Trabalho Mecsol

Universidade Tuiuti do Paraná Curso de Engenharia Mecânica Mecânica dos Sólidos Avançada Prof DrIng I A Bassani Avaliação I Nome Data 26set2024 Turma 8º Observações O principal objetivo desta avaliação é verificar a competência e o desempenho do discente nos assuntos tratados na disciplina visando atender às atribuições profissionais a serem conferidas quando da obtenção do grau de Engenheiroa Os temas correspondem aos assuntos expostos nas aulas abordados conforme a bibliografia disponibilizada e com os exercícios resolvidos e sugeridos nas aulas 1 Carregamento Solicitação e Geometria Carregamentos externos e solicitações internas As estruturas e o Diagrama de Corpo Livre as reações e os diagramas de contantes forças axiais e momentos torsores e fletores A seção e o ponto crítico na estrutura 2 Estado Tensional Pressão em vasos de parede fina Pressão e torção 3 O plano de Mohr Relação entre tensões normais e tangenciais em uma seção Círculo e Diagrama de Mohr aplicado às solicitações uni bi e triaxial Solicitações combinadas Torção e flexotorção 4 Concentração de tensão devido a carregamento e geometria 5 A Lei de Hooke Generalizada Elasticidade isotrópica Relação entre Tensões e Deformações Estado tensional e deformacional Representação no plano de Mohr 6 Critério de Resistência para solicitações estáticas e cíclicas 7 Hipóteses de Falha dos Materiais Máxima tensão iso principal Máxima tensão de von Mises Máxima energia de distorção 8 Métodos Energéticos aplicados a obras 9 Materiais ensaios degradação e caracterização O valor total da avaliação é 10 dez pontos O valor da prova é 7 sete pontos explicitados nas questões O estudo dirigido e as atividades das aulas valem 3 três pontos O quadro abaixo mostra os componentes avaliativos e a composição da nota da Avaliação 1 Avaliação 1 Valor Prova 1 com suas questões resolvidas conforme solicitado 70 Estudo Dirigido 1 ED1 conforme fornecido 30 Compilado de Exercícios realizados conforme modelo adotado A interpretação das questões faz parte da avaliação A avaliação é com consulta individual ao material particular Aparelhos eletrônicos não devem ser utilizados Para a correção será observado à risca o que segue atribuindose nota zero a cada item fora do padrão especialmente nos seguintes casos questões euleu itens respondidos equív interpretados de forma similar eou idêntica não caracterizando particularidades de estilo peculiares de cada aluno nitidez e qualidade visual do documentodas respostas falta de clareza no texto ou explicação necessária ao conteúdo da resposta respostas euê textos rasurados eou ilegíveis respostas fora do local eou não ordenadas resposta sem desenvolvimento por escrito textos e frases não esclarecedores ou a sua falta equações necessárias não anexadas não ordenadas eou não explicadas com texto falta ou ausência de unidades gráficos rasurados eou não legíveis Realizam a prova discentes em plenas condições físicas e mentais Boa prova Número Nota I Descrição sobre a análise de caso Eixo da bomba dágua da moto Honda CRF250R II Solicitação e informações do usuário à engenharia Solicitação Entrega de planejamento geral para o projeto do eixo da bomba dágua com engrenagem acoplada Fornecido Filme httpswwwyoutubecomwatchv90j02v7tt0U ou 00Estudoe de casoTroca retentor e eixo bomba água CRF250R 2004 a 2009 III Análise preliminar pela engenharia e pelo usuário Descrição do sistema Se o volante 1 é girado o fuso 2 também gira pois é conectado através de pino 6 Como resultado o apoioguiacondutor 3 e o carcaça 4 são movidos linearmente O fuso é montado na carcaça 5 O volante é montado axialmente contra a carcaça 5 pela