Elementos de Máquinas I - Aula 2

Os parafusos são elementos de máquinas utilizados na união móvel de peças em um conjunto mecânico. Podemos considerar o parafuso o elemento de maior aplicação na montagem de máquinas e equipamentos.

Em parceria com as porcas podem fixar partes de uma peça, resistindo às vibrações do funcionamento quando utilizados com arruelas de pressão para proporcionar um melhor travamento.

Os parafusos são identificados seguindo os procedimentos de classificação que levam em conta sua construção, destacando para iniciar uma identificação o formato da cabeça, as características do seu corpo, os detalhes de sua ponta e seus elementos travantes (podem ser porcas ou a própria cabeça do parafuso). Encontramos parafusos com diferentes características para as mais diversas aplicações podendo ter cabeça sextavada, cilíndrica (com sextavado interno), quadrada, redonda, abaulada, escareada ou abaulada escareada. Seu corpo pode apresentar rosca parcial ou em toda sua extensão e pode ser cilíndrico ou cônico. As pontas dos parafusos podem ser cônicas, arredondadas, planas ou planas com chanfro.

• Geralmente os parafusos de ponta plana e corpo cilíndrico são destinados a trabalhar em conjunto com as porcas, enquanto os demais tem aplicações em roscas diretamente no corpo do equipamento. Encontramos ainda parafusos especiais conhecidos como estojo e prisioneiros.

Em alguns tipos de parafusos, encontramos a descrição da classe de resistência do material utilizado na fabricação estampado na sua cabeça, na forma de um código de dois números no formato XX.Y. Por exemplo, 5.8, 8.8 ou 12.9.

Este código é importante, pois informa a resistência do parafuso e como determinar o torque de aperto máximo. O primeiro número (XX) multiplicado por 100 informa o limite de resistência à tração do parafuso e o segundo número (Y) representa a porcentagem do limite de escoamento (tópicos de Resistência dos Materiais). Um parafuso 8.8 possui um limite de resistência de 880 kgf/mm² e 640 kgf/mm² (80%) de limite de escoamento. Na tabela abaixo, encontramos uma relação de alguns parafusos com suas roscas em (mm) com as devidas medidas das ferramentas de aperto e o torque correspondente em N/m:


Chave sextavada        Rosca                                 Torque

     8mm                       M5                                   4-8 Nm
     8mm                       M6                                   6-10 Nm
     10mm                     M6                                   6-10 Nm
     12mm                     M8                                   15-25 Nm
     13mm                     M8                                   15-25 Nm
     14 a 17mm             M10                                 30-40 Nm
     17/19mm                M12                                 40-55 Nm
     19/22mm                M14                                 75-90 Nm
      26mm                    M17                                 58-70 Nm
      27mm                    M18                                 58-70 Nm
      30mm                    M20                                 70-83 Nm

Chave allen               Rosca                                   Torque

     5mm                       M6                                    6-10 Nm
     6mm                       M8                                    15-25 Nm
     8mm                       M10                                  30-40 Nm
     12mm                     M12                                  40-55 Nm

Tubulação Carretel

Existem vários tipos de ligação entre tubos. A escolha do meio de ligação depende de muitos fatores, tais como: finalidade, localização, custos, variáveis do processo [pressão, volume e temperatura], necessidade de desmontagens para manutenção, fluido transportado, entre outros. Podem-se adotar em uma mesma tubulação diferentes tipos de ligações entre tubos, válvulas, vasos e outros equipamentos buscando agilidade na desmontagem visando alinhar baixo custo com segurança contra vazamentos. 

Esboço Cotado da Tubulação Carretel

Para determinadas montagens adotamos a ligação flangeada com a fixação através do processo de soldagem com solda por fusão [welding], com adição de eletrodos E7018 [3,25 de 1/8"] na solda de encaixe [socket-welding], visando alcançar ótima resistência mecânica, estanqueidade perfeita e permanente [com vazamento zero] e um acabamento de boa aparência complementados através dos processos de tratamento anticorrosivo e pintura industrial. 

Pré-montagem: Nivelamento de Flanges

Os flanges foram alinhados e fixados com duas soldas em ângulo, uma interna e outra externa, de acordo com a norma americana AWS 5.1 com um passe ou um filete na parte interna e um mais dois na parte externa [nas posições 1G, 2G & 3G] com a corrente de soldagem variando entre 120A e 140A. 
Os flanges são sempre especificados pelo diâmetro nominal ao qual se destina, segundo a norma [ASME B.16.5] que abrange flanges de aço carbono forjado com diâmetros nominais até vinte e quatro polegadas. Na confecção da tubulação carretel foram utilizados flanges sobrepostos com ressalto de superfície fonográfica [espiralada] de dois milímetros de altura [MSS-SP-6].

