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Engenharia Mecânica ·

Elementos de Máquinas 2

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Data de Entrega 170324 Aluno Matricula Instruções 1 Não serão recebidas listas após a data de entrega 2 Os exercícios devem ser convertidos em um único documento em formato pdf e enviado ao AVA O tamanho máximo admitido para o arquivo é 12 Mb 3 Serão levadas em consideração na avaliação além da resolução dos problemas a organização clareza e apresentação 1 As componentes do estado plano de tensão em um ponto crítico de uma engrenagem de aço estrutural A36 𝜎𝑒 290 MPa são mostradas na figura Determine se ocorre falha escoamento com base a na teoria da energia de distorção máxima b na teoria da máxima tensão de cisalhamento 2 O estado de tensão que age sobre um ponto crítico na estrutura de um banco de automóvel durante uma colisão é mostrado na figura Determine a menor tensão de escoamento para um aço que possa ser selecionado para fabricar o elemento estrutural com base a na teoria de energia de distorção máxima b na teoria da máxima tensão de cisalhamento FACULDADE EVANGÉLICA DE GOIANÉSIA FACEG CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA ELEMENTOS DE MÁQUINAS PROFA MARINÉS GOMES LISTA DE EXERCÍCIOS CICLO 1 3 O eixo mostrado na figura está engastado numa das extremidades e na outra extremidade aplicase uma força de compressão de 32 kN e um torque de 58 Nm O eixo maciço é feito de aço dúctil com tensão de escoamento 𝜎𝑒 100 MPa Com base às cargas aplicadas e propriedades do material a Determine se o eixo falhará de acordo com a teoria da tensão de cisalhamento máxima e a teoria de energia de distorção máxima b Determine se o eixo falhará de acordo com a teoria da tensão normal máxima se o material do eixo for um material frágil com limite de resistência de 𝜎𝑡 115 MPa 4 Uma barra retangular com largura de 40 mm e espessura de 70 mm está submetida a forças dinâmicas de fadiga Os ciclos dessa fadiga são mostrados na figura indicando uma força máxima de 1100 N e força mínima de 100 N a Determine os seguintes parâmetros tensão máxima e mínima tensão média intervalo de tensões amplitude da tensão e razão de tensões b Desenhe uma nova curva tensãotempo mostrando as tensões calculadas no item anterior 5 Uma barra cilíndrica de ferro fundido está exposta a fadiga num movimento girante Considerando os seguintes dados a barra forjada tem diâmetro de 15 in a tensão 𝑆𝑢𝑡 para o ferro fundido é 45000 psi a temperatura máxima de operação é de 300F o carregamento aplicado é flexão e um fator de confiabilidade de 99 a Determine o valor corrigido do limite de fadiga 𝑆𝑒 e estimar a tensão 𝑆𝑚 em 103 ciclos utilizando as tabelas mostradas em aula b Assumindo que o material apresenta um limite de fadiga construa um diagrama SN estimado para a barra de ferro fundido 6 Uma tira de aço projetada para suportar 90 kN de tração axial foi acidentalmente talhada durante sua produção e agora tem uma trinca em sua borda O material é aço com 𝜎𝑟𝑢𝑝 540 MPa e Kc 66 MPa𝑚 O comprimento l 6 m a largura b 100 mm e a espessura t 4 mm O comprimento da trinca a 8 mm A trinca está completamente paralela à espessura similar à figura Indique a O coeficiente de segurança da tira original sem trinca baseado no escoamento b O novo coeficiente de segurança trincado baseado na mecânica da fratura c Quão grande a trinca poderia ficar antes da falha 7 Um parafuso de potência de rosca quadrada tem um diâmetro maior de 20 mm e um passo de 25 mm com roscas duplas devendo ser usado em uma aplicação similar à da figura Os dados fornecidos incluem 𝜇 007 dc 25 mm e F 45 kN por parafuso Determine a O diâmetro menor diâmetro primitivo e o avanço b O torque requerido para elevar e baixar a carga c A eficiência durante a elevação da carga d As tensões de corpo torcional e compressiva Gráfico do Fator de Modificação de Intensidade de Tensão β para Placa carregada com tensão longitudinal com uma trinca na borda