fundamentos para o projeto de componentes de máquinas

1.4 - FATOR DE SEGURANÇA
Um fator de segurança pode ser expresso de várias maneiras. Ele é tipicamente uma
relação entre duas quantidades que tenham as mesmas unidades; tais como resistência/tensão,
carga crítica/carga aplicada, máximo ciclo/ ciclos aplicados ou máxima velocidade de
segurança/velocidade de operação. O fator de segurança será sempre adimensional.
A forma de expressão para um fator de segurança pode ser escolhida baseado no tipo
de carga atuante. Se o elemento de máquina é sujeito a uma carga que varia ciclicamente com
o tempo, ele poderá sofrer uma falha por fadiga. A resistência do material para alguns tipos de
carga de fadiga pode ser expressa como um número máximo de ciclos de tensão reversa a um
dado nível de tensão. Em tais casos, pode ser adequado expressar o fator de segurança como
a relação do máximo número de ciclos esperados em uma possível falha do material para o
número de ciclos aplicados ao elemento em serviço considerando sua vida esperada. Uma vez
que haverá mais de um modo potencial de falha para qualquer elemento de falha, poderá haver
mais de um valor para o fator de segurança. O menor valor do fator de segurança para qualquer
peça é de grande valia uma vez que ele irá predizer o modo como se imagina que a peça irá
falhar. Quando ele se torna unitário, a tensão na peça será igual à resistência do material (ou a
carga aplicada será igual à carga que irá falhar, etc.) e a falha irá ocorrer. Portanto o fator de
segurança será sempre maior que 1.
1.5 - ESCOLHENDO UM FATOR DE SEGURANÇA
Escolhendo um fator de segurança é freqüentemente uma proposição confusa para o
projetista principiante. São tantas as variáveis envolvidas, a possibilidade de fracasso se
apresenta com tanta intensidade, que o projetista novato, em geral, superestima, adotando
fatores de segurança grandes demais. O FS deve ser fixado com base em projetos existentes,
em indicações tabeladas, gerais ou particulares, com o discernimento que o conhecimento
teórico propicia ao projetista. Influenciam fortemente o valor do FS os seguintes elementos:
etc.);
a) material da peça (dúctil, quebradiço, homogêneo, especificações bem conhecidas,
b) carga que atua na peça (constante, variável, modo de aplicação, bem conhecida,
sobrecargas possíveis, etc.);
c) perigo de vida (do operador da máquina, de elementos vizinhos, etc.);
d) perigo da propriedade;
e) classe da máquina.
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