L. Norton 4ª ed. e os dados fornecidos para o dimensionamento são apresentados a seguir, ≔Δsmédio 4 m (Elevação) ≔mfardo 1772 kg (Carga) ≔Δt =1 hr 60 min ≔nfardos 191 (Produtividade) Figura1. Guincho movido a motor com trem de engrenagem, eixos, mancais e acoplamentos. Com os dados de entrada, calcula-se o tempo necessário para realizar a subida e descida da carga; taxa média de fardos: ≔tmédia =――― nfardos Δt 3.183 ―― 1 min ≔tciclo ⋅――― 1 nfardos 3600 s =tciclo 18.848 s ciclo ativo: tempo de manipulação, subida e descida da carga; hipotése: *um fardo por vez; *tempo de subida igual ao tempo de descida; * é o tempo para enganchar e desenganchar o gancho da talha.⋅2 tmanipulação *Consideramos que o tempo de subida e o tempo de descida serão iguais. ≔tmanipulação 5 s ≔tmovimento =−tciclo tmanipulação 13.848 s ≔tsub =――― tmovimento 2 6.924 s ≔tdecida =tsub 6.924 s Considerações: ≔S0 0 m (espaço inicial) ≔V0 0 ― m s (velocidade inicial do içamento) ≔ta 1.75 s (tempo de aceleração) ≔Sa 0.6 m (espaço de aceleração) ≔tdesaceleração ta hipotése: *tempo de aceleração é igual ao de desaceleração da talha; ≔tsubi ++ta tdesaceleração tvcte Equação horária dos espaços: ≔S ++S0 ⋅V0 ta ―― ⋅a ta 2 2 ≔a =⋅⎛⎝ −−Sa S0 ⋅V0 ta⎞⎠ ―― 2 ta 2 0.392 ― m s2 (aceleração e desaceleração de subida) Equação de Torricelli temos: ≔V =⎛⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾+V0 2 ⋅⋅2 a ⎛⎝ −Sa S0⎞⎠ ⎞ ⎠ 0.686 ― m s (Velocidade constante) Verificação: ≔Svcte =⋅V ⎛⎝ −tsub ta⎞⎠ 3.548 m Espaço total: ≔St =+Svcte ⋅2 Sa 4.748 m Espaço total é maior do que espaço do projeto . Uma folga para ≔Δsmédio 4 m eventuais demora no enganchar ou desenganchar. DIAGRAMA DE CORPO LIVRE PARA O CABO Onde Fcabo = força do cabo. A escolha do cabo será por meio de catálogo e dados técnicos do fornecedor SIVA. ≔g 9.81 ― m s2 (aceleração da gravidade)figura 2. g 9.81 s2 (aceleração da gravidade) ≔Fcabo ⋅mfardo (( +g a)) =Fcabo 18.078 kN (Força no cabo) Fator de Segurança: Segundo o fabricante, o fator segurança para talhas elétricas: Figura 3. ≔fs 7 ≔Fadm =⋅Fcabo fs 12903.854 kgf (carga em funçao do fs) Tipo de construção de cabos: figura 4.Cabos de aço polido: Observando o catálogo do fabricante (figura 4, será escolhido o cabo de aço 6x25 de 5/8'',alma de fibra artificial (AFA), IPS (Improved Plow Steel); ≔Fcaboruptura 15058 kgf ≔Dcabo 15.9 mm Tipo de alma. Será escolhido um cabo 6X25, alma de fibra/alma de fibra artificial. Figura 5. *Boa resistência a flexão e boa resistência a abrasão; *Maior flexibilidade e menor resistencia a tração; Figura 6. Dados técnicos do cabo Dimensões do tambor: Figura 7. Para dimensões do tambor seguindo recomendações do fabricante. Recomendações do fabricante seguindo a figura 7. ≔Dtambor =⋅27 Dcabo 16.902 in Para Diâmetro comercial do Tambor, temos: =Dtambor 429.3 mm ≔Dtambor 450 mm Figura 8. ≔nvoltas =+―――― Δsmédio ⋅π Dtambor 2 4.829 (número de voltas do cabo no tambor) ≔nvoltas 5 (Número de voltas do cabo no tambor corrigido) ≔folga ― 1 16 in Massa do cabo Com o número de voltas corrigido, podemos calcular o peso do cabo. Segundo o catálogo do fabricante, o cabo escolhido tem 0,98kg/m ≔mc 0.98 ― kg m (massa por metro do cabo) ≔Lc =⋅⋅nvoltas Dtambor π 7.069 m (Comprimento do cabo) ≔Mc =⋅mc Lc 6.927 kg (Massa do cabo) ≔Wc =⋅Mc g 67.956 N (Peso do cabo) Para o dimensionamento da largura do tambor será utilizada a norma NBR-11375 (Tambor para Cabos de Aço) no que ser refere às características dimensionais, como mostrado na Figura 9. Figura 9 Figura 