Prepara gli esami con i nostri Tutor Online prova gratis

DIMENSIONAMENTO DO PARAFUSOS - Trabalho Teorico/Pratico - Politecnico de Tomar, Esercitazioni e Esercizi di Meccanica Materiali E Costruzioni Macchine. Università di Ferrara

Meccanica Materiali E Costruzioni Macchine

Descrizione: DIMENSIONAMENTO DO PARAFUSOS - Trabalho Teorico/Pratico - Politecnico de Tomar
Mostro le pagine  1  -  2  di  17
La preview di questo documento finisce qui| Per favore o per leggere il documento completo o scaricarlo.
Informazioni sul documento
Caricato da: macaus
Visite: 1000+
Downloads : 0
Universita: Università di Ferrara
Indirizzo: Ingegneria
Data di caricamento: 30/04/2011
Incorpora questo documento nel tuo sito web:

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

1

Trabalho Teórico/Prático de Órgãos de Máquinas I

Dimensionamento do parafusos Ano lectivo 2010/2011

Docente: Teresa Morgado

14968 Mariano Causi

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

2

INDICE

1. Introdução………………………………………………………………………………….. 3

2. Introdução teorica…………………………………………………………………………. 3

3. Descrição da ligaç o…………………………………………………………………….... 6

4. Analise numerica……..……………………………………………………………………. 7

5. Simulação com Solidworks ……………………………………………………………... 10

6. Conclusão ……..………………………………………………………………………….. 15

7. Anexos .……..…………………………………………………………………………….. 16

8. Bibliografia……..…………………………………………………………………………. 18

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

3

1. Introdução

Neste trabalho considera-se uma ligação aparafusada e estuda-se a distribuição de tensões nessa

ligação atravès o Solidworks. A medidas das peças ligadas foram tomadas experimentalmente.

Depois, considerando-se os conhecimentos apprendidos, vou a estudiar a ligaçoes, para determinar

os parafusos e para verificar o funzionamento durante o exercicio. Será seguida nesta análise a

normativa UNI indicada na bibliografia.

2. Introdução teorica

Os parafusos são um elemento de fixação que engata os objetos. E’ muito utilzado por o baixo custo

e à facilidade de montagem e desmontagem.

Os vantagem são:

 Permitem montagens mais rápidas e de inspeção fácil;

 Permitem desmontagens para alteração e reparo;

 Economia de energia;

 Boa resposta à fadiga

Os desvantagens:

 Necessidade de pré-montagem

 Dificuldade para modificações

 Possibilidade de ocorrer desaperto durante o funzionamento do equipamento.

Descrição Geral dos Parafusos:

Figura 1: Parafusos Figura 2: medidas caractristicas

Diâmetro maior o diâmetro nominal d

Diâmetro medio dm

Diâmetro interior dr

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

4

Principais aplicações dos parafusos

As principais aplicações dos parafusos são:

 Parafusos de fixaçao em uniões desmontaveis

 Parafusos obturadores para tapar orificios

 Parafusos de transmissão de forces

 Parafusos de movimento para transformer movimentos rectilineos em rotativos e vice-versa.

Ligações aparafusadas

Uma ligação deve ser dimensionada para prevenir sete tipos de falhas:

 Flexão das peças ligadas

 Corte dos parafusos

 Rotura das peças ligadas

 Esmagamento das peças ou dos parafusos

 Corte da bainha

 Rasgão da bainha

Figura 3: Tipos de falhas

Neste trabalho cosidera-se o corte dos parafusos.

Falamos de parafusos ao corte quando tenemos uma força paralela ao plano de ligação.

Os condições para utilizaçao de parafusos ao corte sao:

 Ajustamento perfeito entre parafusos e furos

 Alinhamento perfeito dos furos

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

5

Hipotese por o calculo:

 Comportamento perfeitamente elástico de parafusos e placas.

 não pode-se transmitir a carga pelo atrito entre as placas em contato

Figura 4: Corte simples

Flex o das Peças Ligadas

Tenemos de considerar tambem a flexao porque està tensão induzida no parafusos (na espiga) das

ecentricidade. Por exemplo, quando os parafusos liga so duas placas, o momento flector pode der

obtido, com boa aproximação, moltiplicando a força aplicada versus um braço igual à soma das

duas meio-espessores das placas.

Corte do rebite

: tensão de corte media do parafuso

F: Força de corte em cada parafusos

: tensão de corte admissivel no parafuso

A : Area util do parafuso

Quando uma ligação deste tipo è sujecta a um carregamento centrado, a força de corte è igual em todos os

parafusos:

(com numero dos parafusos)

Igualmente a força de corte devido ao momento por cada parafusos è:

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

6

Entao a força resultante serà:

3. Descrição da ligaç o

A ligaçao è costituida por duas placas de aço. Cada placa tem dois furos onde serão colocados os

parafusos. A placa è descrita pela figura a seguir.

