Elementos De Maquina

ATPS ELEMENTO DE MÁQUINAs

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

ETAPA I

PASSO I

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

6000 lbf

PASSO II

Fazer uma pesquisa dos tópicos abaixo, de modo a entender quais as possíveis falhas que podem ocorrer dentro de um projeto mecânico:

1 Deformação Elástica.

2 Escoamento.

3 Endentação.

4 Fratura Frágil.

5 Fadiga.

6 Corrosão.

7 Desgaste.

8 Flambagem.

DEFORMAÇÃO

Para se prevenir falhas por Deformação Elástica é realizado o teste de tração.

Em um ensaio de tração, um corpo de prova ou provete é submetido a um esforço que tende a alongá-lo ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se necessário, reproduzidos. Este é fixado numa máquina de ensaios que aplica esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes. Os esforços ou cargas são mensurados na própria máquina, e, normalmente, o ensaio ocorre até a ruptura do material.

Exemplo prático Material; Régua, Elástico.

Quando se aplica uma força de tração no elástico, o seu comprimento aumenta; se parar de aplicar a força, ele volta a sua posição inicial. Ao aplicar uma força maior seu comprimento se alonga e a sua seção se estreita. Mesmo parando com a força inicial do elástico, ele não volta mais a sua posição inicial. Ele fica com uma deformação residual permanente. E se continuar com uma força nele, ele vai acabar se rompendo.

Num laboratório de teste isso é tudo mais complexo. Os ensaios são feitos com equipamentos que registram todas as informações necessárias. A partir daí é analisada a resistência do material.

Figura: máquina teste de tração retirada de: http://www.metalab.com.br/analise-de-materiais/ensaios-mecanicos/

Na fase de teste forma-se um diagrama chamado diagrama de tensão e deformação.

Figura: Gráfico diagrama de Tensão Deformação

Quando um corpo de prova passa por um ensaio de tração, a máquina de ensaio fornece um gráfico que estabelece a relação entre força aplicada e as deformações ocorridas durante o ensaio. A partir do gráfico são avaliadas propriedades mecânicas durante o ensaio. O que interessa durante a análise do gráfico é a relação entre a tensão e a deformação.

T= F/S

T- Tensão

F- Força

S= Área de seção sobre a qual é aplicada.

ESCOAMENTO

Limite de escoamento, também chamado de tensão de cedência ou tensão de limite elástico, ou tensão de escoamento, é a tensão máxima que o material suporta ainda no regime elástico de deformação, se houver algum acréscimo de tensão o material não segue mais a lei de HOOKE, e começa a sofrer deformação plástica deformação definitiva. Onde k é o módulo de elasticidade ou Módulo de Young.

INDENTAÇÃO

A dureza de um material é uma propriedade difícil de definir, que tem diversos significados dependendo da experiência da pessoa envolvida. Em geral, dureza implica em resistência à deformação e, para os metais, esta propriedade é uma medida de sua resistência à deformação plástica, ou permanente. Para alguém preocupado com os mecanismos de teste de materiais, dureza significa geralmente a resistência à endentação, e para o engenheiro de projeto, ela frequentemente significa uma quantidade fácil de ser medida e especificada, que indica algo a respeito da resistência e do grau de tratamento térmico de um material metálico.

Existem três tipos de gerais de medida de dureza, dependendo da maneira pela qual o ensaio é conduzido:

(a) dureza ao risca mento;

(b) dureza à endentação e,

(c) dureza dinâmica ou por rebote.

Somente a dureza por endentação, nos materiais metálicos, tem interesse significativo para a engenharia.

FRATURA FRÁGIL

Todos os materiais se rompem quando submetidos a um carregamento no qual a tensão seja maior que aquela da sua resistência mecânica.

O comportamento ao longo desse processo pode classificar os materiais em dois grandes grupos: há os que fraturam sem ‘ceder’ e os que ‘cedem’ nitidamente antes de se fraturar. Ao primeiro grupo denominamos materiais frágeis (que apresentam fratura frágil) e, ao segundo, materiais dúcteis.

Exemplo material frágil: Vidro

Exemplo de material dúctil: Cobre (a ductilidade está associada à capacidade que um material apresenta, de ser transformado em fios).

Uma boa maneira para se observar a diferença no comportamento entre os materiais é submetendo-os a um ensaio de tração. Fazendo-se um gráfico da força em função do deslocamento, é possível caracterizar um material entre os dois grupos. Material frágil rompe-se com pequeno deslocamento e mostram maior resistência mecânica.

FADIGA

Fadiga mecânica é a degradação das propriedades mecânicas levando à falha do material ou de um componente sob carregamento cíclico.

No geral, fadiga é um problema que afeta qualquer componente estrutural ou parte que move. Exemplos: automóveis nas ruas, aviões (principalmente nas asas) no ar, navios em alto mar, constantemente em choque com as ondas, reatores nucleares