MODOS DE FALHAS PREDOMINANTES NO CONJUNTO MECÂNICO DO MOITÃO

RELATÓRIO 2 – Eixo Árvore,

MODOS DE FALHAS PREDOMINANTES NO CONJUNTO MECÂNICO DO MOITÃO

FRATURA FRÁGIL: É chamada de falha catastrófica e ocorre quando a deformação elástica (recuperável) de um componente que apresenta comportamento frágil é conduzido ao extremo, quebrando as ligações Inter atômicas e o componente se separa em duas ou mais partes. Poderá ocorrer se na escolha do material o projetista escolher um material pouco dúctil e as tensões provenientes dos carregamentos no qual o Moitão estará submetido ultrapassarem o limite de resistência do material de construção. Umas das formas de falha mais indesejáveis em qualquer equipamento por ser catastrófica não dando sinais de que o material esta fraturando. CORROSÃO: Deterioração não desejada do material por meios de processos químicos ou eletroquímicos. O conjunto mecânico deverá receber tratamento e proteção das superfícies visando evitar a corrosão excessiva geralmente acompanhada de desgaste e ou fadiga podendo diminuir a vida útil do equipamento.

DESGASTE: Desgaste é a perda progressiva de material devido ao movimento relativo entre a superfície e a substância com a qual entra em contato. Principalmente o Moitão, deverá possuir dureza superficial superior aos cabos de içamento, afim dos mesmos não realizarem desgaste mecânico na área de contato, reduzindo a seção resistente do gancho e diminuindo assim sua capacidade nominal de carga.

Força de tração no Moitão = 119,7006424 KPa Majorando os esforços, força de tração no Moitão, por um coeficiente de segurança igual a 2.

Coeficientes de segurança são empregados para prevenir incertezas quanto a propriedades dos materiais, esforços aplicados, variações, etc.

No caso de peças tracionadas, é usual o conceito da tensão admissível, que é dada por:

Figura 01 #A.1# para materiais dúcteis.

#A.2# para materiais frágeis.

Onde c é o coeficiente de segurança.

A escolha do coeficiente de segurança é uma tarefa de responsabilidade. Valores muito altos significam, em geral, custos desnecessários e valores baixos podem provocar falhas de graves conseqüências. A tabela abaixo dá alguns critérios genéricos para coeficientes de segurança.

Coeficiente Carregamento Tensão no material

1,2 - 1,5 Exatamente conhecido

1,5 - 2,0 Estável

2,0 - 2,5 Normal

2,5 - 3,0 Razoavelmente conhecido

3,0 - 4,0 Razoavelmente conhecido

4,0 - 5,0 Variável

Força de tração no Moitão = 119,7006424 KPa X Coeficiente de segurança 2 Força de tração majorada no Moitão = 239,4012848 KPa

Para ilustrar uma situação de projeto será calculado o diâmetro pino de sustentação do “moitão”, necessário para resistir as tensões de cisalhamento provocadas pela ligação de corte duplo no conjunto 02 da figura 01, considerando diferentes materiais onde as tensões resistente de cisalhamento mudam; e o material escolhido será aquele que resistir as tensões com a menor relação peso por metro x custo por metro. O valor da tensão de cisalhamento varia da superfície para o interior da peça, onde pode atingir valores bem superiores ao da tensão média.

Aço SAE 4340

Média V = 637,43225 MPa Para isso nós utilizaremos da fórmula de cálculo da tensão média de cisalhamento para duplo

corte, ou seja, média V = conforme nos mostra a figura 01.

média V = F/2.A

637,43.106 = 239,40.10 3 637,43.106 = 239,40.10 3 . 4

2. (π . d2/4) 2 π . d2

637,43.106 = 478,8.10 3 π . d2 = 478,8.10 3

π . d2 637,43.106

π . d2 = 7,51.10-4 d = √7,51.10 -4

d = 0.01546m . 1000 d = 15,46 m

π O primeiro diâmetro do pino encontrado