Lista de Exercício sobre Molas

LISTA DE EXERCíCIOS DATA LIMITE PARA POSTAGEM NO MOODLE 16012025 as 1500 QUESTÃO 1 A mola de lâmina mostrada na figura esta submetida a fadiga Considerando o critério de Godman verifique se a falha vai ocorrer ou não Su 150 Ksi Sy 127 Ksi Sn 28 Ksi e Kw10 A lâmina é de aço E 30 MPsi G 115 MPsi e ν 030 Justifique sua resposta com cálculos QUESTÃO 2 Uma mola helicoidal de porta de garagem é feita de arame ASTM A228 bitola 10 E 28 MPsi G 116 MPsi O diâmetro interno da mola é 1 ¾ de polegada A mola possui 207 espiras ativadas Se as condições limites de carregamento correspondem a uma torção equivalente a 184 e 923 voltas a partir da condição de tensão nula verifique a condição de fadiga segundo o critério de Soderberg e fator de segurança unitário Justifique sua resposta com cálculos QUESTÃO 3 Um elevedor possui massa igual a 3300 kg cai em queda livre de uma altura de 1800 mm No poço do elevador existem 6 molas posicionadas em paralelo Calcule a tensão e deformação máximas Considere d 305 mm N 16 G 83 GPa QUESTÃO 4 Um aluno construiu um carrinho utilizando uma ratoeira que possui as seguintes características arame de aço endurecido e bitola 17 número de espiras ativadas 205 diâmetro médio da mola 020 Considerando que o aluno deseja que o carrinho tenha o alcance máximo perguntase a mola vai ou não falhar Justifique sua resposta com cálculos Considere que a a falha ocorre se o limite de resistência do arame for excedido QUESTÃO 5 Uma mola helicoidal é construída com arame temperado ao óleo cujo diâmetro é 45 mm e o limite de resistência é 1370 MPa O índice de mola é igual a 578 e a força máxima de compressão é de 400 N Após um alivio de 8 mm a força mínima compressiva caiu para 65 da carga máxima Considerando a condição de Goodman calcule o fator de segurança e o número de espiras ativadas 1 Su 150 Ksi Sn 28 Ksi l 32in b 2in G 145 Mpsi Sy 127 Ksi Kw 10 h 14 in E 30 Mpsi v 030 I bh312 214312 0002604 in4 δ Ml22EI M 2δEIl2 δ 2 in M1 22300002604322 0000305 Kipin δ 5 in M2 25300002604322 0000763 Kipin σ Mh2 I M1 σ1 00003051420002604 001465 Ksi M2 σ2 00007631420002604 003662 Ksi σa σ2 σ12 003662 0014652 001099 Ksi σm σ2 σ12 003662 0014652 002563 Ksi Se KwSn 128 28 Ksi σa σm 1 001099 002563 1 0000563 1 L7 não haverá Falla SeSu 28 150 2 ASTM A228 Arame E 28 MPsi G 116 MPsi Bitola 10 di 175 pol Na 207 θmín 184 voltas θmáx 923 voltas Bitola 10 d 0135 pol Dm di d 175 0135 1885 pol C Dmd 18850135 J πd432 π0135432 132104 pol4 Tmin GJθ2πDmNa 1161061321041882π2π1885207 1779 lbin Tmax GJθ2πDmNa 1161061321049232π2π1885207 8764 lbin γmáx TmaxcJ 87641396132104 925106 psi Tmin TmincJ 17791396132104 185106 psi γm γmáx γmín2 925106 1851062 555106 psi γa γmáx γmín2 925106 1851062 370 106 psi Se 12 Su 05250 125 Ksi γm γa 1 555 106 370106 1 0059 1 L7 não haverá Falla SeSu 125103 250103 3 m 3300 kg h 1800 mm 18 m n 6 em paralelo d 305 mm Na 16 G 83 GPa 83109 Pa Ep mgh 330098118 583938 J Ee K Gd48cd3N 83109 0030548 830536 3893103 Nm Ep n12 KΔx2 583938 6123893103 Δx2 KΔx2 Ep 583938 Δx 0158 m 158 mm Tmax 16KΔxDπd3 163893000158π003053 7 Bitola 17 Na 205 d 00753 pol Dm 020 pol Su 230 Ksi aço endurecido G 115 MPsi aço C Dmd 02000453 241 Kw 4C14C4 0615 4241142414 0615 1359 Fmáx Tmaxπd316DmKw 230103π004533160201359 15441bf como Tmax Su a mola não falha 5 d 45 mm Fmáx 400 N Su 1370 MPa Fmín 065 Fmáx 260 N C 578 Se 05Su 051370 685 Mpa Dm Cd 57845 2601 mm Δx Fmáx Fmín K Fmáx Fmín 400 260 17500 Nm KΔx 0008 K Gd48DmNa Na Gd48DmK 83109 4510348 26011033 17500 138 Kw 4C14C4 0615 4578145784 0615 1262 Tmax 16FmáxDmKwπd3 1640026011262π453 73196 MPa Tmin 16FmínDmKwπd3 1626026011262π453 47567 MPa Tm Tmax Tmin2 73196 475672 60381 MPa Ta Tmax Tmin2 73196 475672 12815 MPa Im t To 60381 12815 0975 1 Se su 685 1370 próximo do limite seguro Na 14