ASSESSOTEC
ASSESSORIA TECNICA TECNICA EM ACIONAMENTOS ACIONAMENTOS https://sites.google.com/view https://sites.google.com/view/calcular-potencia-d /calcular-potencia-do-motor o-motor José Luiz Fevereiro Fone (55-11) 2909.0753 Cel. 9.9606.7789 e-mail 1:
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PROJETO DE TALHA ELÉTRICA PARA 2,0 T COM TROLLEY Nota importante: Este é apenas um estudo inicial para auxiliar os projetistas, sem experiência no projeto deste tipo de equipamento, a poupar tempo na busca de informações necessárias para o bom e correto desenvolvimento do mesmo. Calcular as forças que incidem sobre toda a estrutura de elevação, requer mais do que conhecer as fórmulas aqui apresentadas ou aprendidas na faculdade e é necessário n ecessário ter responsabilidade sobre um equipamento que pode ocasionar acidentes e risco de morte para os operadores. Conhecer a norma NBR 8400 (cópia não atualizada), que regulamenta o projeto, te dará uma ideia de como aplica-la e se livrar de se sentir culpado ou ser processado por ter causado qualquer tipo de prejuízo para outros. Este estudo foi feito com a colaboração de ZARA TRANSMISSÕES MECÂNICAS LTDA. LTDA . Fone 11-4397.7877. www.zararedutores.com.br que se propõe a fornecer os redutores com pontas de eixo de saída especiais, flanges e rolamentos mediante especificações e desenho. O projeto consiste em unir as duas chapas laterais com as rodas de suporte do trolley, por meio do redutor de elevação com caixa de ferro fundido, formando uma estrutura estática.Também as duas chapas laterais dessa estrutura foram projetadas exatamente iguais, facilitando facilitando a usinagem e precisão p recisão no momento da fabricação, unindo provisoriamente e firmemente as peças uma a outra. Essa construção manterá os mancais do tambor muito bem alinhados possibilitando o bom contato entre os dentes das engrenagens de transmissão de torque do redutor para o eixo do tambor.
Dados da elevação Capacidade: 2000kg (utilização prevista para 1500kgf) Classificação do equipamento conforme a norma: B2
Velocidade 5 a 6m/min Moitão com 1 polia
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Dados da translação Peso da carga + estrutura do carro + rodas, + cabo + moitão = 2200kg Diâmetro das rodas 125mm. Diâmetro aba 140mm. 1 40mm. Velocidade 17m/min Para trabalhar em viga perfil W 360 x 64 que, com pequenas modificações, possa ser alterado para utilização em outros tamanhos e tipos de vigas Ideia inicial sem o cálculo exato das forças atuantes sobre os rolamentos, engrenagens e redutores Sistema de elevação
Ftr - força de tração no cabo: 2000kgf / 2 = 1000kgf Na elevação da carga, evidentemente, há necessidade de maior responsabilidade nos cálculos mas, também não podemos superdimensionar os componentes por que inviabilizamos a fabricação do equipamento por causa dos maiores custos dos componentes. Outro fator importante é que não sabemos exatamente como será utilizado o equipamento. Na fábrica do usuário, tendo um equipamento disponível para elevação, alguém poderá utiliza-lo para elevar uma carga de maior peso do que a prevista no projeto. Inicialmente é possível evitar isso dimensionando a capacidade do motor para elevação da carga prevista, pela fórmula básica:
= 75 60 / = 20004500∗ 6/ = 2,66
Como não há motor com a potência calculada e nem foi considerado na fórmula o rendimento do conjunto de transmissão, vamos pensar em um motor de 3,0CV. Mas, como esse motor e a maioria deles, na partida, transmite até 95% mais do que o torque nominal, é preciso controlar esse fator limitando a corrente do motor através do inversor de frequência. Esse torque é necessário para tirar a carga da inércia no início do movimento mas, se fizer isso num tempo de aceleração 2
