Elementos de Maquinas

1. Elementos de Máquinas
CABOS, CORRENTES E CORREIAS.

2. Cabos de aço

3. Tipos de cabos de aço:
Shigley’s Mechanical Engineering Design
Fig.17–19
Entrelaçamento regular
Entrelaçamento concordante
Secção do
cabo 6x7

4. Aplicações.

5. Vantagens e Desvantagens
• Cabos de aço: são feitos por fios que tem o mesmo comprimento do
cabo, sendo cada um manufaturado e testado individualmente.
• A sua importante característica é a confiança que impõem.
• Não se podem dar nós e são difíceis de manobrar a mão
• Para amarrações e emendas, utilizam-se as costuras ou acessórios
especiais.

6. Tensões em cabos de aço.
Shigley’s Mechanical Engineering Design
Onde dw é o diâmetro do arame
Onde Er é o módulo de elasticidade do cabo e não do arame
Onde

7. Dados de cabos de aço.

8. Carga de flexão equivalente
• Tensão de flexão equivalente a tensão de tração Fb

9. Perda de resistência mecânica em função do diâmetro das polias.
Perda percentual de resistência
em função da relação entre o
diâmetro da polia e do cabo (D/d),
Dados de testes padronizados
para cabos 6x19 e 6x17

10. Fatores de segurança mínimos para cabos de aço.

11. Tensão de contato entre as superficies do cabo e da polia.
Shigley’s Mechanical Engineering Design
Onde: F = Força de tração no cabo
d = Diâmetro do cabo
D = Diâmetro da polia

12. Máxima pressão de contato nas polias (MPa).

13. Relação entre a vida de fadiga do cabo e a pressão superficial na polia.

14. Fadiga do arames do cabo
• A Fig. 17–21 não indica um limite máximo de tensão que leva a vida infinita de fadiga;
• O gráfico de fato indica que a vida será longa para relação p/Su menores que 0.001
• Substituindo este raio na Eq. (17–42),
• Dividindo ambos os lados das Eq. (17–42) por Su e resolvendo para F, temos a tensão
de fadiga,
• O fator de segurança para fadiga é

15. Fator de segurança para a carga estática.
• O fator de segurança para a carga estática será
Shigley’s Mechanical Engineering Design

16. Tensão de ruptura típica para os arames.
Aço 1080-1090 trefilado polido (fio música) (A228): 1650 < Su < 1950 Mpa
Aço 1060-1070 trefilado e revenido em óleo (A229): 1450 < Su < 1650 Mpa
Aço 1060-1070 trefilado (A227): 1250 < Su < 1450 Mpa
Coeficiente para estimar carga de tração de fios encruados A
(MPa * mmk)
k
Aço 1080-1090 trefilado polido (fio música) (A228): 2211 .145
Aço 1060-1070 trefilado e revenido em óleo (A229): 1855 .187
Aço 1060-1070 trefilado (A227): 1783 .190
𝑆 𝑢 =
𝐴
𝑑 𝑤
𝑘

17. Vida de serviço em função da curvatura de polia.

18. Algumas propriedades dos arames

19. Correias

20. O que são correias.
Correias, cordas, correntes e outros similares elásticos ou elementos de
máquinas flexíveis são utilizado em sistemas de transporte e na transmissão
de potências sobre distâncias comparativamente grandes. Frequentemente
se empregam esses elementos como substitutos de engrenagens, eixos,
mancais ou outros dispositivos relativamente rígidos de transmissão de
potência. Em muitos casos, seu uso simplifica o desenho de uma máquina e
reduz o custo substancialmente.

21. Aplicações.
Transmissão CVT
Motores a combustão
Esteiras de transporte
Exaustores

22. Os quatro principais tipos de correias são mostrados, com algumas das suas
características.

23. Montagem das correias.
A correia não deve ultrapassar a linha do diâmetro
externo da polia e nem tocar no fundo do canal, o
que anularia o efeito de cunha.

24. Materiais para correias.
Recebem emendas suporta os esforços
e é bastante elástica.
Não recebem emendas (correias sem fim),
própria para forças sem oscilação para polia de
pequeno diâmetro, tem como material algodão
Pelo de animal e nylon.
Material fibroso e sintético:
Couro de boi:
Material combinado couro e sintético:
Esse material a face interna de couro ou cormo
e a parte interna de material sintético .

