Cálculo do Torque e Eficiência de Parafuso ACME

Centro Universitário SENAI CIMATEC Elementos de Máquinas 1 e 2 Professor Valter Beal Exercício 1503 Norton 4ed Cap 15 Parafusos e Fixadores Pág 921 Um parafuso 1 384 Acme e utilizado para erguer uma carga de 1 tonf O diametro de colar medio e de 2 in Determine o torque para levantar e abaixar a carga utilizando arruelas de rolamento de esferas axiais Quais sao as eficiencias E autotravante Dados Diametro nominal do parafuso d 1 in 3 8 in 1375 in d 34925 mm Diametro do colar dc 2 in 508 mm Filetes por polegada N 4 in No solucionário a carga P está errada 200 lbf Carga aplicada P 1000 tonf 88964 kN Ângulo de rosca α 145 deg Considerações escolhas Valores de referencia do Norton 4ed pág 869 tópico Coeficientes de Atrito Coeficiente de atrito na porca μ 015 Coeficiente de atrito no colar μc 002 Resoluçao 1 Para poder calcular os torques precisaremos do avanço do parafuso L Consultando a Tabela 153 do Norton 4ed um parafuso ACME de 1 38 de polegada tem 4 filetes por polegada e o passo da rosca e de 1375 in Diametro primitivo dp 1250 in dp 3175 mm Passo p 1 N 025 in p 635 mm Avanço entrada simples L p 025 in L 635 mm Versao 18102021 Page 1 of 3 Centro Universitário SENAI CIMATEC Elementos de Máquinas 1 e 2 Professor Valter Beal 2 O torque do parafuso ACME e colar sao calculados pelas equações 155a e b Norton 4ed pág 869 Torque do parafuso para elevar a carga Screw Up Tsu P dp 2 μ π dp L cosα π dp cosα μ L 2759683 lbf in Tsu 311802 N m Torque do parafuso para abaixar a carga Screw Down Tsd P dp 2 μ π dp L cosα π dp cosα μ L 112977 lbf in Tsu 311802 N m Torque do colar Tc μc P dc 2 40000 lbf in Tc 45194 N m Torque Total para Subir Up Tu Tsu Tc 3159683 lbf in Tu 356996 N m Torque Total para Descer Down Td Tsd Tc 152977 lbf in Td 172841 N m 3 A eficiencia será calculada em funçao da razao do trabalho de saída sobre o trabalho de entrada equações 157 Norton 4ed págs 870 e 871 Trabalho de Saída carga deslocada no avanço Wsaída P L 56 104 J Trabalho de entrada potencia necessária para subir 1 volta de subida Wentradaup 2 π Tu 22 105 J Eficiencia para subida Up eup Wsaída Wentradaup 252 Trabalho de entrada potencia necessária para subir 1 volta de descida Wentradadown 2 π Td 11 105 J Eficiencia para Descida Down edown Wsaída Wentradadown 52 4 A determinaçao se ele e autotravante ou retroacionado e determinada pela equaçao 156a Norton 4ed págs 870 Sentido do sinal de igualdade 0 Comparaçao Falsa Retroacionado 1 Comparaçao Verdadeira Autotravante L π dp cosα μ 1 Logo o parafuso e autotravante Assista ao conteúdo no canal do YouTube httpswwwyoutubecomchannelUCUS3JvXIQ2Jz1voU63ahyA O vídeo deste exercício Versao 18102021 Page 2 of 3 Centro Universitário SENAI CIMATEC Elementos de Máquinas 1 e 2 Professor Valter Beal Assista ao conteúdo no canal do YouTube httpswwwyoutubecomchannelUCUS3JvXIQ2Jz1voU63ahyA O vídeo deste exercício Versao 18102021 Page 3 of 3