10. ≔P 18 mm (Passo) ≔Lt =+⋅nvoltas P 36 mm 0.126 m (Comprimento estimado do tambor) Obs: o número de voltas do cabo no tambor é corrigido para que na altura de elevação máxima o cabo ainda esteja enrolado no tambor. Esse correção também serve para o tambor ficar mair comprido e ter espaço para a fixação do cabo no tambor. Figura 11. figura completa do tambor que faz parte da talha elétrica. Para se calcular a massa do tambor, utilizamos a simplificação para um disco maciço e supomos um material com determinada massa específica. Considerando SAE 1020 laminado a frio: ≔ρ1020 7860 ―― kg m3 ≔volumetambor =⋅⋅π ⎛ ⎜ ⎝ ――― Dtambor 2 ⎞ ⎟ ⎠ 2 Lt 0.02 m 3 ≔mtambor =⋅volumetambor ρ1020 157.51 kg Torque no cabo: ≔Tcabo =⋅Fcabo ――― Dtambor 2 ⎛⎝ ⋅4.067 103 ⎞⎠ ⋅N m Torque de Inércia do Tambor: (Momento de inércia em massa) ≔In =――――――― ⋅mtambor ⎛ ⎜ ⎝ ――― Dtambor 2 ⎞ ⎟ ⎠ 2 2 3.987 ⋅kg m2 ≔α =――― ⋅2 a Dtambor 1.741 ―― rad s2 (aceleração angular) ≔ωtambor =――― ⋅2 V Dtambor 29.103 rpm (rotação) ≔TI.Tambor =⋅In α 6.943 ⋅N m (Torque de inércia no Tambor) Cálculo do torque devido a inércia do restante da máquina: ≔Tinérciarestante =⋅TI.Tambor 0.1 0.694 ⋅N m Então: ≔Tinérciatotal =+TI.Tambor Tinérciarestante 7.638 ⋅N m Torque Total no eixo ≔Ttotal =+Tcabo Tinérciatotal 4075.11 ⋅N m EIXO do TAMBOR: Os eixos de transmissão são utilizados praticamente em todas as partes de máquinas rotativas com o objetivo de transmitir movimento de rotação e torque de uma parte para outra. De acordo com Shigley (2005), eixo é um membro rotativo, geralmente de seção transversal circular, utilizado para transmitir potência ou movimento. Está submetido a esforços devido o acoplamento, rolamentos, tambor e cabo, realizando algumas suposições: Acoplamento Devido a possibilidade de haver desalinhamentos durante o funcionamento do projeto, será escolhido um acoplamento flexível de grades elásticas que atenda a necessidade de torque solicitado no projeto. O fabricante escolhido será a Korbras acoplamentos e uma parte de seu catálogo é mostrada na Figura 12. O acoplamento mecânico entre o motor da talha e a caixa de engrenagens de elevação é outro componente essencial para a operação segura do equipamento de elevação. Uma falha no acoplamento da talha pode resultar na queda de carga Figura 12. Figura 13. ≔Macoplamento 42 kg (Massa do acoplamento) Dimensionamento do eixo. Figura 14. Croqui do projeto. A figura a seguir mostra as forças atuantes no eixo e seus respectivos pontos de aplicação. Dados de entrada: Wacoplamento (P1) em 0mm Força de reação R1 em 136mm Força máxima (P2)em 200mm Força (P3) em 326 mm Força de reação R2 em 383mm (Força exercida pelo peso do cabo, do tambor e da massa a ser transportada) ≔Fmáxima =⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ++Mc ――― mtambor 2 mfardo ⎞ ⎟ ⎠ (( +g a)) 18.952 kN O peso da carga está concentrado todo em um lado do tambor. Os esforços foram calculados com o software MDSolids 4.0 e as Figuras 15, 16 e 17 representam as cargas, diagrama de cortante e de momento, respectivamente. Cargas: ≔P2 =Fmáxima 18.952 kN ≔P1 =⋅Macoplamento g 412.02 N ≔P3 =⋅mtambor ― g 2 772.586 N Figura 15. Esforços internos: Figura 16. Diagrama para a força cisalhante. Figura 17. Diagram a para o m om ento fletor. Reações: ≔Ra 14894 N (Reação no mancal esquerdo) ≔Rb 5290 N (Reação no mancal direito) Momentos: Estão localizados onde ocorre uma combinação de momento e concentração de tensão Momentos fletores máximos encontradosnas 4 secções do eixo. ≔M1 ⋅56 N m ≔M2 ⋅871 N m ≔M3 ⋅871 N m ≔M4 ⋅302 N m Dimensionamento do eixo em fadiga: Será utilizado a abordagem tensão-número de ciclos, que envolve fadiga de alto-ciclo. (curva de Wohler) Critérios para estimar a falha por fadiga: Raios de ferramentas: ≔rtorno 1.2 mm ≔rfresa 0.01 in ≔rbedame 0.1 mm A melhor informação a respeito da resistência à fadiga de um material para uma vida finita, ou seu limite de resistência à fadiga para uma vida infinita, provém de ensaios com montagens reais ou com os protótipos dos dispositivos de um projeto real. Nos casos em que essa alternativa não é possível, a próxima melhor informação provém dos ensaios de fadiga em corpos de prova retirados do mesmo material com o qual a peça será fabricada (NORTON, 2004). material com o qual a peça será fabricada (NORTON, 2004). Para minimizar as deflexões, o aço é a escolha para o material do eixo, devido ao elevado módulo de elasticidade. SAE 1045 laminado a frio ≔Sut 627 MPa (resistência à tração) ≔Se' =⋅0.5 Sut 313.5 MPa (limite de fadiga não corrigido) ≔Sy 531 MPa (Módulo de elasticidade) EFEITOS: Quando se tratar de projetos mecânicos, algumas variáveis afetam o limite de resistência à fadiga do material aferido experimentalmente, devem ser considerados parar estimar a resistência do corpo de prova e a peça que está sendo projetada. Resistência à fadiga corrigida (limite de fadiga corrigido )Se Efeito da solicitação: Sabendo-se que os ensaios de fadiga realizados são sob flexão rotativa, assim, um fator de redução a resistência para solicitação devido a força normal deve ser aplicado. ≔Ccarreg 1 (para carregamento de flexão) Efeito do tamanho: Os corpos de prova submetidos a ensaios são de pequenas dimensões comparados ao produto final de projeto. Então, quando a peça for de diâmetro maior que a do corpo de prova, deve-se aplicar o fator de tamanho (Ctamanho). Já que peças maiores falham sob tensões menores, devido a maior probabilidade de um defeito estar presente. ≔Ctamanho 1 (fator de tam anho) Efeitos da superfície: Falhas por fadiga geralmente iniciam-se na face externa do componente. Sendo as condições superficiais determinantes na vida em fadiga. Assim, esse fator leva em consideração o acabamento da superfície, conforme exemplo na Figura 19, que orienta na seleção do fator de superfície para diversos acabamentos comuns no aço, sendo também utilizados para ligas de alumínio e outros metais dúcteis. Figura 18. ≔A 4.51 ≔b −0.265 ≔Sut' =―― Sut MPa 627 ≔Csuperf =⋅A ⎛⎝Sut'⎞⎠ b 0.818 (fator de acabamento superficial laminado a frio) Efeitos da temperatura: Ensaios de fadiga são usualmente realizados a temperatura ambiente, todavia, quando a peça é projetada para trabalhar em temperaturas mais elevadas é necessário a correção na resistência à fadiga. ≔Ctemp 1 (temperatura de operação será menor que C)°450 Efeitos da confiabilidade: Este fator expressa a confiança esperada no limite de resistência à fadiga estimado por valores tabelados. ≔Cconf 0.897 (Fator de confiabilidade de 90%) O valor corrigido do limite de fadiga Se é: ≔Se =⋅⋅⋅⋅⋅Ccarreg Ctamanho Csuperf Ctemp Cconf Se' 230.107 MPa Agora, podemos calcular o fator de sensibilidade ao entalhe para flexão e para cisalhamento. Figura 19. =Sut 90.939 ksi ≔sqrtaflexão 0.070 in 0.5 ≔sqrtacisalhamento 0.055 in 0.5 Sensibilidade ao entalhe (rebaixo e chavetas) ≔qtr =―――――― 1 +1 ――――― sqrtacisalhamento ‾‾‾‾2 rtorno 0.798 ≔qfr =――――― 1 +1 ―――― sqrtaflexão ‾‾‾‾2 rtorno 0.756 ≔qtc =―――――― 1 +1 ――――― sqrtacisalhamento ‾‾‾‾2 rfresa 0.645 ≔qfc =――――― 1 +1 ―――― sqrtaflexão ‾‾‾‾2 rfresa 0.588 Concentrações de tensão kts admitidos ≔Ktchaveta 4 Chaveta ≔Kt 3.5 Flexão ≔Kts 3 Torção Fator de concentração de tensão por fadiga (rebaixos) ≔Kfr =+1 ⋅qfr ⎛⎝ −Kt 1⎞⎠ 2.891 Flexão ≔Ktr =+1 ⋅qtr ⎛⎝ −Kts 1⎞⎠ 2.596 Torção Supor que kf<Sy ≔Kfmr Kfr ≔Kfsmr Ktr Fator de concentração de tensão por fadiga (chavetas). ≔Kfc =+1 ⋅qfr ⎛⎝ −Ktchaveta 1⎞⎠ 3.269 Flexão ≔Ktc =+1 ⋅qtr ⎛⎝ −Ktchaveta 1⎞⎠ 3.394 Torção Supor que kf<Sy ≔Kfmc Kfc ≔Kfsmc Ktc CÁLCULO DO DIÂMETRO DO EIXO Diamêtros das quatro seções: Considerando flexão variada e torção fixa, supondo um coeficiente de segurança igual a 2,0; temos: ≔Nf 2 S ã A ( b i ) Seção A (rebaixo) ≔d1r = ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ――― (( ⋅32 Nf)) π ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Kfr ―― M1 Se ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⋅― 3 4 ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Ktr ―― Ttotal Sy ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ― 1 3 ⎞ ⎟ ⎠ 70.593 mm Seção A (chaveta) ≔d1c = ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ――― (( ⋅32 Nf)) π ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Kfc ―― M1 Se ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⋅― 3 4 ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Ktc ―― Ttotal Sy ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ― 1 3 ⎞ ⎟ ⎠ 77.186 mm Seção C (rebaixo) (Tambor) ≔d3r = ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ――― (( ⋅32 Nf)) π ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Kfr ―― M3 Se ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⋅― 3 4 ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Ktr ―― Ttotal Sy ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ― 1 3 ⎞ ⎟ ⎠ 74.664 mm Seção C (chaveta) ≔d3c = ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ――― (( ⋅32 Nf)) π ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Kfc ―― M3 Se ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⋅― 3 4 ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Ktc ―― Ttotal Sy ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ― 1 3 ⎞ ⎟ ⎠ 80.628 mm Para esta seção deve-se ainda calcular o diâmetro em função do fator geométrico de concentração de tensão devio a presença do sulco do anel elástico. O procedimento é o mesmo adotado anteriormente mas com a utilização dos fatores geométricos especificos para sulcos em flexão e torção, definidos através da figura C-5 e C-6 do NORTON. Sendo assim temos: ≔Ktsulco 3 Sulco em flexão ≔Ktssulco 3 Sulco em torção Sensibilidade ao entalhe (Sulco): ≔qtsulco =―――――― 1 +1 ――――― sqrtacisalhamento ‾‾‾‾‾‾2 rbedame 0.533 ≔qfsulco =――――― 1 +1 ―――― sqrtaflexão ‾‾‾‾‾‾2 rbedame 0.473 Fator de concentração de tensão por fadiga (Sulco). ≔Kfsulco +1 ⋅qfsulco ⎛⎝ −Ktsulco 1⎞⎠ ≔Ktssulco +1 ⋅qtsulco ⎛⎝ −Ktssulco 1⎞⎠ K 1 945 K 2 066 =Kfsulco 1.945 =Ktssulco 2.066 Seção B (Sulco) (Tambor) ≔d2 = ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ――― (( ⋅32 Nf)) π ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Kfsulco ―― M3 Se ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⋅― 3 4 ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Ktssulco ―― Ttotal Sy ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ― 1 3 ⎞ ⎟ ⎠ 68.212 mm Seção D (Sulco) ≔d4 = ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ――― (( ⋅32 Nf)) π ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎜ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Kfsulco ―― M3 Se ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⋅― 3 4 ⎛ ⎜ ⎝ ⋅Ktssulco ―― Ttotal Sy ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ― 1 3 ⎞ ⎟ ⎠ 68.212 mm Análise dos resultados: Segundo os cálculos e após o refino dos fatores de concentração de tensão, os diâmetros teóricos das seções do eixo são: ≔d1 78 mm Diâmetro da seção do acoplamento ≔d2 75 mm Diâmetro da seção do mancal 1 ≔d3 81 mm Diâmetro da seção do tambor ≔d4 75 mm Diâmetro da seção do mancal 2 DIMENSIONAMENTO DO ROLAMENTO Mancais de Rolamentos eixo do tambor Para facilidade de manutenção do equipamento, os dois rolamentos serão iguais, embora a carga atuante sobre o mancal 1 seja superior ao 2. As informações iniciais necessárias para a seleção dos rolamento são apresentadas abaixo: =d2 75 mm diâmetro da seção =Ra 14894 N Carga atuante na seção =ωtambor 29.103 rpm velocidade angular doeixo Portanto o rolamento escolhido para o eixo será o Rolamento Rígido de Esferas da SKF 6215 C 68900 N C di â i bá i í i ≔Cr 68900 N Carga dinâmica básica mínima requerida ≔P =Ra ⎛⎝ ⋅1.489 10 4 ⎞⎠ N ≔mr 1.19 kg massa do rolamento ≔L10 =⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ―― Cr P ⎞ ⎟ ⎠ 3 106 ⋅98.997 106 Vida útil em ciclos Figura 20. DIMENSIONAMENTO DA CHAVETA Para este projeto serão necessárias três chavetas, sendo duas delas na seção C e uma na seção A. Para acoplamento e tambor, material da chaveta SAE 1060, Temp. e revenido a 1200C ≔Sut 800 MPa ≔Sy 538 MPa Figura 21. Chaveta da seção A (acoplamento) O comprimento da chaveta fica em função da dimensão C:121mm do acoplamento selecionado =d1 78 mm ≔bacoplamento 20 mm ≔hacoplamento 12 mm ≔t1acoplamento 6 mm ≔lacoplamento 121 mm Falha por cisalhamento: ≔Facoplamento ―― Ttotal ― d1 2 ≔Acis1 ⋅bacoplamento lacoplamento ≔τ1 =―――― Facoplamento Acis1 43.178 MPa Coeficiente de segurança para cisalhamento: Para encontrar um coeficiente de segurança para fadiga por cisalhamento para a chaveta, deve se calcular as tensões equivalentes de von Mises para cada uma dessas componentes ≔σeq1 = ‾‾‾‾‾‾⋅3 ⎛⎝τ1⎞⎠ 2 74.786 MPa ≔Nfca =―― Sy σeq1 7.194 Coeficiente de segurança para esmagamento: ≔Aesmagamentoacopl =⋅⎛⎝ −hacoplamento t1acoplamento⎞⎠ lacoplamento ⎛⎝ ⋅7.26 10 −4⎞⎠ m2 ≔σesmagamentoacopl ――――― Facoplamento Aesmagamentoacopl ≔Nfea =――――― Sy σesmagamentoacopl 3.738 Chaveta da seção C =d3 81 mm ≔bc 20 mm ≔hc 12 mm ≔t3 5 mm ≔l3 65 mm F lh i lh t Falha por cisalhamento: ≔Fc =――― ⋅2 Ttotal d3 ⎛⎝ ⋅1.006 105 ⎞⎠ N ≔Acis2 =⋅bc l3 0.001 m 2 ≔τ2 =―― Fc Acis2 77.4 MPa ≔σeq2 = ‾‾‾‾‾‾⋅3 ⎛⎝τ2⎞⎠ 2 134.061 MPa ≔Nfca =―― Sy σeq2 4.013 Coeficiente de segurança para esmagamento: ≔Aesmagamentoc =⋅⎛⎝ −hc t3⎞⎠ l3 ⎛⎝ ⋅4.55 10 −4⎞⎠ m2 ≔σesmagamentoc ――――― Fc ⋅2 Aesmagamentoc ≔Nfec =―――― Sy σesmagamentoc 4.866 Anel de retenção Anel retenção rolamento: Anel retenção tambor: =d2 75 mm =d3 81 mm ≔manel1 0.0254 kg ≔manel2 0.0273 kg ≔drolamento 70.5 mm ≔deixo 74.5 mm Figura 23. Dados técnicos do fabricante Parafusos para fixação ≔Nparafusos 2 =Ra ⎛⎝ ⋅1.489 10 4 ⎞⎠ N ≔Fparafuso =――― Ra Nparafusos ⎛⎝ ⋅7.447 103 ⎞⎠ N Parafuso métrico padrão ISO M10x1,25, material liga: ≔dparafuso 10 mm ≔dr 8.16 mm ≔At =⋅― π 4 ⎛ ⎜ ⎝ ―――― +dparafuso dr 2 ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⎛⎝ ⋅6.475 10−5⎞⎠ m2 ≔σparafuso =――― Fparafuso At 115.006 MPa ≔σprova 600 MPa ≔FSparafuso =――― σprova σparafuso 5.217 O que se mostra suficiente para a aplicação, devido aos demais fatores calculados anteriormente.
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