muito curto, poderá causar a quebra de algum elemento da transmissão menos dimensionado para esse esforço. Todo o acima exposto é válido também para a frenagem que deve ser feita pelo inversor controlando a frequência da corrente de alimentação do motor até a parada em tempo pré determinado. Se a frenagem for feita em um tempo muito curto, poderá causar os mesmos problemas de quebra dos componentes de transmissão. O freio do motor somente deve ser acionado após a parada, como freio de estacionamento, mesmo porque não poderá continuar energizado por mais de alguns segundos sem ventilação. Cálculo do diâmetro do cabo pela cabo pela norma NBR 8400. 8400 . Classificação do equipamento B2
= √ = 0,300300 ∗ √ 1000 1000 = 9,48
Diâmetro do cabo 9,5mm – carga de ruptura 6100kgf
Cálculo do diâmetro do tambor. tambor. Diâmetro mínimo conforme norma NBR8400
= ∗ 1∗ 1 ∗ 22 = 9,5 ∗ 2020 ∗1∗ 1 = 190 190
Diâmetro do tambor utilizando tubo fabricado em série – Tubo diâm. ext.219mm x diâm. int. 202mm – (para efeito de cálculo) = diâmetro do tambor + ½ diâmetro do cabo (1 camada de cabo): 227mm
Momento de torção requerido no eixo do tambor
∗ 227 = 2 ∗2∗2∗∗∗1∗1000 = 2000 2 ∗2∗ 2 ∗ 10010000 = 113,5 ∗22721000 00 = ∗2∗2∗∗1000 = 5,3,5 1∗2∗42∗∗10 27 = 15,4
Cálculo da rotação no eixo do tambor
Redução exata i =1700/15,4 =1700/15,4 = 101,8 considerando motofreio motofreio de 4 polos, redutor e par de engrenagens Potência necessária para elevação sem considerar o rendimento do conjunto de acionamento
= 75 ∗∗ 60 = 200075∗∗5,605/ = 2,44
Motofreio 3,0CV – 1735rpm – carcaça 90L.
Conjunto de redução com motoredutor motoredutor a rosca sem fim 1:50 (rotação no eixo de saída saída 42,7rpm) e par de engrenagens cilindricas com dentes retos e redução aproximada 1:2,25
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Seleção do redutor. redutor. Redutor Zara a rosca sem fim fim NMRZ 110 redução exata 1:50 – com Flange B5 90 no eixo de entrada. Ponta de eixo de saída especial (mais curto) e flange FB modificada Capacidade nominal 4,19CV – Torque nominal 65,2 kgfm – Rotação de saída 34,2rpm - Rendimento 0,76 Carga radial no centro da ponta p onta do eixo de saída (redutor de série com rolamento de esferas NSK6012): 600kgf. Peso 37kg Preço do redutor sem motor: R$1.790,00 Fornecedor: ZARA TRANSMISSÕES MECÂNICAS LTDA – www.zararedutores.com.br Recálculo da carga radial suportada pelo eixo de saída do redutor em em função da posição do pinhão ser
diferente de L/2
= + = 600 12128, 8,199,5 +548,48,7 = 675 4
Dimensionamento das engrenagens Dados Potência transmitida e necessária 2,6CV Rotação de entrada 34 rpm. Rotação de saída 15,4rpm Cálculos conforme dimensionamento de engrenagens ou planilha de cálculo
Após introduzidos os dados na planilha, testando diferentes resistências resistências dos materiais e observados os resultados, ficou constatado que há necessidade de se utilizar material mais resistente na fabricação. Então foi selecionado aço aço SAE 4340 normalizado e com têmpera têmpera total. Após a têmpera têmpera deverá ser revenido. Também poderia ser melhorada a resistência do pé do dente fabricando as engrenagens com deslocamento do perfil conforme informações a seguir, mas isso tudo é trabalho para especialistas. especialistas.
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Pinhão diâmetro primitivo 159,92mm, 32 dentes, módulo 5. Largura do dente 60mm Engrenagem diâmetro primitivo 360,08mm, 74 dentes, módulo 5. 5 . Largura do dente 60mm Material aço 4340 com tempera superficial. Dureza HB 300 Tensão admissível a flexão do material = 18kgf/mm² Redução 1:2,25 Peso do pinhão: 9,5kgf Peso da engrenagem: 48kgf Recálculo da velocidade modificada em função do dimensionamento do par de engrenagens. 15,1 rpm
= ∗ ∗ = 3,14 ∗22 ∗ 2277 ∗ 15,10001∗ 2 = 5,38/ ∗ 5, 3 8/ = 75 ∗ 60 ∗∗∗ ∗ = 275000 ∗60 ∗ 60 ∗ 0,0,95 ∗ 0,76 = 3,31
Recálculo da potência levando em consideração o rendimento do redutor (0,76) e do par de engrenagens (0,95)
Se for mantido o motofreio de 3,0CV, qual será a capacidade de elevação?