Procedimentos de Soldagem de acordo com a norma AWS

Em todas as ligações flangeadas aplicamos juntas na montagem do conjunto. Esses elementos de vedação sofrem compressão devido ao aperto dos parafusos e o contato das mesmas com os ressaltos espiralados da superfície dos flanges. Quanto maior pressão interna, mais dura e resistente deverá ser a junta para que possa resistir ao duplo esforço pressão/cisalhamento. Para flanges com ressalto, aplicamos juntas planas circulares, cobrindo apenas o ressalto dos flanges. Aplicamos na montagem, o papelão hidráulico de amianto comprimido grafitado [como material aglutinante] de acordo com a norma ABNT EB-216 [amianto com composto de borracha; recomendável para água, ar, vapor saturado, soluções neutras até 200ºC]. 

Junta Plana Circular

As ligações flangeadas com utilização de tubulação carretel são fixadas com parafusos sextavados ou estojos [barras roscadas com porca em ambas as extremidades] e juntas de vedação. Os parafusos aplicados na montagem da tubulação carretel [flangeada com vedação de juntas de amianto] são padronizados nas normas ABNT [CCB 41 a 44] as quais compreendem os parafusos de cabeça sextavada com rosca parcial e os parafusos estojos ou prisioneiros. As normas padronizam também as suas respectivas porcas e arruelas.

O aperto dos parafusos tem como objetivo tracioná-los para comprimir as juntas e introduzir esforços de flexão aos flanges proporcionando eficiente vedação às ligações flangeadas. Para que não ocorram vazamentos na tubulação carretel, a pressão exercida pelos parafusos deve ser superior à pressão interna exercida pelo fluido. Outra precaução com a estanqueidade é devido ao esforço de cisalhamento proporcionado pelo fluxo do fluido. Esse esforço é tão grande que tende a afastar os flanges.

Montagem, Preparação da Superfície e Pintura

A aplicação da tubulação carretel representa um ganho considerável levando-se em conta a necessidade de manutenção dos equipamentos aos quais estão interligados. 

Montagem Concluída

Essas ligações são facilmente desmontáveis representando baixo custo de manutenção com a redução das paradas de máquinas. A manutenção corretiva contemplada com essa montagem e substituição da tubulação carretel obedeceu etapas predeterminadas de planejamento, programação e execução seguindo os modernos métodos de Gestão da Manutenção. O satisfatório envolvimento do corpo gerencial com projetistas e executores somados aos recursos oferecidos na Gestão de Pessoas proporcionam ao processo o melhor aproveitamento da capacidade técnica de cada um dos envolvidos, resultando em uma intervenção de sucesso, haja vista que a disponibilidade do equipamento foi restabelecida no menor tempo possível, com o menor custo provável, como sugere a Engenharia de Produção.

M.A.P.A. [ELEMENTOS DE MÁQUINAS] [RESOLVIDO] [53_2025]

CONTEXTUALIZAÇÃO

Nos ambientes industriais é possível observarmos que há diversas máquinas em operação a fim de manter o fluxo de produção. O setor de manutenção é um setor essencial para o bom funcionamento de uma fábrica, e neste MAPA você será o Engenheiro responsável pela manutenção de uma indústria, e nesta há diversas máquinas que possuem os elementos que estudamos neste módulo.

Primeira etapa:

Em um sistema de transmissão por correias, uma polia motora com diâmetro de 120 mm está conectada a um motor elétrico de 45 kW que gira a 600 rpm. Essa polia transmite potência a uma segunda polia, com diâmetro de 360 mm, acoplada a um eixo que será fabricado em aço com resistência ao cisalhamento de 430 MPa. Considerando um coeficiente de segurança igual a 5:

a)     Qual será a rotação da polia de 360 mm?

b)     Qual deve ser o diâmetro mínimo do eixo para suportar o torque transmitido com segurança?

Utilize: 

Segunda etapa:

Devido à implantação de um novo setor, você como engenheiro será responsável pela seleção de elementos de fixação para uma junção que deverá suportar uma carga de 8ton. Devido a limitações do local, os parafusos não podem ter mais que 10mm de diâmetro, logo você optou por utilizar os parafusos M10x 1,25 – 10.9. Qual deve ser a quantidade de parafusos que devem ser utilizados para suportar a carga de 8ton? Para encontrar o diâmetro efetivo do parafuso, utilize a média entre dm=d-1,23P (dm= diâmetro médio) e dp=d-0,65P. Utilize um coeficiente de segurança de 4.

Terceira etapa:

Uma chapa de aço será fixada a uma viga de madeira por meio de três parafusos que devem suportar, juntos, uma carga de tração de 195 kN. O material dos parafusos possui limite de resistência ao cisalhamento de 400 MPa, e deve-se adotar um coeficiente de segurança igual a 4. Considerando que a carga será igualmente distribuída entre os parafusos, determine o diâmetro útil mínimo que cada parafuso deve ter para garantir uma fixação segura.

Quarta etapa:

Uma mola helicoidal foi construída a partir do aço SAE 1065. Seu diâmetro médio é de 100 mm e o diâmetro do fio é de 12 mm (d_a). O número de espiras ativas é igual a 17 espiras e o número total de espiras é de 19 espiras. A carga que a mola deverá suportar é igual a 850 N. Considere o módulo de cisalhamento do aço igual a 80000 N/mm², para a situação apresentada, qual será:

O índice de curvatura (C).

