AULA 18 E 25 05 2017.pdf.3s8zuf2.partial

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PROJETO DE MAQUINAS

PROFESSOR:

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PROJETO DE MAQUINAS

EMAILS DA TURMA – 8º e 9º - TURMA B

ivan.293929@hotmail.com

jonasrpires@gmail.com

renatobarbosa7@yahoo.com.br

nilsonanjinho@hotmail.com

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PROJETO DE MAQUINAS

ENGENHARIA MECÂNICA MATÉRIA: PROJETO DE MAQUINAS

CALENDÁRIO DE AULAS - 5A FEIRA

FEV MAR ABR MAI JUN

09 02 06 B1 04 01 B2 16 09 13 11 08 23 16 20 18 15 B3 18(*) 27 25 23 30

(7)

PROJETO DE MAQUINAS

ESTRUTURA DA DISCIPLINA

FUNDAMENTOS GERAIS SOBRE O PROJETO

- Os fundamentos do projeto: a escolha dos materiais e a determinação da geometria

- A perspectiva de prevenção da falha - Seleção de materiais

- Resposta dos elementos de máquinas às cargas e ao ambiente; tensão, deformação e parâmetros de energia

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PROJETO DE MAQUINAS

TÉCNICAS E FASES DO DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO DE MÁQUINA

- A função do fator de segurança e conceitos de confiabilidade - Determinação da geometria

- Etapas do projeto referente à integração dos requisitos de fabricação - Etapas do projeto referente à integração dos requisitos de

(9)

PROJETO DE MAQUINAS

DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE UMA MÁQUINA - PARTE 1 - Transmissão de potência através de eixos e acoplamentos, chavetas e estrias.

- Cilindros pressurizados, mancais de deslizamento, lubrificação e rolamento

- Montagens de parafusos de potência, uniões de elementos de máquinas e métodos de fixação

(10)

PROJETO DE MAQUINAS

DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE UMA MÁQUINA - PARTE 2 - Volantes e rotores de alta-velocidade

- Manivelas e eixos de manivela

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PROJETO DE MAQUINAS

ATPS – TRABALHO A SER APRESENTADO EM SALA DE AULA

DIA 18/05/2017

- O TRABALHO PODE SER APRESENTADO EM GRUPO COM NO MAXIMO 6 ALUNOS.

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PROJETO DE MAQUINAS

ATPS – TRABALHO A SER APRESENTADO EM SALA DE AULA DIA 18/05/2017

- NÚMERO MAXIMO DE SLIDES = 10.

- Slide 01- TEMA + NOME DOS PARTICIPANTES + TURMA E SÉRIE - SLIDE 2 – 03 (TRES) PERGUNTAS SOBRE O TEMA ESCOLHIDO. - SLIDES 03 A 10 – A APRESENTAÇÃO DEVE RESPONDER AS

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PROJETO DE MÁQUINAS

NOTAS:

1- AS APRESENTAÇÕES DEVEM ESTAR EM PEN DRIVE E

PREFERENCILAMENTE EM ARQUIVO .PPT (POWER POINT) E COM TAMANHO MENOR QUE 5MB.

2- A BIBLIOGRAFIA DEVE CONTER SOMENTE ARTIGOS E LIVROS, NÃO DEVE CONTER SITES E WIKIPEDIA.

3- OS TEMAS SÃO UNICOS E INDIVIDUAIS, NÃO HAVERÁ DUPLICIDADE NA APRESENTAÇÃO DOS TEMAS.

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PROJETO DE MAQUINAS

1- Como projetar uma chaveta paralela.

2- Considerações sobre projeto de um eixo. 3- Como selecionar o material de um eixo.

4- Como selecionar um acoplamento de engrenagens. 5- Como selecionar um acoplamento flexível.

6- Diferenças entre mancal de rolamento e mancal de deslizamento. 7- Na manutenção de um equipamento como saber se devo trocar um rolamento.

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PROJETO DE MAQUINAS

8- Quais os critérios adotados para a lubrificação a graxa. 9- Quais os critérios adotados para a lubrificação a óleo.

10- Em um veiculo automotor flexfuel com motor ciclo Otto, quando o tema é lubrificação, compare os óleos sintéticos, semi sintéticos e

mineral.

11- Em um redutor de velocidade, quando o tema é lubrificação, compare os óleos sintético e mineral.

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PROJETO DE MAQUINAS

13- Como selecionar um cabo de aço aplicado em uma ponte rolante.

14- No cálculo de uma roldana móvel aplicada em ponte rolante, quais os parâmetros que devo utilizar para o seu dimensionamento.

