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MQUINAS DE ELEVAO E TRANSPORTE DE CARGAS10 CICLO (10NA EEM ENGENHARIA MECNICA)

Profa. Ms. Grace Kelly Quarteiro [email protected]

UNIES SOLDADAS UNIES PARAFUSADAS

AULA 06

Profa. Ms. Grace Kelly Quarteiro Ganharul

Bibliografia: NORTON, Robert L.. Projeto de Mquinas: Uma AbordagemIntegrada. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2004, notas de Aula de Elementos deMquinas do Curso de Engenharia Mecnica da POLI Prof. Dr. Gilfran Milfonte ABNT NBR 8400.

Graduao em Engenharia Mecnica

Disciplina: MQUINAS DE ELEVAO E TRANSPORTE DE CARGAS

ndice da Aula:

Junes Soldadas Item 5.8.6 e Anexo D da NBR 8400 Junes por parafusos de alta resistncia com aperto

controlado Item 5.8.4 e Anexo C da NBR 8400Grace Kelly Quarteiro Ganharul 2014 Slide 03

Grace Kelly Quarteiro Ganharul 2014 Slide 04

O que soldagem?

um processo de unio de duas ou mais partes, utilizando calorou presso.

Tendem a apresentar a continuidade das caractersticas qumicas,fsicas e mecnicas.

Para que serve a soldagem?

Montagem de estruturas (de forma rgida) que transmitam ousuportem os esforos;

Manuteno e recuperao de peas; Revestimento.

1. Introduo:


1. Introduo:


O processo de soldagem teve seu grande impulso com o surgimentoda soldagem a arco eltrico. Os processos de soldagem sonormalizados, sendo o mais utilizado opadro da American Welding Society (AWS).

1. Introduo:


1. Tipos de Solda:


1. Tipos de Solda:

SOLDA MIG(1) Direo de trabalho, (2) Tubo de contato, (3) Arame consumvel, (4) Gs de proteo, (5) Poa de fuso, (6) Solda solidificada, (7) Pea de Trabalho

SOLDA ELTRICA(1) Revestimento de Fluxo, (2) Vareta (Alma), (3) Gs de proteo, (4) Poa de fuso, (5) Metal base, (6) Metal de solda e (7) Escria solidificada


1. Tipos de Solda:


1. Tipos de Solda:

SOLDA COM ARCO SUBMERSO


1. Tipos de Solda:


2. ZTA:


2. Outras designaes:

* Penetrao da junta=

Altura da solda

*


3. Especificaes de Solda:


4. Simbologia de Soldagem:


Cada smbolo bsico uma representao esquemtica da seotransversal da solda em referncia.Quando o smbolobsico colocado sob alinha de referncia, asolda tem que ser feitado mesmo lado em quese encontra a seta;caso contrrio, a soldadeve ser executada dolado oposto da seta.Mais de um smbolobsico pode serutilizado de um ou dosdois lados da linha dereferncia.



Vrios nmeros que correspondem s dimenses ou outros dadosda solda so colocados em posies especficas em relao aosmbolo bsico. O tamanho da solda e/ou garganta efetiva socolocados esquerda do smbolo.Em soldas em chanfro, se esses nmeros no forem colocados,deve-se subtender que a penetrao da solda deve ser total. Aabertura da raiz ou a profundidade de solda do tipo plug ou slot colocada diretamente dentro do smbolo bsico da solda. direitado smbolo podem ser colocados o comprimento da solda e adistncia entre os centros dos cordes, no caso de soldasintermitentes.



Solda de Topo:

5. Modelos para unies soldadas:


Solda paralela e transversal:



6. Formao da Junta soldada:


Para conseguirmos executar as soldas, na maioria das vezes necessrio preparar aberturas ou sulcos na superfcie das peas quesero unidas estas aberturas recebem o nome de chanfro. Ochanfro projetado em funo da espessura da pea, do material, doprocesso de soldagem a ser adotado, das dimenses da pea e dafacilidade de acesso regio de solda; abaixo vemos alguns dostipos de chanfros mais comuns em matria de soldagem.



A posio da pea e do eixo da solda determinam a posio desoldagem.

