Resistencia Dos Materiais

Etapa 1

Aula-tema: Estudo da Perda de Carga / Cavitação.

Esta atividade é importante para que você aplique os conceitos teóricos do estudo da

perda de carga aplicando-os na prática através de experimentos em laboratório e, entrevistas de casos práticos onde ocorre a cavitação.

Passo 1

Pesquisar em artigos, livros e sites os conceitos de rugosidade, perda de carga e cavitação, com foco na aplicação desses conceitos na indústria.

Rugosidade

Introdução

As superfícies de peças apresentam irregularidades quando observadas em detalhes. Estas irregularidades são provocadas por sulcos ou marcas deixadas pela ferramenta que atuou sobre a superfície da peça.

A importância do estudo do acabamento superficial aumenta na medida em que cresce a precisão de ajuste entre as peças a serem acopladas, onde somente a precisão dimensional, de forma e de posição não é suficiente para garantir a funcionabilidade do par acoplado. O acabamento superficial é fundamental onde houver desgaste, atrito, corrosão, aparência, resistência à fadiga, transmissão de calor , propriedades óticas, escoamento de fluidos e superfícies de medição (blocos-padrão, micrômetros, paquímetros, etc.). O acabamento superficial é medido através da rugosidade superficial, a qual é expresso em microns (m ou m).

No Brasil, os conceitos de rugosidade superficial são definidos pela norma ABNT NBR 6405-1985.

Conceitos básicos

Para estudar e criar sistemas de avaliação do estado da superfície, é neces-sário definir previamente diversos termos e conceitos que possam criar uma

linguagem apropriada. Com essa finalidade utilizaremos as definições da norma

NBR 6405/1988.

Superfície geométrica

Superfície ideal prescrita no projeto, na qual não existem erros de forma e

acabamento. Por exemplo: superfícies plana, cilíndrica etc., que sejam, por

definição, perfeitas. Na realidade, isso não existe; trata-se apenas de uma

referência.

Superfície real

Superfície que limita o corpo e o separa do meio que o envolve. É a superfície

que resulta do método empregado na sua produção. Por exemplo: torneamento,

retífica, ataque químico etc. Superfície que podemos ver e tocar.

Superfície efetiva

Superfície avaliada pela técnica de medição, com forma aproximada da

superfície real de uma peça. É a superfície apresentada e analisada pelo aparelho

de medição. É importante esclarecer que existem diferentes sistemas e condições

de medição que apresentam diferentes superfícies efetivas.

Perfil de rugosidade

Obtido a partir do perfil efetivo, por um instrumento de avaliação, após

filtragem. É o perfil apresentado por um registro gráfico, depois de uma

filtragem para eliminar a ondulação à qual se sobrepõe geralmente a rugosidade.

As superfícies dos componentes mecânicos devem ser adequadas ao tipo de função que exercem. Por esse motivo, a importância do estudo do acabamento superficial aumenta à medida que crescem as exigências do projeto.

As superfícies dos componentes deslizantes, como o eixo de um mancal, devem ser lisas para que o atrito seja o menor possível. Já as exigências de acabamento das superfícies externas da tampa e da base do mancal são menores.A produção das superfícies lisas exige, em geral, custo de fabricação mais elevado.

Os diferentes processos de fabricação de componentes mecânicos determinam acabamentos diversos nas suas superfícies. As superfícies, por mais perfeitas que sejam, apresentam irregularidades. E essas irregularidades compreendem dois grupos de erros: erros macrogeométricos e erros microgeométricos. Erros macrogeométricos Erros macrogeométricos são os erros de forma, verificáveis por meio de instrumentos convencionais de medição, como micrômetros, relógios comparadores, projetores de perfil etc. Entre esses erros, incluem-se divergências de ondulações, ovalização, retilineidade, planicidade, circularidade etc.

Durante a usinagem, as principais causas dos erros macrogeométricos são:

defeitos em guias de máquinas-ferramenta;

desvios da máquina ou da peça;

fixação errada da peça;

distorção devida ao tratamento térmico.

Erros microgeométricos Erros microgeométricos são os erros conhecidos como rugosidade.

Perda de carga

O transporte de fluidos é feito através de condutos projetados para esta finalidade. Esses condutos podem ser abertos para a atmosfera, recebendo o nome de canais e destinados principalmente ao transporte de água, ou serem condutos fechados, em que a pressão é maior que a atmosfera, sendo assim denominados dutos sob pressão.

Os escoamentos em dutos sob pressão são característicos nos escoamentos provocados por bombas hidráulicas.O escoamento interno em tubulações sofre forte influência das

paredes, dissipando energia devido ao atrito.

As partículas em contato com a parede adquirem a velocidade da parede, ou seja, velocidade nula, e passam a influir nas partículas vizinhas através da viscosidade e da turbulência, dissipando energia. Essa dissipação de energia provoca um abaixamento da pressão total do fluido