Docsity
Docsity

Prepare-se para as provas
Prepare-se para as provas

Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity


Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos para baixar

Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium


Guias e Dicas
Guias e Dicas

Pm 2012uem - pm - mfumonenety32, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Mecânica

projecto mecanico

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2016

Compartilhado em 25/02/2016

isaias1
isaias1 🇦🇴

3.8

(13)

111 documentos

1 / 83

Toggle sidebar

Esta página não é visível na pré-visualização

Não perca as partes importantes!

bg1
Projecto de accionamento do transportador suspenso de cadeia- Projecto Mecânico 2012
Mfumo, Agostinho
ĺndice
Lista de figuras ........................................................................................................................................ 4
Lista de tabelas ........................................................................................................................................ 4
Lista de simbolos ..................................................................................................................................... 5
1. Enunciado da tarefa técnica do projecto de accionamento de um transportador suspenso de cadeia . 12
1.1. Dados de partida .................................................................................................................... 13
2. Introdução ..................................................................................................................................... 14
3. Objectivos ..................................................................................................................................... 14
3.1. Objectivos gerais .................................................................................................................... 14
Objectivos especificos. ...................................................................................................................... 14
4. Cálculo cinemático de accionamento e escolha do motor eléctrico. ................................................. 15
4.1. Determinação da potência no veio motor da roda estrelada. .................................................... 15
4.2. Calculo da força de ruptura da cadeia. .................................................................................... 15
4.3. Cálculo de diametro da circunferência divisora da roda estrelada ............................................ 16
4.4. Cálculo do numero de frequência de rotações ......................................................................... 16
4.5. Escolha do motor eléctrico. .................................................................................................... 16
4.6. Cálculo de potência em cada veio do accionamento do motor eléctrico ................................... 19
4.6.1. Veio do motor eléctrico .................................................................................................. 19
4.6.2. Veio do parafuso sem-fim ............................................................................................... 19
4.6.3. Veio de saida do redutor ................................................................................................. 19
4.6.4. Veio de orgao executivo ................................................................................................. 19
4.7. Cálculo de frequência de rotação em cada veio de accionamento ............................................ 19
4.7.1. Veio do motor eléctrico .................................................................................................. 19
4.7.2. Veio entrada no redutor- veio de parafuso sem-fim ......................................................... 19
4.7.3. Veio de saida do redutor-veio da roda coroa.................................................................... 20
4.7.4. Veio de orgao executivo ................................................................................................. 20
4.8. Cálculo do torque sobre os veios do accionamento ................................................................. 20
4.8.1. Veio do motor eléctrico .................................................................................................. 20
4.8.2. Veio motor de redutor-veio de parafuso sem-fim ............................................................ 20
4.8.3. Veio de saida de redutor-veio da roda coroa .................................................................... 20
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20
pf21
pf22
pf23
pf24
pf25
pf26
pf27
pf28
pf29
pf2a
pf2b
pf2c
pf2d
pf2e
pf2f
pf30
pf31
pf32
pf33
pf34
pf35
pf36
pf37
pf38
pf39
pf3a
pf3b
pf3c
pf3d
pf3e
pf3f
pf40
pf41
pf42
pf43
pf44
pf45
pf46
pf47
pf48
pf49
pf4a
pf4b
pf4c
pf4d
pf4e
pf4f
pf50
pf51
pf52
pf53

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Pm 2012uem - pm - mfumonenety32 e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity!

ĺndice

Figura 21:Forcas o plano no plano YOZ ................................................... Error! Bookmark not defined. Figura 22:Diagrama de momentoe flectores .............................................. Error! Bookmark not defined. Figura 23:Forcas no plano........................................................................ Error! Bookmark not defined. Figura 24:Diagrama de momentos flectores .............................................. Error! Bookmark not defined.

