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TRABALHO DE LICENCIATURA
SUBORDINADO AO TEMA:
PREPARAÇÃO CONSTRUTIVA E TECNOLÓGICA DE FABRICAÇÃO DE MACACOS DE HASTE PARA
AUTOMÓVEIS LIGEIROS
Autor:Vilanculos, Adriano AfonsoSupervisor: Dro Engo Alexandre Kourbatov
OBJECTIVOS DO TRABALHO
•Preparação construtiva de todas as peças do macaco;• Cálculos de resistência de algumas peças;• Preparação tecnológica do corpo e do parafuso;• Conclusões;• Recomendações.
PARTE CONSTRUTIVADescrição da construção e funcionamento do macaco
5
10 11
3 2 1
48769
12
5 KN
Peças do macaco
A
Esmalte XC-710 Cinzento GOST 9355-60
Corpo 1
Esmalte XC710 Cinzento GOST 9355-60
Haste 2
Parafuso 3 Porca 4
Calço 5 Apoio 6
Travessa 7
Ref. 8 9
L 54 42
Eixos 8 e 9
Anilha 10 Anilha 11
Alavanca 12
VERIFICAÇÃO DE RESISTÊNCIA DE ALGUMAS PEÇAS
m
in
min
2
D
P
C
E
B
A
D
2 Hm
áx
1 2
C
A
B
P
1
3
E
Hm
in
2
F
F
Esquemas de carregamento do macaco
A
D
E
1RD=P
F
F
Corpo 1
Condição de resistência
f = Mf / Wx f
Mf = P x AD x cos ; Wxi = Jx / Y1 Wxs = Jx / Y 1 ;
JxfuroYhhH
hHbh
YhBhHbBh
Jx
21
21
33
)2
()(2)2
(12
)(2
Yc = Sx/At ; Sx = A1 x Y1 + A2 x Y2 – A3 x Y3 + A4 x Y4 ;Y1=Yc; Y`1=H-Yc; f =0,8 x e / s
fi=53,6 MPa <f=100MPa
B
A2
P
CF
Haste
fi = 9,2 MPa < f = 300 MPa fs = 231 MPa < f = 300 MPa
P
P/2P/2
3
12Eixo do calço Condição de resistência
= F / Ac c F = P/2 ; Ac = d x l
= 0,8 x r
= 156,25 MPa < c = 416 MPa
F F
Parafuso Condição de resistência
r = F / A r r = 42,8 Mpa < r = 520 Mpa
PARTE TECNOLÓGICA
76
5 1
2
4 3
9
10
11
812
12
12
12
12
Nts = 67 superfícies
Coeficientes de tecnologibilidade
De normalização:
ts
snn N
NK ; De unificação:
ts
su
N
NKu ;
De sup. que prec. de tratam. ts
spt
N
NKspt
De precisão:,
pmp Q
K1
1
ts
ipin
ipm N
nQQ
1
De rugosidade de superfície:
zmr R
K1
ts
izi
n
izm N
nR
R
1
De uso de material:
c
pcpaum A
QAK
Kn Ku Kspt Kp Kr Kum
0,9 0,96 0,91 0,93 0,02 0,86
ESCOLHA DAS PEÇAS BRUTAS PARA O CORPO
2
300
250
12
Bpb
Lpb
37
18
ABC
Planificação da chapa
Cc=Ct
Lt
Lc
Corte de tiras
1. Var.
CtCc
Cp
Lt
P
Disposição das peças
t
c
L
LQtc =
t
c
L
L; Qpt = ; Qpc = Qtc x Qpt ; Qpc =72 peças
2. Var.
Lc=Ct
Cc
Lt
Qpc = 76 peças
3. Var.
CtCc
Lp
Lt C
p
Qpc = 76 peças
4. Var.
Qpc = 72 Peças
Cálculo do Kum para o corpo:
Apa = A – B – C – D – E
A = Cpb x Lpb ; B = Cbpb x Bpb; C = (B + b) x h/2; D = ( x D*2)/4; E = ( x d*2)/4
Ac = C x L
c
pcpaum A
QAK
= 0,86
Bases tecnológicas e rota de tratamento
3
Corte da chapa.