∗ 4500005,∗30,895 ∗0,∗ 0,76 = 1811 = 75 ∗ 60 ∗∗∗ ∗ → = ∗ 75 ∗ 60 ∗ ∗ = 3 ∗45
Como o objetivo da talha é levantar aproximadamente 1500kgf e, para não aumentar o custo de fabricação, será mantido o motofreio de 3CV e o inversor para a mesma capacidade
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Seleção do motofreio Motofreio WEG 3,0CV 4 polos IR2 220/380V B5 90L. Conjugado nominal 1,26kgfm. Conjugado de partida 195%; conjugado máximo 250%. Torque do freio 1,63kgfm Peso: 29kgf Preço no distribuidor WEG: R$2.640,00 Seleção do inversor WEG inversor WEG CFW11 com resistor para motor 3,0CV 380V ou equivalente Preço distribuidor WEG: R$3.150,00 Nota: Consultei preços de inversores importados da China que chegavam a metade do valor mas o distribuidor não garantia o bom funcionamento no controle da velocidade e frenagem na elevação de cargas Dimensionamento do eixo do tambor A largura da engrenagem (60mm) montada na ponta do eixo, com o comprimento da chaveta limitado, provocará tensões de valor considerável. Então poderá ser necessário utilizar material mais resistente para não aumentar o diâmetro do eixo e ter que utilizar rolamentos e mancais de maior valor. O furo para passagem do eixo deverá ser arredondado nas bordas para alívio das tensões. Material: Aço SAE 4340 temperado e revenido = 75kg/mm² (conf. gráfico da Villares – ao lado) =Tensão de escoamento para aço SAE 4340 75kgf/mm² e
-- Dimensionamento do eixo considerando somente o efeito de flexão alternada. Momento fletor máximo Antes é preciso determinar o valor da tensão admissível adm do material Cálculo pela fórmula simplificada a seguir, cujo valor baseado em 28% da tensão de escoamento, deve englobar os possíveis fatores que diminuem a resistência do eixo
fs = fator de serviço
∗ 75 = 10,5/ = 0,282 8∗ = 0,282∗75
ou pela fórmula complexa, em relação à 50% da tensão de ruptura do material, mas que considera à parte todos os fatores que diminuem a resistência resistência do eixo tais como entalhes, os diferentes diâmetros do eixo, acabamento da superfície (polido, retificado, torneado). Fórmula complexa
= 0,[510∗+ ∗ ∗−1]
Bk = = Coeficiente de sensibilidade de entalhe 7
E1 – função do acabamento do eixo. E2 – Relacionado ao diâmetro do eixo. Cb – Função da variação de diâmetros. Como não há entalhe no eixo projetado e levíssima variação de diâmetro, vamos aplicar a fórmula complexa somente considerando o acabamento do eixo torneado com riscos finos ( E 1), a dimensão do diâmetro do eixo 60mm (E 2). Tensão de ruptura 95kgf/mm² conforme gráfico da Villares acima.
= 0,[[510∗+ ∗ ∗−1]1] = 0,50 ∗ 95 ∗20,77 ∗ 0,8383 = 15,17/² 7/²
Resistência a ruptura por tração em kg/mm² A conclusão a respeito respeito de utilização das fórmulas neste caso, é que há mais segurança segurança em trabalhar com a fórmula simples embora embora o custo do equipamento equipamento possa possa aumentar.
