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TCC_calandra

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FACULDADE POLITÉCNICA DE JUNDIAÍ
ENGENHARIA MECÂNICA
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
ESTUDO DE CAPACIDADE DOS ROLOS DE UMA CALANDRA PARA AÇOS SAE 1020 LAMINADOS A FRIO
Alan Gaigher 		 RA: 0200403
Kleber Cristian Autulo 	 RA: 0301578
Marcelo Ricardo Ernesto 	 RA: 0300037
Márcio Palitti Abílio 	 RA: 0300315
Robson R. S. Zanetta 	 RA: 0305031
Jundiaí
2007�
FACULDADE POLITÉCNICA DE JUNDIAÍ
ENGENHARIA MECÂNICA
ESTUDO DE CAPACIDADE DOS ROLOS DE UMA CALANDRA PARA AÇOS SAE 1020 LAMINADOS A FRIO
Projeto apresentado para a realização da disciplina Trabalho de Conclusão de Curso
Orientador: Profº. Ms. Valdemir Alves Junior
Orientandos:
Alan Gaigher 		 RA: 0200403
Kleber Cristian Autulo 	 RA: 0301578
Marcelo Ricardo Ernesto RA: 0300037
Márcio Palitti Abílio 	 RA: 0300315
Robson R. S. Zanetta 	 RA: 0305031
Jundiaí
2007�
FACULDADE POLITÉCNICA DE JUNDIAÍ
ENGENHARIA MECÂNICA
ESTUDO DE CAPACIDADE DOS ROLOS DE UMA CALANDRA PARA AÇOS SAE 1020 LAMINADOS A FRIO
Projeto apresentado para a realização da disciplina Trabalho de Conclusão de Curso
Orientandos:
Alan Gaigher 	 	 RA: 0200403
Kleber Cristian Autulo 	 RA: 0301578
Marcelo Ricardo Ernesto 	 RA: 0300037
Márcio Palitti Abílio 	 RA: 0300315
Robson R. S. Zanetta 	 RA: 0305031
_______________________________________
Orientador: Profº. Ms. Valdemir Alves Junior
Jundiaí, 31 de Maio de 2007
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ZANETTA, Robson Richard Sanches. GAIGHER, Alan. AUTULO, Kleber Cristian. ERNESTO, Marcelo Ricardo. ABÍLIO, Marcio Palitti. Estudo de capacidade dos rolos de uma calandra para aços sae 1020 laminados a frio: 2007. Trabalho de Conclusão de Curso ( Bacharel em Engenharia Mecânica) – Faculdade Politécnica de Jundiaí.
RESUMO
Este Trabalho de Conclusão de Curso, aborda sobre a capacidade dos rolos de uma calandra para aços SAE 1020 laminados a Frio, e também explica a parte pratica da calandra, onde se obtém explicações dos modelos que são encontradas no mercado, e como funciona seu processo de trabalho. Através de dados obtidos na maquina estudada, alem de cálculos envolvidos diretamente aos rolos necessitou-se também de outros cálculos que não relacionam diretamente aos rolos da calandra, a qual sem os mesmos seria impossível determinar sua capacidade. Experimentos realizados que envolvem a matéria prima, ou seja, a chapa e o material do rolo para verificação do atrito existente entre eles, juntamente com pesquisas envolvendo livros que abordam conhecimentos de engenharia, enfim um conhecimento abrangente da maquina estudada. Diante de todas estas variáveis, pode verificar-se que a capacidade de tração da maquina delimita a uma espessura de chapas SAE 1020 laminados a frio de 3/4”, e que o rolo superior com seu fator de segurança tabelado conforme transcrito nesse trabalho é o que limita a maquina conseguindo curvar chapas SAE 1020 laminados a frio de até 7/8” de espessura, onde a mesma é superior ao que é usada na calandra estudada.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Calandras em funcionamento....................................................................................11
Figura 2: Calandra Manual para serviços leves........................................................................13
Figura 3: Calandra com motor para serviços de médio porte...................................................15
Figura 4: Calandra com motor para serviços pesados, calandrando uma chapa em formato cônico........................................................................................................................................16
Figura 5: Calandra com motor para serviços pesados, retirando uma chapa calandrada em formato cônico..........................................................................................................................17
Figura 6: Funcionamento da calandra de quatro rolos..............................................................18
Figura 7: Vista frontal da calandra estudada.............................................................................19
Figura 8: Vista lateral esquerda da calandra estudada..............................................................20
Figura 9: Acoplamento que provoca inclinação do rolo superior.............................................20
Figura 10: Motores elétricos da máquina..................................................................................21
Figura 11: Mancal esquerdo da calandra..................................................................................22
Figura 12: Esquema representativo da calandra.......................................................................24
Figura 13: Dimensões da chapa SAE 1020 encontrada no mercado........................................26
Figura 14: Esquema de forças dos rolos inferiores...................................................................27
Figura 15: Esquema de transmissão..........................................................................................30
Figura 16: Transmissão por correias.........................................................................................30
Figura 17: Transmissão potência da saída do redutor até os rolos............................................35
Figura 18: Lay-out do redutor...................................................................................................37
Figura 19: Transmissão potência do motor até os rolos............................................................38
Figura 20: Esquema de forças...................................................................................................41
Figura 21: Experimento 01 chapa de aço 16,3cm x 8,5cm x 0,635cm.....................................45
Figura 22: Rolo superior da calandra........................................................................................52
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SUMÁRIO
1	 CONFORMAÇÃO MECÂNICA……………………...………………………………08
1.1	 Tipos de Conformações………………………………..………….......……….………08
1.2	 Laminação a frio……………………………………….…………...……………….…10
2	 CALANDRA…………………………………………………………………………..11
3	 TIPOS DE CALANDRA NO MERCADO…..……......………………………………13
3.1	 Calandras Manuais……………………………………………...………………..……13
3.2	 Calandras a motor ………………………………………………......…………………14 3.3	 Calandras de grandes dimensões………………………………………………..……..15
3.4	 Calandras de quarto rolos……………………………………………...........…………17
3.5 	 Calandras de rolos verticais…………………...…………………………………..……18 4	 PRINCÍPIOS GERAIS DO FUNCIONAMENTO DA CALANDRA ESTUDADA....19
5	 BASE DE CALCULO DA MÁQUINA ESTUDADA..................................................23
5.1	 Seqüência de cálculos adotados......................................................................................23
5.2	 Calculo da força de dobra...............................................................................................23
5.3	 Calculo de peso da chapa comercial ..............................................................................25
5.4	 Calculo das reações nos rolos inferiores........................................................................27
5.5	 Calculo da potência disponível na máquina...................................................................28
5.5.1 	 Dados do motor...............................................................................................................29
5.5.2	 Tipos de transmissão......................................................................................................29
5.5.3	 Transmissão por correias................................................................................................30
5.5.4	 Potência na entrada do redutor ......................................................................................32