PROJETO DESAFIO 1 - TEMA 2

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UEMA

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Jose Antonio Itapary

17/01/2021

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
ELEMENTOS DE MÁQUINAS
Prof. Msc Antonio Vinicius Garcia Campos
PROJETO DESAFIO 1 - TEMA 2: Projeto de suspensão de moto off-road
January 5, 2021
UEMA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
No projeto da suspensão dianteira de uma moto off-road deve ser realizado um
ensaio experimental de fadiga para determinar com quantos ciclos a peça falhará.
Na Figura 1 é apresentado a moto do ensaio, o modelo é uma KTM 500 EXC.
Este modelo foi projetado para terrenos irregulares, e por isso está sujeito à grande
variação de cargas.
Figure 1: Moto KTM 500 utilizada no ensaio
A Figura 2 apresenta a cinética das cargas em um estado máximo. Considere
que as cargas máximas (compressão da suspensão) que a moto está sujeita são: Fy =
2.7 kN (peso da moto + piloto), e Fx = 4.6 kN (impacto frontal em alta velocidade).
Durante o ensaio experimental as cargas serão aplicadas de forma flutuante,
forma de onda senoide, onde as cargas máximas são positivas (Fy e Fx) e as mı́nimas
são negativas com intensidade de Fy/4 e Fx/4, correspondente ao efeito de tração
da suspensão.
Considere nesse caso que somente o pistão da suspensão suporta todos os es-
forços, logo deve-se modelar somente o pistão. Nesse modelo de moto, a suspensão
possui dois pistões usinados, podendo ser fabricado em aço 1060 laminado a quente,
mas também possui uma versão especial para competições de alto ńıvel fabricada
em aço inoxidável 304 chapa recozida.
O diâmetro nominal do pistão é de 23 mm sem ressaltos, barra lisa. Considere
para todos os casos as condições ideais de trabalho, devido o ensaio ser realizado em
um laboratório controlado a temperatura ambiente.
Como engenheiro mecânico, foi proposto a você e sua equipe desenvolver uma
metodologia para determinar a vida em fadiga da peça, e determinar analiticamente
qual a expectativa de vida teórica em ciclos do pistão da suspensão para ambos os
1ELEMENTOS DE MÁQUINAS/ Prof. Vinicius Campos
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materiais, para que o mesmo sirva de parâmetro para o ensaio experimental da peça
real.
Figure 2: Cargas aplicadas na suspensão
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