Esteira identificadora

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Esteira identificadora

  1. 1. ESTEIRA IDENTIFICADORA Nome: Pedro Henrique Gogliano CREA 70.028
  2. 2. 2 ETEC Martin Luther King Curso Técnico em Mecatrônica Manutenção em Projetos Mecatrônicos
  3. 3. 3 Prof.: Marcos Vaskevicius Índice 1) Esquema mecânico: .................................................................................................................................................5 3) Dimensionamento do motor ..................................................................................................................................6
  4. 4. 4 Projeto Mecânico
  5. 5. 5 1)Esquema mecânico: Onde: M = Motor trifásico P1 e P2 = Acoplamentos A a J = Mancais I, II, II e IV = Eixos (para suportarem as ECDR’s) 1 a 4 = ECDR’s E = Esteira R = Rolete motriz Ftr = Força tangencial no rolete 2) Valores adotados (pesquisa de campo): D1 = 50 mm (Diâmetro ECDR 1) D2 = 150 mm (Diâmetro ECDR 2) D3 = 40 mm (Diâmetro ECDR 3) D4 = 160 mm (Diâmetro ECDR 4) Itot= 12
  6. 6. 6 휇 = 0,5 (Cof. de atrito) Rrol = 50 mm nm = 900 RPM nrol = 75 RPM m1,2 = 2.50 mm m3.4 = 2,50 mm P = 170 g (por lata de atum) = 170 gf N = 170 gf (por lata de atum) N = 1,7 Kgf = 2 Kgf (para 10 latas) Frequência = 60 Hz 3)Dimensionamento do motor a) Força aplicada no rolete: Frol = μ . N Onde: μ = Coeficiente de atrito N = Força normal sobre o rolete Frol = 0,5 . 2 kgf 퐅퐫퐨퐥 = ퟏ 퐊퐠퐟 b) Torque necessário para mover a carga: Mtrol = Frol.Rrol Onde: Mtrol = Torque para mover a carga Rrol = Raio do rolete Mtrol = 1Kgf. 5 cm Mtrol = 5Kgf . cm
  7. 7. 7 c) Potência necessária para mover a carga: Mtrol = 71.620 . N (CV) n (RPM) Onde: N = Potência para mover a carga n = Rotações do rolete 5 Kgf. cm = 71.620 . N (CV) 75 (RPM) N (CV) = 75 RPM . 5 Kgf. cm 71.620 퐍 (퐂퐕) = ퟎ, ퟎퟎퟓ 퐂퐕 d) Rendimento global: ŋg = (ŋECDR)n1. (ŋMancal)n2 Onde: ŋg = Rendimento global ŋECDR = Rendimento da ECDR (98%) ŋMancal = Rendimento do Mancal (99%) n1 = Número de pares de ECDR’s n2 = Número de mancais ŋg = (0,98)2 . (0,99)10 ŋg = (0,9604) . (0,9044) ŋg = 0,869 ŋg = 87% e) Potência mínima junto ao motor para mover a carga:
  8. 8. 8 Nm = Nrol ŋg Onde: Ng = Potência mínima para o motor Nrol = Potência do rolete para mover a carga Nm = 0.005 0,869 Nm = 0,0057 CV Nm = 0,25 CV (padronizado conf.catálogo WEG) Classe de Proteção: IP 55 f) Número de pólos: Np = 7200 n Np = Número de pólos N = RPM do motor Np = 7200 900 Np = 8 pólos 4) Dimensionamento das ECDR’s 1,2: Onde: Hd1,2 = 1,25 . m = 1,25 . 2.50 mm = hd1,2 = 3,125 mm Ha1,2 = m = ha1,2 = 2,50 mm a) Número de dentes: Z = D m Onde:
