Passo 1Foi determinado atravs da soma dos ltimos algarismos dos RAs dos integrantes do grupo, e de acordo com a soma o resultado encontrado foi =49 + 9 + 2 + 0 + 6 + 8 = 34Esse valor encontrado resultaria na identificao do valor de carga que foi apresentado em uma tabela quadro 1, no manual de instruo da ATPS.De acordo com a tabela o valor de carga que ser utilizado = 4500 lbfPasso 2Fazer uma pesquisa dos tpicos abaixo, de modo a entender quais as possveis falhas que podem ocorrer dentro de um projeto mecnico:1 Deformao Elstica ;2 Escoamento ;3 Indentao ;4 Fratura Frgil ;5 Fadiga ;6 Corroso ;7 Desgaste ;8 Flambagem ;

1-Deformao Elstica; Quando se aplica um esforo mecnico, o seu efeitosobre o material ocorre em3 etapas: Deformao elstica, Deformao plstica, Ruptura.Na deformao elstica no h ruptura das ligaes qumicas, apenas um alongamento dessas,pela presena de uma fora adicional que se soma as foras eletrostticas existentes que esto em equilbrio no material. Assim quando se aplica um esforo externo os tomosse deslocam desuas posies iniciais,pormaocessar esseesforo elesretornamassuasposies deorigem.Logoadeformao elstica retornvel e podem ser repetidas infinitas vezes sem alterar a resistncia nem aspropriedades do material. Nafaseelsticaadeformaoproporcionalaoesforoaplicado.Aconstantedeproporcionalidadechama-seMdulodeElasticidade(E)E=/Esse mdulo uma caracterstica domaterial, sendoproporcional energia das ligaes qumicas entre seus tomos.Tungstnio Tf= 3500C E= 39900 Kgf/mmFerro e ao Tf=1536C E= 21.000 Kgf/mmAlumnio Tf=660 C E= 7000 Kgf/mmQuando a tenso for do tipode cisalhamento usa-se o modulo de cisalhamento G=/ onde a tenso de cisalhamento e a deformao de cisalhamento E e G se relacionam pela expresso: E=2G(1+).Sempre que se aumenta elasticamente um material em umadimenso ele se reduz nasdemais.A varivel que indica esse percentual de variao se chama coeficiente de Poisson.Esse valorest em geral entre 0,25 e 0,35 para os metais =- lateral / direto.Desta forma a deformao elstica sempre maior no sentido da fora que nas direesperpendiculares.

2 Indentao: Os ensaios de indentao Vickers tm sido amplamente utilizados para a determinao da dureza superficial em diferentes materiais. Devido sua grande versatilidade, numerosos trabalhos esto sendo desenvolvidos neste campo, estudando-se novas metodologias e aplicaes para estes ensaios. Recentes trabalhos propem a utilizao dos ensaios de indentao como uma ferramenta capaz de avaliar caractersticas mecnicas como o mdulo de Young (E), a tenacidade fratura (KIC) e uma possvel curva de fluxo do comportamento elasto-plstico destes materiais. Entretanto, a implementao destas metodologias para a avaliao das propriedades mecnicas e os seus resultados obtidos ainda ocasionam dvidas no meio cientfico. Estas dvidas so mais intensas quando se pretende avaliar a tenacidade fratura de carbonetos de tungstnio com cobalto que, apesar de serem considerados materiais frgeis, apresentam certo comportamento dctil. Estes materiais so utilizados na fabricao de ferramentas de corte, as quais exigem uma grande dureza superficial aliada a grandes resistncias compresso e ao desgaste. Devido a estas caractersticas mecnicaspeculiares,estescarbonetossodifceisdeseremavaliadosatravsdosensaiosmecnicosconvencionais. Por isso, numerosos trabalhos utilizando testes no convencionais tm sido desenvolvidos para determinar suas propriedades mecnicas e, dentre estes, os ensaios Vickers tm se destacado. Contudo, esta tcnica de indentao apresenta algumas limitaes e complicaes, principalmente na avaliao da tenacidade fratura, das quais se destaca adversidade de equaes experimentais encontradas na literatura que utilizam dois possveis modelos para prever os mecanismos de nucleao e propagao de trincas. Em funo destas limitaes na anlise dos ensaios experimentais Vickers e das diferentes equaes semi-empricas encontradas na literatura para avaliao da tenacidade fratura do WC-Co, o uso de uma tcnica numrica capaz de avaliar os campos de tenses e de deformaes durante o ciclo do ensaio Vickers pode auxiliar em uma interpretao mais segura deste ensaio.Na ltima dcada, esta metodologia comeou a ser estudada atravs de modelos discretos de elementos finitos para avaliar o comportamento de diferentes materiais sob ensaio de indentao. Porm, esta tcnica tambm tem apresentado problemas,principalmentedevidoslimitaescomputacionaisedificuldadena implementaodecritrios que sejam capazes de identificar os locais de nucleao e propagao de trincas e o tipo de trincas formadas.