  • Lista de figuras
  • Lista de tabelas........................................................................................................................................
  • Lista de simbolos
    1. Enunciado da tarefa técnica do projecto de accionamento de um transportador suspenso de cadeia
    • 1.1. Dados de partida
    1. Introdução
    1. Objectivos
    • 3.1. Objectivos gerais
    • Objectivos especificos.
    1. Cálculo cinemático de accionamento e escolha do motor eléctrico.
    • 4.1. Determinação da potência no veio motor da roda estrelada.
    • 4.2. Calculo da força de ruptura da cadeia.
    • 4.3. Cálculo de diametro da circunferência divisora da roda estrelada
    • 4.4. Cálculo do numero de frequência de rotações
    • 4.5. Escolha do motor eléctrico.
    • 4.6. Cálculo de potência em cada veio do accionamento do motor eléctrico
      • 4.6.1. Veio do motor eléctrico
      • 4.6.2. Veio do parafuso sem-fim...............................................................................................
      • 4.6.3. Veio de saida do redutor
      • 4.6.4. Veio de orgao executivo
    • 4.7. Cálculo de frequência de rotação em cada veio de accionamento
      • 4.7.1. Veio do motor eléctrico
      • 4.7.2. Veio entrada no redutor- veio de parafuso sem-fim
      • 4.7.3. Veio de saida do redutor-veio da roda coroa....................................................................
      • 4.7.4. Veio de orgao executivo
    • 4.8. Cálculo do torque sobre os veios do accionamento
      • 4.8.1. Veio do motor eléctrico
      • 4.8.2. Veio motor de redutor-veio de parafuso sem-fim
      • 4.8.3. Veio de saida de redutor-veio da roda coroa
      • 4.8.4. Veio de orgao executivo
    1. Cálculo da transmissão por parafuso-sem/coroa
    • 5.1. Determinação de numero de dentes da roda coroa
    • 5.2. Determinação velocidade de deslizamento estimada
    • 5.3. Escolha do material para o parafuso sem-fim e da roda coroa
    • 5.4. Escolha de coeficiente de diametro segundo as recomendações...............................................
    • 5.5. Cálculo da distancia interaxial e sua normalização
    • 5.6. Determinação do módulo do dente
    • 5.7. Cálculo dos diametros primitivos do parafuso sem-fim e da secção mediana da roda coroa
    • 5.8. Cálculo testador as tensões de contacto
    • 5.9. Cálculo testador as tensões de flexão
    • 5.10. Cálculo de resistência ao contacto sob acção a carga máxima..............................................
    • 5.11. Cálculo do valor exacto rendimento.
    • 5.12. Dimensões principais da transmissão
    • 5.13. Cálculo térmico
      • 5.13.1. Calculo da quantidade de calor libertado em regime de funcionamento
      • oleo. 5.13.2. Cálculo da quantidade de calor que pode dissipar a temperatura máxima recomendada de
    1. Cálculo dos veios a resistência estática
    • 6.1. Carregamento dos veios do redutor
      • 6.1.1. Determinação das forças no engrenamento da transmissão no redutor.
      • 6.1.2. Determinação das forças em consola
    • 6.2. Cálculo projectivo dos veios. Composição do esboco redutor
      • 6.2.1. Escolha de material dos veios
      • 6.2.2. Determinação dos parâmetros geométricos dos escalões dos veios
      • 7.2.3. Composição do esboço edutor
    • 6.3. Esquema de cálculo dos veios dos redutores
    • 6.3.1. Determinação das reacções dos apoios do veio de alta velocidade
    • 6.3.2. Determinação das reacções dos apoios do veio de baixa velocidade
    1. Cálculo dos rolamentos.
    1. Cálculo testador dos veios..............................................................................................................
      • 8.1.1. Calculo testador a resistencia a fadiga.
      • 8.1.2. Cálculo testador a carga estática
      • 8.1.3. Calculo testador a rigidez................................................................................................
      • 8.1.4. Cálculo testador as vibrações
      • 8.1.5. Cálculo testador a resistência ao calor
    1. Cálculo e escolha das chavetas nos veios........................................................................................
    • 9.1. Escolha e calculo da chaveta para o veio de parafuso sem-fim..............................................
    • 9.2. Escolha e cálculo das chavetas para do veio saida da roda coroa
    • 9.3. Escolha e cálculo das chavetas no veio de saida de accionamento.
    1. Construção de corpo de redutor e tampa de redutor
    1. Lubrificação das engrenagens e conjunto de rolamento
    • óleo 11.1. Volume de óleo necessário no redutor e profundidade mergulho do parafuso sem-fim no
    1. Escolha e cálculo testador das uniões dos veios
    • 12.1. União entre o veio de parafuso sem-fim e o veio de motor eléctrico
    • 12.2. União entre o veio de saida de redutor e o veio de saida de accionamento
    • 12.3. União entre o veio de saida de accionamento e a roda estrelada
    1. Referencias bibliograficas
  • Figura 1:Esquema cinematico Lista de figuras
  • Figura 3:Transmissao de parafuso sem/coroa Figura 2:Ciclograma de carregamento...................................................... Error! Bookmark not defined.
  • Figura 4:Parametros geometricos do parafuso sem-fim
  • Figura 5:Parametros geometricos da roda -coroa
  • Figura 6:Esquema de forcas
  • Figura 7:Parametros geometricos dos escaloes do veio de alta velocidade
  • Figura 8:Parametros geomtricos dos escaloes de veio de baixa velocidade
  • Figura 9:Parametros geomtricos dos escaloes de veio de saida de accionamento ( baixa velocidade )
  • Figura 10:Esboco do corpo redutor cilindrico
  • Figura 11:Forcas no planoXOZ
  • Figura 12:Diagrama de momentos flectores no plano XOZ
  • Figura 13: Forcas no plano no plano XOY
  • Figura 14:Diagramas de momentos flectores no plano YOZ
  • Figura 15:Diagrama de momentos torsores no parafuso sem-fim
  • Figura 16:Forcas o plano no plano YOZ
  • Figura 17:Diagrama de momentoe flectores
  • Figura 18:Forcas no Plano YOX
  • Figura 19:Diagrama de momentos flectores
  • Figura 20:Diagrama de momentos torsores
  • Figura 26:Parametros geometricos de rolamento de rolos conico.......................................................... Figura 25:Diagrama de momentos torsores Error! Bookmark not defined.
  • Figura 28:Parametros geometricos de uma chaveta prismatica
  • Tabela 1-Rendimentos mecânicos de componentes de accionamento Lista de tabelas
  • Tabela 2-Motores eléctricos pré-seleccionados
  • Tabela 3:Partição das relações de transmissão
  • Tabela 4:Resultados do cálculo cinemático do accionamento
  • Tabela 5:Dimensões principais da transmissão por parafuso sem-fim
  • Tabela 6:Valores de cálculo testador
  • Tabela 7:Forças no engrenamento na transmissão de parafuso sem-fim
  • Tabela 8:Forças em consola (exteriores ao redutor)
  • Tabela 9 :Resultados das dimensoes dos veios de redutor