O fator de Wahl (K_w).

A constante elástica da mola (k).

A deflexão da mola (y).

A tensão atuante de cisalhamento.

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Ferramentas e Acessórios - Aula 02

Os Alicates são ferramentas manuais de aço carbono fabricadas por fundição ou forjamento, compostas de dois braços e um pino de articulação, tendo em uma das extremidades dos braços, suas garras, cortes e pontas, temperadas e revenidas. O Alicate serve para segurar por apertos, cortar, dobrar, colocar e retirar determinadas peças nas montagens.


Os principais tipos de alicate são:


1. Alicate Universal
2. Alicate de Corte
3. Alicate de Bico
4. Alicate para Anéis
5. Alicate de Pressão
6. Alicate de Eixo Móvel
7. Alicate Rebitador


As ferramentas para apertar e folgar parafusos são geralmente de aço vanádio ou aço cromo extraduros, que utilizam o princípio da alavanca para apertar ou folgar parafusos e porcas. Estas ferramentas caracterizam-se por seus tipos e formas, apresentando-se em tamanhos diversos e tendo o cabo (ou braço) proporcional. Classificam-se em:


1. Chave Fixa Simples
2. Chave Combinada
3. Chave Fixa de Encaixe
4. Chave Regulável
5. Chave Hexagonal ou Allen
6. Chave Radial ou de Pinos
7. Chave Corrente ou Cinta
8. Chave Soquete
9. Chave de Impacto


Veja neste vídeo alguns tipos de ferramentas e suas respectivas aplicações:


A chave de fenda é uma ferramenta de aperto constituída de uma haste cilíndrica de aço carbono, com uma de suas extremidades forjada em forma de cunha e a outra em forma de espiga prismática
ou cilíndrica estriada, onde acopla-se um cabo de madeira ou plástico. É empregada para apertar e desapertar parafusos cujas cabeças tenham fendas ou ranhuras que permitam a entrada da cunha. A chave de fenda deve apresentar as seguintes características:


1. Ter sua cunha temperada e revenida
2. Ter as faces de extremidade da cunha, em planos paralelos
3. Ter o cabo ranhurado longitudinalmente, que permita maior firmeza no aperto, e bem engastado na haste da chave.
4. Ter a forma e dimensões das cunhas proporcionais ao
diâmetro da haste da chave.
Para parafusos de fenda cruzada, usa-se uma chave com cunha
em forma de cruz, chamada Chave Phillips.



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Nissan convoca recall na Frontier

A Nissan do Brasil acaba de convocar 35.280 proprietários da picape Frontier para um processo de recall. A montadora vai inspecionar o torque do parafuso da junta da coluna de direção e também os parafusos da trava do capô. As unidades convocadas foram produzidas a partir de 2007 e têm chassi entre 94DVDUD409J030319 e 94DVCUD40CJ991448, de 94DVDUD409J030319 a 94DVCUD40CJ877692 e de MNTVCUD4086000002 e MNTVCUD4086004932.

A empresa detectou mau funcionamento na junção da coluna e da caixa de direção, que pode levar ao desgaste do encaixe estriado e diminuir a sua durabilidade com o uso em condições severas. De acordo com a Nissan, há riscos de falha mecânica da direção, podendo ocorrer a perda do controle do veículo e eventual acidente. Após a inspeção, será feira troca da junta da coluna e, se necessário, da caixa de direção.
Em relação ao parafuso da trava do capô, foi identificado que não houve a aplicação do torque necessário em algumas unidades, o que pode ocasionar a abertura do capô com o veículo em movimento e gerar acidentes. A inspeção irá verificar se há necessidade de aplicação do torque correto ou se os parafusos devem ser substituídos.
As inspeções e trocas serão realizadas sem nenhum custo, e o serviço pode ser agendado a partir de hoje, 22 de fevereiro, em qualquer concessionária da rede. Mais informações podem ser obtidas por meio do Serviço de Atendimento ao Cliente (SAC), no telefone 0800 011 1090 ou ainda pelo site www.nissan.com.br.

Saiba mais sobre Torque dos Parafusos

Saiba mais sobre o Torquímetro

Ferramentas e Acessórios - Aula 03

• O torquímetro é uma ferramenta especial destinada a ajustar o aperto dos parafusos conforme a especificação do fabricante do equipamento. Isso evita a formação de tensões e consequentemente deformação dos parafusos e porcas durante o funcionamento da máquina. 
• A leitura é direta na escala graduada, permitindo a conferência do aperto, de acordo com o valor preestabelecido pelo fabricante. 
• Esta ferramenta é composta de uma extensão (braço) que tem a função de alavanca e um porta soquetes, onde se podem encaixar várias medidas de soquetes. 
• O torquímetro tem ainda algum tipo de dispositivo dinamométrico que possibilita medir a força de torque, (força rotacional) dimensionada em projeto, que permita o máximo de aperto sem o risco de danificar o material. A quantidade de torque é estabelecida pelo Mecânico respeitando os limites de cada parafuso. 
• Os motores de combustão interna (de carros e motos), são exemplos de equipamentos que tem o torque de seus parafusos extremamente controlado. 
• Veja no vídeo a seguir a aplicação de um torquímetro:

• O torquímetro pode ser usado para rosca direita ou esquerda, mas somente para efetuar o torque final. Para encostar o parafuso ou porca, usa-se uma chave comum. Para obter maior precisão na medição, é conveniente lubrificar previamente a rosca antes de colocar e apertar a porca ou parafuso.

