Projeto de um Mancal de Deslizamento
Por: Lindemberg Júnior • 15/8/2019 • Trabalho acadêmico • 1.644 Palavras (7 Páginas) • 335 Visualizações
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Universidade Federal Rural do Semiárido
DET – Departamento de Engenharia e Tecnologia
Curso: Bacharelado em Engenharia Mecânica
Disciplina: Elementos de Máquinas II
Projeto de um mancal de deslizamento
Discentes: Antônio Rodolfo da Silva Moura
Igor Ramon Bezerra de Freitas
José Eliano da Silva Ribeiro Júnior
Lindemberg Bernardo da Silva Júnior
Professor (a): Zoroastro Torres Vilar
Turma: 01
Data: 23/05/2019
RESUMO
O artigo em questão trata do projeto de um mancal hidrodinâmico. Analisando a situação proposta será realizado estudo de tomadas de decisão afim de traçar um fluxograma com os procedimentos adotados para o projeto e confecção do material em questão. Foram feitos testes com três tipos de lubrificantes afim de saber a influência de cada um na condução do projeto. Através das dimensões calculadas foi modelado um mancal com vista explodida e vista auxiliares, bem como o plano de usinagem para a confecção do mesmo. O lubrificante SAE 50 foi o que obteve melhores resultados diante da espessura mínima de filme, temperatura de trabalho e fluxo de lubrificação.
Palavras-Chave: Mancal, lubrificação, modelagem, hidrodinâmico.
OBJETIVOS
O artigo em questão tem por finalidade a confecção de um projeto para mancal de deslizamento, analisando três tipos diferentes de lubrificantes, escolhendo material para bucha e mancal, confecção de plano de usinagem das peças que compõe o mancal e perspectivas e vistas de cada uma das peças.
INTRODUÇÃO
No atual cenário de modernidade do maquinário utilizado nas empresas, é muito importante que todos os componentes estejam em perfeito estado de funcionamento. Em conjuntos que contém eixos com tamanho significativo, para que não ocorra falha por alta carga imposta, usualmente utiliza-se mancais de deslizamento, que servem para servir de apoio e guia para eixos girantes. A falha desse tipo de componente seja ele de deslizamento ou de rolamento, é motivo suficiente para fazer as máquinas pararem de funcionar, causando prejuízos para a produção. A condição ideal para se conseguir que uma determinada máquina ou equipamento trabalhe de acordo com suas características, implica a execução de por exemplo, cumprir fielmente as recomendações do fabricante relativo à manutenção da máquina ou equipamento, e inspecionar a máquina ou equipamento para detectar os elementos mecânicos sujeitos aos danos.
Os mancais de deslizamento são elementos de máquinas sujeitos às forças de atrito, que surgem devido à rotação dos eixos que exercem cargas nos alojamentos dos mancais que os contêm. A vida útil dos mancais de deslizamento pode ser prolongada se alguns parâmetros de construção forem observados. Os materiais de construção dos mancais de deslizamento devem ser bem selecionados e apropriados de acordo com o projeto de fabricação, e neste deverá prever as facilidades para os trabalhos de manutenção e reposição. Por estarem sujeitos às forças de atrito, os mancais de deslizamento também devem apresentar um sistema de lubrificação eficiente. Na construção de mancais de deslizamento, o projeto deverá levar em conta, além das funções próprias desses elementos, o meio ambiente no qual eles trabalharão. Normalmente, o ambiente no qual os mancais de deslizamento trabalham é cheio de poeira e outros resíduos ou impurezas.
METODOLOGIA
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Para o mancal escolhido, foram avaliados três tipos diferentes de óleos lubrificantes. Para que fossem atendidos os critérios de Trumpler, os escolhidos foram o SAE 40, 50 e 60. Abaixo a Tabela 1 descreve os dados de entrada necessários para os cálculos de parâmetros cruciais no projeto de mancal, os cálculos foram feitos através de planilha eletrônica.
Tabela 1. Dados de entrada
Dados de Entrada | |
Carga de partida (N) | 12532 |
Temperatura de trabalho (°C) | 80 |
Cte. Do esquema de lubrificação | 2 |
Velocidade (RPs) | 2,65 |
Diam. do Eixo (mm) | 80 |
Diam. da Bucha (mm) | 80,08 |
Comprimento do Mancal (mm) | 160 |
Viscosidade SAE 40 | 0,0160 |
Viscosidade SAE 50 | 0,0265 |
Viscosidade SAE 60 | 0,0370 |
Fator de Projeto | 2 |
Cmin (mm) | 0,04 |
Parametro (R/C) | 1000 |
Parâmetro (L/D) | 2 |
Pressão no mancal (KPa) | 1958,125 |
FONTE: Autoria Própria, 2019.
Os dados dispostos na Tabela 1 foram escolhidos para que houvesse adequamento a todos os quatro critérios de Trumpler. Como podemos ver a pressão no mancal se encontra abaixo do limite de 2068 KPa, fator de projeto com valor 2. O diâmetro do eixo foi estimado através de pesquisas em catálogos de fabricantes de turbinas a vapor, que é a máquina a ser apoiada no mancal de deslizamento projetado aqui. A bucha teve diâmetro escolhido a partir da adequação do eixo com a mesma, sendo a sua espessura e material escolhidos pela norma NBR 14220-1 e NBR 14220-4 respectivamente. O óleo SAE escolhido para lubrificação do mancal foi o SAE 50, e como especificação de projeto outros dois foram analisados, sendo eles o SAE 40 e SAE 60, escolhidos para se ter uma ideia de qual apresentaria melhores resultados perante os critérios pré-estabelecidos. Abaixo as Tabelas 2,3 e 4 trazem os resultados para cada óleo.
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