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Notas de aula 1 FMU - RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO – EXERCÍCIOS 1) Uma união de um eixo de um motor elétrico e uma polia é feita através de uma chaveta conforme indicada na figura. Na transmissão do movimento do eixo para a polia existe uma força Ft que atua sobre a chaveta. Determinar as áreas da chaveta que devem suportar as forças de cisalhamento (corte) e esmagamento. a) Área de cisalhamento: b x l ; Área de esmagamento: h x l . b) Área de cisalhamento: t2 x l ; Área de esmagamento: b x l . c) Área de cisalhamento: b x l ; Área de esmagamento: t2 x l . d) Área de cisalhamento: h x l ; Área de esmagamento: b x l . e) Nenhuma das alternativas anteriores. 2) Definir a máxima carga que cada rebite está suportando na estrutura representada abaixo, com o sistema em equilíbrio de forças. 3) Em quais secções transversais do rebite conforme indicadas na figura a seguir, pode ocorrer cisalhamento do mesmo, quando sujeitos aos esforços indicados? a) Secção transversal A-A. d) Secção transversal D-D. b) Secção transversal B-B. e) Nenhuma das alternativas anteriores. c) Secção transversal C-C. 4) Determinar a tensão de cisalhamento que atua na secção A da figura abaixo. unidade em mm Notas de aula 2 5) As placas estão unidas por 6 parafusos e sujeitas a uma força de tração de 6.000 Kgf, sendo que esta carga está distribuída uniformemente entre os parafusos. Utilizando um fator de segurança igual a 3, qual deve ser o diâmetro do parafuso para resistir ao cisalhamento? Material do parafuso: = 105 MPa = 10,5 Kgf/mm2 = 1050 Kgf/cm2 6) O elo do tirante mostrado na figura suporta uma carga de 3000 Kgf aplicada pelo cabo. Se a tensão de cisalhamento no pino é igual a 1050 Kgf/cm2, determinar o diâmetro do pino apenas considerando a sua resistência ao cisalhamento e utilizando um fator de segurança F = 2. Pino indicado pela seta. Supor que o cabo esteja atuando no pino em apenas um ponto. Detalhe do contato entre cabo e pino 7) O seguinte quadro elétrico deve ser fixado na parede através de 6 parafusos e buchas metálicas. Dimensionar os parafusos quanto a cisalhamento e esmagamento, sabendo-se que o peso total do quadro elétrico após montado é de 500 Kgf e que a espessura da chapa de aço utilizado na construção do quadro é de 10 mm. Utilizar fator de segurança para projeto igual a 4. Considerar que a distância mínima entre furos para os parafusos e as bordas da chapa está adequada para esta utilização. Resistência mecânica do material do parafuso: d = 220 MPa = 220 N/mm2 e= 105 MPa = 105 N/mm2 8) Dimensionar os rebites da junta excêntrica representada na figura, quanto ao cisalhamento e esmagamento. Os diâmetros dos rebites deverão ser iguais. Espessura da chapa de 10 mm. = 105 MPa e d = 225 MPa. Notas de aula 3 9) Dimensionar os parafusos para se construir a junta excêntrica representada na figura. Espessura da chapa de 16 mm. = 105 MPa e d = 225 MPa. 10) O eixo-árvore de um redutor encontra-se unido a uma engrenagem através de uma chaveta visando transmitir uma potência de 15 CV com uma freqüência de 8 hz com diâmetro do eixo de 48 mm, o que corresponderia a uma força tangencial (cortante) de 9.167 N. Determinar o comprimento mínimo da chaveta, supondo seu material St-60 ( = 60 MPa e d = 100 MPa ). Pela norma DIN6886, chaveta inclinada, para um diâmetro do eixo de 48 mm, as dimensões da chaveta são b = 14 mm, h = 9 mm e t1 = 5,5 mm. 11) Determinar a dimensão l da tesoura do telhado, para que suporte com segurança o carregamento representado. A tensão de admissível de cisalhamento paralelo às fibras é = 1 MPa. 12) Dimensionar o parafuso do garfo representado na figura, quanto a cisalhamento e esmagamento. Considerar = 105 MPa e d = 280 MPa. Notas de aula 4 (4) Parafuso. (1) Garfo com haste de espessura de 6 mm. (5) Arruela de pressão. (2) Chapa de aço ABNT 1020 com espessura de 16 mm. (4) Porca.
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