Mecanica Aplicada

1. OBJETIVO

Este documento tem como objetivo descrever a apresentação referente ao seminário destinado a matéria de Mecânica Aplicada, onde a apresentação consiste em demonstrar de forma sucinta o princípio de funcionamento de uma locomotiva a vapor, e seus mecanismos de movimento através de Biela - Manivela.

2. PREMISSAS

Este documento será apresentado em forma de relatório técnico, seguindo as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

3. INTRODUÇÃO

A Locomotiva a vapor é uma máquina muito semelhante a uma caldeira industrial, pois é propulsionada por um motor a vapor, e seu vapor é gerado em sua própria configuração, essa locomotiva possui em sua composição três partes principais: a caldeira, que produz o vapor usando a energia do combustível, a máquina térmica, que transforma a energia do vapor em trabalho mecânico e a carroçaria, carregando a construção.

Também pertence a locomotiva a vapor o vagão-reboque (também conhecido como "tender"), esse vagão reboque é um veículo integrante do conjunto destinado para armazenar combustível e água, elementos necessários para gerar e transferir energia.

O Vagão-Reboque é uma carcaça metálica, rebitada ou soldada, montada sobre um quadro. Está dividida em 2 compartimentos, um para água e outro para combustível, a capacidade cúbica de água é aproximadamente o dobro da capacidade de combustível.

Locomotivas que queimam lenha ou carvão são alimentadas manualmente, uma chapa inclinada no fundo do depósito de carvão do tênder, dobrada em ângulo na direção do fundo da parte frontal, deixa o carvão sempre ao alcance do foguista.

Por volta de 1910 foi inventado um alimentador mecânico para a Fornalha, um longo tubo entre o depósito de carvão do tênder e a Fornalha da locomotiva contém um parafuso de alimentação do tipo sem-fim, para transferir o carvão. O alimentador mecânico é operado por um pequeno motor a vapor, de 2 cilindros, localizado abaixo da cabine da locomotiva ou na parte frontal mais alta do tanque do tênder.

O tanque de água tem uma tampa de acesso e enchimento, no topo traseiro da cobertura do tênder.

Mangueiras flexíveis e tubos com conexões entre a locomotiva e o tênder transportam o

ar comprimido para os freios, o vapor para os instrumentos e a água para a Caldeira.

No item 4 deste documento estão descritos de forma sucinta e objetiva o funcionamento dos componentes de uma locomotiva a vapor, desde a geração de vapor até o a transmissão de movimento desta locomotiva utilizando o princípio de aplicação do conjunto biela-manivela estudado em Mecânica Aplicada.

4. FUNCIONAMENTO DE UMA LOCOMOTIVA A VAPOR

6.1 - A CALDEIRA E O VAPOR

O combustível e a água que são armazenados no vagão-reboque são transferidos manualmente para a Fornalha da locomotiva a vapor, essa fornalha é peça integrante da caldeira desta máquina motriz, o combustível que é queimado na Fornalha, gera os gases quentes que são arrastados através dos tubos da Caldeira para dentro