Dimensionamento de Pinos e Anéis em Sistemas Mecânicos

UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL ENGENHARIA MECÂNICA PROJETO DE SISTEMAS MECÂNICOS 1 PINOS CHAVETAS ANÉIS 1 Demonstre matematicamente que a tensão cisalhante máxima atuante num pino cilíndrico é igual a 𝜏𝑚á𝑥 4𝑉 3𝐴 2 Uma torre possui seus cabos de estaiamento submetidos à tração de 370 kgf cada no momento da instalação conforme mostra a figura ao lado O pino localizado na base Detalhe A deve ser dimensionado para suportar à carga indicada com um coeficiente de segurança igual a 8 em relação à tensão última do material do pino que é feito de aço ABNT 1020 laminado Sut 380 MPa A cota h vale 30 mm e a cota s vale 20 mm d 279mm 3 Para o mesmo caso e os mesmos critérios do exercício anterior dimensione o pino localizado na extremidade superior do cabo de estaiamento Detalhe B e verifique as tensões no tirante e no garfo referente ao ponto B Todos são de aço ABNT 1020 laminado Adote L 7 mm e b 35 mm d111mm 4 Dimensione um pino feito de aço ABNT 1010 trefilado Sut 370 MPa para transmitir torque no conjunto eixocubo ilustrado O eixo tem 25 mm de diâmetro e o cubo tem diâmetro externo igual a 40 mm Eles giram a 380 rpm acionados por um motor elétrico de 15 hp Considere um coeficiente de segurança igual a 3 contra a ruptura Após dimensionar o pino verifique o fator de segurança no eixo feito de aço ABNT 1030 laminado Ssu 270 MPa dmín45mm CSeixo25 5 Determine o número de chavetas de pinos necessários para transmitir um torque de 120 Nm sabendo que o eixo ilustrado ao lado tem diâmetro de 40 mm Dois diâmetros de pinos estão disponíveis 4 mm e 6 mm Suas tensões admissíveis de esmagamento e cisalhamento valem respectivamente Sadm 30 MPa e Ssadm 15 MPa pino 4 x 20 7 un pino 6 x 30 3 un 6 Considere um eixo de aço carbono com diâmetro igual a 114 verifique qual é a carga de prova para um anel elástico da série 1400 Seeger Reno e converta seu valor para unidades SI Tc391kN Obtenha as cargas de prova corrigidas para esta mesma dimensão porém a Eixo de alumínio Tg164kN b Eixo de aço endurecido Tg1272kN c Chanfro de 05 mm e deflexão admissível de 01 mm Tc155kN d Considerando que o anel elástico sofre ação de cargas de impacto Tc25N 20 m A F A Detalhe A B Detalhe B 05 mm 01 mm 34 m 7 Determine o tamanho da chaveta necessário para gerar um coeficiente de segurança igual 2 em relação ao escoamento contra falha por cisalhamento e falha por esmagamento para o conjunto ilustrado abaixo sabendo que um torque constante igual a 362 Nm é transmitido e que o diâmetro do eixo onde é aplicada a chaveta vale 40 mm A chaveta é de aço trefilado e tem Sy 360 MPa Lmín 38 mm 8 Considere que o torque aplicado no eixo do exercício anterior é intermitente 0 T 362 Nm e que a chaveta usinada tem seu limite de ruptura em tração igual a Sut 600 MPa e limite de ruptura em cisalhamento Ssu 067Sut Calcule o fator de segurança à fadiga por cisalhamento da chaveta que tem acabamento superficial típico de metal usinado e aplicação à temperatura inferior a 80o C adotando Goodman como critério de falha e uma confiabilidade requerida igual a 99 nf 177