Mecanica Parte 2

Passo 3 (Equipe)

Determinar qual é o momento gerado pelo conjunto de cargas F1, F2, e F3 em relação ao ponto de

engastamento A, utilizando o Sistema Internacional (SI).

Uma das vigas estruturais do guindaste em estudo está mostrada pela figura que segue. A viga

AB, em questão, está representada nas unidades de medida do Sistema Usual Americano (FPS).

Decomposição das forças: F2

F2x/500 = 3/5 F2y/500 = 4/5

F2x = 300 lb F2y = 400 lb

Decomposição das forças: F3

Cos30º = F3Y/160 Sen30º = F3x/160

F3y = 160*Cos30º F3x = 160*Sen30º

F3y = 138,56 lb F3x = 80 lb

Momento gerado 1:

M1 = (8i) x (-375j)

M1 = -3000k lb/pés

Momento gerado 2:

M2 = (14i) x (-300i -400j)

M2 = -5600k lb/pés

Momento gerado 3:

M3 = (19i – 0,5j) x (+80i – 138,56j) = -2632,64 – 120

M3 = -2592,72k lb/pés

Somatórias dos momentos e dos cálculos em FPS e Conversão

M = M1+M2+M3

∑M = (-3000lb/pés) + (-5600 lb/pés) + ( -2592,72 lb/pés)

∑M = 11192,72 k lb/pes

Conversão:

∑ M = 11192,72 lb/pés . 4,4482 N . 0.3048 m

∑M = 15175,22 Nm

Passo 4 (Equipe)

Converter, inicialmente, cada uma das medidas do desenho para o SI para depois efetuar o cálculo do momento. Discuta e conclua qual é o melhor procedimento. Como sugestão, compare os resultados entre efetuar todos os cálculos no FPS, fazendo a conversão do resultado final para o SI. Explique e embase sua conclusão.

Para converter libras (força) em Newton deve-se multiplicar o valor por 4.4482(Newtons), e pés em metro deve-se multiplicar o valor por 0.3048(metros).

Força:

F1 = 375LB = 1668,08N

F2 = 500LB = 2224,10N

F3 = 160LB = 711,71N

Distancia horizontal do ponto A:

8 pés = 2.44 M

6 pés = 1.83 M

5 pés = 1,52M

Distancia vertical:

0.5 pés= 0.15 M

Somatórias dos momentos em SI:

M = M1+M2+M3

∑M = (-4070,10 Nm) + (-7597,53 Nm) + ( -3515,34 Nm)

∑M = 15182,34 K Nm

Conclusão: podemos deduzir nesta atividade que existem várias medidas diferentes utilizadas em todas as parte do mundo, mas o sistema internacional é o mais utilizado pois facilita muito o entendimento em qualquer tipo de calculo efetuado. Devemos compreender que nesta atividade as duas maneiras são possíveis de serem realizadas, tanto na conversão das medidas iniciais quanto na conversão das medidas apenas ao fim de todo o cálculo, assim fica a critério do engenheiro sobre qual situação lhe é mais eficiente.

ETAPA 2 (tempo para realização: 05 horas )

_ Aula-tema: Equilíbrio de Corpos Rígidos.

Esta atividade é importante para que você desenvolva a aplicação dos conceitos de força e momento, aplicando esses conceitos para solucionar problemas de equilíbrio de corpos rígidos,cuja força resultante do sistema de forças estudado é nula e o momento resultante desse sistema também é nulo.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Ler as informações abaixo:

A operação de equipamentos para movimentação de cargas requer treinamento, precisão e prudência do operador, porque o risco de acidente está sempre presente. Para auxiliar o operador na prevenção de acidentes por tombamento do guindaste em projeto, mostrado na figura que segue, o painel da cabina está equipado com instrumentos que mostram o nivelamento do veículo em relação ao solo para mantê-lo nivelado durante as operações, indicam a força peso da carga içada e, também o ângulo “_” da posição da lança.

A cabina também deve ser equipada com uma tabela que aponta ao operador, o ângulo

mínimo que pode ser aplicado à lança da máquina, de acordo com a carga içada e o contrapeso ideal colocado no ponto G3, para que não ocorra tombamento da máquina.

Os dados de projeto fornecidos pela equipe de engenheiros são:

Peso da máquina sem contrapeso - 100 kN (Centro de Gravidade G1)

Peso da Lança - 25 kN (Centro de Gravidade G2)

Peso de cada contrapeso - 5 kN (Centro de Gravidade inicial G3)

Número total de contrapesos - Três

Centro de gravidade do módulo quadrado das esteiras - Eixo de giro do guindaste

Posição sequencial de montagens dos contrapesos – a1 = 0,9 m; a2 = 1,1 m e a3 = 1,3 m

Capacidade máxima de carga do guindaste 15 kN - Limitada