MAPA – ELEMENTOS DE MÁQUINAS – 53_2024

M.A.P.A. – ELEMENTOS DE MÁQUINAS
ELEMENTOS DE MÁQUINAS EM UM AMBIENTE INDUSTRIAL

Sabemos que todas as máquinas são dispositivos idealizados pelo homem, com o objetivo muito simples: realizar um (ou mais) trabalho, seja ele um tipo de movimento, ou mesmo a transferência de energia. Por exemplo, bombas hidráulicas, esteiras rolantes, máquinas de usinagem, veículos e qualquer outra máquina que conhecemos.

Mas o que compõe essas máquinas?
Todas são construídas com pelo menos um componente, denominado elemento de máquina. Várias são as funções desses elementos, como por exemplo:  unir duas ou mais partes; servir de apoio para algum outro componente; transmitir movimento; garantir elasticidade etc.
Resumindo: elemento de máquina é uma unidade, que em conjunto com outros componentes, formam os sistemas em uma máquina ou mecanismo. O número de elementos em uma máquina depende da complexidade do projeto.

Nesta atividade M.A.P.A. teremos como objetivo:

*Introduzir conceitos dos principais elementos de máquinas.
*Realizar cálculos de elementos de transmissão e fixação.

INSTRUÇÕES DE ENTREGA

Este é um trabalho INDIVIDUAL.
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA disponibilizado. Sobre o seu preenchimento, é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes:

*Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico, sem que seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta.
*Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve ser citada ao final da questão.
*Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo DOC / DOCX ou PDF, e apenas estes formatos serão aceitos.
*O Modelo de Resposta MAPA pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura.
*O Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado única e exclusivamente pelo seu Studeo, no campo “M.A.P.A.” desta disciplina. Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é considerada.
*A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor.

Problemas frequentes a evitar:

– Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio;
– Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidades;
– Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele está preenchido adequadamente?

Como enviar o arquivo:
Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão M.A.P.A. No final da página há uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e então selecionar o arquivo de resposta da sua atividade;
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue.

Sobre plágio e outras regras:
– Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados;
– Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha sido o autor.
– A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do “Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta!

CONTEXTUALIZAÇÃO

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.

Primeira etapa:
Em um sistema de transmissão por correias, uma polia com diâmetro de 150mm transmite potência a uma polia com diâmetro de 450mm. A polia motora (diam=150mm) está ligada a um motor elétrico de 40kW e gira a 900rpm. À polia de maior diâmetro será acoplado um eixo que deve ser de um aço que possui resistência ao cisalhamento de 450Mpa. Qual é a rotação da polia de maior diâmetro? E qual deve ser o diâmetro mínimo do eixo, se utilizarmos um coeficiente de segurança=3?
Utilize:

Fonte: Elaborado pelo professor, 2024.

​Segunda etapa:
Devido a implantação de um novo setor, você como engenheiro será responsável pela seleção de elementos de fixação para uma junção que deverá suportar uma carga de 15ton. Devido a limitações do local, os parafusos não podem ter mais que 8mm de diâmetro, logo você optou por utilizar os parafusos M8x 1,25 – 8.9. Qual deve ser a quantidade de parafusos que devem ser utilizados para suportar a carga de 15ton? Para encontrar o diâmetro efetivo do parafuso, utilize a média entre dm=d-1,23P (dm= diâmetro médio) e dp=d-0,65P. Utilize um coeficiente de segurança de 3.

Fonte: adaptado de crvindustrial.

​Terceira etapa:
Uma chapa de aço deve ser fixada à uma viga de madeira, e para fixação você deve utilizar parafusos. Considerando que a carga aplicada será de 110 kN e que devemos utilizar 3 parafusos, qual deverá ser o diâmetro útil dos parafusos utilizados? limite de cisalhamento do material: 350 Mpa. Considere o coeficiente de segurança igual a 5

Fonte: Hibbeler (2008).

​Quarta etapa:
Uma mola helicoidal foi construída a partir do aço SAE 1065. Seu diâmetro médio é de 100 mm e o diâmetro do fio é de 12 mm (d_a). 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 cisalhamento do aço igual a 75800 N/mm², para a situação apresentada, qual será:

– O índice de curvatura (C).
– O fator de Wahl (K_w).
– A constante elástica da mola (k).
– A deflexão da mola (y).
– A tensão atuante de cisalhamento.