fundamentos para o projeto de componentes de máquinas

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Figura 1 - Cadeira de fibra de carbono conceito idealizada na PUC-Minas. Figura 2 - Vista explodida da cadeira conceito Após as pesquisas realizadas, constatou-se que a fabricação de uma cadeira de rodas esportiva, utilizando fibra de carbono na sua estrutura, a torna super leve e resistente. Com o uso dos melhores computadores e programas disponíveis na Engenharia Mecatrônica PUC Minas, foi idealizada uma cadeira escamoteável, High-Tech. Esta cadeira conceito, além de se destacar pelas suas qualidades mecânicas, ela inova com seu estilo moderno e arrojado.Seu design foi concebido para que suas curvas façam a cadeira parecer tão rápida quanto ela é, proporcionando prazer e atisfação às pessoas que a utilizarem, figura 3. Como “cadeira conceito” sua função é mostrar tendências e possibilidades de projeto.Nos esboços 3D, vários detalhes como freios, encaixes e faixas não foram mostrados, para que se pudesse focalizar a atenção apenas na geometria da cadeira, figura 4. 3
Figura 3 - Vista lateral da estrutura da cadeira de rodas. Figura 4 - Vista da cadeira desmontada. Neste projeto, as três características principais são: leveza,design e resistência. LEVEZA: a cadeira de rodas, para ser mais rápida e ágil precisa ter o mínimo de peso possível a fim de diminuir os atritos e inércias do movimento. DESIGN: sendo uma cadeira esportiva suas curvas devem invocar o sentimento de velocidade, modernidade, agilidade e liberdade de movimento da pessoa que a utiliza. RESISTÊNCIA: usando a fibra de carbono na fabricação da estrutura, a cadeira de rodas será mais forte e mais resistente aos impactos e às condições ambientais adversas. 1.2.1 - CICLO DE DESENVOLVIMENTO DO PRODUTO Da concepção até à fabricação de um produto final é necessária a execução de várias etapas. Esse conjunto de etapas é denominado Ciclo de Desenvolvimento de Produto, figura 5. É adotada toda uma metodologia científica para que o trabalho seja bem sucedido, do início ao fim, com o produto final testado e livre de eventuais falhas de projeto. idealização e esboços desenhos detalhados fabricação do pesquisa lista de materiais produto final estudo de viabilidade cálculos e testes Figura 5 - Fases do Ciclo de Desenvolvimento de Produto. Na Era da Informação,o computador vem sendo usado como uma ferramenta valiosa e indispensável para todas as áreas do conhecimento. Na engenharia, o computador realiza cálculos e simulações impossíveis de serem feitos por um engenheiro com uso de apenas um lápis e papel. Para os desenhistas e projetistas é mostrada na tela do computador, geometrias tridimensionais que podem ser movimentadas e giradas em todas as direções criando a sensação de estarem manipulando um objeto virtual, figura 6. Na fabricação os computadores 4
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σ = 140MPa ; σ = 20MPa ; τ = −
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n ' Os valores obtidos foram os seg
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) 18,4º e 108,4º; 151,7 MPa e 13,
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previamente assinalado no corpo de
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As deformações elásticas são re
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TENACIDADE É a medida da energia n
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O limite de resistência ao cisalha
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O componente estrutural se rompe qu
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carrocerias construídas integralme
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TIPO DE MATERIAL CARACTERÍSTICAS C
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2. Em um fio de aço são marcados
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Devido a erro de fabricação o com
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4.2 - TESTE DE FADIGA O carregament
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Outra concepção desta teoria é o
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2 ax 2 ay σ a '= σ − ( σ ax ×
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é um procedimento difícil. Palmgr
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Cálculo de Kt d w 10 = = 15 Kt = 2
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K b d e ⎛ = ⎜ ⎝ d 7, 62 ⎞
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material é aço AISI 1020, laminad
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Figura 21 - Exercido proposto 12. 1
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caros e de maior sensibilidade às
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5.4 - EXERCÍCIOS RESOLVIDOS - CARR
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Segundo a norma ASME - as máximas
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⎧ ⎪32n ⎡⎛ M d = ⎨ ⎢ ⎜
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Força radial no segundo par FR FT
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Para exemplificar os padrões de ch
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T F = d => Força na chaveta 2 d 40
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Para se determinar o raio r, pode-s
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5.14 - FREQÜÊNCIA NATURAL DE EIXO
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Para inclusão da massa do eixo nos
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Figura 15 - Aplicação de vibraç
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w w 2 n n = 774602 = 880,1 rad/s 60
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Consideremos o caso da palheta do r
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CAPITULO 06 - LUBRIFICAÇÃO E MANC
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Ou na unidade cgs: Ou nas unidades
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Pode-se ver o que acontece se hmin
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6.8 - MECANISMOS DA LUBRIFICAÇÃO.
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Métodos de Lubrificação dos Manc
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longitudinal da pressão. Na lubrif
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A espessura mínima de filme de ól
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π γμN f cp 2 2 = Igualando as du
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Este grupamento de grandezas é com
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DADOS INICIAIS DO PROGRAMA Carga: 5
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Onde o espaço é vital, como no ca
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Notando que AB, na Fig. 12, e OO’
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onde Q é a quantidade de calor rec
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f r 2 = 0, 108lb − ft / min* pol
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Um mancal de ferro fundido, suporta
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lineares periféricas médias de 60
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Fig.16 - Posição da espessura mí
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6.33 - EXERCÍCIO RESOLVIDO Um manc
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7.7 - PROCESSO DE SELEÇÃO DE ROLA
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X Y X Y 0,3 0,22 1 0 0,56 2 0,5 0,2
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O rolamento selecionado segundo a t
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CAPÍTULO 08 - PROJETO DE PARAFUSOS
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PARAFUSOS PRISIONEIROS São parafus
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∑ ∑ F = P − Nsenλ − μN co
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AB - segmento de reta, com inclina
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R ⋅ M R'⋅M ' tan β = = ⋅ cos
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Mas: sen βn sen β f ≅ cosα N m
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Se o fator de recobrimento for 2 te
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10.4.2 - RELAÇÃO DE VELOCIDADES S
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m FP = m AC = dp/Np m NP = m NC m A
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dW + dG C = ⇒ distância entre ce
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p pa senβ senβa = senβ p = pa se
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PRESSÃO UNIFORME Quando pode-se co
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Ferro Fundido AGMA-30 175 HB Ferro
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13.14 - ROLAMENTOS DE ESFERA PARA U
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Ligas de Alumínio Forjado 1100 202
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