Elementos de Máquinas I - Aula 1

• Os elementos de fixação mais utilizados na união de peças em conjuntos mecânicos são: rebites, pinos, cavilhas, contrapinos (cupilhas), parafusos, porcas, arruelas e chavetas. A união de peças feita pelos elementos de fixação pode ser de dois tipos: móvel ou permanente. 
• Na união móvel, os elementos de fixação podem ser colocados ou retirados do conjunto sem causar qualquer dano às peças que foram unidas e até mesmo à sua estrutura. Isto acontece nas uniões feitas com parafusos, porcas e arruelas. 
• Na união permanente, os elementos de fixação, uma vez instalados, não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. Podemos observar isto nas uniões feitas com rebites e soldas. 
• Tanto os elementos de fixação móvel quanto os elementos de fixação permanente devem ser utilizados com muita habilidade e cuidado porque são, geralmente, os componentes mais frágeis da máquina. Para projetar um conjunto mecânico é necessário escolher o elemento de fixação adequado ao tipo de peças que irão ser unidas ou fixadas. 
• É importante planejar e escolher corretamente os elementos de fixação a serem utilizados para evitar concentração de tensão nas peças fixadas. Essas tensões causam rupturas nas peças por fadiga do material. 
• O rebite é formado por um corpo cilíndrico e uma cabeça. É fabricado em aço, alumínio, cobre ou latão. É utilizado para fixação permanente de duas ou mais peças. 
• O pino une peças articuladas. Nesse tipo de união, uma das peças pode se movimentar por rotação. 
• A cavilha une peças que não são articuladas entre si. O contrapino (cupilha) é uma haste ou arame com forma semelhante à de um meio-cilindro, dobrado de modo a fazer uma cabeça circular e tem duas pernas desiguais. Introduz-se o contrapino ou cupilha num furo na extremidade de um pino ou parafuso com porca castelo. As pernas do contrapino são viradas para trás e, assim, impedem a saída do pino ou da porca durante vibrações das peças fixadas. 
• O parafuso é um elemento de máquinas formado por um corpo cilíndrico roscado e uma cabeça, que pode ter várias formas. Podemos considerar o parafuso o elemento mais utilizado na fixação móvel de conjuntos mecânicos.
• A porca mais utilizada em conjuntos mecânicos tem forma de prisma (sextavado). Apresenta um furo com uma rosca interna. Através desse furo, a porca é fixada ao parafuso. Podemos encontrar porcas quadradas, e em formatos especias (castelo e borboleta). 
• A arruela é um disco metálico com um furo no centro.O corpo do parafuso passa por esse furo com o objetivo de dar melhor qualidade à união do conjunto, evitando desgastes no equipamento e folga causada pela vibração no funcionamento. 
• O anel elástico é utilizado para impedir deslocamento de eixos. Serve, também, para posicionar ou limitar o movimento de uma peça que desliza sobre um eixo.
• As chavetas são elementos de máquinas empregados em uniões móveis com o objetivo de acoplar peças do equipamento ao seu eixo para evitar deslizamento. As chavetas tem vários formatos e aplicações como a fixação de buchas e acoplamentos.