Tabela 10:Esforços internos no plano XOZ ............................................................................................ 46 Tabela 11:Esforços internos no plano XOY ........................................................................................... 47 Tabela 12:Esforços internos no plano YOZ ............................................................................................ 50 Tabela 13:Esforços internos no plano YOX ............................................................................................. 51 Tabela 14:Caracteristicas de rolamento FAG 32307B, DIN ISO 355 ...................................................... 54 Tabela 15: Caracteristicas do rolamento FAG 30210A,DIN ISO355 ...................................................... 55 Tabela 16:Momento no plano XOZ ........................................................................................................ 64 Tabela 17: Momento no plano YOX ....................................................................................................... 67 Tabela 18: Momento no plano YOZ........................................................................................................ 69 Tabela 19: Dimensões da chaveta do parafuso sem-fim ......................................................................... 73 Tabela 20:Dimensões da chaveta no escala 1 da roda coroa .................................................................. 74 Tabela 21:Dimensoes da chaveta no escalao 3 da roda-coroa ................................................................ 74 Tabela 22:Dimensões da chaveta no escalão 1 do veio de saida de accionamento ................................... 74 Tabela 23:Dimensões da chaveta no escalão 5 no veio de saida de accionamento ................................. 75 Tabela 24:Dimensões construtivas do corpo redutor e da tampa do redutor ......................................... 75 Tabela 25 :Acoplamento MUVP 28 comf.normas MN 2096-64 .............................................................. 79 Tabela 26: Embreagem conf.normas MH 13-58 ..................................................................................... 81 Tabela 27:Dimensoes da uniao de roda livre escolhida .......................................................................... 81

Lista de simbolos

angulo de pressao do perfil de referencia; angulo de elevacao da linha de filite; angulo de abracamemto; grau de recobrimento frontal; rendimento global de accionamento; rendimento mecanico da transmissao por parafuso sem-fim; rendimento mecanico na uniao elastica de cavilha; rendimento mecanico na uniao de compensacao com estrela de borracha; rendimento mecanico na uniao de roda livre; rendimento mecanico no par de rolamento; angulode rotacao dentro dos veios sob engrenagem;

diametro da circunferencia dentro dos casquilhos; coeficiente de seguranca; coeficiente de irregularidade de distribuicao da carga entre as duas cadeias paralelas; modulo de elasticidade de material; modulo de elasticidade reduzido; forca no ramo tenso da cadeia; forca no ramo frouxo da cadeia; forca axial; forca tangencial; forca radial; forca na uniao em consola de veio; forca de ruptura; momento de inercia da seccao do veio; coeficiente de troca de calor; coeficiente termico nos rolamentos; coeficiente de carga de calculo para tensoes de contacto; coeficiente de carga de calculo para tensoes de flexao; coeficiente de carga de dinamica; coeficiente de seguranca para o calculo da potencia; coeficiente de seguranca para o calculo da carga radial dos rolamentos; factor de escala; factor de rugosidade; coeficiente de efectivos de concentracaodas normais de flexao; coeficiente de efectivos de concentracaodas normais de torcao; coeficiente de concentracao da carga; tempo de vida do accionamento;