15- Justificar para uma mesma situação qual a melhor correia 3V ou 5V. 16- Em uma determinada aplicação o que considerar na seleção do Fator de Segurança.

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EXERCÍCIOS

18

1 A função da chaveta:

2 A chaveta que não precisa de rasgo no eixo Ø:

3 Em elemento de maquina que faz movimento rotativo e retilíneo alternativo, deve-se usar a chaveta:

4 As chavetas colocadas na extensão do eixo são:

5 A chaveta sem inclinação em que o ajuste Ø feito nas faces laterais denomina-se:

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EXERCÍCIOS

19

1 A função da chaveta: ligar dois elementos mecânicos.

2 A chaveta que não precisa de rasgo no eixo Ø: meia-cana.

3 Em elemento de maquina que faz movimento rotativo e retilíneo alternativo, deve-se usar a chaveta: woodruff.

4 As chavetas colocadas na extensão do eixo são: transversais duplas. 5 A chaveta sem inclinação em que o ajuste Ø feito nas faces laterais denomina-se: plana.

6 Para escolher o ajuste da chaveta, deve-se levar em conta, principalmente: o material do eixo.

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(21)

CHAVETA (na pratica)

Cálculo das uniões com chavetas

Selecionam-se pela tabela os parâmetros padronizados da chaveta a partir das dimensões do arvore.

Seleciona-se o material e se determinam  y .



c = (0.1—0.2) *



y para Chavetas deslizantes



c = (0.1—0.2) *



y para Chavetas fixas



= (0.6—0.8) *



c

Assume-se a longitude (comprimento) e se verifica a resistência ou se determina a longitude da chaveta.

(22)

CHAVETA

Torque = Mt = T = 9550 * P n P = Potência em Kw n = Rotação em rpm T = Torque em Nm Torque = Mt = T = F * dist F = Força tangencial em N ou kgf dist = d = distância em m ou mm Força = F = 2 * T diam

Calculo das dimensões da chaveta ( b * h * l)

Dado o diâmetro do eixo as dimensões b e h são normalizados.

b = largura da chaveta h = altura da chaveta

Dados do material da chaveta FS = Fator de Segurança

( Recomendação para carga variável FS entre 2,5 a 4,0) FS = 2,0 na maioria das vezes

σ

res = Limite de Resistência:

τ

esc

=

Limite de Escoamento: 0,5 *

σ

res (adotado)

σ

adm =

σ

res [kgf/mm2 ] FS

(23)

(24)

CHAVETA

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(26)

(27)

(28)

CHAVETA

Calcular o Torque, a Força tangencial e o Comprimento da chaveta ( para as condições de cisalhamento e esmagamento) finalmente CONCLUIR.

(29)

(30)

CHAVETA

Determine as dimensões da chaveta necessária para a união eixo cubo mostrada na figura e verifique a resistência se o material da mesma é aço de baixo conteúdo de carbono com tensão de escoamento de 220 MPa e se requer um fator de segurança de 2. Deve-se transmitir um momento de torção de 800 Nm.

(31)

(32)

CHAVETA

(33)

CHAVETA

 

_C C

hd

T

4 









T = 800 000 Nmm MPa C 57,14 50 80 14 ) 000 800 ( 4      [



]_c = 220 MPa 57,14 MPa  220 MPa RESISTE AO ESMAGAMENTO

(34)

CHAVETA

 











bd

T

2 MPa

18 ,

18

50

80

22 )

000

800 (

2 







 

Y

₀

_,

₃

_Y

₀

_,

₃

₍

₂₂₀

₎

₆₆

MPa

2

6 ,

0

6 ,

0 







18,18 MPa  66 MPa RESISTE AO CORTE

(35)

CHAVETA

Calcular a dimensão da chaveta para uma polia (20 mm largura) num eixo com diâmetro 20 mm, que transmite um torque de 50 N.m. Considerar Aço ABNT 1020 LQ, Sg = 2, b = h e t1 = 0,6h. Verificar tensão de esmagamento.

(36)

(37)

(38)

(39)

Polia

• Polias são elementos mecânicos

circulares,

com

ou

sem

canais

periféricos,

acoplados

a

eixos

motores e movidos por máquinas e

equipamentos.

• As polias, para funcionar, necessitam

da presença de vínculos chamados

correias.

(40)

Polia que recebe movimento e força é

a polia movida ou conduzida.

Os materiais empregados na confecção

de uma polia são:

Ferro fundido;

Ligas leves;

Aços;

Materiais sintéticos.