Elementos de Fixação

Se você vai fazer uma caixa de papelão, possivelmente usará cola, fita adesiva ou grampos para unir as partes da caixa. Por outro lado, se você pretende fazer uma caixa ou engradado de madeira, usará pregos ou taxas para unir as partes.Na mecânica é muito comum a necessidade de unir peças como chapas, perfis e barras. Qualquer construção, por mais simples que seja, exige união de peças entre si.Entretanto, em mecânica as peças a serem unidas, exigem elementos próprios de união que são denominados elementos de fixação.Numa classificação geral, os elementos de fixação mais usados em mecânica são: rebites, pinos, cavilhas, parafusos, porcas, arruelas, chavetas etc.Você vai estudar cada um desses elementos de fixação para conhecer suas características, o material de que é feito, suas aplicações, representação, simbologia e alguns cálculos necessários para seu emprego.A união de peças feita pelos elementos de fixação pode ser de dois tipos:móvel ou permanente.No tipo de união móvel, os elementos de fixação podem ser colocados ou retirados do conjunto sem causar qualquer dano às peças que foram unidas. É o caso, por exemplo, de uniões feitas com parafusos, porcas e arruelas.No tipo de união permanente, os elementos de fixação, uma vez instalados, não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. É o caso, por exemplo, de uniões feitas com rebites e soldas.Tanto os elementos de fixação móvel como os elementos de fixação permanente devem ser usados com muita habilidade e cuidado porque são, geralmente, os componentes mais frágeis da máquina. Assim, para projetar um conjunto mecânico é preciso escolher o elemento de fixação adequado ao tipo de peças que irão ser unidas ou fixadas. Se, por exemplo, unirmos peças robustas com elementos de fixação fracos e mal planejados, o conjunto apresentará falhas e poderá ficar inutilizado. Ocorrerá, portanto, desperdício de tempo, de materiais e de recursos financeiros.Ainda é importante planejar e escolher corretamente os elementos de fixação a serem usados para evitar concentração de tensão nas peças fixadas. Essas tensões causam rupturas nas peças por fadiga do material. TIPOS DE ELEMENTOS DE FIXAÇÃO Para você conhecer melhor alguns elementos de fixação, apresentamos a seguir uma descrição simples de cada um deles. REBITE O rebite é formado por um corpo cilíndrico e uma cabeça. É fabricado em aço, alumínio, cobre ou latão. É usado para fixação permanente de duas ou mais peças. PINO O pino une peças articuladas. Nesse tipo de união, uma das peças pode se movimentar por rotação. CAVILHA A cavilha une peças que não são articuladas entre si. CONTRAPINO OU CUPILHA O contrapino ou cupilha é uma haste ou arame com forma semelhante à de um meio-cilindro, dobrado de modo a fazer uma cabeça circular e tem duas pernas desiguais. Introduz-se o contrapino ou cupilha num furo na extremidade de um pino ou parafuso com porca castelo. As pernas do contrapino são viradas para trás e, assim, impedem a saída do pino ou da porca durante vibrações das peças fixadas. PARAFUSO O parafuso é uma peça formada por um corpo cilíndrico roscado e uma cabeça, que pode ter várias formas. PORCA A porca tem forma de prisma, de cilindro etc. Apresenta um furo roscado. Através desse furo, a porca é atarraxada ao parafuso. ARRUELA A arruela é um disco metálico com um furo no centro.O corpo do parafuso passa por esse furo. ANEL ELÁSTICO O anel elástico é usado para impedir deslocamento de eixos. Serve, também,para posicionar ou limitar o movimento de uma peça que desliza sobre um eixo.

O que é porca rápida?

• A porca rápida é um elemento de máquina especial, destinado a montagens de peças onde o acesso para a confecção de roscas para fixação de parafusos é difícil. 
• São montadas em conjunto com parafusos autoatarraxantes (conhecidos como rosca soberba). 
• Tem larga aplicação na montagem de chapas de pequena espessura e estruturas de fibra de vidro. 
• No setor automotivo a porca rápida é utilizada principalmente como presilha para forrações e outras peças de carro que não tem resitência suficiente pra segurar o parafuso. 
• Veja abaixo os diferentes tipos de porcas rápidas:

Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 05

Os Motores Elétricos são elementos transformadores de energia, pois recebem alimentação de corrente elétrica e processam energia mecânica diretamente no seu eixo, através de uma reação eletromagnética resultante dos pólos existentes no interior dos motores. Estes equipamentos são indispensáveis aos setores produtivos, para o acionamento de máquinas e conjuntos mecânicos, portanto devemos observar as condições de instalação e operação, visando prevenir os acidentes de trabalho, motivados principalmente pelo choque elétrico. Os motores elétricos são compostos de uma carcaça que denominamos estator, onde ficam alojadas internamente as bobinas. Esta é a parte onde geralmente estão os pontos de fixação do estator à base dos conjuntos mecânicos. A caixa de ligação dos conectores de alimentação fica também alojada nesta parte do motor. A parte móvel do motor, ou seja, o rotor, tem no seu interior os pólos que se repelem ao serem energizados gerando a energia mecânica. Esta repulsão faz o motor girar transferindo para os conjuntos mecânicos força de tração rotativa. O acoplamento entre motores elétricos e outros equipamentos deve sempre contar com proteções devidamente projetadas para evitar acidentes de trabalho. Estes acoplamentos durante o funcionamento, podem desprender peças ou parafusos resultantes de trincas ou folgas nos parafusos de fixação. Os riscos de acidentes dos empregados que trabalham com eletricidade, em qualquer das etapas de geração, transmissão, distribuição e consumo de energia elétrica, constam da Norma Regulamentadora Instalações e Serviços em Eletricidade - NR10 do Ministério do Trabalho e Emprego - MTE. Veja abaixo o funcionamento de um motor elétrico sem proteção nas polias.

Parafuso adaptado com sensores de aperto

Apertar parafusos pode não parecer algo muito complicado, mas mensurar a força desse aperto pode fazer a diferença no funcionamento e na vida útil de um equipamento industrial ou de um automóvel. O problema é medir com precisão as forças que atuam entre dois componentes quando eles estão dentro de uma máquina ou de um motor, onde é impraticável instalar um sensor.

