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Vibrações Mecânicas

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P á g i n a 1 6 Assinatura do alunoa legível CURSO Engenharia Mecânica Lista de exercício 2º Bimestre 20241 Data de Entrega 25062024 LISTA DE EXERCÍCIOS 2 BIMESTRE Questão 1 Um instrumento de 50 Kg é apoiado por quatro molas em paralelo cada uma com rigidez de 75 KNm Se a base do instrumento é submetida a um movimento harmônico definido em metros por Xb0002cos50t determinar a amplitude do movimento em regime permanente do instrumento Desprezar o amortecimento Questão 2 Uma bomba com 6673 N de peso está montada no meio de uma placa de aço de 127 mm de espessura 508 mm de largura e 2549 mm de comprimento presa nas duas bordas Durante a operação da bomba a placa está sujeita a uma força harmônica Ft 223 cos 62832t N Determine a amplitude de vibração da placa E 207 x 109 Nm² P á g i n a 2 6 Assinatura do alunoa legível CURSO Engenharia Mecânica Lista de exercício 2º Bimestre 20241 Data de Entrega 25062024 Questão 3 Um sistema massamola está sujeito a uma força harmônica cuja frequência está próxima à frequência natural do sistema Se a frequência forçante for 398 Hz e a frequência natural for 40 Hz determine o periódo de batimento Questão 4 Considere um veículo com massa 1200 Kg rigidez equivalente K400 kNm e fator de amortecimento igual a 05 passando por uma via com irregularidades a uma velocidade de 100 kmh Se a via pode ser modelada como sendo uma função senoidal de amplitude y 005 m e comprimento de onda de 6 m determine a amplitude de deslocamento do veículo Questão 5 Considerando um sistema mecânico no qual ω é a frequência de excitação e ωn a sua frequência natural o isolamento desse sistema da estrutura sobre a qual está montado de modo que vibrações indesejáveis não sejam transmitidas à estrutura somente é possível de ser feito se a razão de frequência r ωωn for a maior que 1 e menor que 2 b maior que 2 c igual a 1 d menor que 2 e menor que 1 P á g i n a 3 6 Assinatura do alunoa legível CURSO Engenharia Mecânica Lista de exercício 2º Bimestre 20241 Data de Entrega 25062024 Questão 6 Ao analisar o balanceamento de um rotor de raio 20 cm um técnico observa a existência de um desbalanceamento de 06π²N para uma rotação de 600 rpm em sentido antihorário como ilustrado na figura acima Se o técnico decidir balancear esse rotor fazendo um furo para retirada de massa qual será o local do furo se a massa a ser retirada é de 15 g Questão 7 O problema de balanceamento de uma máquina está associado basicamente a oscilações de elevada amplitude Tais oscilações ocorrem A na sua quinta frequência natural B independentemente da frequência C em determinadas faixas de frequência D em alta frequência E em baixa frequência P á g i n a 4 6 Assinatura do alunoa legível CURSO Engenharia Mecânica Lista de exercício 2º Bimestre 20241 Data de Entrega 25062024 Questão 8 Em relação ao balanceamento e desbalanceamento de rotores considere as afirmativas seguintes I O desbalanceamento ocorre devido à distribuição assimétrica de massa em torno do eixo de rotação sendo classificado como estático dinâmico ou combinado II O rotor é considerado flexível quando apresenta deformação que não pode ser desprezada o que ocorre quando ele opera a uma velocidade de rotação maior ou igual a 70 da primeira velocidade crítica frequência de ressonância e neste caso necessita de N2 planos de correção sendo N o número de velocidades críticas acima do qual o rotor opera III O balanceamento estático é realizado em rotores com rotação de até 1000 rpm cuja configuração do rotor é LD 05 IV A medição da vibração é realizada por sensores de proximidades posicionados ao longo do comprimento do eixo Quais afirmações estão corretas Questão 9 Uma máquina pesada com 3000 N de peso está apoiada sobre uma fundação resiliente A deflexão estática da fundação devido ao peso da máquina foi determinada como 75 cm Observase que a máquina vibra com uma amplitude de 1 cm quando a base da fundação é sujeita a oscilação harmônica na frequência natural não amortecida do sistema com uma amplitude de 025 cm Determine a A constante de amortecimento da fundação b A amplitude da força dinâmica na base c A amplitude do deslocamento da máquina em relação à base P á g i n a 5 6 Assinatura do alunoa legível CURSO Engenharia Mecânica Lista de exercício 2º Bimestre 20241 Data de Entrega 25062024 Questão 10 O desenho esquemático de uma turbina hidráulica Francis no qual a água escoa de A pelas pás B e sai através de C O rotor tem massa de 250 Kg e um desbalanceamento me de 5 Kgmm A folga radial entre o rotor e o estator é de 5 mm A turbina funciona na faixa de velocidade de 600 a 6000 rpm Podemos admitir que o eixo de aço suporta o rotor e está apoiado nos mancais Determine o diâmetro do eixo de modo que o rotor fique sempre afastado do estator em todas as velocidades de operação da turbina Suponha que o amortecimento seja desprezível E 207 x 1011 Pa P á g i n a 6 6 Assinatura do alunoa legível CURSO Engenharia Mecânica Lista de exercício 2º Bimestre 20241 Data de Entrega 25062024