CAPITULO 1 - PROJETO DE MÁQUINAS

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NOTAS DA AULA Nº01 – Projetos de Máquinas 
 
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Embasamento filosófico 
Uma das funções profissionais mais importantes dos Engenheiros Mecânicos é o 
Projeto de Mecânico, ou seja, criar equipamentos ou aprimorar equipamentos existentes na 
tentativa de tornar disponível o “melhor” projeto ou o projeto “Otimo”, consistente com as 
restrições de tempo, dinheiro e segurança, determinada pela aplicação e pelo mercado. 
O trabalho interdisciplinar da equipe de projeto de produto, é normalmente necessária 
para estabelecer um conjunto de rotinas de planejamento e comunicação que focalizem e 
coordenem as competências e experiências dentro da empresa. 
Forma e Função; Estética e Ergonomia. 
A atividade de projetar máquinas com uma interface amistosa para o uso seguro, fácil e 
produtivo é chamada ergonomia ou engenharia de fatores humanos. Um conceito chave no 
projeto ergonômico é que os operadores humanos apresentam uma grande variação em 
estatura, peso, forma física, acuidade visual, audiação, inteligência, instrução, julgamento, 
resistência física e outros atributos humanos. 
Pespectiva e prevenção de falhas 
A principal responsabilidade de qualquer projetista mecânico é assegurar que o projeto 
proposto funcionará como pretendido de modo seguro e confiável, durante a vida útil prevista 
e, mesmo tempo, competir de forma bem sucedida no mercado. 
Critério de Falha 
A falha de uma máquina ou peça em funcionar apropriadamente pode ser causada por 
qualquer uma ou combinações das muitas diferentes respostas a cargas e meio ambiente 
quando em serviço. Por exemplo, uma falha pode ser produzida por muita ou pouca 
deformação elástica. 
Modos de falhas Mecânicas 
Modos de falhas são os processos físicos que ocorrem ou que combinam seus efeitos para 
produzir a falha. A lista apresentada a seguir inclui os modos de falhas mais comumentes 
observados em máquinas e peças de máquinas. 
 Deformação elástica. 
 Escoamento; 
 Indentação; 
 Fadiga; 
 Corrosão; 
 Desgaste; 
 Impacto; 
 Choque térmico; 
 Desagregação; 
 Flambagem; 
 
 
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Deformação Elástica, Escoamento e Ruptura Ductil 
Deve ser enfatizado novamente que todas as peças reais de máquinas e elementos estruturais 
comportam-se como molas, porque todos possuem uma rigides finita. Portanto, o conceito de 
razão de mola é importante não apenas na discussão de molas “tradicionais”, mas tambem 
quando se considera uma falha em potencial de deformação elástica induzida pela força, ou 
quando esta se analisando as consequencias da distribuição da carga, pré carga e/ou tensões 
risiduais. 
 
 
 
 
Escolha de ferramentas – dispositivos de fixação – dispositivos de controle 
Ferramentas: A escolha da ferramenta se dá em função do material a ser processado, se é 
usinagem ou conformação. 
Exemplo: Torneamento do produto – Ferramenta Aço Rápido/ Metal duro / Cerâmica. 
Castelo/placa. Micrômetro etc. 
 
Para a inclinação igual ao módulo de elasticidadede Young, E. Na barra uniforme mostrada na 
figura 2.2, a tensão de engenharia, σ é; 
 σ = F 
 A0 
Onde A0 é a área inicial da seção transversal da barra. A deformação de engenharia induzida 
pela força aplicada é 
 εf = δf 
 l0 
Da curva tensão deformação de engenharia da figura 2.3, 
σ = E εf 
Onde E é o módulo de elasticidade de Young e εf é a deformação elastica induzida pela força 
Kax = A0 E 
 lo 
 
 
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Onde Kax é a razão da mola axial, uma função do material e da geometria. Portanto se for de 
interesse a variação de comprimento elatica induzida pela força δf pode ser facilmente 
calculada para o caso do carregamento axial como 
δf = __F__ 
 Kax 
Se o valor de deflexão limite ou permissível de projeto δpermitido em uma situação particular de 
projeto fosse excedido por δf o projeto seria inaceitável; portanto por varaição de 
comprimento elastica, é previsto ocorrer falha se “Failure Is Predicted To Occur If” que 
significa “É previsto ocorrer falha se” (FIPTOI). 
 δf-max ≥ δpermitido 
e o projeto seja necessário, caso a falha fosse prevista. 
Exercicio 1 – Projeto mecânico de el. De máquinas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aluno:_____________________________________________Data:______________Sem.____ 
Questões: 
01- Qual o papel do projetista na perspectiva e prevenção de falhas? 
02- Por que no conceito de projetos as tensões de escoamento e ruptura devem ser 
utilizadas junto com o coeficiente de segurança? 
03- O que pode ser entendido como uma falha mecânica e quais os tipos mais comuns de 
modos de falhas? 
04- Qual a definição de um projeto de máquina? 
05- O que pode ser considerado como fatores internos que demandam projetos nas 
organizações? 
06- Em que tipo de projeto pode haver interferencia do cliente ?