Parafuso adaptado com sensores de aperto

Um problema que agora vai deixar de existir, graças a uma solução brilhantemente simples, idealizada por uma equipe de engenheiros da Universidade Darmstadt, na Alemanha. Matthias Brenneis e seus colegas inventaram e aprimoraram um parafuso que já possui um sensor embutido, transmitindo as leituras à distância. Assim, o sensor fica localizado exatamente onde as forças atuam, o que lhe dá muita precisão e permite leituras em tempo real.

 

"Até agora, não havia realmente nenhuma forma particularmente boa para a fixação de sensores," explica Brenneis. "Adesivos se dissolvem facilmente, especialmente em um ambiente de produção no mundo real." Além disso, os sensores montados externamente permitem leituras de fora da peça, mas as forças no lado externo podem diferir das forças que atuam efetivamente no interior de uma máquina ou de uma peça.

 

As vantagens de combinar um sensor e um parafuso são óbvias: os parafusos estão em toda parte e podem ser substituídos por seus colegas "mais sensíveis" em cadeias produtivas inteiras. O parafuso sensor pode efetuar medições em determinados pontos no tempo ou de forma contínua, o que permite um novo nível de controle de qualidade. Hoje, a redução dos desvios de qualidade só são detectados durante a inspeção final, após todo o processo de produção, muitas vezes significando a perda da peça inteira.

Fonte: Inovação Tecnológica

Conceitos Básicos sobre Lixo - Os 5 R's

Como diminuir a quantidade de lixo produzida no nosso dia-a-dia?

Existem cinco conceitos básicos relativos ao lixo, que são conhecidos como os 5R’s:

I – Conceito de Repensar

Geralmente agimos na vida automaticamente, sem analisarmos o que estamos fazendo, pois de antemão concluímos que todos fazem a sua parte.

Mas é necessário parar para pensar:

Realmente precisamos de determinados produtos que compramos ou ganhamos?
Compramos produtos duráveis/resistentes, evitando comprar produtos descartáveis?
Evitamos a compra de produtos que possuem elementos tóxicos ou perigosos?
Enterramos o nosso lixo, se não houver coleta do mesmo no bairro?
Evitamos queimar o lixo?

II– Conceito de Reduzir

Portanto, devemos reduzir o consumo tomando as seguintes atitudes:

Comprar somente o necessário;
Comprar produtos duráveis;
Adotar um consumo mais racional;
Comprar produtos que tenham refil;
Diminuir a quantidade de pacotes e embalagens;

III – Conceito de Reutilizar

Este conceito está relacionado com a utilização de um produto ou embalagem mais de uma vez.

Portanto, estaremos reutilizando quando:

Compramos produtos cujas embalagens são reutilizáveis e/ou recicláveis;
Quando usamos o verso da folha de papel para escrever;
Pintamos móveis antigos, fazendo-os parecer novos;
Trocamos a capa dos estofados;
Guardamos, para uso posterior, envelopes pardos que já foram usados, mas que continuam perfeitos;

IV – Conceito de Reaproveitar

Com o reaproveitamento, a quantidade de lixo diminui e ainda economizamos. E o ambiente agradece. Vejam como reaproveitar materiais no cotidiano:

Não comprem sacos de lixo. Utilizem as embalagens das compras para jogá-lo fora;
Procurem comprar produtos que tenham embalagens que podem ter outro uso;
Caixas de sapato são ótimas para porta–trecos;
Potes de plástico ou de vidro são boas opções para guardar pregos, parafusos, chips, etc;
Envelopes podem ser usados para guardar documentos ou fotografias;

V – Conceito de Reciclar

Através da reciclagem, os produtos (= lixo) serão transformados em matéria prima para se iniciar um novo ciclo de produção-consumo-descarte.

Podemos contribuir com a Reciclagem:

Comprando produtos reciclados;
Comprando produtos cujas embalagens sejam feitas de materiais reciclados;
Participando de campanhas para coleta seletiva de lixo;
Organizem-se em seu trabalho/escola/bairro/rua/comunidade/igreja/casa um projeto de separação de materiais para coleta seletiva;
Entrando em contato com uma Associação de Catadores do seu bairro, distrito ou município para juntos traçarem um plano de trabalho que deverá ser desenvolvido no seu local de ação;
Só faça coleta seletiva de “lixo” que poderá ser encaminhado para local de reciclagem ou de venda.

A tabela de tempo de decomposição de materiais é um poderoso instrumento de sensibilização que, invariavelmente, faz as pessoas pensarem na sua responsabilidade individual com relação ao lixo.

Fonte: Educação Pública (com adaptações).

MULHERES NA MECÂNICA DE AUTOMÓVEIS

As mulheres já estão emprestando seu profissionalismo também no universo da mecânica de automóveis, outro reduto profissional tipicamente masculino. Quem vê a carinha de menina, não diz que Angela Demetrio é uma técnica em automobilística e trabalha em uma das maiores autorizadas da Ford, em Santa Catarina, no setor de mecânica. Ela é a única na ativa na Grande-Florianópolis que se tem conhecimento. Com apenas 21 anos, formada pelo Senai (Serviço Nacional da Indústria) em dezembro de 2006, ela já atua no ramo há mais de um ano.

