Projetos e Ensaios Mecânicos

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mecânica 1

CAPÍTULO 2

A tensão máxima é dada pela expressão: τmáx =

• Força tangencial (F)

Mt d 1000 ⋅ 2, 5 ⋅ 10−2 25 ⋅ 108 N = = 40, 7 ⋅ 106 2 = lP 2 61, 36 61, 36 ⋅ 10−8 m

∴ τmáx = 40, 7 MPa ou τmáx = 40, 7

N mm2

2Mt d ⇒ F= (N) (II) 2 d

• Velocidade tangencial (V)

O ângulo de torção (q) pode ser determinado por: θ = θ=

Mt = F ⋅

Mt ⋅ ℓ G ⋅ lP

103 ⋅ 1 103 = = 0, 0194 rad −8 84 ⋅ 61, 36 ⋅ 10 84 ⋅ 10 ⋅ 61, 36 ⋅ 10 9

V=

πd πdn  m   m = πdn   ou V = (III)  s T 60  min 

em que: n =

1 é a rotação em rpm, e T = período. T

Substituindo (II) e (III) em (I), temos:

θ = 0,0194 rad ⇒ θ = 1° 7’

2Mt πdn πMt 30 N N ⋅ = ⇒ Mt = ⋅ = 9, 55 d 60 30 π n n

2.8.3  Fórmula do torque em função da potência e da rotação

N=

Em muitas aplicações mecânicas, conhecemos a potência em quilowatts (kW) e a frequência em rotações por minuto (rpm) que atuam nos elementos de máquinas.

∴ Mt = 9, 55 ⋅

Para determinarmos o torque, partimos da definição da potência (N) (não confundir com o símbolo de força N de newton).

em que: Mt = torque (em N · m), N = potência (em W), n = rotação (em rpm).

N=

trabalho F ⋅ S = = F ⋅ V ⇒ N = F ⋅ V (W) (I) tempo t

A unidade de potência é:

Se a potência for dada em quilowatt (kW), a fórmula passa a ser de: Mt = 9 550 ⋅

m s

em que: F = força (N) e V = velocidade

N n

N m

com, N = potência (kW), n = frequência (rpm) e Mt = torque (N · m)

newton ⋅ metro joule = = watt segundo segundo

Da transmissão em eixos circulares, como indicado na figura 2.60, temos:

Exemplo Determinar o diâmetro do núcleo do eixo de um motor elétrico, conforme indicado na figura 2.61, para uma transmissão direta (somente com torque).

Figura 2.60 Transmissão em eixos circulares.

Figura 2.61 d

F

Exemplo de transmissão de potência.

Mt

D

V

d

130

chaveta

VISTA A

131


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