3 - Fratura Frgil: O teste de impacto o mais antigo entreos ensaios mecnicos. Sua principal origem se deve aos navios, usados na Segunda GuerraMundial, que apresentavam rachaduras catastrficas, tanto em alto mar quanto nos cais. Devido a estes danos, muitas pesquisas em torno demtodos que fossem capazes de medir as condies adequadas para ofuncionamento idealdos materiais foramdesenvolvidas. Estes eventos ocorreram mais intensamente nos meses de inverno, mostrando que o ao doce utilizado nas estruturas tornava-se frgil em condies especiais. A possibilidade de falhanas soldas foi aventada tambmcomo causa possvel dos colapsos.Alm do caso dos navios, falhas porfratura frgilpodem tambm ocorrer em reservatriospressurizados,pontes e dutos.A fratura frgil aquela em que noexiste a deformaoplstica e ocorre a partir da formao e propagao de uma trinca. Os dois principais mtodos de ensaio de impactosoCharpy e Izod.Ambos usam o opndulo comomquina para fazer os testes.Tendncias mais modernas apontam para ostestes de impacto com ouso de torres dequeda,capazes de produzir maiores velocidades, adequando os testesao desenvolvimento de novos materiais. Este tipo de ensaio denominado Teste da queda de peso ou Drop Weight..4 Fadiga: Fadiga um tipo de falha que ocorre em materiais sujeitos tenso que varia no tempo.A falha pode ocorrer a nveis de tenso substancialmente mais baixos do que o limite de resistncia do material. responsvel por 90% de todas as falhas de metais, afetando tambm polmeros e cermicas.Ocorre subitamente e sem aviso prvio.A falha por fadiga do tipo frgil,com muito pouca deformao plstica.Fatores que afetam a vida de fadiga.Nvel mdio de tenso quanto maior o valor mdio da tenso, menor a vida. Efeitos de superfcie. A maior parte das trincas queiniciam o processo de falha se origina na superfcie do material. Isto implica que as condies da superfcie afetamfortemente a vida defadiga.Projeto da superfcie:Evitando cantos vivos.Tratamento da superfcie:Eliminar arranhes ou marcas atravs de polimento. Tratar a superfcie para gerar camadas mais duras (carbonetao) e que geram tenses compressivasque compensamparcialmente atensoexterna.

5 Corroso: Processo inverso da Metalurgia Extrativa, em que ometal retorna ao seu estado original.Corroso a destruio ou deteriorao de ummaterial devido reao qumica ou eletroqumica com seu meio. Corroso atransformao de um material pelasua interao qumica ou eletroqumica com o meioCorroso Geral: a corroso que sedesenvolve em toda superfcie ocasionando perda uniforme da espessurapara potencializar a resistncia aesse tipo de corroso, sugere-seo aumento dos teores de Cr(Cromo), Ni (Nquel) e Mo (Molibdnio), alm da adio de Cu (Cobre).Corroso em Frestas: um ataque localizado e ocorreem recessos, em cavidades, frestas e outros espaos onde se acumula um agente corrosivo. Adies de Cr, Moe N (Nitrognio) aumentam aresistncia corroso.

