Pre Projeto Guilhotina

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  • 7/25/2019 Pre Projeto Guilhotina

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    Introduo

    A guilhotina uma mquina ferramenta que possui a funo de fazer cortes em

    chapas metlicas, incluindo alumnio, ao, lato e cobre, de diversos tamanhos eespessuras. Ela muito utilizada em indstrias de metalurgia e em geral.

    E!istem diferentes tipos de guilhotinas no mercado, que podem ser de pequeno

    porte ou at de modelos de piso. "uanto ao seus sistema de acionamento, as guilhotinas

    para chapas metlicas podem ser hidrulicas, pneumticas, eltricas ou mec#nicas. A

    mquina a ser pro$etada neste presente trabalho ser uma guilhotina do tipo mec#nica.

    %m modelo similar ao que ser pro$etado pode ser visto na figura abai!o.

    &igura '( )uilhotina mec#nica.

    *ara entender o principio de funcionamento de uma guilhotina importante

    entender as partes que a comp+em. *rimeiramente ela acionada por um motor eltrico,

    este ento ligado a um ei!o do tipo virabrequim, atravs de correias, correntes ou

    engrenagens, de maneira que possa transmitir o m!imo de fora possvel a esse ei!o.

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    Esse ei!o possui bielas acopladas em que so fi!adas as laminas de corte das chapas. %m

    outro componente que e!iste nessa mquina, um pedal de acionamento que ao ser

    acionado acopla um disco de embreagem que fi!ado no ei!o virabrequim. Esse

    dispositivo permite que a mquina realize o trabalho de corte apenas quando acionado o

    pedal, e no de maneira contnua. E!istem duas l#minas de corte, em que uma fi!ada na

    biela, como foi dito anteriormente, que faz o movimento de corte em si, e a outra fi!ada

    na mesa de corte onde ser colocada a chapa a ser cortada.

    A figura abai!o mostra uma ilustrao com as partes mencionadas.

    &igura ( Esquema de )uilhotina.

    Estas ferramentas so utilizadas numa grande variedade de indstrias, tanto em

    oficinas de fabricao como em trabalhos e!ternos. Eles podem ser usados para cortar

    peas para autom-veis e na aeronutica, materiais de construo, ou componentes

    utilizados na fabricao e da indstria. uitos construtores usam algum tipo guilhotinade chapa metlica para cortar painis de metal para telhados, paredes ou condutores de

    aquecimento, ventilao e ar condicionado /01A23. Estes dispositivos tambm podem

    ser usados para perfurar, marcar ou for$ar uma srie de furos ou padr+es em folha de

    metal, em vez de cort4lo completamente.

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    Etapas do Projeto

    Fora de corteAs opera+es de corte de chapas de metal so obtidas atravs de foras de

    cisalhamento aplicadas na chapa pelos dois cantos da ferramenta criando tens+es internas

    que, ultrapassando o limite de resist5ncia ao cisalhamento do material, provocam a

    ruptura e finalmente a separao.

    6 corte realizado fundamentalmente em tr5s etapas(

    a3 7eformao plstica

    &igura 8( 2hapa sofrendo deformao plstica.

    b3 9eduo de rea

    &igura :( 2hapa sofrendo reduo de rea.

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    c3 &ratura

    &igura ;( 2hapa sofrendo ruptura e os passos do corte.

    6 esforo de corte obtido multiplicando4se a rea da seo a ser cortada pela

    resist5ncia ao cisalhamento do material. 2omo a rea da seo a ser cortada igual cis

    6nde &c = &ora de 2orte

    >cis= ?enso de cisalhamento do material /@gfmmB3

    Ac= Crea de corte /seco resistiva de corte3 = l.e

    l = comprimento de corte / mm3e = espessura de corte /mm3

    Esta f-rmula para um par de facas paralelas, porem iremos utilizar uma

    guilhotina com uma das facas inclinada. Deste equipamento observa4se nas tiras muito

    finas um fenmeno conhecido como efeito FhliceG em que a chapa tende a se enrolar.

