ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: ELEMENTOS DE MÁQUINAS

Unidade: U2 _MANCAIS DE CONTATO ROLANTE

Aula: A1_TIPOS DE MANCAIS

Tempo previsto de execução de aula prática: 5h

OBJETIVOS

1. Compreender a seleção de mancais.
2. Realizar os cálculos para dimensionamento e seleção de mancais.
3. Selecionar corretamente um mancal de acordo com os cálculos realizados.

SOLUÇÃO DIGITAL

• Microsoft Excel (Software)O Excel é um software de planilhas eletrônicas que permite realizar cálculos e apresentar dados utilizando fórmulas matemáticas em grades de células.

  LINK:

EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)

NSA

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS

Procedimento/Atividade nº 1

Atividade proposta:

Realizar o cálculo e desenvolver uma planilha eletrônica para auxiliar na seleção de um rolamento para mancal de contato rolante.

Procedimentos para a realização da atividade:

1. Cálculo Manual da Carga Base:
   • Utilize os dados fornecidos no exemplo para calcular a capacidade de carga básica (𝑪𝟏𝟎).
   • Formula para a capacidade de carga: 𝑪𝟏𝟎=𝑭𝑹=𝑭𝑫⋅(𝑳𝑫𝑳𝑹)1𝒂𝑪𝟏𝟎 = 𝑭𝑹 = 𝑭𝑫 \cdot \left(\frac{𝑳𝑫}{𝑳𝑹}\right)^{\frac{1}{𝒂}}C10=FR=FD⋅(LRLD​)a1​ onde 𝒂 é o expoente dependendo do tipo de rolamento (para esferas, 𝒂 = 3).
2. Desenvolvimento da Planilha Eletrônica:
   • Insira os parâmetros (𝑭𝑫, 𝑳𝑫, 𝒏𝑫, 𝒂) nas células A2, A3, A4, e A5.
   • Configure a fórmula para calcular 𝑪𝟏𝟎 na célula B9.
   • Preencha a planilha com os dados fornecidos e calcule o valor de 𝑪𝟏𝟎.
3. Seleção do Rolamento:
   • Utilize o site da SKF (SKF Product Select) para selecionar um rolamento com capacidade de carga básica superior ao valor calculado.
   • Realize os filtros necessários e compare os resultados com a planilha eletrônica.
4. Problema Proposto:
   • Encontre um rolamento para uma máquina com as seguintes especificações:
     • 1 milhão de rotações
     • Vida útil de 6000 horas
     • 2500 RPM
     • Carga de 10000 N
     • Confiabilidade de 90%
     • Diâmetro interno de 60 mm
     • Diâmetro externo máximo de 150 mm

RESULTADOS

Resultados de Aprendizagem: Espera-se que o aluno compreenda os conceitos de seleção e dimensionamento de rolamentos, além de utilizar ferramentas digitais para facilitar o processo.

ENTREGAS:

• Relatório no formato .docx ou .pdf com:
  • Passo a passo da solução do problema.
  • Imagens de cada etapa.
  • Planilha eletrônica com os cálculos.
  • Filtros e seleção do rolamento no site da SKF.
  • Propriedades do rolamento selecionado.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: ELEMENTOS DE MÁQUINAS

Unidade: U4 _ELEMENTOS MECÂNICOS FLEXÍVEIS E NÃO FLEXÍVEIS

Aula: A1_CORREIAS

Tempo previsto de execução de aula prática: 5h

OBJETIVOS

1. Compreender o dimensionamento das transmissões por correia em V.
2. Realizar os cálculos para dimensionamento de correias em V.

SOLUÇÃO DIGITAL

NSA

EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)

NSA

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS

Procedimento/Atividade nº 1

Atividade proposta:

Realizar o dimensionamento de uma transmissão por correia em V.