A seguir vemos as diversas posies normalmente utilizadas.

Observar que existem limites de ngulos para cada posio e quemuitas vezes no se consegue saber com exatido a posio desoldagem exata que foi utilizada.



A vantagem da utilizao de juntas soldadas quando comparando-sea utilizao de parafusos de fixao, porca ou rebites a reduo dopeso da ordem de at 20%.

A maior desvantagem encontra-se nos problemas de regulagem eat mesmo na qualificao dos operadores, por isso atualmente osrobs de solda so largamente utilizados.



Os cordes de solda so normalmente dimensionados conforme oscarregamentos aplicados e os esforos sofridos => trao,compresso e cisalhamento.

Os valores admissveis mdios utilizados industrialmente so:

Tenso admissvel do cordo de solda trao: 90 MPa

Tenso admissvel do cordo de solda compresso: 130 MPa

Tenso admissvel do cordo de solda ao cisalhamento: 70 MPa

=> DEPENDE DO MATERIAL

8. Dimensionamento do cordo:

nto)(cisalhame MPa 70o)(compress MPa 130

(trao) MPa 90

t

c

t

=

=

=


Nossa preocupao aqui ser o dimensionamento correto das dimensessoldadas. Os detalhes especficos de processos de soldagem seroabordados em outras disciplinas.



8. Dimensionamento do cordo:Trao e compresso x

cisalhamento

AF

s = AF

s =



solda de cordo do alturaa solda de cordo do ocompriment l

cordes de nmero n solda da reaA

.cos45n.l.aA

1

1

=

=

=

=

=

Cordo de Solda


J = Momento de Inrcia da pea.




CONSIDERAES DA NORMA:

Nas junes soldadas supe-se que o metal da solda possuicaractersticas pelo menos to boas quanto as do metal-base. A tenso de ruptura dos eletrodos utilizados dever serno mnimo igual do metal-base.

Para certos tipos de solicitaes, em particular as tensestransversais nos cordes de solda, as tenses decomparao mximas devem ser diminudas. A Tabela 15fornece, em funo do tipo de solicitao, os valores datenso de comparao que no deve ser ultrapassada paraaos de 37 daN/mm2, 42 daN/mm2 e 52 daN/mm2 de tensode ruptura.



NORMAS UTILIZADAS PARA P PROJETO DE JUNTAS SOLDADAS:


8. Dimensionamento do cordo: Exerccios

1) Para a junta abaixo, determinar o comprimento dos cordes (l).

F = 40000 N

a1 = 8 mm

l = ? l = ?

Cordo de Solda


Dimensionamento do cordo: Exerccios

2) Dada a estrutura abaixo, determinar a altura do cordo de solda.

F = 6000 lbf

2

1

1 = 25,4 mm1 lbf = 4,45 N

A = 2.pi.RR = / 2


3) Dada a estrutura abaixo, determinar o comprimento dos cordesde solda e o comprimento da pea sabendo-se que existe 5 mm defolga do incio do cordo de solda e antes do trmino do mesmo.

200 kN


Dados:a1 = 4 mm8 cordes

Pede-se:lpea = ?

l = ?


4) Duas chapas de ao de 100 mm de largura e 12 mm deespessura, so soldadas de topo, como se mostra na figuraabaixo. A tenso de trao admissvel para o ao empregado de 89 MPa. Determinar a mxima carga P que esta juntasoldada suporta.



5) Duas chapas so soldadas por intermdio de cordeslaterais de solda, como mostra a figura. As chapas tem deespessura e o comprimento dos cordes de 7. A espessuradocordo de solda de . A tenso de cisalhamento do aocarbono empregado de 77 MPa. Determinar a mxima cargaP que esta junta soldada suporta.



6) Determinar a tenso mxima de cisalhamento, na soldalateral que liga um eixo circular a uma chapa, mostrada nafigura abaixo. O dimetro do eixo de 50 mm, a espessura docordo de solda de 6 mm e o momento toror aplicado de1500 N.m



7) De acordo com o que se indica nafigura abaixo, duas chapas so soldadas e esto submetidas trao de 363,20 kN. Qual o comprimento l do cordo de solda,sabendo-se que a espessura do mesmo de 7/16 e a tensoadmissvel ao cisalhamento do material da solda de 78 MPa?



