A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

VOLANTES DE INERCIA - PROJETO Um volante é um dispositivo de armazenamento de energia. Ele absorve e armazena energia cinética quando acelerado e retorna.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "VOLANTES DE INERCIA - PROJETO Um volante é um dispositivo de armazenamento de energia. Ele absorve e armazena energia cinética quando acelerado e retorna."— Transcrição da apresentação:

1 VOLANTES DE INERCIA - PROJETO Um volante é um dispositivo de armazenamento de energia. Ele absorve e armazena energia cinética quando acelerado e retorna energia ao sistema quando necessário, ocasionando redução em sua velocidade de rotação. Os volantes são usados para suavizar as variações na velocidade de um eixo causadas pela variação de torque.

2 VOLANTES DE INERCIA - PROJETO São aplicados a máquinas como compressores, motores de combustão, prensas, punções, esmagadores, etc.

3 VOLANTES DE INERCIA - PROJETO

4 A energia cinética em um sistema em rotação é dada por: I m é o momento de inércia da massa girante; t é a espessura do disco. VOLANTES DE INERCIA - PROJETO

5 Existem dois estágios para o projeto de um volante: Primeiro deve-se encontrar a quantidade de energia requerida para o grau desejado de suavidade e determinar o I m necessário para absorver a energia. A seguir, a geometria do volante deve ser definida de forma a prover o momento de inércia de massa em um tamanho razoável, e ser segura contra falhas nas velocidades de projeto. VOLANTES DE INERCIA - PROJETO

6 Variação de Energia em um Sistema em Rotação: mas: então: VOLANTES DE INERCIA - PROJETO

7 Variação de Energia em um Sistema em Rotação: O lado esquerdo da equação representa a mudança na energia cinética entre a velocidade de rotação mínima e máxima do eixo. O lado direito da equação é a mudança na energia cinética armazenada no volante. VOLANTES DE INERCIA - PROJETO

8 Para se determinar o tamanho do volante necessário para absorver a energia com uma mudança aceitável na velocidade: O coeficiente de flutuação de velocidade é dado por: VOLANTES DE INERCIA - PROJETO

9

10 A medida que um volante gira, a força centrífuga age sobre sua massa distribuída no sentido de apartá-la. Essas forças são similares à aquelas causadas pela pressão interna em um cilindro. As tensões tangencial e radial de um volante sólido, em função do raio, são: VOLANTES DE INERCIA - PROJETO usar r = r i (diâmetro do eixo)

11 Um coeficiente de segurança contra excesso de velocidade pode ser determinado através da relação: Sendo a velocidade de escoamento determinada pela relação: VOLANTES DE INERCIA - PROJETO

12

13 CHAVETAS As chavetas são padronizadas pelo tamanho e pela forma em vários estilos: Chavetas paralelas: são as mais usadas. As padronizações da ANSI e ISO definem suas dimensões. Chavetas cônicas: tem a mesma relação de dimensão das paralelas e sua conicidade é padronizada em 1/8 in/ft.

14 CHAVETAS

15 Chavetas Woodruff (meia-lua): são usadas em eixos menores. São auto alinhantes, portanto são preferidas para eixos afunilados.

16 CHAVETAS

17 As chavetas falham por cisalhamento ou por esmagamento. Onde A shear é o produto do comprimento pela largura da chaveta e A bearing é a área de contato entre a lateral da chaveta e o eixo ou entre a chaveta e o cubo. Se o torque for constante, o coeficiente de segurança é calculado pelo quociente entre a tensão de cisalhamento atuante na chaveta e a tensão de escoamento do material.

18 CHAVETAS Se o torque for variável no tempo, o enfoque será calcular as tesões média e alternada de Von Mises e utilizar um DMG para calcular o coeficiente de segurança.

19 CHAVETAS Os materiais comumente utilizados para chavetas são os aços de baixo carbono. Se o ambiente for corrosivo, deve ser utilizado um material resistente à corrosão. Como a largura e a profundidade das chavetas são padronizados em função do diâmetro do eixo, fica somente o comprimento da chaveta como variável de cálculo.

20 ESTRIAS São utilizadas quando é preciso transmitir mais torque do que pode ser passado pelas chavetas.

21 ESTRIAS

22

23 As estrias podem apresentar seção transversal retangular ou de involuta. As estrias de envoluta tem um ângulo de pressão de 30º e metade da profundidade de um dente de engrenagem padrão. O tamanho do dente é definido pela metade do passo diametral. O passo diametral é padronizado em 2,5, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 32, 40 e 48.

24 ESTRIAS A SAE e a ANSI padronizam os eixos estriados, sendo que, segundo a SAE, durante a transmissão do movimento 25% dos dentes estão em contato. De forma geral, o comprimento da parte estriada pode ser estimado através da equação:

25 ESTRIAS A área submetida a cisalhamento é: A tensão de cisalhamento na estria é calculada por:

26 ESTRIAS Se o carregamento for de torção pura e estática, a tensão de cisalhamento é comparada ao limite de escoamento do material dividido por um coeficiente de segurança. Se as cargas forem variadas ou se não houver flexão, as tensões aplicadas devem ser convertidas em tensões de Von Misses e comparadas ao critério de Goodman.

27 AJUSTE DE INTERFERÊNCIA Um outro meio de acoplamento de um cubo a um eixo é utilizar o ajuste por interferência. r i é o raio interno do eixo, caso este seja vazado!

28 Pressão criada pela interferência: Torque que pode ser transmitido: AJUSTE DE INTERFERÊNCIA Estes valores são calculados sempre no contato entre eixo e cubo!

29 Tensões tangencial e radial no eixo: Tensões tangencial e radial no cubo: AJUSTE DE INTERFERÊNCIA

30 ACOPLAMENTOS São elementos utilizados para interligação de eixos, tendo as seguintes funções: Ligar eixos de mecanismos diferentes; Permitir a sua separação para manutenção; Ligar peças de eixos (que pelo seu comprimento não seja viável ou vantajosa a utilização de eixos inteiriços); Minimizar as vibrações e choques transmitidas ao eixo movido ou motor;

31 ACOPLAMENTOS Compensar desalinhamentos dos eixos ou introduzir flexibilidade mecânica. Os acoplamentos podem ser divididos em duas categorias gerais: os rígidos e os flexíveis.

32 ACOPLAMENTOS Acoplamentos rígidos: nenhum desalinhamento é permitido entre os eixos. São utilizados quando se necessita precisão e fidelidade de transmissão é requerida. São exemplos de aplicação: máquinas automatizadas e servomecanismos.

33 ACOPLAMENTOS Os acoplamentos flexíveis permitem algum desalinhamento. Os desalinhamentos possíveis são: axial, angular, paralelo e torcional. Estes desalinhamentos podem surgir isolados ou combinados.

34 ACOPLAMENTOS

35

36 Acoplamento engrenagem: Acoplamento mandíbula: Acoplamento estrias: Acoplamento espiral:

37 ACOPLAMENTOS Acoplamento sanfonado: Acoplamento disco flexível: Acoplamento schmidt: Acoplamento rzeppa:

38 ACOPLAMENTOS Acoplamento hooke (junta universal): Acoplamento rígido:


Carregar ppt "VOLANTES DE INERCIA - PROJETO Um volante é um dispositivo de armazenamento de energia. Ele absorve e armazena energia cinética quando acelerado e retorna."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google