∗ 1299 = 64500 = 10000002∗12 = ∗
W = = módulo de resistência para eixo maciço
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∗ = 32 = 32∗∗ ∗ = ∗ ∗32 = 610,45005 ∗ 3,∗ 141324 = 62602³ = √ 662602 2602 = 39,7 0002∗227 ∗ 227 = 113500 = 2 ∗ = 1000 ∗∗11350 3500 0 = 16∗ ∗ = 16∗11 10,5 = 38
-- Dimensionamento do eixo considerando somente o efeito de torção Momento de torção (torque) requerido no eixo do tambor
-- Dimensionamento do eixo considerando a combinação do efeito de flexão e de torção ou flexo-torção ou momento ideal. Conforme deduzido do manual do Dubbel
= 0,35 ∗ + 0,65 + ² = 0,35∗5 ∗ 64500 64500 + 0,65 664500 4500 + 113500² = 0,35∗5 ∗ 64500 64500 + 0,65 ∗130 ∗ 130547 547 = 107 107430, 430,5 ∗ ∗ = ∗ = 32 ∗ 5 ∗ 32 = ∗ ∗32 = 107430, 10,5∗3,14 = 104217³ = √ 114217 4217 = 47
Em função da fórmula que não leva em consideração a diminuição da resistência por causa do rasgo de chaveta, vamos admitir diâmetro do eixo 55mm.
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Dimensionamento da chaveta na ponta de eixo do tambor / engrenagem Conforme norma DIN 6885, para eixo de 55mm – Chaveta 16x10mm A largura da engrenagem limita o comprimento da chaveta: 60mm Material: o mesmo do eixo. Tensão admissível 10,5kgf/mm²
-- Dimensionando a chaveta pelo cisalhamento
∗ 2 = ∗ 2 = 113500 55 = 4127,3 = ∗∗ = 416127 ∗ 60 = 4,3/²
Tensão de cisalhamento devido a força tangencial Ft
OK. A tensão de cisalhamento é menor que a tensão admissível do material
-- Dimensionando a chaveta pelo esmagamento ou compressão
∗ 2 = ∗ 2 = 113500 55 = 4127 4 127 = ∗ = 4127 = 5 ∗ 60 300² = 13,75/²
Tensão de esmagamento ou compressão devido a força tangencial Ft
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Como a tensão de compressão é maior do que a tensão admissível do material que pretendiamos utilizar, utilizar, podemos pensar pensar em 3 soluções: utilizar 2 chavetas que exigem muita precisão na usinagem usinagem do eixo e da engrenagem; aumentar a altura da chaveta de 10 para 12mm ou mais; ou recalcular o comprimento da chaveta utilizando material
ao lado conforme gráfico fornecido pela Villares Aço SAE4340 temperado e revenido Tensão de escoamento 95kgf/mm²
= 0,2 8∗ = 0,282∗ 9595 = 13,3/ ≥ ∗ = 13, 41273∗5 = 62
Conclusão: A ponta de eixo e a largura da engrenagem deverão ser redimensionados para uma chaveta com comprimento maior do que 62mm. Alterações no projeto permitem chegar a 65mm o que até favorece a resistência dos dentes da engrenagem.
Soldagem de ligação do eixo ao tambor Para transmitir o torque do eixo para para o tambor, devemos levar em em consideração a ligação ligação entre os dois elementos através da solda. É fundamental para a segurança conhecer os processos de soldagem. O material utilizado para a solda, deve d eve ter a mesma característica de resistência do eixo e flange. A solda não deve ser contínua em toda volta do eixo para não criar tensões negativas que só fazem enfraquecer a ligação. Devem ser utilizadas as fórmulas para calcular o comprimento e espessura dos cordões de solda além dos melhores métodos de soldagem. Para maoires detalhes, leia parte da norma NBR8400 no fim deste trabalho ou a norma toda na WEB Seleção dos rolamentos do eixo do tambor considerando tambor considerando diâmetro diâmetro do eixo 55mm, força radial gerada gerada pelo engrenamento e a própria carga -- A força radial gerada pelo engrenamento é função do torque requerido para elevação da carga
∗ 227 = 2 ∗2∗ 2 ∗∗∗1∗ 1000 = 2000 2 ∗2∗ 2 ∗ 10010000 = 113,5 05 ∗2∗ 2 ∗ 1000 1000 = 698 = ∗ 2∗ 10100000 = 113,5325, = ∗ = 698 698 ∗ 20 = 254 A saída do cabo de um lado ou de d e outro do tambor influirá no resultado. Deve ser analisado. Opção 1 – Saída do cabo conforme figura a seguir 11
A opção acima não é interessante porque, no eixo do tambor, a força Ft gerada gerada pelo engrenamento se soma a força de tração Ftr gerada gerada pela carga. No eixo do redutor a força Ft de 698kgf se se soma a força gerada pelo engrenamento do redutor necessitando de maiores rolamentos. Também a carga se concentra em 2 das rodas do trolley. Opção 2 – Saída do cabo próximo ao pinhão conforme figura abaixo
Esta opção é favorável aos rolamentos de apoio porque a força Ft gerada gerada pelo engrenamento se opõe a força de tração Ftr gerada pela carga . E no eixo de saída do redutor, a força Ft se se opõe a força radial gerada pelo engrenamento do mesmo. Cálculo da força radial no eixo do tambor em função das forças Ft , Fr e e Ftr Ft = 698kgf Ftr = 1000kgf Fr = 254kgf Cálculo da força radial resultante e direção das forças
= − = 1000 1000 − 698 = 302
e processo analítico
= = 230254 = 0,84 → = 40,1° ∗ ∗ 990°1°0° = 254540,644 ∗1∗ =1 394,4 = 40, 12
Concluindo
Verificamos pelo desenho acima que a maior parte da força em dado momento, recai sobre o rolamento ao lado da engrenagem. Mas, em outro momento, conforme desenho ao lado, recai sobre o rolamento oposto ao lado da engrenagem e com maior intensidade porque não tem as forças opostas geradas pelo engrenamento.
