REVISÃO_30_03_2017_ PROJETO_DE_MAQUINAS

PROJETO DE MAQUINAS

PROFESSOR:

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EMAILS DA TURMA – 8º e 9º - TURMA B

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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

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NOSSO TRABALHO

a) Calcular as potências e as rotações aplicadas a cada um dos

pinhões.

b) Escolher os módulos e o ângulo de hélice a ser aplicado em cada par de engrenagens e calcular os diâmetros primitivos e o número de dentes das engrenagens.

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d) Calcular a rotação real de saída do redutor. O erro máximo na rotação de saída será de +/- 2%.

e) Elaboração de um croqui "em escala" do redutor, onde apareçam as dimensões principais, para auxiliar nos cálculos posteriores.

f) Calcular as engrenagens e escolher os materiais. g) Confirmar o croqui do item (e).

h) Calcular as reações nos mancais de cada eixo.

i) Dimensionar os eixos, verificando-os em todas as suas seções críticas. j) Calcular as chavetas.

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l) Desenhos - Desenho geral do redutor, em 3 vistas, apenas com as cotas principais, em formato A-l, e desenho detalhado dos 3 eixos, indicando material, cotas, acabamento, ajustes e

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REVISÃO

1) De acordo com a seguinte afirmação: “Projetos são

diferentes de atividades funcionais” descreva quais são as características de um projeto.

REVISÃO

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REVISÃO

3) Entre os modos de falha conhecidos defina: o que é falha, fadiga, fretagem, corrosão e desgaste?

REVISÃO

4) Indique o significado dos pontos: I, II, III, IV, V e VI.

REVISÃO

REVISÃO

6) Calcule o torque em Nm e Nmm que um motor transmite a um eixo. Dados: Motor trifásico: 10,0 Kw e rotação: 1750 rpm.

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REVISÃO

REVISÃO

8- Indique qual a sequencia de projeto para transmissão de potência.

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REVISÃO

1) De acordo com a seguinte afirmação: “Projetos são diferentes de atividades funcionais” descreva quais são as características de um projeto.

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REVISÃO

REVISÃO

3) Entre os modos de falha conhecidos defina: o que é falha, corrosão, fadiga, desgaste, fluencia e fretagem?

FALHA: Qualquer modificação no tamanho, forma, ou propriedades do material ou peça de maquina que a torne incapaz de realizar a função pretendida.

Corrosão: É quando uma peça se torna incapaz de desempenhar a função pretendida por causa de uma deteriorização não desejada do material, como resultado de uma interação química ou eletroquímica com o meio ambiente. Normalmente interage com outros modo de

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REVISÃO

3) Entre os modos de falha conhecidos defina: o que é falha, corrosão, fadiga, desgaste, fluencia e fretagem?

Fadiga: É a separação repentina e catastrófica de um componente de máquina em duas ou mais partes, como resultado da aplicação de

cargas e deformações variáveis por um período de tempo

Processo que causa falha prematura ou dano permanente a um componente sujeito a carregamento repetitivos (cíclicos).

Desgaste: É a mudança cumulativa nas dimensões, não desejadas, causada pela remoção gradual de partículas discretas de superfícies móveis em contato, usualmente deslizantes, predominantemente como resultado de ação mecânica.

REVISÃO

3) Entre os modos de falha conhecidos defina: o que é falha, corrosão, fadiga, desgaste, fluencia e fretagem?

Fluência:

tensões constantes, porém inferiores ao limite de resistência normal do material. Pode ser ativada pela temperatura (sua ocorrência é comum a temperaturas elevadas), e se manifesta com o passar do tempo. Esta deformação produz fissuras no material e pode levar à ruptura. À

temperatura ambiente, a deformação das estruturas metálicas é muito pequena, a não ser que a carga adquira uma tal intensidade que se

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REVISÃO

3) Entre os modos de falha conhecidos defina: o que é falha, corrosão, fadiga, desgaste, fluencia e fretagem?

Fretagem: É a ação que pode ocorrer na interface entre dois corpos sólidos, sempre que estes são pressionados entre si

por uma força normal e submitidos a un movimento cíclico entre eles de pequena amplitude.

Ocorre entre normalmente em juntas nas quais o movimento não é pretendido, porem devido a cargas ou deformações

associadas a vibrações, ocorrem diminutos movimentos relativos cíclicos.

REVISÃO

3) Indique o significado dos pontos: I, II, III, IV, V e VI.

REVISÃO

5) Defina Confiabilidade:

Probabilidade de que um sistema ou componente esteja operando dentro de condições especificadas por um determinado período de tempo ou número de operações.

REVISÃO

5) Defina Confiabilidade:

Confiabilidade é um conceito global, que se decompõe em vários vetores quantificáveis:

fiabilidade (reliability)

disponibilidade (availability) manutenção (maintainability)

segurança contra acidentes (safety)

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REVISÃO

5) Defina Confiabilidade: fiabilidade (reliability):

medida do tempo de funcionamento de um sistema até falhar, ou da probabilidade de não falhar durante o tempo de missão (ex.:MTTF, MTBF, 10-5 _{falhas/hora, 99.9%)}

disponibilidade (availability):

medida do tempo (ou %) em que o sistema está operacional (ex.: MTBF/(MTBF+MTTR), 5000h/ano)

manutenção (maintainability):

CONFIABILIDADE

5) Defina Confiabilidade:

segurança contra acidentes durante funcionamento (safety):

medida da fiabilidade do sistema relativa a falhas que ocasionem efeitos catastróficos

segurança contra acesso não autorizado (security):

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REVISÃO

6) Calcule o torque em Nm e Nmm que um motor transmite a um eixo. Dados: Motor trifásico: 10,0 Kw e rotação: 1750 rpm.

