Atividade Avaliativa A1 elementos de maquina

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Atividade Avaliativa A1 – 06/10/20 
Elementos de Máquinas 
Prof. 
 
Nome (s): 
Considerações Iniciais: 
 Entregar até dia 13/10/20 digitalizado (pdf ou imagem) pelo blackboard. 
 Deve ser respondido a mão, com resposta final destacada. 
 A cada dia de atraso será descontado 1 ponto. Com data limite de 16/10/20 (terá 
nota máxima de 7 pontos neste dia). Esta atividade deve ser resolvida 
individualmente ou em dupla. 
Projeto de União Parafusada / Parafuso de Potência 
1. Explique como é composta a rigidez de um parafuso. Ele é responsável por resistir 
a 100% da carga em serviço? (1 ponto) 
 Quando se deseja uma conexão que possa ser desmontada sem métodos 
destrutivos o que seja forte o suficiente para resistir as cargas externas a tração. As cargas 
de momento e de cisalhamento, ou uma combinação destes, devemos entender a rigidez 
dos parafusos. 
 A rigidez é compostas de duas partes dos parafusos: o comprimento da parte lisa 
(sem rosca) e o comprimento da parte roscada do parafuso. 
 Usando o exemplo de um membro elástico tal como um parafuso de rosca, a razão 
da mola é um límite entre força aplicada ao membro e a deflexão produzida pela força. O 
alcance ou agarramento Lg de uma conexão é uma espussura total do matérial retido (soma 
de ambas os membros e ambos as arruelas). Neste caso de um parafuso de porca, a rígidez 
é equivalente a duas molas em série. 
 No momento em que um parafuso está em serviço o mesmo não é responsável em 
resistir 100% da carga. A carga é dividida em todos os membros da junção a ser parafusada. 
Isso faz com que a carga em serviço fique presente em toda união. 
 
2. O que é a pré-carga em uma junta parafusada? Qual é sua importância em relação 
a carga em serviço? (1 ponto) 
 Para que a união seja realizada, é necessario aplicar uma força de pré-carga no parafuso, 
fazendo com que as peças sejam comprimidas (força da união). 
 Então a pré-carga em uma junta parafusada é a força de retenção exercida pelo parafuso com 
a finalidade de manter a união dos componentes. 
 A força de pré-carga é atingida através do torque aplicada no parafuso, podendo ser 
controlado de várias maneiras. A força exercida por uma chave de aperto é convertido em uma força 
axial no parafuso. Fazendo com que ele se “alongue” durante a aplicação da força por estar na região 
elástica do material, o parafuso tende a retornar ao seu comprimento inicial, porém é “limitado” 
pelas roscas engajadas entre as peças, gerando desta maneira a força de compressão nas partes 
unidas. 
 Pode-se concluir que a pré-carga é o fator mais importante a ser controlado, e que torque 
aplícado é uma maneira de atingir a pré-carga desejada. A tensão de pré-carga é muito importante 
em relação a união em que esta sendo solicitada. Isto torna a junção mais segura e efetiva. 
 
 
 
3. Explique nos parafusos de potência, quais forças devem ser vencidas pelo 
torque/potência de entrada. Quais são as principais tensões desenvolvidas? (1 
ponto) 
 
 
 
4. Qual é a condição que evita a separação de uma junta parafusada? (1 ponto) 
 A condição de integridade da união parafusada diz que a carga de serviço deve ser inferior 
aquela que causa a separação da junta, sendo:Carga de serviço < carga que causa separação quando 
ocorre a separação da junta, a força sobre as peças é nula, (Fm=0). 
 
 
5. Exponha uma forma física e outra mecânica que evita o esforço cisalhante sobre 
um parafuso. (1 ponto) 
 De forma física, a carga de cisalhamento é suportada pelo atrito entre os membros do 
conjunto, e garantida pela força de retenção dos parafusos de porca. De forma mecânica pode-se 
recorrer ao uso de pinos na montagem do conjunto, o que restringe o movimento lateral entre as 
peças, auxiliando o parafuso a suportar o esforço cisalhante. Na montagem, os pinos são inseridos 
com pressão em um determinado furo, e na parte que fica exposta, sua dimensão justa ajuda na 
eliminação da folga presente na montagem dos parafusos. 
 
 
6. A Figura abaixo é uma secção transversal de um vaso de pressão de ferro fundido 
de grau 25. Um total de N parafusos de porca é usado para resistir a uma força de 
separação de 50 kip. Parafuso de porca de cabeça hexagonal, grau 5, diâmetro 
5/8” 11UNC x 2 ¼”. 
a) Determine kb, km e C. (1 ponto) 
 
 
 
 
 
b) Encontre o número de parafusos requerido para um fator de carga de 1,5. (1 
ponto) 
 
 
 
c) Determine a Tensão de pré-carga e de serviço. (1 ponto) 
 
 
 
 
 
d) Se a carga for flutuante, encontre o fator de segurança segundo Goodman. (1 
ponto) 
 
 
 
 
Tabelas utilizadas: 8-9 e 8-17 
 
7. Explique vetorialmente (analítico ou gráfico) como age o esforço cisalhante 
sobre pinos. (1 ponto)