Mecanica atps

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FACULDADE ANHANGUERA DE TAUBATÉ
Curso de Engenharia de Produção Mecânica

Mecânica Geral

3A – 2 ° Semestre de 2011

ATPS

Taubaté
23/11/11
ETAPA 3

Aula-tema: Equilíbrio de Corpos Rígidos.

Esta atividade é importante para que você desenvolva a aplicação dos conceitos de força e momento, aplicando esses conceitos para solucionar problemas de equilíbrio de corpos rígidos, cujaforça resultante do sistema de forças estudado é nula e o momento resultante desse sistema também é nulo.
Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1
Leia e estude no capítulo 5 do PLT os tópicos “5.1 Condições de Equilíbrio para um Corpo Rígido”, “5.2 Diagrama de Corpo Livre” e “5.3 Equações de Equilíbrio”.
Discuta e resolva os exemplos 5.1, 5.3, 5.4, 5.6, 5.7,5.9 e 5.10.

Passo 2
Leia as informações abaixo:
A operação de equipamentos para movimentação de cargas requer treinamento, precisão e prudência do operador, porque o risco de acidente está sempre presente. Para auxiliar o operador na prevenção de acidentes por tombamento do guindaste em projeto, mostrado na figura que segue, o painel da cabina está equipado com instrumentos que mostram onivelamento do veículo em relação ao solo para mantê-lo nivelado durante as operações, indicam a força peso da carga içada e, também o ângulo “θ” da posição da lança.
A cabina também deve ser equipada com uma tabela que aponta ao operador, o ângulo “θ” mínimo que pode ser aplicado à lança da máquina, de acordo com a carga içada e o contrapeso ideal colocado no ponto G3, para que não ocorratombamento da máquina.
Os dados de projeto fornecidos pela equipe de engenheiros são:
Peso da máquina sem contrapeso - 100 kN (Centro de Gravidade G1)
Peso da Lança - 25 kN (Centro de Gravidade G2)
Peso de cada contrapeso - 5 Kn (Centro de Gravidade inicial G3)
Número total de contrapesos - Três
Centro de gravidade do módulo quadrado das esteiras - Eixo de giro do guindaste
Posição sequencial demontagens dos contrapesos – a1 = 0,9 m; a2 = 1,1 m e a3 = 1,3 m
Capacidade máxima de carga do guindaste 15 kN - Limitada pelo cabo de aço
Ângulo mínimo atingido pela lança sem carga 10º - Limitado por batentes.

Figura 3 - Guindaste

Passo 3
Desenvolva, calcule e construa, para o guindaste do projeto em questão, a tabela que fornece o valor mínimo do ângulo “θ”, em graus, para as cargasvariando em intervalos de 1 kN,conforme modelo na sequência, considerando-se um coeficiente de segurança de 20% sobre o ângulo mínimo teórico calculado.
Segue abaixo uma sugestão de modelo da tabela:

Passo 4
Faça uma crítica ao coeficiente de segurança adotado pela engenharia do Produto. Seria ele realmente suficientemente seguro para evitar acidentes, durante a operação do guindaste?
Opine eembase suas razões.

CÁLCULO DE MOMENTO – SEM CONTRA PESO
COSө = 292500+0,9P25P+250000
CÁLCULO DE MOMENTO – COM 1 CONTRA PESO
COSө = 316500+0,9P25P+250000
CÁLCULO DE MOMENTO – COM 2 CONTRA PESOS
COSө = 341500+0,9P25P+250000
CÁLCULO DE MOMENTO – COM 3 CONTRA PESOS
COSө = 367500+0,9P25P+250000

TABELA DE CARGAS
PESO DA | ÂNGULO "ө" MÍN. | ÂNGULO "ө" MÍN. | ÂNGULO "ө"MÍN. | ÂNGULO "ө" MÍN.
CARGA [kN] SEM CONTRAPESO UM CONTRAPESO DOIS CONTRAPESO TRÊS CONTRAPESOS

1 | - | - | - | - |
2 | 13,42 | - | - | - |
3 | 29,67| 13,01 | - | - |
4 | 38,66 | 28,63 | - | - |
5 | 45,15 | 37,36 | 27,22 | - |
6 | 50,23 | 43,70...
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