Máquina Redutora Mecânanica

7/24/2019 Mquina Redutora Mecnanica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITRIO DE RONDONPOLIS

Instituto de Cincias A!"!ias e Tecno#$icasCu!so de Enen%a!ia Mec&nica

And!' (e!na!do (!ito)os' Ca!#os Fe!!ei!a NetoLucas Fe##i*e dos Santos

M"+uina de !edu,-o .ec&nica *a!a M"+uinas de Costu!a

Rondon$*o#is / MT0123


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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITRIO DE RONDONPOLIS

Instituto de Cincias A!"!ias e Tecno#$icasCu!so de Enen%a!ia Mec&nica

And!' (e!na!do (!ito)os' Ca!#os Fe!!ei!a NetoLucas Fe##i*e dos Santos

M"+uina de !edu,-o .ec&nica *a!a M"+uinas de Costu!a

Rondon$*o#is / MT0123

Trabalho realizado como mtodoavaliativo da disciplina de Elementosde Mquinas II, do curso deEngenharia Mecnica, da

Universidade Federal de Matorosso, lecionada pelo pro!"#eonardo $esende"


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SUMRIO

1 Introduo.......................................................................................................3

2 Objetivos.........................................................................................................4

3 Projeto Conceitual...........................................................................................5

4 Aspectos e funes dos ele!entos utili"ados..................................................#

4.1 Polia.............................................................................................................#

4.1.1 Confeco.............................................................................................$

4.2 Correia e! %...............................................................................................&

4.3 'n(rena(ens................................................................................................)

4.3.1 Confeco.............................................................................................)

4.4 'i*o............................................................................................................1+

4.4.1 Confeco...........................................................................................1+

4.5 ,ola!ento..................................................................................................11

4.5.1 Confeco...........................................................................................11

5 -i!ensiona!ento.........................................................................................12

5.1 'n(rena(ens..............................................................................................12

5.2 'i*o............................................................................................................14

5.3 Polias.........................................................................................................1#

5.4 ,ola!ento..................................................................................................22

# Produto final..................................................................................................23

$ Concluso......................................................................................................24

& ,eferncias biblio(r/ficas.............................................................................25

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2 Int!odu,-o

%s mecanismos de transmiss&o est&o presentes em vrias partes das mquinas,

trans!erindo pot'ncia e movimento, podendo atuar tambm como elemento de varia(&ode velocidade entre dois ou mais mecanismos"%s mecanismos de transmiss&o s&o escolhidos em !un(&o de algumas caracter)sticas,como por e*emplo+ $ela(&o de transmiss&o e velocidade desevel- resist'ncia achoques- distncia entre ei*os- durabilidade- e custo"% grupo escolheu proetar um dispositivo que n&o e*iste no mercado, um redutormecnico para mquina de costura antiga .Figura /0" 1ois, alm de possuir bonse*emplos de transmiss&o de pot'ncia entre engrenagens, polias, correias e ei*os, seriauma boa oportunidade para aplicar os conhecimentos adquiridos em sala de aula"

Figura 1 - Mquina de costura

% trabalho possui+ detalhamento das pe(as, modo de !abrica(&o dos elementos e o seucorreto dimensionamento"

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0 O45eti6os

2plica(&o dos conhecimentos adquiridos em sala de aula para proetar um dispositivo

mecnico que e*er(a uma opera(&o, em que seu sistema apresente transmiss&o depot'ncia"2primoramento na realiza(&o dos clculos- e pro*imidade com o trabalho realizado porum engenheiro proetista em atua(&o"

E atender a todos os seguintes t3picos+ En!atizar as !un(4es e quais os elementos orgnicos de mquinas ser&o

utilizados no proeto- 2bordar aspectos relacionados aos materiais utilizados bem como seus

processos de constru(&o- 5etalhamento do dimensionamento e sele(&o dos elementos orgnicos de

mquinas"

