Roterio de cálculo para dimensionamento da prensa hidráulica
1 - Perímetro de corte: 2 - Área de corte: 3 - Força de corte: 4 - Cálculo do cilindro (D): 5 - Cálculo do êmbolo (d): 6 - Anteprojeto da prensa:
Dados: Produto: Aço SAE 1010 (r) Laminado a frio
Material
Produto: Aço SAE 1050 (c) Trefilado
Dimensões dos desenhos em anexo Pressão Hidráulica (PH) = 120 bar Formulário:
σ F = Tensão de flexão
P = Perímetro A = Área de corte
σ = Tensão de trabalho σ r = Tensão de ruptura FC = Força de corte
ζC = Tensão de cisalhamento Mf = Momento fletor
Wf = Módulo de resistência a flexão
F kg [ 2] A mm F Mf kg [ 2] σ= + A Wf mm
ζ C = σ r [kg mm
Mf = Fc × distância[kg × m]
A=∑
Fc = A × ζ C [kg ]
P = 2 × π × r [mm]
2 3
σ=
2
]
b × h 2 kg [ cm3 ] Wf = 6 perímetro
[
×espessura mm 2
]
CENTRO UNIVERSITÁRIO SALESIANO DE SÃO PAULO UNIDADE DE ENSINO DE CAMPINAS – CAMPUS SÃO JOSÉ ALUNO:
ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA:
Luís Garcia
RA 080010871
TÍTULO: PROJETO ACADÊMICO DE UMA PRENSA HIDRÁULICA OBSERVAÇÃO:
CURSO:
MECÂNICA GERAL TURMA:
DATA ENTREGA:
16/06/2012 PROFESSOR:
Folha de cálculo 1
RODERLEI CAMARGO
1- Perímetro de corte
Flange material: Aço SAE 1010 Ø 8 (4x) Ø 100 Produto estampado
A
Corte AA
5
A
Ø 150
Cálculo do perímetro total P = 2 × π × r [mm]
Perímetro para Ø 150 mm:
Perímetro para Ø 100 mm:
P = 2 × π × 75[mm]
P = 2 × π × 50[mm]
P = 471,24[mm]
∑ ∑
Perímetro para Ø 8 mm:
P = 314,16[mm]
p
= 471,24 + 314,16 + 100,52
p
= 885,92[mm]
P = (4 ) × 2 × π × 4[mm ] P = 100,52[mm ]
2- Área de corte A=∑
perímetro
[
×espessura mm 2
A = 885,92 × 5
[
A = 4429,6 mm 2
]
]
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CURSO:
ALUNO:
DISCIPLINA:
Luís Garcia
RA 080010871
TÍTULO: PROJETO ACADÊMICO DE UMA PRENSA HIDRÁULICA OBSERVAÇÃO:
ENGENHARIA ELÉTRICA
MECÂNICA GERAL TURMA:
DATA ENTREGA:
16/06/2012 PROFESSOR:
Folha de cálculo 2
RODERLEI CAMARGO
3- Força de corte Dados para cálculo da Força de corte
σ r = Tensão de ruptura Tensão de ruptura para material Aço SAE 1010 laminado = 33kg/mm² Cálculo da Tensão de cisalhamento
ζ C = σ r [kg mm
2 2] 3 2 ζ C = × 33 3 ζ C = 22[kg mm 2 ]
Cálculo da Força de corte Fc = A × ζ C [kg ] Fc = 4.429,6 × 22 Fc = 97.451,2[kg ]
4- Cálculo do cilindro (D) Dados para o cálculo do diâmetro do cilindro Material: Aço SAE 1050; Pressão Hidráulica (PH): 120 [bar]
σ C = Tensão de compressão Para carregamento estático temos: σ C = 22 kg mm 2 Fc = A × ζ C [kg ]
Cálculo do diâmetro do cilindro Fc = A × PH [kg ] π × D2 × PH Fc = 4 D=
4 × Fc π × PH
4 × 97.451,2 π × 120 D = 32,16[cm] D=
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MECÂNICA GERAL TURMA:
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5- Cálculo do êmbolo (d) Dados para o cálculo do diâmetro do êmbolo Material: Aço SAE 1050;
σ C = Tensão de compressão Para carregamento intermitente temos: σ C = 14,5 kg mm2 Fc = A × ζ C [kg ]