T = (9550 * P)/n = (9550 * 10)/1750 = 95500/1750 = 54,57 Nm = 54,57 * 1000= 54570 Nmm

7-TENSÃO É FORÇA? Dados: F 1= 100 N Diâmetro1 = 5,0 mm Dados: F 2= 400 N Diâmetro 2 = 10,0 mm I II A = ¶ * d² = 3,14*5² = 19,625 mm² A = ¶ * d² = 3,14*10² = 78,5 mm²

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REVISÃO

O corpo II esta mais solicitado que o corpo I? PII = 4*PI

AII = 4*AI

A tensão é exatamente igual nos dois casos.

TENSÃO NÃO É FORÇA

REVISÃO

8- Indique qual a sequencia de projeto para transmissão de potência.

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CAIXA DE ENGRENAGENS

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CONVERSÃO DE UNIDADES

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Estimativa da quantidade de eixos (pratica – não é uma regra geral) Estimamos que cada para engrenado tenha redução de 1:5.

Relação de Redução: 29/1,4 = 20,71 logo i = 20,71 Raciocínio:

1º par engrenado ( eixo de entrada com eixo da 1ª intermediaria) = 5 (chute)

PROJETO DE MAQUINAS – Estudo de Caso

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Requisitos de torque e potência

Caso ideal: Potência de entrada = Potência de saída (neste caso, a potencia é a mesma em todas as partes do sistema.

Perdas: pela fricção em mancais e engrenagens. Engrenagens: 1% a 2% em cada par engrenado.

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Sabendo a relação de redução i, o próximo passo será calcular as engrenagens.

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DADOS: VELOCIDADE, TORQUE E RAZÕES DE ENGRENAGENS,

VELOCIDADE DE ENTRADA MAXIMA = 40 rev/seg = 40 * 60 = 2.400 rpm VELOCIDADE DE ENTRADA = 29 rev / seg = 29 * 60 = 1.740 rpm

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Para este exercício vamos considerar engrenagens de dente reto com:

-- ângulo de pressão = 20º (DADO – Engrenagem de dentes retos) ;

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Verificar se a velocidade angular na engrenagem N5 esta dentro dos dados do exercício.

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T2 = 9550 * Potencia de Entrada = 9550 * 15. = 81,89 Nm Rotação de entrada 1750

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DADO:

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NORMA AGMA

Parametros primários de projeto: material, passo diametral e largura da face. Procedimento: Iniciar com um passo diametral (P) estimado. d=(N/P)

Velocidade na linha primitiva: (*) Cargas transmitidas: (próximo slide)

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Engrenagens de dente reto apresentam larguras de face entre 3x a 5x o passo circular p.

É comum utilizar como estimativa inicial 4. F = 4*p = 4 π *p

Qual a engrenagem mais critica?

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d2=d4 = 57,818 mm d3=d5 = 304,8 mm

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DESGASTE E FLEXÃO :

CONSULTAR LIVRO SHINGLEY PAGINAS 933 A 936 Fator geométrico

Razão de velocidade Velocidade máxima

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MEMORIAL DE CALCULO.

Dados do Redutor de velocidade Potencia aplicada = 15 cv.

Rotação de entrada = 1.200 rpm. Redução motor/Polia = 1:1,46. Redução Polia/redutor = 1:17,4.

Forma construtiva = Caixa A (construção soldada). Erro Maximo rotação = 2%

Erro Maximo colinearidade entre eixo de entrada/saída = 0,05 mm. Ângulo de Pressão = 20° (adotado para o calculo).

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NOSSO TRABALHO

a) Calcular as potências e as rotações aplicadas a cada um dos pinhões. b) Escolher os módulos e o ângulo de hélice a ser aplicado em cada par de engrenagens e calcular os diâmetros primitivos e o número de dentes das engrenagens.

c) Verificar a condição de colinearidade dos eixos de entrada e saída do redutor. Obtendo um erro máximo permitido na distância entre centros dos eixos de entrada e saída será de 0,05 mm.

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d) Calcular a rotação real de saída do redutor. O erro máximo na rotação de saída será de +/- 2%.

e) Elaboração de um croqui "em escala" do redutor, onde apareçam as dimensões principais, para auxiliar nos cálculos posteriores.

f) Calcular as engrenagens e escolher os materiais. g) Confirmar o croqui do item (e).

h) Calcular as reações nos mancais de cada eixo.

i) Dimensionar os eixos, verificando-os em todas as suas seções críticas. j) Calcular as chavetas.

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l) Desenhos - Desenho geral do redutor, em 3 vistas, apenas com as cotas principais, em formato A-l, e desenho detalhado dos 3 eixos, indicando material, cotas, acabamento, ajustes e

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ESPECIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS

Sabendo a relação de redução i, o próximo passo será calcular as engrenagens.

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