Ensaio de torção

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Ensaio de torção

A U L A
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Diz o ditado popular: “É de pequenino que se torce o pepino!” E quanto aos metais e outros materiais tão usados no nosso dia-a-dia: o que dizer sobre seu comportamento quando submetidos ao esforço de torção?

Este é um assunto que interessa muito mais do que pode parecer à primeira vista, porque vivemos rodeados por situaçõesem que os esforços de torção estão presentes.

Já lhe aconteceu de estar apertando um parafuso e, de repente, ficar com dois pedaços de parafuso nas mãos? O esforço de torção é o responsável por estragos como esse.

E o que dizer de um virabrequim de automóvel, dos eixos de máquinas, polias, molas helicoidais e brocas? Em todos estes produtos, o maior esforço mecânico é o de torção, ou seja,quando esses produtos quebram é porque não resistiram ao esforço de torção.

A torção é diferente da compressão, da tração e do cisalhamento porque nestes casos o esforço é aplicado no sentido longitudinal ou transversal, e na torção o esforço é aplicado no sentido de rotação.

O ensaio de torção é de execução relativamente simples, porém para obter as propriedades do material ensaiadosão necessários cálculos matemáticos complexos.

Como na torção uma parte do material está sendo tracionada e outra parte comprimida, em casos de rotina podemos usar os dados do ensaio de tração para prever como o material ensaiado se comportará quando sujeito a torção.

Estudando os assuntos desta aula, você ficará sabendo que tipo de força provoca a torção, o que é momento torsor e qual asua importância, e que tipo de deformação ocorre nos corpos sujeitos a esforços de torção. Conhecerá as especificações dos corpos de prova para este ensaio e as fraturas típicas resultantes do ensaio.










Introdução













































Nossa aulaRotação e torção




Pense num corpo cilíndrico, preso por uma de suas extremidades, como na ilustração ao lado.








Imagine que este corpo passe a sofrer a ação de uma força no sentido de rotação, aplicada na extremidade solta do corpo.





O corpo tenderá a girar no sentido da força e,como a outra extremidade está engastada, ele sofrerá uma torção sobre seu próprio eixo. Se um certo limite de torção for ultrapassado, o corpo se romperá.

Você está curioso para saber por que este esforço é importante? Quem sabe uma situação concreta o ajude a visualizar melhor. O eixo de transmissão dos caminhões é um ótimo exemplo para ilustrar como atua este esforço.

Uma ponta do eixo estáligada à roda, por meio do diferencial traseiro. A outra ponta está ligada ao motor, por intermédio da caixa de câmbio.













O motor transmite uma força de rotação a uma extremidade do eixo. Na outra extremidade, as rodas oferecem
resistência ao movimento.

Como a força que o motor transmite é maior que a força resistente da roda, o eixo tende a girar e, por conseqüência, amovi- mentar a roda.

Esse esforço provoca uma deformação elástica no eixo, como mostra a ilustração ao lado.

Analise com atenção o desenho anterior e observe que:


• D é o diâmetro do eixo e L, seu comprimento;
• a letra grega minúscula j (fi) é o ângulo de deformação longitudinal;
• a letra grega minúscula q (teta) é o ângulo de torção, medido na seção transversal do eixo;
• nolugar da força de rotação, aparece um elemento novo: Mt, que representa o momento torsor.

Veja a seguir o que é momento torsor e como ele age nos esforços de torção.



Momento torsor

Não existe coisa mais chata que um pneu furar na hora errada. E os pneus sempre furam em hora errada! Se já lhe aconteceu de ter de trocar um pneu com uma chave de boca de braço curto, você é capaz de...
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