Então, o valor da força F sobre o rolamento oposto à engrenagem será
= 1000 + 1000 2 = 1500
Seleção do rolamento pela carga radial Cr em em função da força F e e durabilidade em horas fh Cálculo conforme catálogo SKF Vida desejada para o rolamento: 10000hs. – fh 2,7 Rpm no eixo do tambor: 15rpm – fn 1,3
= ∗ℎ = 15001,3 ∗ 2,7 = 3115
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Carga dinâmica 43550N (4443kgf)
Carga estática 29200N (2980kgf)
Seleção dos mancais para os rolamentos acima e adequados ao projeto
Seleção do motoredutor para a translação Velocidade 17m/min ta = tempo de aceleração 2,5s. Conforme norma na tabela a seguir: CLASSE FEM – ISO 2m M5 3m M6 Veloc. linear (m/min) 5 10 12,5 16 20 25 32 40 Tempo de partida (s) 1,4 2 2,2 2,5 2,75 3,1 3,5 4
50 63 4,5 5
80 100 5,6 6
Cálculo do momento requerido para a translação Fórmulas básicas Fórmula para cálculo da força de atrito de rolamento referente as rodas sobre o trilho e rolamentos do mancais
= 2 ∗∗ ∗ + 2 ∗ =
G = Peso da carga + peso do trolley (kgf)
f1 = braço de alavanca da resistência ao rolamento das rodas: 0,5mm f2 = braço de alavanca da resistência ao rolamento dos mancais: 0,2mm kf = Valor relativo ao atrito atrito do flange das rodas com os trilhos = 1,2 v = = m/min Dr = = Diâmetro da roda (mm) d = diâmetro médio dos rolamentos dos mancais (mm) 14
Fórmula para o cálculo da força de atrito ( em N) encontrada no manual da SEW Eurodrive Eurodrive
= Peso Peso da carga + peso da estrutura estrutura (kg) Exemplo de aplicação com massa 3000kg, diâmetro das rodas 250mm e diâmetro di âmetro médio dos rolamento 60mm m
Fórmula para o cálculo da força de aceleração, necessária para iniciar o movimento de translação até a velocidade de regime. Nesta fórmula, o tempo de aceleração em segundos e velocidade em m/ s
= ∗ = 9,8∗ 1/² ∗ =
Torque requerido no eixo da roda motora / eixo de saída do redutor, necessário para vencer atritos de rolamento e aceleração (fórmula deduzida das fórmulas anteriores)
∗ + ) + 9,8181 ∗ 60 ∗∗ ∗∗2∗2 ∗10 = ∗(∗ (1000 = ∗ 1000 00 22220000 ∗ 0,01000 ,5 ∗ 1,2 + 0,0,2 + 9,81220 2200 0 ∗ 17 ∗ 125 ∗ 60 ∗ 2,5 ∗ 2 ∗ 1000 = 3,35
G = Peso da carga, + estrutura do trolley + elementos de transmissão (kgf) f1 = braço de alavanca da resistência ao rolamento das rodas: 0,5mm f2 = braço de alavanca da resistência ao rolamento dos mancais: 0,2mm kf = Valor relativo ao atrito atrito do flange das rodas com os trilhos = 1,2 v = = m/min
Cálculo da rotação por minuto no eixo das rodas:
1 7 ∗10 ∗ 1000 00 = ∗ 1000 = ∗∗ 3,14∗ 125 = 43,3 5716,2∗0,∗43, ∗ 43,693 = 0,28 = ∗ //71716,2 ∗ = 3,35
Cálculo da potência do motor
- rendimento do redutor
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Rolamentos das rodas Seleção dos rolamentos a partir da força peso sôbre as rodas. Nos desenhos nota-se que a força peso pode estar concentrada mais em 2 das rodas. Na figura de cima do lado das engrenagens. A força de tração de 1000kgf corresponde a metade da carga sendo que a outra metade de 1000kgf estará concentrada na outra ponta do cabo. Para não sobrecarregar mais os rolamentos desse lado, é importante que a outra ponta do cabo esteja fixada no centro. Isto acontecerá quando o cabo estiver todo desenrolado em torno do tambor em algum momento do início da subida ou final da descida. Nesse momento, se o inversor do motor de elevação, não estiver corretamente parametrizado para controlar a aceleração ou frenagem, a força de inércia somada a força peso poderá ser muito elevada. Então, para a força atuante sobre os rolamentos das rodas, vamos admitir um fator de segurança 1,2