6 Desgaste: O desgaste de componentes mecnicos pode ocorrer de cinco modos diferentes: desgaste adesivo, desgaste abrasivo, desgaste por corroso, eroso e fadiga superficial. Tambm deve ser visto que a fadiga sob corroso e a corroso por microabrasao constituem se encaixam em mais de um modo ou em nenhum deles. A falha por desgaste e um processo gradual que pode ser reparado em alguns casos, mas inevitavelmente, todo sistema mecnico que falhe por ruptura ou obsolescncia falhara pordesgaste.Desgaste adesivo: O desgaste adesivo ocorre quando duas superfcies limpas, isto e sem a presena de contaminantes, esto em contato devido a uma carga de tal modo que algumas das asperezas sem contato tendero a aderir umas as outras devido a forca de atrao entre os tomos das superfcies destes materiais. Se ocorrer movimento de deslizamento entre elas, as asperezas destas superfcies tendem a se quebrar e estes micro pedaos aderem a uma das superfcies e as partculas que no aderirem causaro riscos nassuperfcies. O desgaste adesivo este estreitamente ligado ao fenmeno dacompatibilidade metalrgica. De tal modo que os materiais metalurgicamente compatveis no apresentam facilidade de deslizarem um sobre o outro,devido a sua aderncia mutua.Desgaste abrasivo: O desgaste abrasivo e a remoo de material mais mole por um mais duro na presena de movimento relativo, geralmente de deslizamento. Ele se da a partir da ao de partculas duras abrasivas pressionadas e deslizando umas sobre asoutras e sobre as superfcies emcontato. O desgaste abrasivo pode ser de dois corpos, quando uma superfcie dura e rugosa desliza sobre uma superfcie de menor dureza, produzindo ranhuras, e de trs corpos, quando as partculas duras so livres para rolare deslizar entre as duassuperfcies. As partculas do material abrasivo so tipicamente pequenas, duras e possuem extremidades afiadas. As mais utilizadas so osgros de areia, partculas de metal ouoxido que atacam uma superfcie de metal. A dureza relativadas partculas abrasiva influencia a taxa dedesgaste. O desgaste produzido por uma partcula abrasiva pode ser classificado como controlado eno controlado. So exemplos de materiais abrasivos: diamante, alumina (Al2O3), zirconia (ZrO2), Silica(SiO2) e vidro (silicato). So exemplos de materiais resistentes a abraso: Ferro fundidobrancocomaltoteordecromo,acoferramenta,Acocementadoeaconormalizado.So exemplos de desgaste abrasivo de dois corpos: usinagem, retificao, lapidao esmerilhamento. J de trs corpos: polimento ea decapagem em tambor rotativo7 Flambagem: Alguns tipos de esforos tendem a provocar instabilidades fsicas nos elementos que os suportam. Na Figura 1.1 (a) temos a representao de uma barra reta, sem esforos externosatuantes.Narealidade,o"reto"geomtriconoexistenaprticaepodemosconsiderarabarraligeiramente curva, conforme representao em forma exagerada, em (b) da mesma figura. Se um esforo de trao aplicado como em (c) da figura, a tendncia umareduo da curvatura, ou seja, uma aproximao com a reta ideal e, com o aumento da fora, a falha ocorre apenas pelo escoamento (plastificao) ou ruptura do material. Se a barra comprimida como em (d) da figura, as foras atuantes tendem a aumentar acurvatura original. Isso no significa que qualquer valor da fora de compresso provoca esse aumento. Aprtica e a teoria demonstram que existe um limite acima do qual a essa falha, denominada flamblagem, ocorre Tal limite depende do material e das caractersticas geomtricas da barra. Em outras palavras, podemos dizer que a flambagem de uma barra comprimida a sua perda de estabilidade pela aplicao de um esforo de compresso acima de um valor crtico. Essa instabilidade ocorre devido a pequenas curvaturas como vimos e tambm a outros desvios, como assimetrias, excentricidades, desalinhamentos,etc.Em muitos casos as tenses que provocam a flambagem so inferiores s tenses mximas de compresso dos materiais. Assim, a sua anlise importante no caso deelementos esbeltos de mquinas e de estruturas. Para as ltimas, colunas so em geral as partes mais suscetveis flambagem.Passo 3

Identificar no projeto do guindaste quais sero os modos de falha predominantes. Atravs dos clculos, identificar se previsto ocorrer falhas no conjunto.

Modos de Falhas Predominantes em Guindastes.

As falhas predominantes nos Guindastes so: Deformao elstica, onde se a carga for muito maior a carga suportada ele passa para o processo plstico podendo at se romper. Desgaste do tipo corrosivo, que ocorreem ambientes normais em quase todos os materiais. Flambagem, onde os esforos tendem a provocar instabilidades fsicas nos elementos que os suportam.

Identificar no projeto do guindaste quais sero os modos de falha predominantes. Atravs dos clculos, identificar se previsto ocorrer falhas no conjunto. Calculo do dimetro do parafuso necessrio para resistir as tenses de cisalhamento provocadas pela ligao de corte simples do tirante com a viga metlica, considerando que a tenso resistente de cisalhamento do ao do parafuso vd de 120 MPa. Majorar os esforos, fora de trao no tirante, por um coeficiente de segurana igual a 2.O valor da tenso de cisalhamento varia da superfcie para o interior da pea, onde pode atingir valores bem superiores ao da tenso mdia. O valor da tenso resistente foi obtido com base nas especificaes da NBR 8800:2008.Ao do parafusoTenso de ruptura a trao - fu = 415 MpaA fora de trao na qual os tirantes esto submetidos igual 12,57KN.Majorando esta fora por um coeficiente de segurana igual a 2. Temos ento o seguinte:Ft = 12,57 KNCoeficiente de segurana = 2Ft majorada = 12,57 KN . 2Ft majorada = 25,14 KNPorm o painel est sendo segurado por dois tirantes preso por dois parafusos. Para o clculo do dimetro do parafuso dividiremos essa fora peso do painel por dois, pois a mesma est distribuda nos dois parafusos.Ft = = 12,57KNResposta: Ft para cada parafuso igual a 12,57KN.

