MAPA – ELEMENTOS DE MÁQUINAS – 53/2023

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Nos ambientes industriais é possível observarmos que há diversas máquinas em operação a fim de manter o fluxo de produção. O setor de manutenção é um setor essencial para o bom funcionamento de uma fábrica, e neste MAPA você será o Engenheiro responsável pela manutenção de uma indústria, e nesta há diversas máquinas que possuem os elementos que estudamos neste módulo.
Como futuro Engenheiro, você se deparará com diversos equipamentos, independente em qual área da Engenharia Mecânica for seguir, pois elas estão presente em todos os campos. Em um projeto mecânico, é muito comum termos uma perspectiva “explodida” de uma determina máquina, pois ela facilita muito a interpretação de sua montagem, mostrando todos os componentes em detalhe e até mesmo uma determinada sequência de montagem. Abaixo temos o exemplo de um ventilador centrífugo, em uma “vista explodida”:

Fonte: Catálogo de exaustores Sirocco (fabricante: Ibram)
Você consegue identificar os elementos de máquinas presentes nessa montagem?
Vamos citar alguns exemplos:
N°1: Parafusos de fixação: tem como função fixar/unir duas ou mais peças (elemento de fixação);
N° 7: Rolamentos: elementos que permitem o movimento de giro entre duas partes (elemento de apoio);
N° 8: Rolamentos: elementos que permitem o movimento de giro entre duas partes (elemento de apoio);
N°10: Parafusos de fixação: tem como função fixar/unir duas ou mais peças (elemento de fixação);
Aqui foram citados somente alguns dos vários elementos que compõem esse conjunto.

Primeira etapa:
Vamos precisar fazer uma pesquisa para conhecer os principais elementos de máquinas e compreender comoeles atuam em determinado sistema, identificando cada um dos tópicos a seguir:
a) Quais os principais elementos de máquinas existentes?
b) Como eles podem ser classificados?
c) Quais os tipos de fixação que podem ser feitos entre duas peças? Cite um exemplo de cada.
d) Qual o tipo de elemento responsável por transmitir força e movimento?
e) Qual o elemento responsável por amortecimento em suspensões de veículos?

Segunda etapa:
Uma mola helicoidal foi construída a partir do aço SAE 1065. Seu diâmetro médio é de 120 mm e o diâmetro dofio é de 10 mm (d). O número de espiras ativas é igual a 17 espiras e o número total de espiras é de 19 espiras.A carga que a mola deverá suportar é igual a 1000 N. Considere o módulo de elasticidade do aço igual a 80000N/mm², para a situação apresentada, qual será:
O índice de curvatura (C).
O fator de Wahl (K).
A constante elástica da mola (k).
A deflexão da mola (y).
A tensão atuante de cisalhamento

Terceira etapa:
Você deseja fabricar uma mola plana utilizando um perfil de barra disponível com dimensões de 0,15m x 0,03mde altura. Se a tensão de flexão do material é de 300Mpa, e a barra possui 25cm de comprimento, qual é a força máxima admissível nesta mola plana?

Fonte: Elementos de Máquinas (Unicesumar)

Quarta etapa:
Imagine que em determinado projeto mecânico, você deseja utilizar uma chapa de aço, conforme mostrado nafigura, para realizar sua fixação a uma viga de madeira. A carga do seu sistema será de 150 kN. Considerando ocoeficiente de segurança igual a 4, qual deverá ser o diâmetro útil do parafuso utilizado? limite de cisalhamentodo material: 350 Mpa.

Fonte: Adaptado de Mecânica e Resistência dos Materiais – Beer (2008)