Elementos De Maquinas

ETAPA I

Passo I – determinar os cálculos de torque, rendimento e rotação em cada árvore, todas as engrenagens e polias.

 

Especificações:

Motor: 25cv

Polia 1 (d1): 111,76 mm (padronizado de acordo com o Motor)

Polia 2 (d2): 85,30 mm

As polias acima atendem a velocidade final de elevação do elevador em 1,5 m/s.

Engrenagem z1 = 21 dentes

Engrenagem z2 = 84 dentes

Engrenagem z3 = 24 dentes

Engrenagem z4 = 96 dentes

Correias HI-POWER II

Diametro Eixo A (motor) já padronizado com a polia motora

Diametro Eixo B: 3"4 ou 19,05 mm.

Diametro Eixo C: 1 3"4 ou 31,75 mm.

Diametro Eixo D: 2 3"4 ou 69,85 mm.

Cabo de Aço: 8x19 Seale AF torção regular traction steel polido diametro 1"2.

Tambor diâmetro de 400 mm

Material das engrenagens SAE-4340 tendo σadm de 170Nmm2. Dureza 58HRC (6010HB)

Material dos eixos SAE 1045 σe 60Nmm2 e σtorção de 50Nmm2.

Rendimento das engrenagens = 0,97;

Rendimento do mancal de rolamento = 0,99;

Rendimento da correia = 0,98.

Carga máxima suportada pelo elevador = 13000N.

Observações da especificação:

O peso da cabine do Elevador é o mesmo do contrapeso, portanto as forças resultantes se anulam sendo igual a zero e para efeito de cálculo importando apenas a carga máxima do elevador que foi considerada 13000N de acordo com o R.A final 5. Onde foram determinados os valores para os cálculos da especificação das correias, espessura de eixos, cabos de aço, tambor, e da especificação do motor em CV, dimensionamento da polia movida que por sua vez se deu através da necessidade de projeto em fazer o elevador subir a uma velocidade de 1,5 m/s e para isso a rotação do tambor se exige o dobro desta velocidade devido a configuração da passagem do cabo de aço por uma polia na cabine do elevador engastando a outra ponta do cabo de aço em uma área fixa, essa velocidade exigiu uma rotação no eixo D de aproximadamente 143,32 rpm devido o seu diâmetro e os cálculos foram realizados posteriormente para o eixo C, B até denominar o tamanho necessário da polia D2 (movida) para se obter a rotação necessária.

CALCULOS:

Rotação: [n]

Motor : 1.750rpm

Eixo A: é igual à rotação do motor, portanto não há nenhum elemento que mude essa relação sendo assim a rotação do eixo A é: 1.750 rpm.

Eixo B: d1 = nb x d2 => nb=na x d1. d2 -> nb = 1.750rpm (111,76mm) (85,30mm):

nb = 2292,9 rpm

Eixo C: nb x z1 = nc x z2 => nc=nb x z1. Z2 => nc = 2292,9rpm x 21 dentes 84 dentes ->

nc = 573,25 rpm.

Eixo D: nc x z3 = nd x z4 -> nd=nc x z3z4 -> nd=573,25rpm x 24 dentes96 dentes ->

nd = 143,32 rpm

Rendimento: [η]

Eixo A: ηa = 1 ou 100%

Eixo B: Contem eixo A, correia e mancais de rolamento.

ηb = ηa x ηcorreia x ηmr -> ηb = 1 x 0,98 x 0,99 -> ηb= 0,97 ou 97%

Eixo C: Contem eixo B, engrenagens e mancais de rolamento.

ηc = ηb x ηengrenagem x ηmr -> ηc = 0,97 x 0,98 x 0,99 -> ηc = 0,941 ou 94,1%

Eixo D: Contem eixo C, engrenagens e mancais de rolamento.

ηd = ηc x ηengrenagem x ηmr -> ηd = 0,941 x 0,98 x 0,99 -> ηd = 0,913 ou 91,3%

Potência: [N]

Escolha do motor:

O motor foi escolhido para elevar o elevador de passageiros com carga máxima de (13000N) sendo dividido a carga pelo fato do cabo de aço passar por uma polia presa ao elevador, fazendo com isso que a carga elevada fosse dividida por 2 (dois) portanto 6500N e foram utilizados as seguintes fórmulas conforme cálculo abaixo:

Peso máximo da carga: 3500N

Potência do motor(W) = F(N) x V(m/s) -> P = 6500N x 3 m/s = 19500W.

Sendo 19500 watts, precisamos saber a equivalência em CV do motor para isso:

Pcv = Pw 735,5 = Pcv = 19500W / 735,5 = Pcv = 26,5 Cv

Padronizando o motor para 25cv que por sua vez determina a polia motora de 4,4 polegadas que equivale a 111,76 mm.

Potência nos eixos

Eixo A:

Na = Nm x ηa -> Na = 25cv x 1 = Eixo A = 25cv

Eixo B:

Nb = Nm x ηb -> Nb = 25cv x 0,97 = Eixo B = 24,25cv

Eixo C:

Nc = Nm x ηc -> Nc = 25cv x 0,941 = Eixo C = 23252cv

Eixo D:

Nd = Nm x ηd -> Nc = 15cv x 0,913 = Eixo D = 22,82cv

Torque: [Kgf x cm]

Eixo A = 71620 x Nana -> 71620 x 15cv (1.750rpm) Eixo A = 613,89 Kgf.cm

Eixo B = 71620 x Nbnb -> 71620 x 14,55cv (2292,99rpm) Eixo B = 452,91 Kgf.cm

Eixo C = 71620 x Ncnc -> 71620 x 13,97cv (573,25rpm) Eixo C = 1745,69 Kgf.cm

Eixo D = 71620 x Ndnd