RELATRIO 1 Preveno de FalhaAs falhas ocorreram quando no estamos atentos as manutenes preventivas, podemos tambm aplicar vrios mtodos para prevenir as falhas. Podem ser aes imediatas (que geram servios que so consumidos pelo produto final, independentemente do seu estado de transformao) ou aes mediatas (que geram servios que so consumidos por outras aes ou atividades do processo).O gerente de operaes produtivas tem como prioridade ter estratgias que diminuem a probabilidade de falhas e aprender com as falhas que acontecem. Afinal, falhas sempre acontecero, e importante, que sempre existam polticas que ajudem a recuperar as falhas e ferramentas para evitar que elas aconteam.Calculo do dimetro o dimetro do parafuso necessrio para resistir a uma tenso de 120 Mpa conforme dado proposto de desafio.Para isso ns utilizaremos da frmula de clculo da tenso mdia de cisalhamento para duplo corte, ou seja, mdiav = Detalhe da ligao dos tirantes.mdiav = 120 X 120. = 0,2095 X d =d = m X 1000 d = 8,16 mmO primeiro dimetro do parafuso comercial em polegadas mais prximo ao resultado encontrado de 3/8 que corresponde a 9,5225mm.

Passo 3:Identificar no projeto do guindaste quais sero os modos de falha predominantes. Atravs dos clculos, identificar se previsto ocorrer falhas no conjunto.

Deformao elstica: Se a carga for muito maior a carga suportada, ele passa para o processo plstico podendo at se romper.Desgaste do tipo corrosivo: Ocorre em ambientes normais em quase todos os materiais. Flambagem: Onde os esforos tendem a provocar instabilidades fsicas nos elementos que os suportam.Fadiga: Uma falha por fadiga ocorre dentro de uma sucesso de ciclos de carga. O nmero de ciclos que uma pea h de resistir depender do nvel de solicitao a qual est sujeita.ETAPA 2

Tema: Aula-tema: transmisso de potncia atravs de eixos, acoplamentos, chavetas e estrias.

Identificar quais sero os modos provveis de falha para o eixo rvore do moito e quais as prevenes a serem todas.

As falhas mais provveis que podem ocorrer no eixo do moito so: fratura por cisalhamento, toro e desgaste por atrito.Polia ou roldana, consta de um disco de madeira ou de metal, que pode girar em torno de um eixo que passa por seu centro e normal ao seu plano. Na periferia desse disco existe um sulco, denominado gola ou garganta, no qual passa uma corda ou cabo contornando-o parcialmente.O eixo sustentado por uma pea em forma de U, denominada chapa, que lhe serve de mancais. As polias, quanto aos modos de operao, classificam-se em fixas e mveis.Nas fixas os mancais de seus eixos (a chapa) permanecem em repouso em relao ao suporte onde foram fixados. Nas mveis tais mancais se movimentam juntamente com a carga que est sendo deslocada pela mquina. Cadernais e talhas so combinaes de roldanas. Eis algumas ilustraes para tais roldanas:

Calcular atravs dos dados da etapa 1, o dimensional do eixo do moito. Atravs desse clculo possvel identificar o perfil necessrio para suportar a carga sugerida.

Calculo de Carga no Guindaste

Calcular e construir, para o guindaste do projeto em questo, a tabela que fornece o valor mnimo do ngulo , em graus, para as cargas variando em intervalos de 4500 lbf, conforme modelo na sequncia, considerando-se um coeficiente de segurana de 20% sobre o ngulo mnimo terico calculado.

Calculo dos ngulos mnimos a serem utilizados;

Formula abaixo como parmetro para chegarmos deduo inicial:

Guindaste trabalhando sem contrapeso e carga.

Mr = (G1 x d) + (G1 x d) + (G1 x dcos) ((1KN + G2) x dcos)

Aps calculo do ngulo necessrio acrescentar 20%, devido ao coeficiente de segurana ( de Segurana).

Guindaste com contrapeso de X KN e carga de X KN.

Mr = (G3 x 0,9) + (G1 x d) + (G1 x d)+ (G1 x dcos) (( X KN + G2) x dcos)

Aps calculo do ngulo necessrio acrescentar 20%, devido ao coeficiente de segurana ( de Segurana).

Entregar ao professor da disciplina, em uma data estipulada por ele, um relatrio chamado: RELATRIO 2 Eixo rvore, os clculos realizados no passo 3 e o desenho tcnico do eixo do moito dessa etapa.

Bibliografia

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