Rendimento de máquinas

Páginas: 7 (1551 palavras) Publicado: 1 de outubro de 2012
2 – Trabalho e Potência


Neste capítulo discutiremos conceitos relativos a trabalho e potência. Discutiremos ainda os efeitos do atrito e as perdas de potência causadas por ele. Definiremos rendimento mecânico e mostraremos sua influência nos projetos simples de mecânica de máquinas.


2.1 - Trabalho, Torque e Potência


2.1.1 Trabalho e Potência

Os próximos conceitos de mecânicaque veremos serão os de trabalho de uma força e potência.

O trabalho de uma força numa trajetória retilínea é expresso pelo produto escalar da força F [N] pelo deslocamento d [m], ou

[pic] (2.1)

a unidade de trabalho no SI é o joule [J]. Nesta expressão, os vetores F e d devem ter mesma direção e sentido.


A próxima figura ilustra o conceito de trabalho de uma força nomovimento retilíneo

[pic]

Para o bloco, a forma matemática mais simples de escrever a equação 5.1 é

[pic] (2.2)

onde ( é o ângulo entre a força F e o deslocamento d.

A potência numa trajetória retilínea é a razão entre trabalho [pic] realizado e o tempo gasto (t) e é dada por

[pic] (2.3)

a unidade do SI para potência é o watt [W].

Exercício 01: O bateestaca eleva o batente de 2 toneladas a uma altura 10 m. Calcule o trabalho realizado pela força peso e a potência absorvida do motor (despreze as perdas por atrito) se o percurso de elevação foi feito em 20 s.
[pic]
5.1.2 - Torque e Potência


Há uma grandeza física que está ligada aos esforços encontrados no movimento de rotação. Vejamos a próxima figura


[pic]Podemos notar o efeito da força (punho do mecânico) sobre a barra, provocando a rotação do parafuso de aperto. Da experiência, sabemos também que quanto maior à distância d mais facilmente produziremos rotação no parafuso ligado a barra (efeito de alavanca – ou de multiplicação de forças).

O efeito da alavanca é chamado em mecânica de momento de uma força ou simplesmente torque e é definidopelo produto vetorial apresentado a seguir


[pic] (2.4)

desde que F e d, sejam perpendiculares. No SI a unidade usada para medir momento de uma força é o N.m.
Caso o ângulo entre os vetores força F e distância d seja não perpendicular, podemos usar a formulação geral para o calculo do torque expressa por

[pic] (2.5)

onde ( é o ângulo entre estes dois vetores.Para sabermos qual é a direção do vetor M, devemos nos lembrar de que ele será perpendicular tanto a F quanto a d. O sentido de M será facilmente descoberto usando a tradicional regra da mão direita.




Exercício 2: Calcule o Momento Torçor Mt da manivela abaixo em kgfcm.




Exercício 3: O sarrilho abaixo é usado para elevação de cargas. Se o momento resistente da carga é de 10 kgf.m e ocomprimento do braço da alavanca é de 80 cm. Calcule a força a ser imposta ao braço da alavanca (SI).
[pic]


Exercício 4: Empregando-se uma alavanca com r1=60cm e uma força tangencial ft1=200N, provoca-se uma tensão de torção na barra do eixo D=19mm. Qual será o valor de ft2 que equilibrará a ação de ft1, sabendo que r2=20cm?


Exercício 5: Calcule a força tangencial que cada pino doacoplamento rígido deve suportar, sabendo que o diâmetro do círculo de pinos é de 20 cm e que o conjugado (torque) produzido pelo motor elétrico é de 80 N.m.


[pic]



Exercício 6: Calcular a força de corte Q no alicate da figura abaixo. (Lembre-se que no
equilíbrio: [pic] e [pic])


No movimento circular, a formulação para o trabalho é dada pelo produto do momento de torção ou torque(Mt) com o ângulo de giro ou rotação ((), ou

[pic] (2.6)

onde o momento de torção é o produto da força tangencial pelo raio da rotação, ou

[pic] (2.7)

A potência no movimento circular será




[pic] (2.8)


Exercício 07: Suponha que o motor elétrico do exercício 05 proporcione uma rotação constante no eixo de 1800 rpm durante o acionamento....
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • cALCULO DE RENDIMENTO DE MAQUINAS
  • Rendimento de Máquinas Térmicas_Física II_Eng. Civil
  • O Rendimento
  • Rendimento
  • Rendimento
  • Rendimentos
  • Rendimento
  • rendimento

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!