Cálculo do diâmetro do cilindro Fc = A × σ C [kg ] π ×d2 × σ C Fc = 4 d=
4 × Fc π ×σ C
d=
4 × 97.451,2 π × 14,5
d = 92,50[mm]
6- Anteprojeto da Prensa Hidráulica Dimensionamento da coluna seção “bxh” (corte AA) da Prensa Hidráulica Dados para o dimensionamento Mf = Fc × distância[kg × cm] Mf = 97.451,2 × 30 Mf = 292.353,6[kg × cm ] Material da coluna: Aço SAE 1010;
σF =
5,5 kg/mm² ou 550 kg/cm² - Laminado II
Fc = A × ζ C [kg ]
σ=
F Mf + A Wf
Wf =
[
kg mm 2
]
b × h 2 kg [ cm3 ] 6
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Folha de cálculo 4
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6- Anteprojeto da Prensa Hidráulica (continuação) Cálculo da coluna seção “bxh” (corte AA) da Prensa Hidráulica
σ=
F Mf + A Wf
σ=
F Mf + A Wf
σ=
[
kg mm 2
]
F Mf + b × h b × h2 6
Conforme o dimensionamento do diâmetro do cilindro ser de D = 32,16 cm, adotamos h = 320 mm e iremos determinar o valor de b
σ=
F Mf + b × h b × h2 6
550 =
b=
97.451,2 292.353,6 + b × 402 b × 40 6
97.451,2 (292.353,6 ) × 6 + 550 × 40 550 × 402
b = 24,36[cm]
Adotaremos b = 25 cm – devido a dimensão do cilindro possuir D = 40 cm
Dimensionamento da espessura da parede da Prensa Hidráulica Dados: Material: Aço SAE 1010; Pressão Hidráulica (PH): 120 [bar]
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RA 080010871
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MECÂNICA GERAL TURMA:
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Anteprojeto da Prensa Hidráulica
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6- Anteprojeto da Prensa Hidráulica (continuação parte 2) Cálculo da espessura da parede do Cilindro Dados: Material: Aço SAE 1010; Pressão Hidráulica (PH): 120 [bar]
σ t = 800[kg mm
2
]
Carregamento estático – laminado I espessura =
PH × D 2 ×σt
espessura =
120 × 320 2 × 800
espessura = 24[ mm]
Cálculo do diâmetro do Parafuso Dados:
σ t = 485[kgf mm A=
2
]
π ×d2 4
F = 97451,2[kg ]
σt =
σt =
F A
F π ×d2 4
Opções de parafusos: 4 parafusos de 40[mm]; 6 parafusos de 27[mm]; 8 parafusos de 20[mm].
d=
4× F π × 4,85
d=
4 × 97451,2 π × 4,85
d = 159,9
Vamos adotar: 8 parafusos M20 d = 160[mm]
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TÍTULO: PROJETO ACADÊMICO DE UMA PRENSA HIDRÁULICA OBSERVAÇÃO:
CURSO:
Anteprojeto da Prensa Hidráulica (parte 2)
MECÂNICA GERAL TURMA:
DATA ENTREGA:
16/06/2012 PROFESSOR:
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σF =
Aço 1010 - Laminado II 90°
R 180 h = 400
R 200
B
B Ø M20 (8X) R 160
45°
350
Força de corte = 97.451,2 kg Corte BB
A
A b = 250
PH =120 bar
300
Ø 92 Corte AA b
Ø 320
h
Aço 1010 - Laminado II
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Anteprojeto da Prensa Hidráulica (parte 3)
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16/06/2012 PROFESSOR:
RODERLEI CAMARGO