(41)

Tipos

As polias são classificadas como:

• Polia de aro plano;

(42)

• Polia

de aro abaulado;

(43)

• Polia escalonada de aro plano;

(44)

• Polia escalonada de aro abaulado;

(45)

• Polia com guia;

(46)

• Polia em "V" simples;

(47)

• Polia em "V" múltipla;

(48)

• Polia para correia dentada;

(49)

• Polia para correia redonda.

(50)

Cuidados com as polias

As

polias,

para

funcionarem

adequadamente,

exigem

os

seguintes

cuidados:

• não apresentar desgastes nos canais;

• não

apresentar

as

bordas

trincadas,

amassadas, oxidadas ou com porosidade;

• apresentar os canais livres de graxa, óleo ou

tinta e corretamente dimensionados para

receber as correias.

(51)

(52)

É recomendável,

para

fazer

um

bom alinhamento,

usar uma régua

paralela

fazendo-a tocfazendo-ar todfazendo-a fazendo-a

superfície

lateral

das polias.

(53)

Correias

As correias mais usadas são planas

e as trapezoidais. A correia em V ou

trapezoidal é inteiriça, fabricada com

seção transversal em forma de trapézio.

É feita de borracha revestida de lona e é

formada no seu interior por cordonéis

vulcanizados para suportar as forças de

tração.

(54)

(55)

O emprego da correia trapezoidal ou

em V é preferível ao da correia plana

porque:

Correias

• praticamente não apresenta deslizamento;

• permite o uso de polias bem próximas;

• elimina os ruídos e os choques, típicos das

correias emendadas (planas).

(56)

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(58)

Transmissão

Sentido direto de rotação - a correia fica reta e

as polias têm o mesmo sentido de rotação;

(59)

Transmissão

Sentido de rotação inverso - a correia fica

cruzada e o sentido de rotação das polias

inverte-se;

(60)

Transmissão de rotação entre eixos não paralelos.

(61)

(62)

Relação de transmissão

Na transmissão por polias e correias, para

que o funcionamento seja perfeito, é

necessário obedecer alguns limites em

relação ao diâmetro das polias e o número

de voltas pela unidade de tempo.

(63)

(64)

Problemas de transmissão

(65)

Problemas de transmissão

(66)

Problemas de transmissão

(67)

Problemas de transmissão

(68)

Problemas de transmissão

• Armazenamento e manejo inadequado das correias (10 %)

(69)

Problemas de transmissão

• Defeito de fabricação de algum dos componentes

de transmissão (5 %).

(70)

Aumento da vida útil

1) Utilize jogos novos de correias do mesmo fabricante;

2) Remova das polias óleo, graxa, tinta, ferrugem, etc. além de qualquer aspereza existente;

3) Verifique e corrija eventuais desgastes nas polias (as faces deverão estar lisas);

4) Faça também a verificação de outros componentes, como lubrificação, rolamento e chavetas;

5) Afrouxe todo sistema do esticador;

(71)

Aumento da vida útil

7) Alinhe-se as polias e certifique-se do paralelismo dos eixos;

8) Tensionamento: (a) Funcione manualmente uma ou duas voltas; (b) Faça trabalhar durante 5 min, tornando a tensioná-las;

(c) Repita esta operação aos 30 min, 1 h e 3 h após a instalação;

(d) Observe-as durantes as primeiras 48 h, retensionando-as caso necessário.

(72)

CHAVETA

Dimensionamento de Polias e Correias Trapezoidais Critérios Para Escolha do Tipo e Número de

Correias

As correias em “V” são fabricadas na série industrial com 5 perfis designados por A, B, C, D e E indicados na pagina 15.

Os critérios para a seleção são os seguintes:

1-) Seleção do perfil: depende do (HP) e (rpm) dos motores pelo gráfico da página ( ) 2-) Polias: determinação pelas tabelas da página ( )

3-) Calculo das distância de Centros provisórias: ver formula página ( ) 4-) Comprimento nominal da correia: tabela da página ( )

(73)

CHAVETA

Dimensionamento de Polias e Correias Trapezoidais

Critérios Para Escolha do Tipo e Número de Correias (continuação). 6-) Velocidade linear: ver formula página ( )

7-) Capacidade de HP por correia: depende de ( V ) e ( D1)

8-) Fator de Serviço: depende da máquina condutora e máquina conduzida, tabela da página ( )

9-) Fator de Correção do Arco de Contato: depende da diferença ( D2 – D1 ) e distancia entre centros ( I ) tabela da página ( )

10-) Quantidade de Correias: ver formula página ( )

A correia é dimensionada pela máxima força de tração. O valor é determinado experimentalmente e fornecido pelo fabricante sob forma de potência.

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CHAVETA

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CHAVETA

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CORREIAS E POLIAS

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