Dados necessários para o dimensionamento:

• Tipo de motor
• Potência do motor
• Rotação do motor
• Tipo de máquina ou equipamento
• Rotação da máquina ou equipamento
• Distância entre centros
• Tempo de trabalho diário da máquina

Fórmulas e Cálculos:

1. Potência Projetada:$$\text{Poteˆncia em W}=\text{Poteˆncia em cv}\times 735,5$$
2. Diâmetros das Polias:
   • Utilize as fórmulas adequadas para calcular os diâmetros das polias.
3. Comprimento das Correias:
   • Calcule o comprimento da correia utilizando a fórmula apropriada.
4. Ajuste da Distância entre Centros:
   • Realize ajustes conforme necessário

O comprimento de ajuste consiste no comprimento da correia que não está em contato com as
polias e é dado por:

A distância entre centros pode ser admitida na concepção do projeto. Para determiná-la
preliminarmente, utiliza-se:

Para o cálculo da capacidade de transmissão por correia (𝑷𝒑𝒄), utiliza-se:

15

Público

Para encontrar o número de correias necessárias para transmissão, utiliza-se:

Enquanto a velocidade periférica da correia é:

E a velocidade periférica máxima:

16

Público

Quanto aos esforços na transmissão:

O motor aciona a transmissão por meio de uma força 𝑭𝟏 (motora). Porém, em qualquer tipo de
transmissão, existem as perdas provocadas por oposição ao movimento. No caso, essas forças
resistivas englobam-se em 𝑭𝟐 (resistiva), que vai se opor ao movimento. Da soma vetorial dessas
duas forças 𝑭𝟏 e 𝑭𝟐 resulta a força tangencial (𝑭𝒕), que é, na realidade, a força resultante
responsável pelo movimento. Para calcularmos F1 e F2, devemos utilizar as equações seguintes:

Portanto, para o projeto, considere uma furadeira de bancada que é acionada por um motor
elétrico CA, assíncrono, de indução, monofásico e com potencia 𝑷𝒎=𝟎,𝟓 𝑪𝑽 (𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙.𝟎,𝟑𝟕 𝒌𝑾)
e rotação 𝒏𝒎=𝟏𝟏𝟔𝟎 𝒓𝒑𝒎. O eixo árvore da máquina-ferramenta gira com a rotação de 300 rpm.

Além disso, considere os seguintes dados:
• Coeficiente de atrito correia-polia 𝝁=𝟎,𝟐𝟓;
• Distância entre centros 𝑪=𝟓𝟔𝟎 𝒎𝒎;
• Serviço normal: 8-10 h/dia;
• Utilizar correia Gates Hi-Power II;
• A polia motora (menor) possui diâmetro 𝒅=𝟔𝟓 𝒎𝒎
Para essa transmissão, deve-se determinar:
a) O número e a referência das correias necessárias;

Público
Para verificar o seu entendimento com relação às tabelas utilizadas no dimensionamento,
responda às seguintes perguntas:
1) Considerando uma bomba centrífuga que utiliza um motor de corrente alternada (AC) com
alto torque, operando 18 horas por dia. Qual seria o seu fator de serviço?
2) Selecione um perfil de correia Hi-Power II para uma aplicação cuja Potência Projetada é
de 3,675 kW e o eixo de rotação mais rápido é de 300 rpm.
3) Ao calcular o comprimento de uma correia, foi encontrado um valor de 970 mm. Qual o
comprimento real utilizado no projeto e a referência para uma correia de perfil B?
Checklist:
• Calcular a potência projetada.
• Determinar o perfil da correia.
• Calcular o diâmetro das polias.
• Calcular o comprimento da correia.
• Ajuste entre as distâncias entre centros.
• Encontrar a capacidade de transmissão por correia.
• Encontrar o número de correias.
• Calcular os esforços atuantes.
• Responder as perguntas.

RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
Espera-se que o aluno seja capaz de dimensionar adequadamente transmissões por correia em
V, considerando todos os parâmetros técnicos necessários.

ESTUDANTE, VOCÊ DEVERÁ ENTREGAR
Descrição orientativa sobre a entregada da comprovação da aula prática:
Para comprovar a realização da atividade, é necessario entregar um relatório no formato .docx
ou .pdf, contendo:
• Todos os calculos realizados, seja manualmente ou no próprio word.
• Respostas para as perguntas 1, 2 e 3, com as indicações nos gráficos utilizados.