  9. 9. 9 Z = Número de dentes D = Diâmetro primitivo m = Módulo Z1 = 50 mm 2,5 mm Z1 = 20 dentes Z2 = 60 dentes Z2 = 60 dentes b) Diâmetro externo: De = D + (2 . ha) Onde: De = Diâmetro externo D = Diâmetro interno Ha = Adendum De1 = 50 mm + ( 2 . 2,5 mm ) De1 = 50 mm + 5 mm De1 = 55 mm De2 = 150 mm + ( 2 . 2,5 mm) De2 = 150 mm + 5 mm De2 = 155 mm c) Diâmetro interno Di = D – ( 2 . hd ) Onde: Di = Diâmetro interno D = Diâmetro primitivo hd = Dedendum
  10. 10. 10 Di1 = 50 mm – (2 . 3,125 mm) Di1 = 50 mm – 6,25 mm Di1 = 43,75 mm Di2 = 150 mm – (2 . 3,125 mm) Di2 = 150 mm – 6,25 mm Di2 = 143,75 mm d) altura do dente: H = hd + ha Onde: H = Altura do dente hd = Dedendum ha = Adendum H1,2 = 3,125 mm + 2,50 mm H1,2 = 5,625 mm e) Largura do dente: L = 6 .m Onde: L = Largura do dente m = Módulo L1,2 = 6 . 2,50 mm L1,2 = 15,00 mm f) Passo: P = m .π
  11. 11. 11 Onde: P = Passo m = Módulo P1,2 = 2,5 mm . 3,14 P1,2 = 7,85 mm g) Espessura do dente: E = 0,49 . P Onde: E = Espessura do dente P = Passo E1,2 = 0,49 . 7,85 mm E1,2 = 3,85 mm h) Vão do dente: V = 0,51 . P Onde: V = Vão do dente P = Passo V1,2 = 0,51 . 7,85 mm V1,2 = 4,00 mm 5) Dimensionamento das ECDR’s 3,4: Onde: Ha3,4 = m = 2,50 mm Hd3,4 = 1,25 .m = 1,25 . 2,50 mm = 3,125 mm
  12. 12. 12 a) Número de dentes Z = D m Onde: Z = Número de dentes D = Diâmetro primitivo m = Módulo Z3 = 40 mm 2,5 mm Z3 = 16 dentes Z4 = 160 mm 2,5 mm Z4 = 64 dentes b) Diâmetro externo: De = D + ( 2 . m) Onde: De = Diâmetro externo D = Diâmetro primitivo m = Módulo De3 = 40 mm + (2 . 2,5 mm) De3 = 40 mm + 5 mm De3 = 45 mm De4 = 160 mm + (2 . 2,5 mm) De4 = 160 mm + 5 mm De4 = 165 mm c) Diâmetro interno Di = D – (2 .hd)
  13. 13. 13 Onde: Di = Diâmetro interno D = Diâmetro primitivo hd = Dedendum Di3 = 40 mm – (2 . 3,125 mm) Di3 = 40 mm – 6,25 mm Di3 = 33,75 mm Di4 = 160 mm – (2 . 3,125 mm) Di4 = 160 – 6,25 mm Di4 = 153,75 d) Altura do dente: H = hd + ha Onde: H = Altura do dente hd = Dedendum ha = Adendum H3,4 = 3,125 mm + 2,50 mm H3,4 = 5,625 mm e) Largura do dente: L = 6 .m Onde: L = Largura do dente m = Módulo L3,4 = 6 . 2,50 mm L3,4 = 15,00 mm
  14. 14. 14 f) Passo: P = m .π Onde: P = Passo m = Módulo P3,4 = 2,5 mm . 3,14 P3,4 = 7,85 mm g) Espessura do dente: E = 0,49 . P Onde: E = Espessura do dente P = Passo E3,4 = 0,49 . 7,85 mm E3,4 = 3,85 mm h) Vão do dente: V = 0,51 . P Onde: V = Vão do dente P = Passo V3,4 = 0,51 . 7,85 mm V3,4 = 4,00 mm
  15. 15. 15 6.0) Diagrama das forças atuantes nas ECDR’s 1,2: Onde: F1 = Força resultante na engrenagem 1 (kgf ou N) F2 = Força resultante na engrenagem 2 (kgf ou N) Ft1 = Força tangencial na engrenagem 1 (kgf ou N) Ft2 = Força tangencial na engrenagem 2 (kgf ou N) Fr1 = Força radial na engrenagem 1 (kgf ou N) Fr2 = Força radial na engrenagem 2 (kgf ou N) α = Ângulo de pressão (α = Alfa) a) No par 1 e 2 temos: a) F1 = F2 b) Fr1 = Fr2 c) Ft1 = Ft2 d) α = 20° (Engrenagens Cilíndricas) 7.0) Definição das forças nas ECDR’s 1,2:
  16. 16. 16 a) Cálculo de Mt1: Mt1 = 71.620 . N1 n1 ≅ Mtm = 71.620 . Nm nm Onde: N1 = Potência na ECDR 1 n1 = RPM da ECDR 1 Nm = Potência do motor nm =RPM do motor Mt1 = Torque na ECDR 1 Mtm = Torque do motor Mt1 = 71.620 . 0,25 900 Mt1 = 71.620 . 0,0003 Mt1 = 19,89 Kgf.cm b) Calcular r1: r1 = D1 2 Onde: D1 = Diâmetro da ECDR 1 r1 = Raio da ECDR 1 r1 = 5 cm 2 r1 = 2,5 cm c) Calcular Ft1: Ft1 = Mt1 r1 Onde: Ft1 = Força Tangencial na ECDR 1 r1 = Raio da ECDR 1
  17. 17. 17 Mt1 = Torque na ECDR 1 Ft1 = 19,89 Kgf . cm 2,5 cm Ft1 = 7,96Kgf d) Calcular Fr1: Fr1 = Ft1 .tan 20° Onde: Fr1 = Força radial na ECDR 1 Ft1 = Força tangencial na ECDR 1 Fr1 = 7,96 kgf . 0,364 Fr1 = 2,90 kgf e) Calcular F1: 퐹푟1 = √퐹푡1 2+퐹푟1 2 Onde: F1 = Força resultante na ECDR 1 Ft1 = Força tangencial na ECDR 1 Fr1 = Força radial na ECDR 1 퐹1 = √(7,96 푘푔푓)2 + (2,90 푘푔푓)2 퐹1 = √63,36 푘푔푓2 + 8,41 푘푔푓2 퐹1 = √71,77 푘푔푓2 F1 = 8,47 kgf f) Cálculo das forças na ECDR 2: Ft1 = Ft2 = 7,96kgf Fr1 = Fr2 = 2,90kgf
  18. 18. 18 F1 = F2 = 8,47kgf 8.0) Diagrama das forças atuantes nas ECDR’s 3,4: Onde: F3 = Força resultante na engrenagem 3 (kgf ou N) F4 = Força resultante na engrenagem 4 (kgf ou N) Ft3 = Força tangencial na engrenagem 3 (kgf ou N) Ft4 = Força tangencial na engrenagem 4 (kgf ou N) Fr3 = Força radial na engrenagem 3 (kgf ou N) Fr4 = Força radial na engrenagem 4 (kgf ou N) α = Ângulo de pressão (α = Alfa) a) No par 3 e 4 temos: a) F3 = F4 b) Fr3 = Fr4 c) Ft3 = Ft4
  19. 19. 19 d) α = 20° (Engrenagens Cilíndricas) 9.0) Definição das forças nas ECDR’s 3,4: a) Cálculo de Mt3: Mt2 = Mt1 . i1,2 Onde: Mt1 = Torque na ECDR 1 Mt2 = Torque na ECDR 2 I1,2 = Relação de transmissão das ECDR 1 e 2 Mt2 = 19,89kgf . cm . 3 Mt2 = 59,67kgf . cm Mt2 = Mt3, pois a ECDR 2 está no mesmo eixo que a ECDR 3. b) Calcular r3: r3 = D3 2 Onde: D3 = Diâmetro da ECDR 3 R3 = Raio da ECDR 3 r3 = D3 2 r3 = 2 cm c) Calcular Ft3: Ft3 = Mt3 r3 Onde: Ft3 = Força tangencial na ECDR 3 r3 = Raio da ECDR 3
  20. 20. 20 Mt3= Torque na ECDR 3 Ft3 = 59,67 Kgf. cm 2 cm Ft3 = 29,84 kgf d) Calcular Fr3: Fr3 = Ft3 . tan 20° Onde: Fr3 = Força radial na ECDR 3 Ft3 = Força tangencial na ECDR 3 Fr3 = 29,84 kgf . 0,364 Fr3 = 10,86 kgf e) Calcular F3: F3 = √Ft3 2 + Fr3 2 Onde: F3 = Força resultante sobre a ECDR 3 Ft3 = Força tangencial sobre a ECDR 3 Fr3 = Força radical sobre a ECDR 3 F3 = √(29,84 kgf)2 + (10,86 kgf)2 F3 = √890,43 kgf 2 + 117,94 kgf 2 F3 = √1008,37 kgf F3 = 31,76 kgf f) Cálculo das forças na ECDR 4: Ft3 = Ft4 = 29,84kgf Fr3 = Fr4 = 10,86kgf