Angela enfrenta milhares de desafios diários e, por se tratar de uma mulher com força física inferior a da maioria dos homens, às vezes, precisa aceitar seus limites e pedir ajuda para afrouxar alguns parafusos e porcas. “Mas fico furiosa comigo quando isso acontece”, confessa a menina-mulher que já ensaia seus primeiros passos rumo a um futuro que ela pretende construir cursando a faculdade de engenharia. Na juventude tudo é possível. Preconceito e discriminação são atitudes que boa parte dos jovens pretende banir do mundo. Algumas mulheres são levadas a assumirem “papéis masculinos” pela necessidade, mas outras o fazem por enfrentamento. No entanto, não se pode negar que o mundo inteiro está reavaliando uma série de conceitos. Alguns homens também já estão entrando em territórios dantes femininos e desbancando muitas de nós na cozinha e em outras atividades domésticas. Os dois sexos estão se permitindo experimentar a vida na esperança sempre de alcançar a harmonia, o bem estar. “A profissão tem outros desafios que todos nós enfrentamos. A tecnologia de automóveis se renova quase que diariamente. A gente está sempre tendo que aprender mais e mais. Não se pode reclamar de rotina”, explica a mecânica. Angela já passou por cursos em São Paulo e Porto Alegre de elétrica básica e em equipamentos de diagnóstico – que fazem leitura de problemas com injeção eletrônica, por exemplo. Os colegas de trabalho dizem que ela é companheira deles e não fazem distinção de sexo. Eles se ajudam mutuamente para atingir a satisfação do cliente que é o objetivo final da equipe. Ela não tem pressa de aprender e está sempre pronta para ir onde seu gerente a enviar e trabalha em outras lojas sempre que solicitada. “Estou sempre aprendendo com gente que está no ramo há muito mais tempo que eu”, esclarece a profissional. Angela não sabe se os colegas já se acostumaram a sua presença. “Eu vim na cara e na coragem para enfrentar qualquer coisa, mas acredito que eles me levam a sério”, completa. Como Angela foi parar na oficina: Angela chegou na empresa para trabalhar na recepção. Como a garota sempre prima por fazer um trabalho de excelência buscando reconhecimento, entrou no curso do Senai com o objetivo de esclarecer melhor a clientela a respeito das panes que aconteciam nos veículos. “Sempre quis desde menina trabalhar em profissões ditas como masculinas. Eu queria seguir a carreira militar, mas teria que sair daqui e meus pais não deixaram. Eu não havia premeditado trabalhar na oficina. Tenho um irmão que é mecânico, mas nunca estive nesse ambiente antes e nem fui influenciada por ele. Eu queria mesmo aprimorar meu trabalho na recepção. Eu não entendia nada de mecânica de automóveis. Mas quando fui fazer o curso, tomei gosto pela atividade e fiquei pedindo para o meu gerente me deixar trabalhar na oficina. Na sala de aula eu era a única mulher. Sabia que enfrentaria vários obstáculos. Meu pai quase chorou quando eu disse que ia sair da recepção para a oficina. Às vezes, ainda me pede para sair. A mãe já é mais parceira, embora ache que o trabalho é muito pesado para mim. Realmente, chego em casa , tomo um banho, como alguma coisa e caio na cama cedo”, relata ela, orgulhosa por sua escolha.

Mão biônica: motores individuais para cada dedo

Já imaginou viver sem o movimento de uma das mãos? Para minimizar a perda física, que também afeta a autoestima e a independência, uma empresa de Leeds, na Inglaterra, investe em tecnologia de ponta. A RSL Steeper criou a mão biônica mais moderna do mercado, que está sendo usada por 300 pessoas pelo mundo.

A Bebionic Three, como é chamada, foi lançada em setembro do ano passado. Cada dedo tem um motor individual, o que permite 14 tipos de movimentos, dos mais delicados e precisos, como segurar um cartão, aos mais vigorosos, como levantar peso. Foram precisos quatro anos de pesquisa para que os cientistas chegassem à última versão da prótese.

Prótese mais avançada do mundo tem motores individuais para cada dedo. Lançada em setembro do ano passado, mão biônica já está sendo usada por 300 pacientes pelo mundo (Foto: Reprodução/Globo News)

A mão biônica é controlada pela contração de dois músculos do braço que ficam logo abaixo do cotovelo. “Temos os sensores que ficam na pele, dentro da manopla. Um é responsável por fechar a mão e outro, por abri-la”, explica o gerente de produtos Bruce Rattray.

Uma das principais preocupações da empresa é evitar cópias. Para isso, a prótese está protegida por quatro patentes e tem uma equipe dedicada de cerca de 40 pessoas para melhorar suas funcionalidades. “Estamos sempre tentando produzir algo mais silencioso, mais rápido, mais forte e mais robusto para o paciente”, destaca o engenheiro mecânico sênior Jake Goodwin. A maioria das sugestões de melhoria parte dos próprios clientes.