= 10004+ 200 + 1000 960 2 ∗ 1,2 = 960
200kgf referente ao peso da estrutura com componentes
Seleção dos rolamentos pela sua carga radial Cr em em função da força F e e durabilidade em horas fh Cálculo conforme catálogo SKF Vida desejada para o rolamento: 10000hs. – fh 2,5 Rpm da roda: 43rpm – fn 0,9
= ∗ℎ = 9600,9 ∗ 2,5 = 2666
Rolamentos de rolos cilindricos NU 1008 40X68X15 Carga radial 2750kg - Carga estática 2960kgf
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Cálculo da resistência do eixo da roda motora Conforme cálculo anterior, a força atuante sobre o rolamento e ponta de eixo é 960kgf 96 0kgf
= 960 ∗ 30 = 28800 = 3,35 ∗1000 = 3350
Momento de torção (torque) requerido no eixo da roda conforme cálculo anterior: 3,35kgfm
-- Dimensionamento do eixo considerando os efeitos de flexão e torção combinados ou momento ideal
= 0,35 ∗ + 0,65 + ² = 0,35 ∗ 288 2880000 + 0,65 228800 8800 + 3350² = 0,35 ∗ 288 2880000 + 0,65∗ 65 ∗ 28994 28994 = 28926 28926 ∗ ∗ = ∗ = 32 ∗ = ∗ ∗32 = 213,89263 ∗ 3,∗ 141324 = 22165³ = √ 222165 2165 = 28
Conclusão: Principalmente por causa do diâmetro interno do rolamento da roda ser 40mm, teremos que modificar o projeto inicial mudando o diâmetro do eixo de 30 para 40mm
Dimensionamento da chaveta no eixo da roda motora Conforme norma DIN 6885, para eixo de 40mm – Chaveta 12x8mm O cubo da roda tem comprimento 35mm
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-- Dimensionando a chaveta pelo cisalhamento
∗ 2 = ∗ 2 = 3350 40 = 167,5 = ∗ = 11267,∗535 = 0,4/²
Tensão de cisalhamento devido a força tangencial Ft
OK. A tensão de cisalhamento cisalhamento é menor que a tensão admissível do material -- Dimensionando a chaveta pelo esmagamento ou compressão Tensão de esmagamento ou compressão devido a força tangencial Ft
= ∗ = 13,67,8 5∗35 = 1,26/²
OK. A tensão de compressão é menor do que a tensão admissível do material Seleção do motoredutor para a translação: Em translação: Em função do torque requerido de 3,36kgfm, poderia ser utilizado moto redutor a rosca sem sem fim NMRZ 40 com motor 0,33CV 4 polos - redução 1:40. Capac. nominal 0,41CV. Torque nominal 4,3kgfm Mas, esse redutor, tem eixo de saída vazado de 18mm e, por causa do eixo das rodas ser de diâmetro 40mm, vamos selecionar um redutor com eixo de saída um pouco maior: maior : Redutor a rosca sem fim NMRZ 50 redução 1:40 com flange de saída FA eixo de saída vazado diâmetro 25mm com motor 0,33CV 4 polos Peso com motor 15kg Preço com motor de 0,33CV 4 polos: R$737,00 + 5%IPI Fornecedor: ZARA TRANSMISSÕES MECÂNICAS LTDA – www.zararedutores.com.br
