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Programação

PITÁGORAS
Uma indústria de plásticos de engenharia está projetando uma nova célula de produção para moldar peças de alta precisão. O processo envolve a injeção de polímero em um molde fechado por uma prensa hidráulica. Para garantir a qualidade dimensional das peças, a força de fechamento do molde deve ser de 270.000 N. O sistema hidráulico da planta opera com uma pressão de trabalho estável de 135 bar. A equipe de engenharia precisa dimensionar o atuador (cilindro) principal da prensa. Além disso, para melhorar o ciclo, o avanço do cilindro (fechamento do molde) deve ocorrer em 5 segundos, percorrendo um curso de 40 cm. O projetista precisa calcular o diâmetro mínimo do alcance para atingir a força exigida e, a partir disso, determinar a vazão que uma bomba hidráulica deve fornecer para este atuador. Considerando que 1 bar ≈ 10 N/cm², quais são, respectivamente, o mínimo de espessura (Dp) e o vazão de avanço (Qa)necessário para esta aplicação? Selecione uma alternativa: um) Dp ≈ 14,0 cm e Qa ≈ 18 L/min. b) Dp ≈ 16,0 cm e Qa ≈ 96 L/min. c) Dp ≈ 15,0 cm e Qa ≈ 92 L/min. e) Dp ≈ 16,0 cm e Qa ≈ 28 L/min.
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Dernilson Madeira

há 5 dias

Respostas

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há 5 dias

Para resolver essa questão, precisamos calcular o diâmetro mínimo do cilindro (Dp) e a vazão necessária (Qa) para o atuador hidráulico. 1. Cálculo do diâmetro mínimo (Dp): - A força de fechamento do molde (F) é de 270.000 N. - A pressão de trabalho (P) é de 135 bar, que equivale a 1350.000 N/m² (já que 1 bar ≈ 10 N/cm²). - A fórmula para calcular a área (A) do cilindro é: \[ A = \frac{F}{P} \] - Substituindo os valores: \[ A = \frac{270.000 N}{1.350.000 N/m²} \approx 0,2 m² \] - A área do cilindro é dada por \( A = \pi \left(\frac{D}{2}\right)^2 \), onde D é o diâmetro. - Resolvendo para D: \[ 0,2 = \pi \left(\frac{D}{2}\right)^2 \implies D \approx 16 cm \] 2. Cálculo da vazão (Qa): - O curso do cilindro é de 40 cm (0,4 m) e deve ser percorrido em 5 segundos. - A velocidade do cilindro (v) é: \[ v = \frac{0,4 m}{5 s} = 0,08 m/s \] - A vazão (Qa) é dada por: \[ Qa = A \cdot v \] - Substituindo os valores: \[ Qa = 0,2 m² \cdot 0,08 m/s = 0,016 m³/s \] - Convertendo para L/min: \[ Qa = 0,016 m³/s \cdot 1000 L/m³ \cdot 60 s/min \approx 96 L/min \] Portanto, os resultados são: - Dp ≈ 16,0 cm - Qa ≈ 96 L/min A alternativa correta é: b) Dp ≈ 16,0 cm e Qa ≈ 96 L/min.

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