Junto com engenheiros, uma dupla fica responsável pela parte eletrônica. Na tela do computador, códigos definem os movimentos da mão e são testados na hora. “Podemos ver as bordas em 3D, assim podemos transferir para o pessoal da mecânica verificar se ela se encaixa antes de construí-la”, diz a chefe de design eletrônico Courtney Medynski.

Não basta desenhar tudo no computador, é preciso ver se as ideias vão funcionar de fato. “A durabilidade é muito importante para nós e para o usuário final. Ele quer poder confiar totalmente na mão biônica que estiver usando”, avalia Rattray, responsável pelos testes para garantir a eficiência do produto.

Com tudo aprovado, é hora de montar a Bebionic Three, um trabalho completamente artesanal que leva aproximadamente quatro horas e meia. São 240 peças, incluindo parafusos, motores que vêm da Alemanha e outras peças que são fabricadas na própria Grã-Bretanha.

Desde o lançamento, já foram vendidas mais de 300 unidades da prótese, a maioria para os Estados Unidos. Antes de criar expectativa, a empresa alerta que é preciso fazer exames e checar se o paciente tem condições físicas de controlar a prótese que, no Brasil, varia entre US$ 25 e US$ 30 mil, sem incluir atendimento médico e treinamento.

AV2 - Resistência dos Materiais [RESOLVIDA COM NOTA MÁXIMA]

1) Um carregamento axial pode causar tensões normais e cisalhantes desde que o plano de aplicação do carregamento e o carregamento não sejam perpendiculares entre si. Da mesma forma, os esforços cortantes atuantes na seção transversal de um parafuso podem causar tensões normais e cisalhantes, atuantes em cada um dos infinitos planos não perpendiculares ao eixo do parafuso.

Para uma emenda de uma barra de madeira, mostrada na Figura a seguir, determine a tensão normal e a tensão de cisalhamento na emenda, sabendo que o carregamento é .
Figura – Barra com emenda.

Fonte: Beer et al. (2015, p.36)

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Alternativas:

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2)

Na prática profissional é comum a busca pela direção em que ocorrerão as máximas tensões no plano. Com isso, para se determinar a tensão normal máxima e mínima, devemos derivar a Equação das componentes de tensão em relação ao ângulo do plano inclinado e igualando a zero. Assim, temos as Equações das tensões principais.

Determine as tensões principais para o estado de tensão apresentado na Figura.
Figura – Estado de tensão

Fonte: Beer el al. (2015, p.462)

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Alternativas:

• a)

   e .

• b)

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• c)

   e .

• d)

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• e)

   e .

3)

“Vimos que forças axiais aplicadas em um elemento de barra provocavam tensões normais na barra, enquanto forças transversais agindo sobre parafusos e pinos provocavam tensões de cisalhamento nas conexões. A razão pela qual se observou uma relação entre forças axiais e tensões normais, por um lado, e forças transversais e tensões de cisalhamento, por outro lado, era porque as tensões estavam sendo determinadas apenas em planos perpendiculares ao eixo do elemento ou conexão”.

Em um ensaio de tração, um corpo de prova de aço rompeu-se a um ângulo de , conforme mostra a figura a seguir. Sabendo que o diâmetro do corpo de prova é de  e a carga de ruptura foi de , determine a tensão normal e a tensão de cisalhamento que ocorreu na área do plano de ruptura inclinado.
Figura – Corpo de prova de aço

Fonte: Hibbeler (2010, p. 28)

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Alternativas:

• a)

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• b)

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• c)

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• e)

   ; .

  
  

4)

“ Se a barra de seção circular está´ submetida a torques em localizações que não as suas extremidades, ou e´ formada por várias partes com várias seções transversais e possivelmente de diferentes materiais, o ângulo de torção do eixo deve ser expresso como a soma algébrica dos ângulos de torção de suas partes componentes. “ (Beer et al., 2015, p. 211)

Para o eixo de aço submetido aos torques eixo apresentado na figura, determine o ângulo de torção na extremidade B, sabendo que o diâmetro do eixo é de  e  .
Figura – Eixo de aço submetido aos torques.

Fonte: Hibbeler (2010, p. 147)

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Alternativas:

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• b)

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• d)

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• e)

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5)

“Se as reações nos suportes de uma barra ou os torques internos não puderem ser determinados somente pela estática, dizemos que o eixo e´ estaticamente indeterminado. As equações de equilíbrio obtidas dos diagramas de corpo livre devem ser então complementadas por relações que envolvem as deformações da barra e obtidas por meio da geometria do problema. “ (Beer et al., 2015, p. 211).

A Figura apresenta um eixo circular fixo nas duas extremidades, que é submetido a um esforço . Sabe-se que diâmetro do eixo é de  e . Determine a tensão de cisalhamento máxima no eixo.
Figura - Eixo submetido ao esforço de torção

Fonte: Hibbeler (2010, p.153)

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Alternativas:

• a)

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• b)

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• d)

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• e)

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ATIVIDADE RESOLVIDA

 

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