25. Tabela de materiais para correia.

26. Tipos de transmissão
Transmissão com e sem reversão
Correia aberta sem reversão: Correia cruzada com reversão: Transmissão por correia aberta
com reversão:
Correia de sincronização

27. Tipos de transmissão.
Transmissão por correia plana
com polias de fora-de-plano.
Transmissões de velocidade variável. Correias planas de acoplamento e
mudando a correia de uma polia bamba
para uma polia movida.

28. Vantagens e Desvantagens no Uso de Correias
• Vantagens:
Transmitir potência de uma árvore à outra, sendo um dos elementos mais antigos e mais usados são
as correias e as polias;
Possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência ao desgaste e
funcionamento silencioso;
São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros;
Possuem grande versatilidade e campos de aplicação;
A transmissão pode ser afetada por alguns fatores, dentre os principais a falta de atrito, pois quando
em serviço, a correia pode deslizar e portanto não transmitir integralmente a potência;
Podem transmitir grande quantidade de energia, sendo uma das formas mais utilizadas em sistemas
de transmissão de potência;
Possuem custos relativamente baixos;
Tendem a proteger a unidade motora;
Possuem rendimento entre 0,96 a 0,98, pois podem apresentar escorregamentos

29. Vantagens e Desvantagens no Uso de Correias
Vantagens econômicas
Padronização;
Facilidade de montagem e manutenção (a disposição é simples e o
acoplamento e o desacoplamento são de fácil execução);
Ausência de lubrificantes;
Durabilidade, quando adequadamente projetadas e instaladas.
Vantagens em relação à segurança
Reduzem significativamente choques e vibrações devido à sua
flexibilidade e ao material que proporciona uma melhor absorção de
choques e amortecimento, evitando a sua propagação; Limitam
sobrecargas pela ação do deslizamento (podem funcionar como
“fusível mecânico”); Funcionamento silencioso, diminuindo o nível de
ruído de plantas industriais.

30. Vantagens e Desvantagens no Uso de Correias
• Desvantagens:
Ocupam grandes espaços entre os eixos;
Curtos períodos entre manutenções;
Grau de escorregamento elevado, podendo gerar baixo rendimento.

31. Equações para correias aberta e cruzada.
Ângulo de contato: Comprimento da correia:
Ângulo de contato: Comprimento da correia:
Correias cruzadas:
Correias aberta:

32. Tabelas.

33. Gráficos.

34. Exercício

35. Simulação

36. Dados:
Diâmetro da polia 01 = 280mm
Diâmetro da polia 02 = 188mm
Número de correias = 3
Distancia entre centros = 1060mm
Correia tipo v = B2880
RPM = 1750
Tração Máxima = 285.738N
Fator de segurança = 1,125
Modelo

37. Condições do modelo.
Condição de contato Fixação de apoio

38. Malha.

39. Analise de tensão.

40. Analise de tensão.
Localização da tensão
máxima e mínima.

41. Deslocamento.

42. Deslocamento.
Localização do
deslocamento máxima e
mínimo.

43. CORRENTES
INTRODUÇÃO:
• As correntes são elementos de máquinas flexíveis utilizadas para a transmissão de
potência ou transporte/movimentação de carga. Normalmente são utilizadas em
situações em que transmissões por meio de engrenagens ou correias não sejam
possíveis.

44. Aplicações.

45. CORRENTES
Vantagens:
• Transmitem grande quantidade de energia.
• Muito utilizado em sistemas “pesados”.
• Possuem bom sincronismo, devido as engrenagens e pinhões.
• Possuem bom rendimento: 0,95 a 0,99 (quando bem dimensionados).
• Não há a ocorrência de deslizamento.
• Adequada para grandes distâncias entre eixos.
• Possui longa vida útil se bem selecionadas ou dimensionadas.

46. CORRENTES
CARACTERÍSTICAS:
• Sofrem desgaste devido a fadiga e a tensão superficial.
• Geram ruídos, choques e vibrações.
• Demanda lubrificações.

47. CORRENTES
CARACTERÍSTICAS:
• São muito utilizadas em sistemas que necessitam de acionamento de
vários eixos por um único eixo motor. Nesse caso, torna-se fundamental
importância que todas as rodas pertençam a um mesmo plano.

48. CORRENTES

49. CORRENTES

50. CORRENTES

51. CORRENTES

52. CORRENTES

53. CORRENTES

54. CORRENTES

55. CORRENTES

58. CORRENTES

59. Fim