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7 P!o5eto Conceitua#

2 mquina redutora mecnica tem como !un(&o retirar a atua(&o manual do operador

das mquinas de costura, e trans!erir essa !un(&o para um motor"6omo o motor possui rota(4es muito elevadas para que a mquina de costura possasuportar, pensou7se em um mecanismo a !im de reduzir tais rota(4es atravs da rela(&ode transmiss&o entre engrenagens e polias"% dispositivo criado ser constitu)do de um motor acionado por pedal .Tabela / e Figura80, um par de engrenagens, um ei*o, uma polia que !ar par com a polia da mquina decostura, correia para a transmiss&o de velocidade entre as polias, dois rolamentos e umacobertura de madeira para o dispositivo"

Tabela 1 - Especificao do motor

Mode#o Tens-o Potncia Rota,-o Co!!ente F!e+uncia

9ingerF5/:;

//;v 8=;; $1M ;":2 =;?@; Az

Figura 2 - Motor Singer

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8 As*ectos e 9un,:es dos e#e.entos uti#i;ados

1ara a constru(&o da mquina de costura utilizaremos polias, correias, engrenagens,

ei*os e rolamento" 9egue uma e*plica(&o mais detalhada sobre cada elemento demquina"

8


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Figura # - Fabricao de polia por torno !ec$nico

.

Figura % - Fabricao de polia por &'&

8


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Eliminam os ru)dos e os choques, t)picos das correias emendadas .planas0"

Figura - epresentao de u!a correia e! *

&


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8


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8teo!es .'dios ?@

A(NT

St 8022 6 ;,8= 9i ;,8 Mn ;,@ /;8=St 3122 6 ;,= 9i ;,8 Mn ;,K /;=St B122 6 ;,= 9i ;,8 Mn ;,< /;=St 122 6 ;,=; Mn ;,< /;=;

Tabela # - +o-liga

DIN Co.*osi,-o>teo!es .'dios ?@

A(NT

01 Mn C!8 6 ;,8 Mo ;,= 6r ;, /8;03 Mo C!8 6 ;, Mo ;,= /;31 C! V8 6 ;,= 9i ;, Mn ;,: 6r ;,8 @/=;

1+


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8


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3 Di.ensiona.ento

1ara o dimensionamento iremos utilizar os gr!icos e tabelas encontradas no livro

LElementos de Mquinas, do autor 9arNis Melconian"6onsidera(4es+Utilizando o valor de 8=;; $1M para a polia de maior rota(&o .nmaior0, de acordo com omotor comercial utilizado-1or se tratar de uma mquina de bai*a pot'ncia .0, adotou7se uma rela(&o detransmiss&o .i0 para as engrenagens de iO-Material da engrenagem 92E ; 7 =


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b1=5

d+1 ( )

2=+.21 !!

Tendo em vista que a largura do pinh&o tenha dado um valor muito bai*o, adotaremosb1=2+!!/

Fo!,a tanencia#

Ft=2.Mt

d+1() )

=15.4#'

Tens-o ."=i.a atuante no *' do denteEncontrando o !ator de !orma .q0 na tabela em !un(&o de 61 , ent&o q=3.3 /

7!a=Ft/ q /4

b1 / !n=1.5)

'

!!2


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3


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M1!a=5+.)b=$)&&'!!

Mr (!a)=M1!a2+M"!a

2=&5++.#'!!

Momento ideal

Mi=

Mr(!a)

2+(a / Mt2

2 )2

=&53).25'!!

%nde a=78ad!9tad!

=1.25 /

Di&.et!o da "!6o!e

d >2.1$3

b /Mi78ad!

=12.!!

%nde b=1 para ei*os maci(os"

15


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3


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Co.*!i.ento da co!!eia

l=2&+.

2(?+d )+

(?d ) 04&

=1++$.2)!!

Utilizando esse valor de re!er'ncia, encontramos o valor do comprimento comercial da

correia atravs da seguinte tabela+

Figura 11 - &o!pri!ento das correias

6omo podemos notar, o comprimento da correia comercial lc=1+$5 !! , e are!er'ncia 27/"

Dist&ncia ent!e cent!os >a5ustada@

&a=l a1(?d )

2

%nde+

la=lc.

2(?+d )=$#&.#) !!

