ELEMENTOS DE MAQUINAS

Engenharia de Controle e Automação 5º Semestre

ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ATPS

ETAPA 1 A 4

Professor: Fabio G. Calzavara

Alunos:

Engenharia de Controle e Automação 5º Semestre

ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ATPS

ETAPA 1 A 4

Professor: Fabio G. Calzavara

ETAPA 01.

Passo 1.

Definir qual serão os dados que a equipe irá utilizar para calcular todo o projeto do guindaste. Somar os últimos algarismos dos RA´s dos integrantes do grupo e identificar os dados na tabela abaixo.

O final da somatória dos RA´s dos integrantes do grupo obteve o seguinte valor:

5 = 5200lbf = 23130,75Newton

Passo 2.

Podemos analisar nesse passo, quais as possíveis falhas que podem ocorrer em um projeto mecânico, onde constituem de oito tópicos sendo eles:

Deformação Elástica: ela acontece por meio de uma tensão não proporcional, esse tipo de deformação é reversível, uma vez que retirada a tensão que ocasionou a deformação seja ela ocasionada por sistema mecânica ou temperatura, a mesma volta para o estado normal.

Escoamento: ou seja é uma tensão de escoamento que é a tensão máxima que um material suporta ainda em regime elástico de deformação (não recuperável).

Indentação: que é imperfeições ou seja cavidades muito pequenas que podem existir no material, e que levaria a uma falha no projeto. Isso ocorre por forças estáticas entre duas superfícies curvas em contato resultam em escoamento de um ou de ambos os componentes acoplado, para produzir uma descontinuidade superficial permanente e de tamanho significativo.

Fratura Frágil:que é quando o material se rompe, quando submetido a um carregamento onde a tensão é maior que a de sua resistência mecânica. Isso ocorre de modo que as ligações Inter atômicas primárias são quebradas e o componente se separa em duas ou mais partes.

BAURU – SP 01 Junho 2014

Defeitos preexistentes ou crescimento de trincas propiciam sítios de iniciação para uma rápida propagação de trincas e falhas catastróficas, deixando uma superfície de fratura granular e multifacetada.

Fadiga:é o fenômeno de ruptura progressiva de materiais sujeitos a ciclos repetidos de tensão ou deformação. A falha ocorre por meio da iniciação e propagação estável de uma trinca, até que está se torne instável e se propague repentinamente até a falha. Os carregamentos e as deformações que causam a falha por fadiga são tipicamente muito inferiores aqueles da falha por carregamento estático. Quando os carregamentos ou deformações são de tal ordem que mais de 50.000 ciclos são necessários para produzir a falha, o fenômeno é usualmente denominado fadiga de alto-ciclo. Quando os carregamentos ou deformações são de tal ordem que menos de 10.000 ciclos são necessários para produzir a falha, o fenômeno é usualmente denominado fadiga de baixo-ciclo. Quando o ciclo de carregamento ou deformação é produzido por um campo de variação de temperaturas em uma peça da máquina, o processo é usualmente denominado fadiga-térmica.

Corrosão: onde é um processo que deteriora alguns materiais e produz uma alteração em suas características físicas, e perde sua eficiência e característica, isso acontece por exposição ao tempo, ou área onde o ar contem partículas de substancias químicas que leva a esse processo.

Desgaste: É quando acontece a perda progressiva de material, devido ao movimento relativo entre a superfície e a substância com a qual entra em contato. O desgaste não é um processo simples, mas um número de processos diferentes que podem ocorrer de forma independente ou combinada, resultando na remoção de material das superfícies em contato, por meio de uma combinação complexa de cisalhamento local, sulcagem, goivagem, soldagem, rasgamentos e outros. Desgaste adesivo ocorre devido à elevada pressão local e soldagem de pontos ásperos de contato, seguindo de deformação plástica induzida por movimento e rupturas das ligações ásperas, com consequente remoção ou transferência de metal.

Flambagem: que é um fenômeno que ocorre quando a área de seção transversal, é pequena em relação a seu comprimento, quando submetidos em um esforço de compressão axial, ou seja o material perde sua instabilidade antes de atingir sua tensão de escoamento.

Passo 3.

Os modos de falhas predominantes nesse projeto do guindaste são:

Deformação elástica: Se a carga for muito maior a carga suportada, ele passa para o processo plástico podendo até se romper.

Desgaste do tipo corrosivo: Ocorre em ambientes normais em quase todos os materiais.

Flambagem: Onde os esforços tendem a provocar instabilidades físicas nos elementos que os suportam.

Fadiga: Uma falha por fadiga ocorre dentro de uma sucessão de ciclos de carga. O número de ciclos que uma peça há de resistir dependerá do nível de solicitação a qual está sujeita.

Escoamento: ou seja é uma tensão de escoamento que é a tensão máxima que um material suporta ainda em regime elástico de deformação (não recuperável).

Nos cálculos que foram realizados, foi encontrado uma situação onde pode ocorrer falhas no conjunto, de acordo com o tipo de material e sua tenção de escoamento, foi constatado que a tensão de escoamento, está acima da tensão de escoamento do material, como consta no cálculo abaixo,

= = = 26,530

26,530 ≥ 25,000

Onde: 26,530 lbf é o cálculo de tensão de escoamento do projeto, e 25,000 lbf é a tensão de escoamento do material usado.

Obs.