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Nota: A utilização de redutores a rosca sem fim só é vantajosa para a translação de pontes ou trolley de baixa capacidade e é obrigatório o uso u so de inversor de frequência corretamente parametrizado para o controle da aceleração e frenagem nos tempos previstos no projeto. Junto com o projetista de um cliente, fabricante de pontes de baixa capacidade, selecionei e a Zara Transmissões Mecânicas Mecânicas Ltda. vendeu dezenas desses redutores redutores a rosca sem fim para a translação de pontes até 10t que funcionaram sem problemas. Concorrentes seguiram o exemplo e, soube pelo próprio cliente, que também não tiveram problemas apesar de selecionarem redutores de menor tamanho, capacidade e preço para ganhar o pedido Seleção do inversor para a translação WEG CFW11 3,6A Preço básico na revenda R$1.200,00 Nota: Neste caso pode ser selecionado inversor mais barato Rolamentos e mancais auxiliares para as rodas não motorizadas Este rolamento somente serve de apoio para o rolamento da roda e suporta carga muito pequena Mancal BRM RFE 30 UC Rolamento de esferas SB 206 Carga dinâmica 1950kg - Carga estática 1120kgf
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Tabela com características dos aços Tabela extraída de um livro com notas de aula da FEI publicado na década de 70 pelo professor Vladimir Arrivabene da Faculdade de Engenharia Mauá Aços carbono - Características mecânicas e tensões admissíveis ABNT1040 ABNT1010 ABNT1020 ABNT1030 Lamin Estir quente frio
Características mecânicas - kgf/mm² Estir Lamin Lamin Estir Lamin quente quente frio quente frio
Estir frio
ABNT1050
Lamin quente
Estir frio
rupt
33
37
39
43
48
53
53
60
63
70
esc
18
31
21
36
26
45
29
50
55
59
Along.*
28 95
20 105
25 25 111
15 121
20 137
12
18
12
15
10
149
149
170
179
197
Solicit.
Tensões admissíveis em kg/mm²
Traçã o
1 2 3
8,0 5,0 3,5
10,0 6,5 4,5
10,0 6,5 4,5
14,0 9,0 6,5
13,5 8,5 6,0
15,5 10,0 7,5
15,0 9,5 7,0
21,0 13,5 9,0
20,0 12,5 8,0
22,0 14,5 10,0
Com press
1 2
8,0 5,0
10,0 6,5
10,0 6,5
14,0 9,0
13,5 8,5
15,5 10,0
15,0 9,5
21,0 13,5
20,0 12,5
22,0 14,5
3 1 2
3,5 8,5 5,5
4,5 11,0 7,0
4,5 11,0 7,0
6,5 15,0 10,0
6,0 14,5 9,5
7,5 17,0 11,0
7,0 16,5 10,5
9,0 23,0 15,0
8,0 22,0 14,0
10,0 24,0 16,0
3 1
4,0 5,0
5,0 6,5
5,0 6,5
7,0 8,5
6,5 8,0
8,0 10,0
7,5 9,5
10,5 12,5
9,5 11,5
11,5 13,5
2 3
3,0 2,0
4,0 3,0
4,0 3,0
5,5 4,0
5,0 3,5
6,5 5,0
6,0 4,5
8,0 6,0
7,0 5,0
9,0 7,0
Flexã o Torç ão
*Alongamento. - % sobre 10cm
20
PROPRIEDADES PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS ( fonte Unicamp) TENSÃO DE RUPTURA Tensão Alonga 2 (Kg/mm ) Escoamento mento OBSERVAÇÕES MATERIAL TRAÇÃO COMPRESSÃO CISALHAMENTO (kg/mm2) % Tração SAE 1010 35 35 26 13 33 SAE 1015 38 38 29 17 30 SAE 1020 42 42 32 19 26 aço carbono, recozido SAE 1025 46 46 35 21 22 ou normalizado. SAE 1030 50 50 37 23 20 SAE 1040 58 58 43 26 18 SAE 1050 65 65 49 36 15 SAE 1070 70 70 52 42 9 SAE 2330 74 74 55 63 20 aço níquel, recozido ou SAE 2340 70 70 52 48 25 normalizado. SAE 3120 SAE 3130 SAE 3140 SAE 4130 SAE 4140 SAE 4150 SAE 4320 SAE 4340
63 58 75 69 76 81 84 86
63 68 75 69 76 81 84 86
47 51 56 52 57 61 63 65
53 59 65 57 65 69 65 74
22 20 17 20 17 15 19 15
aço níquel-cromo, recozido ou normalizado
SAE 4620 SAE 4640 SAE 4820 SAE 5120 SAE 5140 SAE 5150 SAE 6120