arruela de empuxo 7 Dados de geometria vide figura Dados do material empregado O material adotado é o aço E295 resistência ao escoamento de 300 Nmm² resistência mecânica 480 Nmm² o aço E295 cf DIN EN 101492 equivale ao aço LNE 280 cf ABNT NBR 66562008 Dados das solicitações externas No eixo atua uma força de 800 N O volante é operado com um torque de 3 Nm Operacionalidade do sistema Devido à possíveis choques leves durante a operação considerase para a peça um fator operacional Ka de 125 inclui o fator de estale Restrições do usuário O coeficiente de segurança ao escoamento Ss especificado pelo cliente é 17 iv Análise preliminar pela engenharia valores identificados e somente qualitativos Ver o filme fotos e vistas explodidas do conjunto e peça Restrições dos cálculos no projeto assumese uma carga estática Esboço da estrutura mecânica real ver o filme e fotos da peça à venda Diagramas de solicitações externas assistir o filme e esboçar os diagramas solicitações Análise do princípio construtivo da peça geometria com concentradores de tensão Identificar e analisar as cargas atuantes na seção transversal mais solicitada considerar cargas tridimensionais V Itens solicitados nesta avaliação valores identificados e somente qualitativos Informações gerais discutidas e esclarecidas entre o usuário e a engenharia 1 5 A descriçãocaracterização do sistema real de engenharia abordado com foto ilustrativa 2 não realizar As necessidades do usuário seu objetivo ao solicitar a demanda à engenharia 3 5 Os resultados esperados pelo usuário solicitante do projeto 4 não realizar A proposta da engenharia seu objetivo ao propor a solução do problema do usuário Desenvolvimento da abordagem discutida e esclarecida no ambiente da engenharia 6 20 Estabeleça um fluxograma de abordagem de cálculo 7 5 Esboce um croquis da geometria do sistema com as cargas externas atuantes e o material utilizado 8 5 Apont e local dos concentradores de tensão eou fatores operacionais 9 10 Represente com o croquis da geometria o Diagrama de Corpo Livre do sistema apoios e cargas externas 10 10 Represente os Diagramas de solicitações externas em conjunto com o Diagrama de Corpo Livre 11 10 Defina o ponto do sistema mais solicitado Considere o efeito de tensões compostas e de concentradores de tensão 12 10 Apresente as equações a serem utilizadas no cálculo das tensões internas atuantes no ponto de interesse Considere a geometria e a solicitação utilize os concentradores de tensão eou fatores operacionais se necessário 13 10 Determine o pontocubo representativo do estado tensional atuante no ponto de interesse 14 10 Desenhe o círculo de Mohr no plano x y utilizando o estado tensional em escala no papel milimetrado apontando as tensões principais 15 Não realizar Sobreponha a curva limite de restrição do material no plano x y consider o critério de von Mises 16 Não realizar Avalie as toetsen principais a partir do círculo de Mohr sessão a gt 61 17 Não realizar Desenhe as duas direções principais utilizando a Lei de Hooke Generalizada 18 Não realizar Represente o cubo representativo das tensões principais 19 Não realizar Represente as tensões principais no plano x y em escala no papel milimetrado 20 Não realizar Sobreponha a linha de trabalhooperação no plano x y em escala no papel milimetrado 21 Não realizar Sobreponha a linha de trabalhooperação sobre a linha de trabalho no plana x y xosecomalatarot em escala no papel 22 Não realizar Sobreponha o ponto de trabalhooperação sobre a linha de trabalho no plano x y 23 Não realizar Calcule da tensão equivalente de von Mises Critério de Resisênciæ 24 Não realizar Calcule o coeficiente de segurança