  21. 21. 21 F3 = F4 = 31,76kgf 10) Dimensionamento dos rolamentos para o eixo I do redutor: a) Tipo de carga: n < 20 RPM = Carga estática n ≥ 20 RPM = Carga dinâmica Onde: n = Número de rotações do eixo I do redutor 900 RPM > 20 RPM Logo iremos dimensionar esses rolamentos pelo método da carga dinâmica. b) Carga dinâmica equivalente: P = X . Fr + Y . Fa Onde: P = Carga dinâmica equivalente (kgf) X = Fator radial (tabelado) Fr = Força radial resultante, em cada mancal do eixo I (kgf) Y = Fator axial ( tabelado) Fa = Força axial resultante, em cada mancal do eixo I (kgf) Quando: Fa = 0 => P = Fr P = Fr = F1 2
  22. 22. 22 P = 8,47 2 P = 4,24 kgf c) Cálculo de Fn: Verificando a tabela sobre esse fator, encontraremos que para: n = 900 RPM Fn = 0,333 d) Cálculo de FL: Verificando a tabela, encontraremos que 3,0 ≥ FL ≤ 4,5 (rolos de correias transportadoras) Assim adotaremos: FL = 4,0 e) Cálculo de capacidade de carga dinâmica (C) : 퐶 = FL Fn . P Onde: C = Capacidade de carga dinâmica (kgf) Fn = Fator do número de rotações FL = fator sobre a aplicação do rolamento P = Carga dinâmica equivalente C = 4,0 0,333 .4,24 kgf C = 12 . 4,24 kgf C = 50,88 kgf
  23. 23. 23 f) Seleção do rolamento: Verificando a tabela C ≥ 50,88 kgf C = 465 kgf Rolamento nº 6200 Dimensões do Rolamento nº 6200: d = 10 mm D = 30 mm B = 9 mm r = 1 mm Onde: 11 Dimensionamento dos rolamentos para o eixo III do redutor: a)Tipo de Carga:
  24. 24. 24 n < 20 RPM = Carga Estática n ≥ 20 RPM = Carga Dinâmica Onde: n = Número de rotações do eixo III do redutor 75 RPM > 20 RPM Logo iremos dimensionar esses rolamentos pelo método da carga dinâmica. b) Carga dinâmica equivalente: P = X . Fr + Y . Fa Onde: P = Carga dinâmica equivalente (kgf) X = Fator radial (tabelado) Fr = Força radial resultante, em cada mancal do eixo III (kgf) Y = Fator axial Fa = Força axial resultante, em cada mancal do eixo III (kgf) Quando: Fa = 0 => P = Fr P = Fr = F3 2 P = 31,76 2 P = 15,88 kgf
  25. 25. 25 c) Cálculo de Fn: Verificando a tabela sobre esse fator, encontraremos que para: n = 75 RPM Fn = 0,763 d) Cálculo de FL: Verificando a tabela, encontraremos que 3,0 ≥ FL ≤ 4,5 (rolos de correias transportadoras) Assim adotaremos: FL = 4,0 e) Cálculo de Capacidade de Carga Dinâmica: C = FL Fn . P Onde: C = Capacidade de carga dinâmica Fn = Fator do número de rotações FL = Fator sobre a aplicação do rolamento P = carga dinâmica equivalente C = 4,0 0,763 . 15,88 kgf C = 5,24 . 15,88 kgf
  26. 26. 26 C = 83,21 kgf f) Seleção do Rolamento: Verificando a Tabela C ≥ 83,21 kgf C = 465 kgf Rolamento nº 6200 Dimensões do Rolamento nº 6200: d = 10 mm D = 30 mm B = 9 mm r = 1 mm Onde:

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