distancia entre ponto de aplicacao das reaccoes nos apoios no veio de parafuso sem-fim; distancia entre ponto de aplicacao das reaccoes nos apoios no veio da roda coroa; distancia entre pontos de aplicacao das reaccoes nos apoios no veio executivo; distancia do ponto de aplicacao da forca de uniao no veio de parafuso sem-fim; distancia do ponto de aplicacao da forca de uniao no veio da roda coroa; distancia do ponto de aplicacao da forca de uniao no veio executivo; tempo de vida de rolamento em horas; tempo de vida de rolamento em voltas; comprimento da borracha; comprimento da chaveta; momento flector para a seccao mais carregada do veio; momento torsor ; momento reduzido ; momento flector na seccao observada; potencia; carga radial; Passo da cadeia; contorno interno do corpo redutor que se situa perto das extremidades dos dentes da roda coroa; raio de arredondamento da extremidade da chaveta ; componente das reaccoes radiais nos apoios no eixo X; componente das reaccoes radiais nos apoios no eixo Y; componente das reaccoes radiais nos apoios no eixo Z; espessura na face interna do alonjamento de rolamento; forca no ramo tenso da cadeia; torque;

diametro da roda coroa; diametro interno da roda coroa; diametro maximo da roda coroa; diametro da cavilha; diametro do motor electrico; factor de calculo dos rolamentos; valor do chanfro; aceleracao de gravidade; altura da chaveta; profundidade de mergulho; profundidade minima de mergulho; comprimento dos escaloes dos veios; comprimento de calculo da chaveta; modulo dente na seccao axial do parafuso sem-fim; modulo dente na seccao normal do parafuso sem-fim; massa de veio; frequencia de rotacao; frequencia de rotacao da roda estrelada; frequência de rotação síncrona; frequência de rotação assíncrona ou de motor electrico; frequência critica; passo da rosca; coeficiente de diâmetro;

raios de curvatura dos chanfros; coeficiente de seguranca a fadiga; coeficiente de seguranca a flexao; coeficiente de seguranca atorcao; alturas de ressaltos; temperatura do oleo; temperatura do meio circundante; vida util do rolamento em horas; relacao de transnissao real; relacao de transnissao normalizado; relacao de transnissao geral; velocidade linear; velocidade da cadeia; velocidade de deslizamento; folga entre o contorno interno das paredes e os orgaos rodantes; distancia desde o fundo do corpo de redutor ate a superficie inferior das rodas; numero de cavilhas; numero de entradas da rosca de parafuso sem-fim; numero de dentes da roda coroa; Numero virtual dentes ;

Figura 1:Esquema cinemático

Legenda:

1.Motor eléctrico;

2.União de cavilhas;

3.Redutor de parafuso sem-fim com veio

vertical;

4.união de compensação;

5.Rodas estreladas motrizes com mecanismo

de segurança ( roda livre);

I.Veio de motor eléctrico

II.Veio de parafuso sem-fim;

III.Veio da roda coroa;

IV.Veio de saida de accionamento;

Figura 2 :Ciclograma de carregamento

1.1. Dados de partida

2. Introdução

Projecto Mecânico é uma disciplina curricular do curso de Engenharia Mecânica, da

Faculdade de Engenharia da Universidade Eduardo Mondlane,nos ramos de termotecnia e

construção mecânica. A disciplina é a triceira disciplina da serie da disciplina sobre construção

de maquinas, que inicia com Órgaos de Máquinas I e continua com Órgaos de Máquinas II.

O tema principal para a realização do Projecto Mecânico é a construção de

accionamentos de máquinas, que comportam redutores, caixas de velocidade, variadores,

transmissões por correia, transmissões por cadeia, transmissões por parafuso sem-fim,

engrenagens, uniões de veio, fundamentos e também órgãos de pulsação isoladas de

transportadores (cubos, rodas estreladas motrizes). Essas construções são feitas tanto em

conjuntos normalizados como em projectos de construção originais.

O Projecto Mecânico está constituído em duas partes complementares entre si, sendo um

relatório textual do projecto que contém : esquemas, figuras ilustrativas, gráficos, resultados de

cálculos manuais e computarizados, lista de simbolos, figuras e tabelas e a parte gráfica que

contém desenhos técnicos.

