aula 2 - cabos de aço e corrente - calculo

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MÁQUINAS DE ELEVAÇÃO E TRANSPORTE
CABOS DE AÇO - CÁLCULO
Aula 02
Guilherme Medeiros
Tipos de cabo de aço
Fig.17–19
Pernas
Cabos
Estresse no cabo de aço
Normalmente a relação D/dW será de em média 400, sendo superior (entre 800 e 1000) para situações mais críticas (elevadores). Valores baixos como 200 geraram grandes tensões na peça.
diâmetro das polias
Fixação de cordas ao tambor
Enrolamento em tambor
Dados de cabos
Table 17–24
Como visto anteriormente, quanto maior a roldana, menor a tensão no cabo
Carga de dobra equivalente
Percentual de perda de força
Fig.17–20
Além da carga estática, nas situações com roldanas, deve se acrescentar a perda de resistência que o cabo sofre
Fatores mínimos de segurança para cabos de aço
 
Tabela 17–25
Aplicado
Máximo
Pressão do rolamento do cabo de aço no sulco da polia
Alguns valores de pressões permissíveis são:
Pressões máximas admissíveis do rolamento (em MPa)
Tabela 17–26
Valores servem de aproximação em análises
Relação entre a vida em fadiga do cabo e a pressão da roldana
Fig.17–21
Caso o cabo apresente relação p/Su menor do que 0,001 ele não terá vida infinita, e sim uma vida longa. Eventualmente ele virá a falhar por fadiga ou desgaste
p/Su = razão pressão-resistência
Su = resistência máxima de tração do fio
Fadiga do cabo de aço
Fig. 17–21 não exclui falhas por fadiga ou desgaste
Mostra vida infinita se p/Su é menor do que 0.001.
Substituindo essa relação na Eq. (17–42),
Dividindo ambos os lados da Eq. (17–42) por Su e resolvendo para Ff, fornece tensão de fadiga admissível,
Fadiga do cabo de aço
Fator de segurança por fadiga é:
Ff: Resistência de tração de fadiga permissível
Fb: é a tração do cabo que induziria a mesma tensão no fio mais externo que a tensão na roldana
Ft: é a tração no cabo
Com flexão
Sem flexão
Equações de trabalho para o problema de elevação de minas
Equações de trabalho para o problema de elevação de minas
Resistência típica de fios individuais
Equações de trabalho para o problema de elevação de minas
Algumas propriedades de cabos de aço
Fator de segurança para carregamento estático
O fator de segurança de cargas estáticas é de:
Sem flexão
Com flexão
Curva de vida útil com base em esforços de flexão e tração
Fig.17–22
Exemplo 17–6
Exemplo 17–6
Exemplo 17–6
Exemplo 17–6
EXERCÍCIOS
Exercício
Dados de cabos
Table 17–24
Como visto anteriormente, quanto maior a roldana, menor a tensão no cabo
Exercício
Dados de cabos
Table 17–24
Como visto anteriormente, quanto maior a roldana, menor a tensão no cabo
Resistência típica de fios individuais
Relação entre a vida em fadiga do cabo e a pressão da roldana
Fig.17–21
Caso o cabo apresente relação p/Su menor do que 0,001 ele não terá vida infinita, e sim uma vida longa. Eventualmente ele virá a falhar por fadiga ou desgaste
p/Su = razão pressão-resistência
Su = resistência máxima de tração do fio
Algumas propriedades de cabos de aço
Exercício
m=1
m=4
Exercício
Exercício
Considere uma roldana de 25mm
Dados de cabos
Table 17–24
Como visto anteriormente, quanto maior a roldana, menor a tensão no cabo
Resistência típica de fios individuais
Relação entre a vida em fadiga do cabo e a pressão da roldana
Fig.17–21
Caso o cabo apresente relação p/Su menor do que 0,001 ele não terá vida infinita, e sim uma vida longa. Eventualmente ele virá a falhar por fadiga ou desgaste
p/Su = razão pressão-resistência
Su = resistência máxima de tração do fio
Algumas propriedades de cabos de aço
CORRENTES
Corrente de roletes
Fig.17–16
Caracterizadas por meio do número de corrente da ANSI
Dimensões de correntes de roletes padrão americano
Table 17–19
Engrazamento de uma corrente e roda dentada
Fig.17–17
Ângulo que o rolete oscila até acoplar (ângulo de articulação)
Quanto menor, menor o desgaste
Velocidade da corrente
Variação da velocidade cordal
Fig.17–18
Número de dentes, N 
Variação da velocidade cordal, %
Capacidade designada da corrente de rolete de fileira única
Capacidade designada da corrente de rolete de fileira única
Número de dentes disponíveis em rodas dentadas
Fator de correção de dente K1
Table 17–22
Fator de fileiras multiplas K2
Table 17–23
Resistência a fadiga das placas dos elos
Capacidade designada da corrente de rolete de fileira única
A potência demostrada na tabela é Hnom=min(H1, H2)
Dimensões da corrente
Potência de acionamento por corrente
Pot. Máxima que a corrente suporta
Pot. aplicada
Pot. necessária
Variações nas condições de energia tabuladas
Velocidades máximas recomendadas da corrente
Exemplo 17–5
Capacidade designada da corrente de rolete de fileira única
 17–25
Capacidade designada da corrente de rolete de fileira única
Fator de correção de dente K1
Table 17–22
Fator de fileiras multiplas K2
Table 17–23