Calcule a força de cisalhamento para cortar

marcos sueko — Sun, 30 Jun 2013 16:08:38 +0000

Uma máquina possui dois cabeçotes cujos mesmos é um bloco de alumínio que pesam em média 100g. Um desses cabeçotes fica preso na ponta de um eixo na vertical e o mesmo suspenso, eixo de 20 mm diâmetro 200 mm de comprimento e pesa 1kilo. Este eixo cilíndrico ele é transpassado por uma mola que é limitada por uma bucha que também envolve o eixo e mantém a mola na compressão mínima de 1 mm. Assim o eixo fica erguido e apoiado na outra extremidade por uma alavanca na horizontal. A mesma alavanca que o operador vai pressionar para descer o cabeçote e cortar o material logo após soltar à alavanca a mesma volta a subir junto com o caceçote por uma energia cinética \\\”x\\\” dado em joule devolvido pela mola.
Outro cabeçote é o fixo, que fica preso na maquina na parte inferior alinhado simetricamente na vertical com o cabeçote superior, aonde temos uma roda cortadeira de aço temperado que gira livremente na parte inferior.
Como ocorre o corte, liga-se o motor da máquina que gira um eixo do cabeçote fixo inferior onde fica presa a roda de corte que gira a 180rpm. Depois o operador fixa o cabeçote móvel com alavanca vencendo a mola e prensa em cima do cabeçote fixo então temos uma roda cortadeira girando em baixo e transmitindo movimento na mesma velocidade no rolamento do cabeçote superior. Temos duas rodas uma no sentido horário e outro anti-horário sobre pressão. Depois essas duas rodinhas são envolvida por uma junta de 4mm de espessura para fazer o corte da junta, os elemento em rotação também transmite rotação ao material que vai ser cortado, porque o mesmo está apoiado por um prato que fica livre e recebe também o movimento das rodinhas.

Obs: fazer pressão no corte, apenas considerar o deslocamento de 4mm que é o momento de força para cortar o material.

Obs: a mola é comprimida em 15mm até encostar no material junta, que vai ser cortado, é o ponto de referencia, depois disso faz-se uma força braçal a mais numa descida de 4mm espessura da junta e realiza o corte.Esta força a mais pode ser considerar a força contraria que a mola faz.

Obs: a junta dado pelo fabricante, tem uma resistência a pressão ou modulo de ruptura de 110 bar é a resistência máxima da junta.

Obs: a roda cortadeira tem 38 de diâmetro, fio de 5 mm de profundidade de corte e espessura de 0,5 mm. Material aço temperado.

Obs a roda de apoio do cabeçote superior dado no problema acima tem 28mm de diâmetro.

Obs: a velocidade é constante e corta o material em circulo e sobre pressão, os três ficam em movimento, ferramenta de corte e material.

Obs: a mola tem 46 de comprimento, 3mm de sessão (arame), diametro médio da mola é de 36mm, externo 39mm. A mola é de aço 1080 seu modulo de elasticidade é de 8080kg/fmm² modulo de torção.

Obs: motor tem uma redução de 1800rpm para 180rpm, eixo do motor 9mm distancia do motor até a roda cortadeia é de 250mm, o motor tem 4 polos e é monofasico com capacitor de 25.

Responder:

*Quanto de força é necessário fazer na alavanca para vencer a mola até o final do corte?Calcule o momento de uma força.

*Qual a energia da mola dado em joule que faz a alavanca sempre subir novamente, após ser solta pelo operador (sem força braçal para descer).

*Qual é a força gerada em “kN” quando se faz pressão na vertical junto com movimento de rotação nessa mesma junta (cisalhamento do material). Considerando o torque do motor a potencia dele, distancia do eixo principal motor e roda de corte, considerando. Qual a força que existe no ponto aonde corte-se o material a força de torque gerada na roda cortadeira que faz cortar o metarial pressão e rotação em cincronia.

desde já grato!

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