AVALIAÇÃO ELEMENTOS DE MAQUINAS I mancais

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TUCURUÍ 
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA 
DISCIPLINA: ELEMENTOS DE MÁQUINAS I 
PROF. WALTER DOS SANTOS SOUSA 
TERCEIRA AVALIAÇÃO: Mancais 
 
 
1) Selecione mancais radiais de esferas para o eixo mostrado, com diâmetro de 15 mm e n = 
1725 RPM 
 
 
2) A figura a seguir mostra uma roda dentada em balanço acionada por uma corrente de roletes 
que aplica uma força de 1200 lb, conforme indicado. Selecione mancais de rolamentos de 
esferas idênticos para os apoios para uma vida de 30.000 horas da série 200. O eixo gira a 350 
RPM e recomenda-se uma confiabilidade de 97% para os rolamentos. 
 
3) (a) Selecione mancais de esferas idênticos, tanto radiais quanto angulares, para a unidade de 
redução abaixo. A vida desejada é de 40.000 horas para uma rotação de 300 rpm. Para uma 
boa confiabilidade do projeto, utilize um fator de aplicação mais seguro possível. (b) Caso 
seja dobrada a carga que age sobre o mancal mais solicitado, qual será a vida estimada desse 
mancal em horas? 
 
4) A figura mostra um rolo de impressão acionado por uma engrenagem na qual uma força de 
1,2 kN é aplicada. A superfície inferior do rolo está em contato com um rolo similar que aplica 
um carregamento uniforme (para cima) de 4 N/mm. Selecione mancais de esferas da série 
300, considerando que o eixo gire a 700 RPM. 
 
 
5) A figura a seguir representa um desenho esquemático de um eixo intermediário que suporta 
duas polias em V. Esse eixo gira a 1200 RPM e os mancais devem ter uma vida de 80h e 
uma confiabilidade de 94%. Ressalta-se que a tração para o lado folgado da polia A é 15% 
da tração do lado apertado. Selecione um mancal de maneira que o eixo deverá ter diâmetro 
de 20 mm. 
 
 
 
6) O mancal de deslizamento B da máquina ilustrada abaixo tem 4 in de diâmetro, 1 in de 
comprimento e 0,002 in de folga radial. O eixo gira a 3600 rpm acionado por um motor de 30 
hp. Ele é lubrificado por um óleo SAE 20, fornecido à pressão atmosférica. A temperatura 
estimada do filme de óleo é de 60 ºC. Utilizando as cartas de Raimondi-Boyd, estime a 
espessura mínima no filme de óleo, o Coeficiente de atrito, a pressão máxima do filme, os 
ângulos da espessura mínima de óleo, da pressão máxima de filme de óleo e o ângulo do 
término de filme de óleo, a taxa total de fluxo de óleo, a fração da taxa de fluxo que representa 
o fluxo de óleo recirculando e a fração do novo fluxo que deve ser introduzida para 
recompletar o óleo perdido por vazamento lateral. (Dado: 1 hp = 550 ft·lbf/s ) 
 
 
 
7) Um óleo possui uma viscosidade de 100 mPa.s a 22ºC e uma viscosidade de 3 mPa.s a 115ºC. 
A gravidade específica a 35ºC é de 0,88. Determine a viscosidade desse óleo em mPa.s a 60ºC. 
 
8) Um eixo gira a 1800 RPM e aplica uma carga radial de 2,0 kN a um mancal de deslizamento. 
Uma relação L/D=1 é desejável. Deve-se utilizar o óleo SAE 30. A temperatura média do 
filme de óleo é de 65ºC. Projete um mancal com as menores dimensões possíveis: (a) 
Determine os valores de L e D; (b) Determine os valores de c correspondentes aos dois limites 
da banda ótima para a carta de espessura mínima do filme de óleo. 
 
9) Projete um mancal de deslizamento para um eixo de diâmetro de 2 pol, que suportará 800 lbf. 
É desejável uma folga radial de 0,002 pol. Este eixo deverá operar a 1800 RPM. Utilizar um 
óleo SAE 30, de maneira que a temperatura máxima desse óleo não ultrapassará 80ºC. 
Apresente todas as considerações de projeto para justificar suas decisões.