MEMORIAL DE CÁLCULO - ESTEIRARIO CLARO

2016

RENÃ MARQUES DE PAULA RA: 2011168DAVI CAMPOS RA: 2011298

Rio Claro, 12 de maio de 2016.

1FACULDADE CLARETIANO RIO CLARO

ENGENHARIA MECÂNICA

PROBLEMA

A esteira abaixo está sendo projetada para transportar 2 toneladas de material.Elaborar um memorial de cálculo para:- Escolher um motor elétrico para aciona-la, sabendo que a velocidade de trabalho da esteira deverá ser de 8 metros/min para que a mesma proporcione a produção (vazão) desejada. No Eixo do Rolo Motriz está acoplado um redutor de 1:20, o qual transmiti o torque para a esteira se movimentar com a carga.- Fazer uma simulação em FEA, utilizando o software Autodesk Mechanical Simulation, para verificar se o eixo de acionamento do Rolo Motriz irá suportar o torque necessário para movimentar a esteira. O Eixo e fabricado em aço SAE 4340 (σe = 1400 MPa e σr = 1560 Mpa).

Esteira montada com o Redutor:

Esteira

Analisar o eixo do Rolo Motriz

Redutor 1:20

2 toneladas

Rolo Motriz – diâmetro total250 mm

F = 200kgf

Vt = 8m/min

2FACULDADE CLARETIANO RIO CLARO

ENGENHARIA MECÂNICA

DESENVOLVIMENTO

Dados:Vt=8m /minØrolo=250mmF=200 kgfRedutor=1:20

Esteira

3FACULDADE CLARETIANO RIO CLARO

ENGENHARIA MECÂNICA

1) Toque no Eixo

Mt=F∗r→Mt=200∗0,2502

→Mt=250 kgf .m

2) Rotação no Eixo

Vt=π∗d (mm )∗N100

→8= π∗250∗N1000

→N=10,2 rpm

3) Potência no Eixo

Mt=716,2∗PN

→P=Mt∗N716,2

→P=250∗10,2716,2

→P=3,55 cv

4) Dimensionamento Motor 10,2∗20=204 rpm25020

=12,5 kgf .m

Prova

P=12,5∗204716,2

→P=3,55cv

Pfinal=3,550,85

→P=4,18 cv ≅ 5cv

Adotado Inclusão de Correia (i = 2,5)devido a rotação do motor ser muito baixaAdotado Inclusão de Inversor de Frequência para que a partida seja suave.

N=204∗2,5→N=510 rpm

AdotadoMotorde5 cve 510rpm

Prova Potência5∗0,95∗0,985=4,68>4,18→ok

Esteira

4FACULDADE CLARETIANO RIO CLARO

ENGENHARIA MECÂNICA

5) Dimensionamento do Eixo

4340 Temperado/Revenido

FS = 4,2VonMisses = 333,32

Esteira

5FACULDADE CLARETIANO RIO CLARO

ENGENHARIA MECÂNICA

Ø do eixo

Mt=250 kgf .m→250 000 kgf .mm

σe=1400MPa→1400N /mm ²→140 k /m²

τ=0,6∗σeFS

→τ=0,6∗1404,2

→τ=20

τ=MtWt→Wt=Mt

τ→Wt=250000

20→Wt=12500

Wt= π∗d3

16→d= 3√ 16∗Wt

π→d=3√ 16∗12500

π→d=40mm

Esteira

6FACULDADE CLARETIANO RIO CLARO

ENGENHARIA MECÂNICA

4130 Temperado/Revenido

FS = 2,7VonMisses = 333,32

Conclusão: O FS segurança 2,7 atende a necessidade, pois o eixo não está sob regime de esforço crítico. Ou seja, o material adotado será 4130 Temperado/Revenido.

Esteira

7FACULDADE CLARETIANO RIO CLARO

ENGENHARIA MECÂNICA

Ø do eixo

Mt=250 kgf .m→250 000 kgf .mm

σe=1400MPa→1400N /mm ²→140 kgf /m ²

τ=0,6∗σeFS

→τ=0,6∗1402,7

→τ=31,1

τ=MtWt→W t=Mt

τ→Wt=250000

31,1→Wt=8038,6

Wt= π∗d3

16→d= 3√ 16∗Wt

π→d= 3√ 16∗8038,6

π→d=34,5mm

Conclusão:

Adotado o material: 4130 Temperado/Revenido por seu Ø ser menor, tornando o material mais acessível financeiramente.

Esteira