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trabalho de maquinas ferramenteiras mackenzie com memorial de calculo
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UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE
ENGENHARIA MECÂNICA
MÁQUINAS FERRAMENTAS II
PROJETO T2 – DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DE UMA MÁQUINA DE TESOURA DE FACAS CIRCULARES
TURMA 8 D11
Caíque Freire
Vinicius Freitas
Vinicius Valbon
Dados fornecidos:
Dados:
= 14º
Número de pares de facas = 3
Vo = 1,8 m/s
Largura = 800 mm
h = 1,5 mm
Material = Aço 1015
1- Diâmetro das facas
D=h+S
1−cosα
D=1,5+2
1−cos14
D= 117, 82 mm
2- Velocidade Tangencial da faca
Vt = V 0cosα
Vt = 1,8
cos14
Vt = 1,855 mm/s
3- Rotação da faca
n = Vt
π x D
n = 1,855
π x 0,11782
n = 5,012 rps
n= 300,7 rpm
4- Rotação do motor
Escorregamento = 3%
nmotor=
120 x f x(1−e)n polos
nmotor=
120 x 60 x(1−0,03)4
nmotor=1746rpm
nmotor 1750rpm
itotal=
nmotor
nfaca
itotal= 1750
300,7
itotal 6
5- Força de Corte
P1 = h2 × ρ2x tg10,5
Ρ aço 1015 = 97 N.mm/mm³
P1 = 1,5×972x tg14
P1 = 437,67 N
6- Momento de Corte
M = P1 x D x sin θ
M = 437,67 × 0,11782 × sin 14
M = 12475,01 N×mm
M = 12,47 N×m
Para 3 pares de facas:M = 37, 42 N.m
7- Potência do Motor
Nmotor=N corte
n
Nmotor=M total× ω
n
Sendo ω=2×π ×n60
ω=2×π × 300,760
ω=31,49 rad / s
Nmotor=37,42× 31,49
0,8
Nmotor=1472,90W
Nmotor=1,5kW
Para a potência de 1,5kW, foi escolhido o motor WEG 905 com potência de 2CV:
8- Redutor:
Relação de transmissão ideal = 6,3
itotal=i1×i 2
Para o redutor Cestalto CH-128s, a relação de transmissão é i1 = 3
6,3=3×i2
i2=2,1
9- Dimensionamento de Engrenagens:
i2 = 2
9.1- Dimensionamento do pinhão:
Adotando o número de dentes do pinhão = 20
Temos:
i2= z 2z 1
2= z 220
z2=40dentes
Para o aço SAE 8620, tem-se:
Tensão Admissível = 200 kgf/cm²
HB = 300 kgf/mm²
f = 1512 (aço)
h = 1600 horas
Mteixode saída=22,7kgf × cm
Verificação pelo Critério de Pressão
Pinhão:
W = 60x n xh
106
W = 60x 600 x1600
106
W = 57,6 milhões de revoluções
Padm = 48,7 x HB
W 1 /6
Padm = 48,7 x300
57,61 /6
Padm = 7434,41 kgf/cm²
Para b = dp = 5cm :
m³= 2× f ² × Mtz1³ × Padm ²
×i2+1
i 2
m³= 2× 1512²× 22,720³ ×7434 ,41²
×2+1
2
m= 0,04 mm
Adotando m= 2,5 mm
Verificação pelo critério de resistência:
= Ft x q
b xm xe ≤ adm
Ft = 2x Mtdp1
Ft = 2x 22,7
5
Ft = 9,1 kgf
= Ft x q
b xm xe
= 9,1x 3,37
5x 0,25 x1
= 24,53 kgf/cm²
≤ adm
Portanto, as demais dimensões das engrenagens:
Pinhão:
b1 = 50 mm
Dp1 = 50 mm
m1 = 2,5 mm
Dext1 = Dp1 + 2xm1 = 55 mm
Dint1 = Dp1 – 2,4xm1 = 44 mm
Coroa:
b2 = 50 mm
Dp2 = 100 mm
m2 = 2,5 mm
Dext2 = Dp2 +2xm2 = 105 mm
Dint2 = Dp2 – 2,4xm2 = 94 mm
10- Dimensionamento do eixo da faca:
Vertical:
∑MA = 0
438 x 100 + 438 x 600 + 438 x 1100 – 1200 x VB = 0
VB = 657N
VA = 657 N
Momento Torsor Vertical:
M tv=VA+VB
2×
Leixo
2
M tv=65,7+65,7
2×
1202
M tv=3942kgf x cm
Momento Torsor Máximo:
M tmáx=M fv¿¿
M tmáx=3942kgf x cm
Para aço 1045:
α o=0,47 rad
Momento Ideal
M i=√Mtmax2+(
αo
2x Mt ¿¿ faca)
2
¿
M i=√39422+( 0,742
x374,2)2
M i=3944,43kgf
cm2
11- Diâmetro do eixo:
Deixo=2,173√ Mi
σadm
Deixo=2,173√ 3944,43
575
Deixo=4,12cm
Deixo=42mm
12- Seleção de Rolamentos para o eixo da faca:
Para :
VA = VB= 657 N
Deixo = 42 mm
n eixo = 300 rpm
L10h = 16000 horas
𝑃=𝑥∗𝐹𝑟+𝑦∗ F𝐴𝐹𝑟=𝐹𝑡∗ tg20
𝐹𝑟=657∗ tg20
𝐹𝑟=239,12𝑁𝑃=1∗𝐹𝑟+0∗ F𝐴𝑃=239,12 N
Para n =300 rpm e L10h =16000 horas
CP
=6,70
C=6,70×239,12
C=1602,1 N
C= 1,6021 kN
O rolamento escolhido foi o Rolamento rígido de esferas da marca SKF, modelo 61809.
O mesmo também será adotado para o apoio B, onde VB = 657 N.13- Verificação das seções críticas dos eixos à fadiga
Através dos gráficos, obtemos:
Coeficiente de acabamento superficial ξ1 = 0,9
Coeficiente Dimensional ξ2 = 0,82
q= 0,7
Fator de concentração de tensões devido à torção kt = 1,4
Fator de concentração sujeito à flexão kf = 1,36