Figura 5: Disenho 2D e 3D feito com Solidworks, com medidas

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

7

4. Analise numerica

F : força risultante aplicada

F’: força de corte directo devido ao esforço de corte

F’’: força de corte devido ao momento

Mt : momento torsor

Considere que a força é dividida igualmente entre os parafusos F1 = F2

Determinação da força de corte aplicada em cada parafusos

= 11500 N

Calculo de distancia das centroide atè centro do furo do parafusos

=

+

= 11 mm

Calculo do momomento torsor pela ecentricidade na espiga. =

Calculo componentes das força ’’

’’

= 6272,72 N/m

A força resultante cada parafusos è:

F = = 13099 N

1. Verificação ao corte

Adopta-se um parafusos : M6 CLASSE 10.9 [AISI1010 HR] (Anexos 1 e 2), dado que o

diametro disponivel è de 7mm.

Calculo da tensão de cedência segundo o criterio de Von Mises.

Escolho uma classe 12.9 e tomo da tabela (em anexo 2) Sy.

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

8

Verifico se os parafusos suportao a força aplicada.

Ares= 20.1 mm 2

A ligaçao não està verificada.

Vou escolher o parafusos de diametro nominal maior.

M8 ( Ares = 36.6 mm 2 )

Calcula se a classe dos parafusos

Por classe 9.8 (anexo 2)

A ligação està verificada.

Entao as placas deve ser adaptada por ser equipada com parafusos M8 Classe 9.8

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

9

2. Verificaçao de falhas em rolamentos

a

Material utilizado por placas AISI 1015 CD, e por parafusos AISI 1010 HR.

t : espessura placa

Nesto caso, pela normativa, a placa nao è normalizada.

Verifico igualmente

da anexo 3)

Esto è verificado.

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

10

5. Simulação com Solidworks

SolidWorks è um ferramenta que permite de desenhar em 2D e 3D peça e depois permite de

fazer (com funçao de simulação) uma simulação de esforço na peça desenhada.

Em principio foi desenhado uma placas (a ligação è formada da duas placas igual), depois

foi assemblada a ligação, imponendo que placa inferior è incastrada e placa superior è

tracionada com uma força de 23 KN.

Foram imponido igualmente nos foros vinculo de ligação (parafusos).

O solidworks, na simulaçao com places adjacentes, devolve uma deformata errada,

considerando as placas soldadas.

Por reduci esto erro, foi impostada uma distancia minima de 0,001 mm entre placas.

Antes de fazer a simulaçao foi definido o material das Placas e dos parafusos, oseja AISI

1015 CD e 1010 HR.

Vou a mostrar resultados de analise.

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

11

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

12

Figura 6: Vistas geral de tensoes de Von Mises

Figura 7 pormenor de Von Mises nos parafusos (parte superior)

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

13

Figura 8: pormeor de Von Mises nos parafusos (parte inferior)

Na imagem a seguir podemos ver tensao maxima entre placas, nos parafusos

Figura 9: Tensao maxima

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

14

Figura 10: analise dislocamento

Figura 11: Deformaçao ligaçao

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

15

7. Conclusão

Fazer esto dimensionamento dos parafusos, foi uma experiancia muito utile para tomar

confidencia com esta cadeira, permitendo de analizar, em maniera critica alguns problemas

que pode tener durante o projecto.

Por o metodo de analise utilizado, não potendo utilizar parafusos M12 classe 12.9, è

necessario utilizar parafusos M8 classe 9.8.

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

16

7. ANEXOS

Anexo 1

Anexo 2

INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR Escola Superior de Tecnologia de Abrantes – E.S.T.A

Departamento de Engenharia Mecânica

17

Anexo 3

BIBLIOGRAFIA:

 BARAGETTI S., TERRANOVA A., PROGETTO E CALCOLO DI SISTEMI MECCANICI, HOEPLI

 BALLIO G., MAZZOLANI F.M., STRUTTURE IN ACCIAIO, HOEPLI

 CNR‐UNI 10011  UNI 3740

 SHIGLEY, PROGETTO E COSTRUZIONE DI MACCHINE, McGraw Hill

 SEBENTA DOCENTE, TERESA MORGADO

 SEBENTA DOCENTE, ROBERTO TOVO (Università di Ferrara – Italy)

Docsity non è ottimizzato per il browser che stai usando. Per una miglior fruizione usa Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox o Safari! Scarica Google Chrome