ATPS Elementos de máquinas

ETAPA 1

Passo 1

Os alunos deverão assistir à aula e de como deverão fazer os cálculos de torque, rendimento e rotação em cada árvore, cada engrenagem e polia. Também serão estabelecidos todos os dados que comporão o projeto. Nesta etapa os alunos criarão um esquema cinemático padrão para todos (fig. 2), onde serão solicitados os componentes que deverão estar obrigatoriamente no projeto:

Passo 2

Para a execução do projeto utilize os seguintes dados:

Definição da capacidade de carga do elevador:

Para RA finais 0 e 1 _______ F = 7000 N

Para RA finais 2 e 3 _______ F = 10000 N

Para RA finais 4 e 5 _______ F = 13000 N

Para RA finais 6 e 7 _______ F = 17000 N

Para RA finais 8 e 9 _______ F = 20000 N

Peso da cabine do elevador e contrapeso = 5000 N;

Velocidade de elevação: 1,5 m/segundo;

Cabo de aço: 8x19 Seale + AF, torção regular, traction steel, polido;

Rotação do motor: 1750 RPM;

Material das engrenagens: SAE – 4340 Hadm -170 N/mm2;

Dureza das engrenagens: 58 HRC (6010 HB);

Coeficiente de atrito entre correia e polia: μ0,25;

Fator de serviço das correias: Fs = 1,2 – Funcionamento: 3 a 5 h/dia;

Relação entre largura e diâmetro primitivo: b1/do1 = 0,5;

Duração das engrenagens e rolamentos: 17.500 horas;

Material dos Eixos: SAE-1045 Tensão de flexão = 60N/mm2 - Tensão de torção = 50N/mm2;

Engrenagens ECDR: Z1-21 dentes; Z2-84 dentes; Z3-24 dentes; Z4-96 dentes;

Utilizar correia Hi-Power II;

Diâmetro do tambor do cabo: de 26 a 39 x diâmetro do cabo escolhido;

Quantidade de cabo: aprox. 100 metros lineares;

Fator de serviço para as engrenagens: O = 1,25 (elevador de carga – uso 10h/dia);

Rendimentos: engrenagens = 0,97 / mancal rolamento = 0,99 / correia = 0,98;

Para o cálculo das molas, considerar a carga do elevador e uma deflexão de 50 mm;

ETAPA 2

Relatório com os cálculos para definição de torque, rendimento, rotação, engrenagem, polias e cabo conforme os componentes disponíveis no projeto.

Definição da capacidade de carga do elevador:

Final R.A.: 2 e 3 = 10000N

A - Determinação da potência útil do motor:

Fcabo Fcabo

Fcarga

Fcarga= 10000N = 1000kgf

ΣFv=0

+2Fcabo – Fcarga= 0

+2Fcabo – 1000=0

Fcabo = 1000/2 = 500kgf

Pútil = Fcabo x Vcabo

Pútil = 500kgf . (1,5m x 2)

Pútil = 1500 (kgf.m)/S ÷ 75 = 20 cv

1cv – 735,75 w

20 cv – X

X = 14.715w

B – Determinação da rotação do eixo do tambor:

Vcabo = Vperif. Tamb. = π.D.n/60

3 = π(32 . 0,03175) . n/60

N tambor = 56,43rpm

Onde : 32 é o valor escolhido conforme enunciado: 26 à 39 x diâmetro do cabo.

Diâmetro do cabo = 1.1/4” = 0,03175m.

C – Potencia útil no eixo-árvore 1 :

Pútil = P motor . Ncorreia . Nrolamento

Pútil = 14725 . 0,98 . 0,99

Pútil = 14260w

D – Potencia útil no eixo-árvore 2 :

Pútil2 = (Pmotor . Ncorreia .Nrolamento) . Nengren. . Nrolamento

Pútil2 = 14260 . 0,97 . 0,99

Pútil = 13694w

E – Potencia útil no eixo-árvore 3 :

Pútil3 = Pútil2 . Neng. . Nrolam.

Pútil = 13694 . 0,97 . 0,99

Pútil = 13150w

F – Potencia dissipada até o eixo-árvore 3:

Pdissip = Pmotor – Pútil 3

Pdissip. = 14715 – 13150

Pdissip = 1565w

-Potencia dissipada do motor(eixo-árvore1)

Pdissip = Pmotor – Pútil1

Pdissip = 14715-14260

Pdissip. = 455w

-Potencia dissipada no eixo-árvore 2 :

Pdissip.2 = Pútil 1 – Pútil 2

Pdissip. 2= 14260 – 13694

Pdissip.2= 566w

-Potencia dissipada na eixo-árvore 3:

Pdissip.3 = Pútil2 . Pútil3

Pdissip.3 = 13694 – 13150

Pdissip.3 = 544w

G- Rotação no eixo-àrvore1 :

*Utilizando motor de 4 polos e fator de escorregamento= 1-0,033 temos:

Ncampo/síncrona = (60 .f)/(polos/2)

Ncampo/sinc = (60 . 60)/(4/2) = 1800 rpm