62 82 69 61 74 81 65
62 82 69 61 74 81 65
46 61 52 46 55 61 48
51 67 47 49 62 70 64
23 15 22 23 18 16 18
aço níquel molibdênio recozido ou normalizado
SAE 8620 SAE 8640 AISI 301 AISI 302 AISI 310 AISI 316 AISI 410 AISI 420 FoFo
62 75 77 63 69 60 49 67 15
62 75 77 63 69 60 49 67 60
46 56 58 47 51 45 37 50 -
56 63 28 24 31 24 26 35 -
18 14 55 55 45 55 30 25 -
aço Ni Cr Mo, recoz. ou norm.
aço cromo molibdênio, recozido ou normalizado aço cromo níquel molibdênio, recozido ou normalizado
aço cromo recozido ou normalizado aço cromo vanadio recoz. ou norm.
aço inoxidável cromo níquel aço inoxidável cromo ferro fundido
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Fórmula para o cálculo da tensão admissível para flexão alternada
fs = coeficiente de segurança
= 0[,[510∗+ ∗ ∗−1]1]
Bk = = Coeficiente de sensibilidade sensibilidade de entalhe (verificar (verificar gráficos) A seguir um transcrito de um catálogo catálogo de aços da Villares: Os limites de fadiga são determinados em ensaios em que se
submetem os corpos de prova a um numero muito elevado de ciclos de carga de intensidade variada, até atingir-se uma tensão que o material suporta indefinidamente. Na falta desses dados, usam-se, para os aços, fórmulas empíricas que relacionam os limites de fadiga com o limite de resistência. A experiência tem mostrado que esses valores se aproximam dentro de aproximadamente 20% dos limites de fadiga determinados em ensaios dinâmicos. Entretanto, a aplicação dessas fórmulas pressupõe superfície polida, beneficiamento beneficiamento perfeito, estrutura metalográfica uniforme em toda a seção, ausência de corrosão, etc. Gráfico de resistência para aço SAE 4340
O gráfico a seguir mostra a porcentagem de diminuição da resistência a fadiga em função do acabamento do eixo e da resistência a ruptura do material. O material mais resistente é mais sensível ao tipo de acabamento. Resistência a ruptura por tração em kg/mm²
22
O gráfico a seguir informa a porcentagem de diminuição da resistência resistência à fadiga em função do maior diâmetro do eixo. Quanto maior o diâmetro menor é a resistência a fadiga.
Gráficos para correção da tensão admissível para eixos submetidos a flexão em função da variação de diâmetro e do raio r
Tensão admissível em função dos entalhes nos eixos quando q uando submetidos a flexão e torção constante
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PARTE DA NORMA NBR 8400 INTERESSANTE I NTERESSANTE PARA PARA O DIMENSIONAMENTO DO PROJETO -- CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO
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-- DIÂMETRO MÍNIMO DO CABO
25
-- DETERMINAÇÃO DO DIÂMETRO MÍNIMO DE POLIAS E TAMBORES
26
-- DIÂMETRO DAS RODAS
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-- TEMPO DE ACELERAÇÃO
28
-- DETERMINAÇÃO DA TENSÃO ADMISSÍVEL PARA O CÁLCULO DO MOMENTO FLETOR
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30
Tensão admissível em relação a tensão de ruptura
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32
-- SOLDA Tensão admissível para cordão de solda
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34