8) A barra circular de 50 mm de dimetro, mostrada abaixo, soldada perpendicularmente a uma chapa de ao. Determinar atenso de cisalhamento para um cordo de solda de 15 mm deespessura.



9. Juntas parafusadas:

Junes com parafusos de alta resistncia com apertocontrolado:

Neste tipo de juno as peas montadas por parafusos de altaresistncia so solicitadas pelos seguintes esforos:

a) foras paralelas ao plano de juno;b) foras perpendiculares ao plano de juno;c) combinaes das foras indicadas em a) e b).


As foras paralelas ao plano de juno, Fp, tendem a fazerdeslizar as peas em contato e a transmisso do esfororealiza-se por atrito. Para determinar o esforo limiteadmissvel, Fpa, que pode ser transmitido por atrito por cadaparafuso, considera-se o esforo de trao Tp que se exerceno parafuso aps aperto, multiplicado pelo coeficiente deatrito, , das superfcies em contato e aplica-se a este esforolimite o coeficiente de segurana FSp indicado na Tabela 13,multiplicando-se o resultado pelo nmero de planos de atritom, ou seja:



O coeficiente de atrito encontrado na tabela 38 e dependedos materiais, das partes a serem montadas e da preparaodas superfcies (consiste em retirar qualquer trao de poeira,ferrugem, leo e tinta, escovando as superfcies com umaescova metlica apropriada).

A limpeza deve ser feita no mnimo 5 h antes da montagem.



As foras de trao perpendiculares ao plano de juno, N,tendem a provocar uma descompresso das peas emcontato, que deve ser limitada a um valor que permita aindaum contato suficiente aos fins que se destina a juno. Ovalor admissvel, Na, deste tipo de esforo externo, supostoexercendo-se no eixo do parafuso, determinado dividindo-seo esforo de trao no parafuso aps o aperto, Tp, pelocoeficiente de segurana FSN dado pela Tabela 14, ou seja:



Para os efeitos das solicitaes combinadas devem-se fazeras seguintes verificaes:a) para o parafuso mais tensionado, a soma dos esforos detrao devida solicitao N deve permanecer inferior aoesforo de trao admissvel definido no item anterior danorma;b) o esforo mdio transmitido por atrito deve permanecerinferior ao seguinte valor:



Para os elementos solicitados em trao, distinguem-se doiscasos:

a) parafusos dispostos em uma nica linha perpendicular aosentido do esforo deve-se verificar: o esforo total naseo bruta e 60% do esforo total na seo lquida (seobruta menos a seo dos parafusos dos furos).

b) parafusos dispostos em vrias linhas perpendiculares aosentido do esforo deve-se verificar: esforo total na seobruta e o esforo total na seo lquida das linhas 2 e 3 (2/3do esforo total da junta no caso da figura 6), aumentando de60% do esforo recebido pela linha 1.



Supe-se para isso que o esforo repartido igualmente entretodos os parafusos e que o nmero de linhas de parafusos pequeno, pois se for grande demais os ltimos parafusostrabalham pouco. recomendado no ultrapassar duas linhasde parafusos ou, excepcionalmente, trs.



Os parafusos empregados para este tipo de montagem soparafusos de alto limite elstico. As cargas de ruptura, r,devem ser superiores aos valores da Tabela 39 para osvalores de e 0,2 correspondentes.



A Tabela 40 fornece, por parafuso e por plano de atrito, os valores dosesforos transmissveis no plano paralelo ao da montagem.


Profa. Ms. Grace Kelly Quarteiro Ganharul

Graduao em Engenharia Mecnica

Disciplina: MQUINAS DE ELEVAO E TRANSPORTE DE CARGAS

Bibliografia: NORTON, Robert L.. Projeto de Mquinas: Uma AbordagemIntegrada. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2004, notas de Aula de Elementos deMquinas do Curso de Engenharia Mecnica da POLI Prof. Dr. Gilfran Milfonte ABNT NBR 8400.

UNIES SOLDADAS UNIES PARAFUSADASOBRIGADA E BOA NOITE!!!

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