ELEMENTOS DE MÁQUINAS REVISÃO
EXER EXERCÍ CÍCI CIO O 1 - ENADE ENADE
EXERCÍCIO 1 – ENADE A fadiga é classificada como um tipo de falha que ocorre em materiais submetidos a tensões cíclicas. Nessas circunstâncias, é possível que o material sofra uma fratura sob uma tensão inferior ao limite de escoamento. A resistência a fadiga é sensível em relação a algumas variáveis. Considerando um projeto de um sistema mecânico, essas variáveis incluem. I – geometria II – temperatura III – acabamento superficial IV – composição química do meio
EXERCÍCIO2 - A seleção do coeficiente de segurança a ser usado para várias aplicações é uma das mais importantes tarefas da Engenharia. Para realizar essa seleção, é necessário que se tenha um senso de engenharia baseado em diversas considerações. Das considerações listadas a seguir, assinale a que está incorreta. a. ( ) Deve-se considerar somente o tip o de carregamento planejado para o projeto.
b. ( ) Deve-se considerar variações que podem ocorrer nas propriedades do elemento sob consideração. c. ( ) Deve-se considerar o tipo de falha que pode oc orrer.
d. ( ) Deve-se considerar incertezas em virtude de métodos de análise. e. ( ) Deve-se considerar deterioração que pode ocorr er no fut uro devido à falta de manutenção.
EXERCÍCIO3 - Quando um componente estrutural possui uma descontinuidade, como por exemplo, um furo ou uma mudança brusca de secção transversal, esta condição cria concentrações de tensões. Com relação ao assunto, avalie as afirmativ as abaixo: 1. Quanto mais severa a mudança de secção transversal do componente, maior a concentração de tensão.
2. Para projeto ou análise, é necessário apenas determinar a tensão máxima que atua sobr e a seção transversal de menor área. Isto é feito usando-se um fator de concentração de tensão K.
3. A concentração de tensão em um corpo de prova dúctil sujeito a carregamento estático s empre precisa ser considerada nos projetos.
4. Para materiais frágeis ou sujeitos a carregamentos cíclicos, a determinação da concentração de tensão possui uma importância
EXERCÍCIO3 - Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
a. ( ) Está correta apenas a afirmativa 4. b. ( X ) Estão corretas apenas as afirmativas 1 e 2. c. ( ) Estão corretas apenas as afirmativas 2 e 4. d. ( ) Estão corretas apenas as afirmativas 3 e 4. e. ( ) Estão corretas as afirmativas 1, 2, 3 e 4.
EXERCÍCIO4 - A carga máxima que um elemento estrutural
ou um componente de máquina poderá suportar sob condições normais de utilização é consideravelmente menor do que o valor da carga-limite. Esta carga menor pode ser conhecida como:
1. Carga máxima 2. Carga de trabalho 3. Carga de projeto 4. Carga de limite elástico 5. Carga admissível
EXERCÍCIO4 - Assinale a alternativa que indica todas as opções corretas.
a. ( ) Estão corretas apenas as opções 1 e 5. b. ( ) Estão corretas apenas as opções 3 e 5. c. ( ) Estão corretas apenas as opções 4 e 5. d. ( ) Estão corretas apenas as opções 1, 2 e 3. e. ( X ) Estão corretas apenas as opções 2, 3 e 5.
EXERCÍCIO5 - Analise as alternativas abaixo a respeito da fadiga. 1. Uma falha por fadiga é de natureza frágil, mesmo para materiais normalmente dúcteis.
2. A fadiga deve ser levada em conta no projeto de todos os
componentes estruturais e de máquinas que estão submetidos a esforços estáticos.
3. A condição de carregamento flutuante provoca uma condição mais
severa do que quando há uma inversão completa da carga durante o ciclo de carregamento.
4. O número de ciclos de carregamento necessários para provocar a
falha de um corpo de prova através da aplicação de cargas cíclicas pode ser determinado experimentalmente para um dado nível de tensão máxima.
5. O exame de corpos de prova, eixos, molas e outros componentes que falharam por fadiga mostra que a falha foi iniciada em uma trinca microscópica ou em alguma imperfeição similar.
EXERCÍCIO5 – Solução Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
a. ( ) Estão corretas apenas as afirmativas 2 e 4. b. ( ) Estão corretas apenas as afirmativas 1, 3 e 4. c. ( X ) Estão corretas apenas as afirmativas 1, 4 e 5. d. ( ) Estão corretas apenas as afirmativas 1, 2, 4 e 5. e. ( ) Estão corretas as afirmativas 1, 2, 3, 4 e 5.
EXERCÍCIO6 ENADE - Uma empresa está fabricando um sistema de elevação de cargas, cuja articulação entre o sistema de elevação e o gancho é representada nas figuras ilustrativas abaixo. Foi determinado que todo o conjunto, incluindo o pino, será fabricado em aço AISI 1045, cuja tensão de escoamento é de 530 MPa, tensão máxima de 625 MPa e tensão de cisalhamento de 400 MPa. Considerando que a carga máxima nominal
é de 10 kN, e que o coeficiente de segurança a ser utilizado é igual a 5, determine o
diâmetro do pino.
EXERCÍCIO 6 – Solução CS =
adm =
= 80 Mpa
= A =
= 80 MPa = 125mm
Porém a área resistente de nosso conjunto é formada por duas áreas de pino. Assim a área da seção do pino é 125 / 2 = 62, 5 mm2. A = d
d2 / 4 = 62,5 x 4
√ 62,5 4 /
8,9
EXERCÍCIO7 - Uma barra de aço de 15mm de diâmetro e 1m de altura suporta uma carga de tração de 13500N.
a) Calcular a tensão e o alongamento da barra.
EXERCÍCIO8 – Uma união aparafusada foi apertada pela aplicação de um torque à porca para induzir uma pré-carga axial inicial de 1000lbf. A força externa na montagem aparafusada deve ser 1200lbf. Os flanges fixadores da carcaça de aço, cada um com 0,75” de espessura, foram
estimados para ter uma rigidez axial três vezes maior que a rigidez do parafuso na direção axial. Encontre a tensão resultante no parafuso.
EXERCÍCIO8 – Solução Fi=1000lbf P=1200lbf esp =0,75” Fp =
+
Fp =
+
Fp =
+ Fi + 1000
+ 1000 = 300 + 1000 = 1300lbf
EXERCÍCIO9 – Como são classificados os elementos de máquinas?
EXERCÍCIO9 - Podem ser classificados em grupos conforme sua função: Elementos de fixação; Elementos de apoio; Elementos de transmissão.
EXERCÍCIO10 - Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8 m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento. E al = 0,7 x 10³ MPa.
EXERCÍCIO11 – Um vaso de pressurização de uma linha hid ráulica para pressão de4N/mm2, conforme ilustra a figura, tem seu bocal de inspeção com diâmetro interno de 200mm fixada por 8 parafusos de cabeça sextavada M14 x 2x 40 com porca. Considere que tanto a tampa quanto o espelho de fixação são confeccionados em aço e que a espessura total da junta (espelho + tampa) é de 28mm, a rigidez do parafuso (kp) torna-se igual a 1100 kN/mm e a rigidez das peças unidas (km) torna-se igual a 4400kN/mm. Na situação descrita, qual a menor força de aperto (Fi) que deve ser especifi cada para se fixar os parafusos, garantindo-se a integridade da junta?
EXERCÍCIO 11 – Solução