utilizando o plano x y utilize a escala para a leitura 26 Não realizar Calcule o coeficiente de segurança utilizando as propriedades do material utilizado Análise dos resultados alcançados 26 Não realizar Apresentação da resultados com texto livre elucidativo e abreviado resposta direta ao objetivo proposto pela engenharia para atender às necessidades solicitadas pelo usuário Auxílio fornecido pelo Professor Saber Bernd Konstruktionselemente des Maschinbauus 15 Grundlagen des einteiligen Wellen Aufbau 2016256 Abb 19 Zeichenerklärung L Länge der Welle l Länge der Lagerabschnitte d Wellendurchmesser d r d i R und Innendurchmesser des Innenrings e Länge der Schulter zylindr I Anwendung der Bezugsfläche zur Bestimmung von Kern und Stützdurchmesser E Kraftangriff 1 Lagerring Innenring Lager Abnutzfläche Gleitlager Verschlußkappe 2 Außenring 3 Kugellagergehäuse 4 Radialwellendichtring 5 Kontaktfläche 6 Lagersitz 7 Lagerinnenring 8 Schmierbohrung zum Innenring 9 Kugellager 10 Dichtungsring Abb 26 Geradlinige Kraftverteilung der Steckwelle Verkäuferangabe N X M max N X max M T max 20 kn 10 knm 100 50 50 Leistung Welle Design 100 Stress Berechnung 27 73 Abb 75 Spannungszustände in schrägen Wellen Nach Stachowiak Stahl Kapitel 15 AVALIAÇÃO I Combinar tensões usando critérios defalha Problema de Engenharia Sistema de transmis6 Calcular fatores de segurança são de potência em maquinar industriais 7 Decisão final do projeto Solução Passo 1 determinar To e Ta Plano 2Y Th Exemplos de Aplicação tramportadores bombar IT 8 OON LOON 200mm n Z 150 mm T ventiladores compressores etc 1200 200 200 2000 15 T1 150 T1 130 1 AProblema Astensões aplicadas pela correia T 1568 62 N Th 235 29 N Lorear To e T2 representam a cargatramitida pelo motor para oeixo que precisa ser projetado para Passo 02 Diagramos do problema resistir às forças de tração flexão etorção Plano XY Mo O 1400 200 Fox 550 0 resultante Fox 100 N Fux Y Fox 509N Considerações F 200 350 mm X Ify 0 atensão na correia dolado frouxo em B é igual I P I 309N D Fox 891 n a 15 datensão dolado apertado ① 150 Vexl considere AÇO1020 Sut 410MPae SySZOMPa ⑦ 89 N 76 3 103 N mm determinar o fator de segurança para o culero 178 2 103 IN mm de Goodman para este problema de Engenharia Plano X2 lograma para o Calculo Foz Foz X Determinar as forças aplicadas To e Ts 400mm I 150 mm 2 Calcular os momentos resultantes mas poliar ArB z 1803 91 N 3 Definir o ponto do sistema mais solicitado e Mo 0 2803 97 400 Fez 550 0 considerar os efeito detensões compostar Faz 1311 93n 4 Calcular tensões alternadas e médias Ify 0 Foz 491 98N Vil 200 4999 agora devemoscombinar asa as ⑦ 1311 93 N 0 13E 4 MP a 98 103 196 7 103 Mx ⑦O N mm Im 3ue e I Om 61 66 MP a Momento resultante testar na polia A e B Critério estático falha estativa o Polia A Amox Smox 3 T ma Mag Miz 1178 2 103 198 1 10512 Omox 137 78 Pa Mr 203 4 103 N mm m Sy 370 2 68 Polia B Omox 137 Es ma Mag Mas 1176 3 10321196 7 10 21 agora namosanalisar a falha dinâmica ① Mr 210 9 10 N mm maior primeiro calcular o limite de endurança Com isso definimos o ponto mais solicitado do Se Se Kakb Ke sistema Se 0 3 440 4 51 4400 263 1 24 250 107 Próximo Passo Calcular astensões I Conclusão Se 173 E5 MPa Critério de Godmam Tensão deflexão alternada Om 0 On Mr C 210 90 1012 3 137 4 MP Dat Om M 1 12 5 Tensão de torção Ta 0 100 000 N mm Fator de segurança estático de 2 68 indica que Text X I aresilencia do eixo é suficiente para suportar a carga estática máxima aplicada Tm Te 33 e Fator de segurança dinâmico de 1 07 está muito proximo de 1 Assim o eixo não está seguro para cargar dinâmicas repetitivas Devese aumentar o diâmetro ou alterar material