Apostila Projetos de Máquinas - Unidade 05

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AULA 5 – ESTRUTURA DO CARRO 
Projetos de Máquinas Prof. Gilberto Machado da Silva
 
ROTEIRO DA AULA: 
 Prezado aluno, nessa aula você continuará seu projeto. Dimensionaremos a estrutura do carro. 
Dessa forma, acompanhe no texto abaixo a sequência de dimensionamento de seu projeto. No 
final responda às 3 questões para fixação do conteúdo trabalhado. 
 
4. Dimensionamento da estrutura do carro 
Uma vez dimensionado o sistema de elevação tem-se todos os pesos que atuam sobre a 
estrutura do carro. Esses pesos deverão ser distribuídos sobre o mesmo para isso torna-se 
necessário obter algumas dimensões. 
 
4.1 Entre rodas e vão do carro 
A estrutura do carro é composta por três vigas: duas vigas laterais longitudinais onde acomoda 
as rodas e uma viga transversal ligando as duas conforme esquema mostrado. 
 
Onde: av é o vão do carro e aR a sua duistância entre rodas. Essas dimensões são obtidas em 
função em função da dimensão do redutor e do comprimento do tambor. 
 
 
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As dimensões a, b, c e d são obtidas no catálogo do redutor escolhido para o sistema de 
elevação. 
4.2 Estimativa do peso da estrutura do carro e mecanismo de translação 
Será necessário listar o peso de todos os componentes que compões o mecanismo de elevação 
para estimar o peso da estrutura do carro: 
F’ – Peso do sistema de elevação [N] 
1- Moitão 
2- Tambor 
3- Cabo de aço 
4- Polias compensadora e de passagem 
5- Acoplamento Jaure 
6-Mancal do tambor 
7-redutor de elevação 
8-Motor de elevação 
9-Freio de para e polia do freio 
10-pedestais 
F’’ – Peso da estrutura do Carro 
 
Onde: 
Q carga util [N] 
H altura de elevação [mm] 
av vão do carro [mm] 
aR entre rodas do carro [mm] 
 
Nota: A expressão para determinação do valor estimativo do peso estrutural do carro foi 
fornecida pela Sumitomo Heavy Industries Ltd., Niihama, Japan, em 1978. 
 
F’’’ – Peso do mecanismo de Translação do Carro 
Nesta fase, baseando-se em equipamentos com a mesma configuração, podemos propor a 
seguinte adoção: 
 
F''' = 0,08 (F' + F'') [N] 
 
4.3 Nomenclatura das vigas 
As vigas laterais longitudinais serão denominadas de vigas V1 e V2 e a viga transversal V3, 
conforme esquema mostrado. 
 
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4.3 Distribuição dos pesos e carga sobre as vigas 
- Pesos sem carga 
Cada componente do sistema de elação for adicionado como uma carga pontual sempre levando 
em consideração o caso mais crítico a favor da segurança. 
 
 
 
Onde: 
P1- Peso do mecanismo de translação 
P1=F’’’/2 
P2- Peso (motor + Freio + Polia) 
P3- Peso do redutor de elevação 
P4- Peso das polias adicionar para: 4 cados (1 polia) e 8 cabos (3 polias) 
P5- Peso (Tambor + Cabo)/2 + Jaure 
 
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P6- Peso (Tambor + Cabo)/2 + Mancal 
- Só com a carga 
No tambor tem-se duas forças de tração de cabo que será distribuída entre as duas vigas 
longitudinais e na viga transversal, que depende do número de cabos, além do torque provocado 
pela polia compensadora em balanço. 
 
4.4 Dimensionamento das vigas 
Viga (V3) 
Considere a viga com pesos e cargas, lembrando que trata - se de uma viga bi - engastada. 
 
 
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Adotada a seção transversal segundo o Projeto Preliminar: 
 
 
Verificação quanto a resistência: 
 
 
 
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Viga (V1) 
 
 
 
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Verificação quanto a resistência: 
 
Como a viga V1 é mais solicitada use a mesma seção para a viga V2. 
 
4.5 Soldas das vigas 
Configuração das soldas e tensões nas soldas 
 
Tensões admissiveis das soldas : σadms=175 MPa e τadms=124 MPa 
 
Deve-se calcular as espessuras efetivas das soldas S1 e S2: 
 
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