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Problema 2 Sistema haste-balancim- válvula. Nas condições de rotação do Problema 1, o sistema haste- balancim-válvula se encontra na posição de admissão.

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1 Problema 2 Sistema haste-balancim- válvula

2 Nas condições de rotação do Problema 1, o sistema haste- balancim-válvula se encontra na posição de admissão indicada na figura. As dimensões estão indicadas. O módulo de elasticidade do aço é de 200 GPa. Enunciado

3 Dados Haste: oMassa de 0,110 kg; oÁrea da seção de 8,0E-5 m2; ov B =2,6 m/s o(a B ) y =1040 m/s 2 Balancim: oMassa de 0,055 kg; oRaio de giração de 0,019 m; Válvula (2): oMassa de 0,075 kg (cada); oDiâmetro da admissão 0,026 m (cada); oDiâmetro na base de 0,005 m; oConstante de mola de 12,4 kN/m; oPré-deformação da mola de 0,0042 m; oPressão de admissão de 9, Pa;

4 Análise cinemática Hipóteses –As velocidades v B e v C são verticais –Desprezar a inércia do balancim para efeito dos esforços internos

5 Análise cinemática Velocidades –Balancim –Válvula

6 Análise cinemática Aceleração –Balancim –Válvula

7 Equação do movimento: haste

8 Equação do movimento: válvula

9 Equação do movimento: balancim

10 Reações Substituindo os valores

11 Diagramas de esforços internos + +

12 Análise de tensão normal: propriedades geométricas Momento de inércia Módulo de resistência

13 Análise de tensão normal: perfil em O Perfil de tensão normal y x eixo neutro 6 mm 53 MPa

14 Análise de tensão de cisalhamento: momentos estáticos Momento estático da figura hachurada

15 Análise de tensão de cisalhamento: perfil Perfil de tensão de cisalhamento

16 Análise do estado de tensão na seção crítica Ponto na periferia da seção Círculo de Mohr y eixo neutro 6 mm x 53 MPa (MPa) 26,5 -53 Estado uniaxial -26,5 26,5

17 Análise do estado de tensão na seção crítica Ponto sobre o eixo neutro Círculo de Mohr x y eixo neutro 6 mm 9,4 MPa y x xy yx (MPa) -9,4 Estado de cisalhamento puro 0 9,4

18 Análise do estado de tensão na seção crítica Ponto intermediário Círculo de Mohr 26,5 MPa 7 MPa x y eixo neutro 6 mm 3 mm (MPa) 27,4 -40,7 Estado de cisalhamento puro 0 14,1 40,7 (-26.5,-7) -13,3


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