No fim da disciplina o estudante deve estar em condições de de trabalhar na indústria no área de

projecção de maquinas e investigação cientifica de trabalhos, na raccionalização e invenção.

3. Objectivos

3.1. Objectivos gerais

Constitui objectivo do Projecto Mecânico fazer com que os estudante no fim da disciplina

ganhe aptidões de projectar e compreender a sequência de projecção de varios accionamentos

de maquinas singulares e outros mecanismo, usado como base conhecimentos adquiridos de

várias disciplinas do currículo do curso.

Durante a projecção o estudante saiba seguir as recomendações gerais dos cálculos e instalação

dos órgãos,utilizar bibliografia tecnica e catalogos na elaboração de projectos com a finalidade

de se atingir um rendimento satisfatório e uma vida útil e longa dos accionamentos de maquinas.

Objectivos especificos.

Projectar um acionamento do transportar suspenso de cadeia ,conhecendo os seus parametros tais

como força tangencial,velocidade e numeros dentes da cadeia transportadora e as caracteristicas

tecnicas das mecanismo.

4.3. Cálculo de diametro da circunferência divisora da roda estrelada

4.4. Cálculo do numero de frequência de rotações

4.5. Escolha do motor eléctrico.

A escolha de motor eléctrico é feito segundo a potência desenvolvida no veio motor de

accionamento que se determina com base da relação na potência do veio motor da

maquina e com rendimento global do accionamento.

Obedecedo a seguinte condição na escolha do motor electrico

  • Potência do motor eléctrico especifica no catálogo ( tabela 8 do”Guia de Cálculo

Cinemático de Accionamento”);

  • Potência desenvolvida no veio motor de accionamento;
  • Rendimento global de accionamento;

O rendimento global sera determinado com base nos rendimentos mecânicos da transmissão de

parafuso sem-fim, uniões de veios, rolamentos de cada componente de accionamento.

Tabela 1-Rendimentos mecânicos de componentes de accionamento

Componentes de accionamento Simbolo Rendimento

Transmissão por parafuso sem fim 0, 80

União de cavilhas 0,99 2

União de compensação 0,

União de roda livre 0,9 8

Mancais de rolamento (1par) 0,99 2

Comprida a condição escolhemos 4 tipos de motores com os valores das frequências de rotação

sincrona do rotor normalmente utilizadas na indústria e frequência de rotação assincrona

em função de valor da potência dos motores escolhidos.

Tabela 2-Motores eléctricos pré-seleccionados

Variante Designação do motor

Potência

nominal-

Frequência de rotação(rpm)

Sincrona- Assincrona-

Relação de transmissao – redutor 45 22, 4 14 11, 2

Desvio da relação de transmissão (%) 0,89 0,45 6 ,4 2 , 23

Na analise dos resultados mostra-nos que dos quatros motores só três são viaveis sob ponto de

vista da relação de transmissão. Pois a variante 3 o seu valor de desvio da relação transmissão

supera o valor normalizado, também o seu preço é muito elevado.

Contudo a variante 4 tem a mesma desvantagem de ser caro e grandes dimensões.

Contudo a variante 1 implica usar um parafuso sem-fim de um entrada, o que pode diminuir

eficiência no engrenamento. Por isso avaliado o factor custo, desvios das relações de

transmissão e eficiência no engrenamento a melhor variante para este caso sera a variante 2.

Os parâmetros e caracteristicas do motor escolhidos são:

Para os cálculos tomaremos:

4.6. Cálculo de potência em cada veio do accionamento do motor eléctrico

Este cálculo faz-se considerado a potência real consumida e não do motor eléctrico.

4.6.1. Veio do motor eléctrico

4.6.2. Veio do parafuso sem-fim-entrada no redutor

4.6.3. Veio de saida do redutor-veio da roda coroa

4.6.4. Veio de saida de accionamento

4.7. Cálculo de frequência de rotação em cada veio de accionamento

4.7.1. Veio do motor eléctrico

4.7.2. Veio entrada no redutor- veio de parafuso sem-fim

4.7.3. Veio de saida do redutor-veio da roda coroa

4.7.4. Veio de orgao executivo

4.8. Cálculo do torque sobre os veios do accionamento

4.8.1. Veio do motor eléctrico

4.8.2. Veio motor de redutor-veio de parafuso sem-fim

4.8.3. Veio de saida de redutor-veio da roda coroa

4.8.4. Veio de saida de accionamento

Tabela 4:Resultados do cálculo cinemático do accionamento

Parametro

Veio Formula Valores

Potência-

Motor eléctrico

De parafuso sem-fim

Da roda coroa