3
QF
Quinagem
222dap c =
22
3
1
Brocagem dos furos passantes:
CÁLCULO DE SOBRESPESSURAS E COTAS INTERMÉDIASFuro passante 1, 20H11, Rz 10m, // 0,05 mm.
N p/o Método de tratamento
Grau de tolerância
Rugosidade Rz, m
Camada defeituosa
T, m
Defeito no espaço ,
m
Defeito de instalação , m
Sobreespessura Zmin,
m
1o Brocagem comum
12o 40 80 188,1 - -
2o Mandrilagem de semi acabamento
11o 10 20 9,405 0 616,2
Métedo de tratamento
Tolerância IT, mm
Dimensão calculada, mm Dimensão arredondada, mm Sobreespesuras, mm
Max. Min. Max. Min. Max. Min.
Brocagem comum
0,210 19,514 19,304 19,51 19,3 - -
Mandrilagem de semiacabamento
0,130 20,130 20 20,13 20 0,7 0,62
T = (1 2) x Rz ;
2 2 2e d c
= ; c= ce x l
2
3
e1
c
e2
Defeito de curvatura na brocagem.
; i = Ki x i-1
2Zmin i = 2 x (Rzi-1 + Ti-1 + ) 221 iii
Dcmáx i = Dci+1 – 2Zmin i+1
(34)Dcmin i = Dcmáx i – ITi
Dcmáxi
arr = Dmini arr + ITi
2Zmini arr = Dmáxiarr – Dmáxi-1
arr
2Zmáxi
arr = Dminiarr – Dmini-1
arr
Zminiarr Zmini
cal
ANÁLISE TECNOLÓGICA DO PARAFUSO
11
12
10
987
1
2 3 6 5
A
A
4 A-A
Nts = 14 superfícies
Kn Ku Kspt Kp Kr Kum
0,79 0,36 1,0 0,92 0,33 0,65
Bases tecnológicas
Ø20
h14
1x45°
23
P cilindro externo, chanfro e face.
P. Chanfros 2, 7 e 9, rosca externa , cilindros 6 e 8e face 10.
Q
P. Furo passante 4.virado
N p/o Método de
tratamento
Grau de
tolerância
Rugosidade
Rz, m
Camada
defeituosa T, m
Defeito no
espaço , m
Defeito de
instalação , m
Sobreespessura Zmin, m
1o Torneamento de desbastamento
14o 80 160 86 - -
2o Torneamento de semiacabamento
12o 20 30 4,3 50 678,96
3o Torneamento de acabamento
11o 10 10 0 - 108,6
Cálculo de sobrespessuras e cotas intermediais, para o parafuso:
Métedo de tratamento
Tolerância IT, mm
Dimensão calculada, mm
Dimensão arredondada,
mm
Sobreespesuras, mm
Max. Min. Max. Min. Max. Min.
Torneamento de desbastamento
0,360 9,018 8,659 9,1 8,74 - -
Torneamento de semiacabamento
0,150 8,129 7,979 8,2 8,05 0,9 0,69
Torneamento de acabamento
0,09 7,96 7,87 7,96 7,87 0.24 0,18
Cálculo dos regimes de tratamento para a abertura da rosca externa Tr12x3-8e Ra 2,5 m:
A A
A-A
Parâmetros geométricos da parte cortante.
= 25o, = 12o, = 0, = 1 = 75o, = 30o, r = 0,25 mm
Profundidade de corte:
t Z/i
Z = (Dinic – D fin ) / 2
Z = (12 – 8,5)/2 = 1,75 mm
i = 9, t 1,75 / 9 = 0,2 mm
t = 0,2 mm. Sv = P (passo) = 3 mm/v.
T = 70 minTabela 49 Cv = 32,6, xv = 0,6, yv = 0,2, m = 0,14
Tabelas 2, 24, 50 Ccv = 1,0; Kmv = 1,0; Kesv = 1,0; Kfv = 1,0; Kv = 0,8; K 1v = 0,79;
Krv = 0,895; Kqv = 0,97; Kmtv = 1,0.