Utilizando o gr!ico, encontramos o !ator h e ent&o calculamos &a "

Figura 12 - Fator de correo da dist$ncia entre centros

&a=l a1(?d )

2

=3$1.#$!!

1$


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N.e!o de co!!eias

nc=p

pc

%nde+pc=(b+a ) 8cc / 8cac=+.44 &*

%s valores de -b , a , 8cc e 8cac !oram encontrados atravs da interpola(&onas seguintes tabelas+

Figura 13 - otBncia bsica (b)

Figura 1# - otBncia adicional (a)

Figura 1% - Fator de correo (Fcc)

1&


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Figura 1 - Fator de correo do arco de contato (Fcac)

Ent&o+

nc=p

pc=+.22C 1

Esse valor bai*o pode ser e*plicado devido sua pot'ncia tambm ser bai*a, e por setratar de um dispositivo com dimens4es pequenas, e por isso esse valor aceitvel"Es9o!,os na t!ans.iss-o

Torque do motor+

Mt= 3+

. /n !aior=1.2)'!

For(a tangencial+

Ft=2Mt

d =3).#)'

Es!or(os F1 e F2 +

F1

F2=eD/ :rad

F1F2=Ft%nde O ;"8=, segundo a literatura, e+

:rad=.

1&+:

=2.#4 rad

9abendo que R O /=/S, de acordo com a tabela da Figura :"F

1

F2=1.)4

Ent&o, resolvendo as equa(4es chegamos em F1=&1.)1' e F2=42.22' "

1)


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6arga resultante+

F=F12+F2

2+2.F1F2|cos:o|=12+.5)'

Figura 1; - Esque!a das 8oras atuantes no siste!a

2+


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3


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B P!oduto 9ina#

% produto !inal, mquina de redu(&o mecnica, capaz de reduzir a rota(&o de um

motor, para automatizar o uso da mquina de costura antiga"#istando suas vantagens, temos+

$eduz a zero o risco de #es&o por Es!or(o $epetitivo .#E$0- 5iminui o cansa(o do operador- 2umenta a produtividade- 6onserva(&o da mquina de costura- 2cionamento por pedal- $egulagem da velocidade pelo pedal- Mantem a rota(&o linear-

Economia .evita a reposi(&o por mquinas novas0"

$ealizando uma cota(&o de pre(o na internet, chegamos a um valor em produtos deapro*imadamente $W 88;,;;" 1ensando em uma m&o de obra que custe $W


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Conc#us-o

G importante mencionar que, a correia mais comumente utilizada para esse tipo de

dispositivo a correia dentada, porm por quest4es de inova(4es, e para abranger todo onosso conhecimento, utilizamos a correia em D"% dimensionamento de todo o sistema de transmiss&o de pot'ncia !oi e*ecutadoseguindo todo o roteiro de clculo sugerido pela literatura, e por isso est isento de errosou m interpreta(4es dos seus resultados"Foi inviabilizada, devido C ine*peri'ncia dos membros do grupo sobre desenhos em625s, a con!ec(&o dos mesmos" 1orm, claramente notvel que todo odimensionamento que se encontra nesse trabalho, levar a um desenhista chegar a umdesenho completo do dispositivo em quest&o"2 melhor !orma de validar os clculos seriam us7los e*perimentalmente, construindo osistema todo" 1orm, tal atividade !ugiria da ideia sobre o trabalho"

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J Re9e!ncias 4i4#io!"9icas

ME#6%I2, 92$VI9" Elementos de Mquinas" /;ed" 9&o 1aulo+Editora Grica, 8;/8"

Material e 2presenta(4es de 9lides cedidos pelo 1ro!essor #eonardo$esende"

6i'ncia e Tecnologia da Qorracha" 5ispon)vel em Jhttp+??ctborracha"comX2cesso em 8; de setembro de 8;/="

9V" $%#2MET%9 FIY%9 5E E9FE$29" 5ispon)vel em

Jhttp+??"nsN"com"br X 2cesso em / de novembro de 8;/=" T79$" Tecnologia dos $olamentos" 5ispon)vel em

Jhttp+??"snr7ntn"co"uNX 2cesso em / de novembro de 8;/="

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