fundamentos para o projeto de componentes de máquinas

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Figura 22 - Parafusos e rebites submetidos a cisalhamento combinado Figura 23 - Parafusos e rebites submetidos a cisalhamento combinado A força suportada por cada parafuso depende da distância radial ou centróide; quer dizer, no parafuso mais distante do centróide se aplica maior carga, e no parafuso mais próximo menor carga podemos então escreve: F F F 2B 2C 2 A = = (14) rB rC Resolvendo as equações (13) e (14) simultaneamente obtemos: Mrm F 2 A = (15) 2 2 2 r + r + r + ... A B C Onde m refere-se a um parafuso particular, onde se deseja determinar a carga. 281
No terceiro passo as forças de cisalhamento primária e secundária são somadas vetorialmente, para obter a carga resultante em cada parafuso. Desde que todos os parafusos ou rebites são geralmente de igual tamanho, somente o parafuso com carga máxima deve ser considerado. Quando a carga máxima for encontrada, a resistência deve ser determinada usando os métodos já descritos. 8.5 – EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. Um parafuso de potencia de 30mm de diâmetro e rosca simples, passo de 6 mm possui um apoio axial de diâmetro médio de 40 mm . Os coeficientes de atrito cinético na rosca e no apoio são 0,15 e 0,1 respectivamente. a) Calcule o torque necessário para elevar a carga de 100 kN. [501 Nm] b) Se o parafuso gira a 1 Hz determine a potência necessária ao parafuso e a eficiência do parafuso e a eficiência do parafuso e apoio combinados Resposta [3,15 kW 19%] c) Se o atrito de apoio é eliminado por um rolamento axial, mostre que o parafuso é auto-frenante e determine o torque necessário para abaixar a carga . Resposta [106 Nm] d) O parafuso é lubrificado completamente de tal forma que o coeficiente de atrito diminua 50%. Qual o efeito da lubrificação na performance aqui? 2. A tampa de um cilindro pressurizado é fixada por meio de 10 parafusos cuja constante de rigidez é 1/4 da rigidez total da junta. Cada um dos parafusos é submetido a uma carga inicial de aperto de 5 kN. Após isto, uma carga externa de 20 kN é aplicada à tampa pela pressão contida no cilindro. Plotar a variação da carga do parafuso e da junta em função da carga externa, avaliar a máxima carga atuante em cada parafuso, a mínima carga total na junta e a carga de separação. Resposta [5,4; 34; 62,5 kN] Figura 24 – Exercício proposto 2 282
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O componente estrutural se rompe qu
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