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Disciplina Elementos de Maquina Tema II. Elementos de fixação e união. Aula Pratica No. 1 Cálculo das uniões parafusadas.

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1 Disciplina Elementos de Maquina Tema II. Elementos de fixação e união. Aula Pratica No. 1 Cálculo das uniões parafusadas.

2 Junções por meio de parafusos Parafuso Porca Elementos para unir (partes) União desmontável

3 Ângulo do perfil da rosca: a = 60º. Diâmetro menor do parafuso ( do núcleo): d1 = d - 1,2268P. Diâmetro efetivo do parafuso ( médio): d2 = D2 = d - 0,6495P. Altura do filete do parafuso he = (d – d1)/2 Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso: f = 0,045P. Raio de arredondamento de raiz do filete do parafuso r re=0,14434P Diâmetro maior da porca: D = d + 2f Diâmetro menor da porca (furo): D1 = d - 1,0825P Altura do filete do porca hi = (D – D1)/2 Raio de arredondamento de raiz do filete do porca r ri=0,14434P Uniões parafusadas. Elementos principais

4 Projeto e avaliação de uniões parafusadas. Principais expressões e considerações para o cálculo das uniões pré- carregadas. Cálculo de resistência. [σ t ] Recomenda-se: [ σ t ] = (0.25 a 0.5) σ y Onde o coeficiente de segurança (n) estará entre 2 e 4. σy =σy = Dimensionamento

5 Momento de aperte. V Valor da força da Pre-carga Ψ Angulo de elevação da rosca ρ Angulo de fricção d 2 Diâmetro efetivo do parafuso ( médio) f Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso S 2 Distancia entre faces Dc Diâmetro do furo

6 EJEMPLO Na figura se mostra a união da tampa de um recipiente que se empregará para armazenar um fluido pouco viscoso e tóxico. Desejam-se utilizar parafusos M10. Determine: a) Quantidade de parafusos necessários. b) Classe dos parafusos. Outros Dados: Flange

7 Solução: a) Quantidade de parafusos necessários. Z = Múltiplos de 4 ou 6 Z = 12, 16 e 18 Seleciona-se Z =16 (Fluido tóxico)

8 b) Cálculo de resistência (Fluido Tóxico) = γ P (Pre-carga residual) Coeficiente de aderência. = 1.2 a 1.5 Se a carga for constante. = 1.5 a 1.8 Se a carga for variável. P 0 = Força máxima no parafuso V´ = Pre-carga residual

9 D 1 =150mm Seleciona-se a Classe 5,8 Onde

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11 Prob No. 1 1) Selecione os parafusos necessários para a fixação da tampa (direita). Conhecem-se os seguintes dados: - Pa = 410,6 Kgf - 4 parafusos classe 3,6, y = 200 MPa -A carga é constante. -A montagem se realiza sim controle da pré-carga. -Fator de segurança n = 3.

12 1- Determina-se a carga externa P que atua sobre o parafuso mais carregado. 2- Determina-se o valor da pretensão residual. Não atuam cargas transversais. = 1,2 Recomendações. 3- Determina-se a carga total que atua sobre o parafuso mais carregado.

13 4- Determina-se o diâmetro: P o = 2257,2 N

14 d 1 7,48 mm M10, d 1 = 8,16 (Tabela de roscas)

15 Prob No. 2 Na figura se mostra um dos suportes de uma árvore do transportador de carga de um armazém. O suporte se fixa à base mediante três parafusos M10x1.25 que se alojam com folga. Determine a classe dos parafusos se: 0 P 3000 N Considere: - Coeficiente de segurança n = 2,85 - Coeficiente de aderência = 1,5 - Coeficiente de atrito aço – aço f = 0,15. - d 1 = 8,647 mm

16 Solução: Redução das cargas externas em sistemas forças-pares aplicadas no centro geométrico da união, para cada plano de referência: Posição do centro geométrico no eixo Y: Define-se como referência a posição dos parafusos 1 e 3 (Plano Z-Y):

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18 1.- Cálculo de resistência. Pré-carga residual i =1 (pares de superfícies das peças em contato) f = 0.15 (coeficiente de atrito)

19 Análise por plano: Plano X-Z

20 Plano Y-Z

21 Plano X-Y

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24 Mais carregado

25 Para o parafuso mais carregado

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