Vc = v
vmyvxvm
cvv KStT
CC
Kv = Kmv x Kesv x Kfv x Kv x K 1v x Krv x Kqv x Kmtv = 0,55
8,2055,032,070
0,16,322.06,014,0
Vr = m/min
Freqüência de rotação da árvore principal nc = (1000 x Vc) / x D
nc = (1000 x 20,8) / x 12= 552,016 rpm. nm 1,1 x nc
nm 1,1 x 552,016
nm = 600 rpm
Velocidade de corte real.Vr = ( x D x nm ) / 1000
Vr = ( x 12 x 600) / 1000 = 22,6 m/ min.
Verificação de regimes::Cpz = 2000; xp = 1,0; yp = 0,75; np = 0
Coeficientes de correção da força de corte:: Kmp = (t / 750)n = (610 / 750)0,75 = 0,87; Kp = 1,03; Kp = 1,0; Krp = 0,84;
ccp = 1,0; Kp = 1,0; n = 0,75
Kp = Kmp x Kp x Kp x Krp x ccp x Kp
Força de corte:
Pz = Cpz x txp x Syv vm x Vnp r x Kp
Pz = 2000 x 0,2 x 30,75 x 22,60 x 0,75 = 683,8 N
Potencia de corte: Nc = (Pz x Vr) / 60000
Nc = (683,8 x 22,6) / 60000 = 0,26 kW
Verificação da potencia de corte: Nc Nm x
0,26 < 2,9 x 0,72
0,26 < 2,2
231-0,575
232-1,15
Vc
Vc
Vc20±0,52
Ø20
-0,5
2
Vc
1±0,1x45°±1°
10. Sangramento.
1. Tornear por s/acabamento a face esqueda 1.
2. Tornear por desbastamento o cilindro externo.
3. Abrir chanfro externo.
195±0,575
Vc
10±0,215
20-0,52
R1±0,1
25
Ø12
-0,1
8
Ø4±
0,3
60°±1°
Ø2+
0,25
Vc Vc
R1±0,1
25
Ø8,
7-0,
15
6. Tornear por s/acabamento do cilindro externo 6.
4. Abrir o furo de centragem. 5. Tornear por s/acabamento do cilindro externo 8.
Esquemas de tratamento
Vc 1±0,1x45°±1°
1±0,1x45°±1° 2±x45°±1°
Ø10
,25-
14e
25-0,5
Vc Tr1
2x3-
8e
30°±1°
7. Abrir chanfros externos 9, 2, 7.8. Tornear por desbastamento a rosca externa 5.
10±0,215
Ø7,5+0,15
30. Brocagem e mandrilagem do furo passante 4, abertura do chanfro 11, esquerdo e direito.
1±0,
1x45
°±1°
Abrir e chanfro externo, 1±0,1x45°±1°, Rz 40.
CONCLUSÕES.
1-Preparação construtiva de todas as peças;2- Preparação tecnológica de fabricação de corpo e parafuso; 3- Para a fabricação do macaco será necessária a realização de uma preparação
tecnológica de fabricação das restantes peças;4- Os cálculos de resistência realizados comprovam que realmente o macaco pode
resistir aos esforços máximos admitidos;5- Desenhos de montagem do macaco e suas peças;6- Cartões de rota e das fases para o corpo e parafuso; 7- Esquemas de tratamento para o parafuso.8- Cálculo dos regimes de tratamento para a rosca externa..
RECOMENDAÇÕES.
1- Material de consulta; 2- Capacidade máxima inferior ou igual a 5000 N;3- O automóvel deve estar completamente imobilizado;4- As peças desgastadas podem ser substituídas com ajuda de corte
das cabeças de rebite formadas nas pontas do parafuso e dos eixos da haste e do calço;
5- Lubrificação do parafuso com massa consistente;6- Guardar longe da poeira e produtos corrosivos.
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