5 parafusos de potência
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8/12/2019 5 Parafusos de Potncia
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Universidade Federal de Gois
Escola de Engenharia Eltrica e de Computao
Disciplina:Elementos de Mquinas 1
Prof.: Ricardo Humberto de Oliveira Filho
PARAFUSOS DE POTNCIA
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INTRODUO
O parafuso de potncia um dispositivo usado em mquinas para transformar o
movimento angular em movimento linear, alm de serem usado para transmitir
potncia.
So operaes usuais:
Fuso do torno;
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APLICAO
Representao esquemtica de uma prensa.
Aplica-se um torque T s extremidades os parafusos por meio de um par de
engrenagens;
O cabeote da prensa acionado, movimentando-se para baixo, levando a carga de
encontro pea.
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Parafuso de potncia com rosca quadrada.
Dimetro mdio dm
ngulo de hlice
Passo p
Compresso F
APLICAO
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Como calcular o torque necessrio para levantar e abaixar a carga?
1. Desenrolar uma volta do filete da rosca:
A parte desenrolada forma a hipotenusa do tringulo;
O comprimento referente ao dm a base do trigulo;
O passo a altura do tringulo;
2. Define-se as foras para movimentar a carga:
P para a direita: levantar a carga;
P para a esquerda: abaixar a carga;
N a reao normal perpendicular superfcie;
N a fora de atrito, oposta ao movimento;
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O sistema est em equilbrio sobre a ao destas foras.
Para levantar a carga:
Para descer a carga:
Isolando N na horizontal e na vertical e igualando as expresses:
Para levantar a carga:
Para descer a carga:
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Dividindo-se o numerador e o denominador dessas equaes por cose considerando
que tg= L/(dm), tem-se:
Finalmente, sabendo-se que o torque o produto de P pelo raio mdio dm/2:
Onde T o torque necessrio para vencer o atrito nos filetes do parafuso e levantar ou
descer a carga.
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OBS: Somente para o torque de descida da carga!
Caso a carga abaixe por si s, fazendo o parafuso girar sem o emprego de fora externa,
o torque obtido pela equao anterior ser negativo ou nulo.
Quando o torque positivo, diz-se que o parafuso auto retentor.
A condio de auto reteno : dmL
Dividindo ambos os membros por dm , e reconhecendo que L/ dm= tg , obtm-se:
tg
Onde constata-se que pode-se obter auto reteno quando o coeficiente de atito dos
filetes igual ou maior que a tangente do ngulo de hlice da rosca.
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Para se avaliar a eficincia dos parafusos de potncia, estabeleceu-se um critrio
de referncia, onde considerado =0.
Substituindo este valor na equao de obteno do torque:
Resulta em :
Considerando que o atrito foi eliminado, este o torque necessrio somente
para levantar a carga.
Sendo ento a eficincia:
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As equaes at aqui mostradas foram desenvolvidas para roscas quadradas.
No caso da rosca trapezoidal (ACME) ou unificada americana, a carga
inclinada com relao ao eixo do parafuso por causa do ngulo da rosca 2e do
ngulo de hlice .
Se o ngulo de hlice for pequeno, pode-se considerar somente o efeito do
ngulo de rosca.
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O efeito do ngulo aumentar a fora de atrito por ao de cunha dos filetes.
Desta forma, divide-se os termos que contm atrito na equao do torque por
cos:
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Em aplicaes de parafusos de potncia ainda necessrio levar em
considerao um terceiro elemento que altera o torque.
Quando o parafuso carregado axialmente, emprega-se um mancal de escora,
ou colar, entre as peas girantes e as estacionrias, a fim de eliminar os
componentes axiais.
A carga considerada concentrada no
dimetro mdio do colar.
Chamando-se co coeficiente de atrito
do colar:
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EXERCCIO
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