    Esta construo necessita um curso um pouco maior devido ao desalinhamento sendo isto

    uma limitao, porm, diminui a fora de corte, o que uma vantagem, ento tem4se queequilibrar a fora de corte com a angulao da faa.

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    &igura H( )uilhotina com uma faca inclinada.

    6nde(

    Ac = Crea de cortee = Espessura da chapa

    I = Jnclinao da faca em graus

    &c = &ora d corte

    >cis= ?enso de cisalhamento da chapa

    Velocidade de Avano da lamina mvel

    2alculamos a velocidade de descida da lamina superior m-vel, para com essa

    velocidade descobrirmos a velocidade angular na biela manivela.

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    Clculo da biela manivela

    &igura K( 7etalhe da biela manivela.

    2alcula4se agora a biela manivela, para determinarmos o avano da lamina m-vel,

    ou se$a, saberemos o curso de corte. E com a velocidade linear da laminar, descobrirmos

    a velocidade angular da manivela, com as equa+es din#micas do mecanismo(

    &igura L( ecanismo biela manivela.

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    &igura M( Equa+es da velocidade do mecanismo.

    Nogo, com as equa+es do mecanismo, descobriremos a velocidade angular da

    biela para determinarmos futuramente o motor eltrico.

    Dimensionar eixo que liga a biela manivela ao volante

    7imensionaremos o ei!o pelo critrio de resist5ncia e pelo critrio de fadiga, o

    primeiro critrio ser usado para o ei!o suportar todas as cargas que sero aplicadas

    durante o processo de corte, e o critrio de fadiga ser usado devido as cargas variveis

    que o ei!o sofrer, pois o ei!o s- ir suportar as cargas de corte quando acionado,fazendo assim com que se$a esforos cclicos.

    Do dimensionamento dos elementos de mquinas e estruturas, como os ei!os e as

    vigas, vrios so os critrios que podem ser utilizados para o estabelecimento de suas

    dimens+es mnimas, compatveis com as propriedades mec#nicas dos materiais

    utilizados, obtidas nos ensaios em laborat-rio.

    ?ais critrios surgem quando se busca a resposta < seguinte questo bsica( 4

    quando ocorrer a runaO do material da pea carregadaP O/entendemos como FrunaG a

    deteriorao do material, por ruptura, por plastificao, por ser ultrapassado o limite de

    proporcionalidade, ou de escoamento etc, dependendo de seu uso3.

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    &igura 'Q( &-rmula do ei!o /critrio fadiga3

    &igura ''( &ormula do ei!o /critrio de resist5ncia3

    Dimensionamento da embreagem e do volante

    7imensionaremos a embreagem para o acoplamento entre o volante e o

    mecanismo biela manivela.

    &igura '( Jlustrao de uma embreagem.

    Agora dimensionaremos o volante para a reduo da velocidade do motor eltrico

    para a velocidade angular obtida nos clculos da manivela e para alcanar o torque

    necessrio para o corte da chapa.

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    &igura '8( 7etalhe do volante a ser dimensionado.

    7epois do volante dimensionado, faremos a seleo da correia que fara a

    transmisso de pot5ncia e velocidade do motor eltrico para o volante.

    Selecionar o motor eltrico

    Ap-s todas as partes forem dimensionadas, todas as velocidades e foras forem

    calculadas, selecionaremos o motor eltrico que mais se encai!a nas especifica+es

    encontradas.

    &igura ':( 7etalhe do motor eltrico na guilhotina.

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    &ontes (

    http(RRR.mecanicaindustrial.com.br:ML4o4que4sao4guilhotinas4para4chapas4

    metalicas

    http://www.mecanicaindustrial.com.br/498-o-que-sao-guilhotinas-para-chapas-metalicas/http://www.mecanicaindustrial.com.br/498-o-que-sao-guilhotinas-para-chapas-metalicas/http://www.mecanicaindustrial.com.br/498-o-que-sao-guilhotinas-para-chapas-metalicas/http://www.mecanicaindustrial.com.br/498-o-que-sao-guilhotinas-para-chapas-metalicas/