DIMENSIONAMENTO DOS EIXOS DE UM MISTURADOR DE BORRACHA DO TIPO ABERTO DE CILINDROS
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIVATES (Biblioteca Digital da Univates - BD) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10737/3626 |
Resumo: | Eixos são elementos presentes em praticamente todos os tipos de máquinas e equipamentos. Este componente tem como função principal promover a transmissão de potência ou torque através do movimento de rotação, e em muitos casos está sujeito aos grandes carregamentos gerados pela ação dos esforços de flexão e torção. Desta forma, o dimensionamento adequado dos eixos é essencial para que não ocorram falhas durante sua operação, que possam gerar riscos e prejuízos às organizações. O objetivo deste trabalho é dimensionar os eixos de um misturador de borracha do tipo aberto de cilindros, que é um equipamento sujeito a grandes esforços de torção e de flexão alternada, devido ao seu movimento de rotação. O dimensionamento baseia-se no método apresentado pela norma ANSI-ASME-B106.1M-1985, que contempla um subconjunto de caso geral, e aborda carregamento de flexão alternada e torção constante. Os esforços atuantes no eixo foram identificados através de procedimento experimental, que consistiu em instrumentar pontos preestabelecidos em um protótipo da máquina, permitindo conhecer as forças atuantes. De posse destes dados, procedeu-se o dimensionamento do eixo de acordo com a norma, considerando seis seções de interesse. Uma vez dimensionado, o eixo foi modelado em CAD e analisado através do método de elementos finitos, a fim de verificar a segurança e confiabilidade do dimensionamento realizado. Com resultados positivos, procedeu-se então a elaboração da proposta de uma nova geometria para o eixo em questão, com material de construção aço SAE 1045, e diâmetros adequados aos esforços impostos pelo equipamento em operação, considerando uma condição de vida infinita em fadiga, de modo que não venha a apresentar falhas durante seu funcionamento. |
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Izquierdo, Rafael CrespoBarretos, Marcelo dos SantosDiehl, GabrielStein, Vando Luis2023-07-06T12:18:15Z2023-07-06T12:18:15Z2023-062023-06-29Eixos são elementos presentes em praticamente todos os tipos de máquinas e equipamentos. Este componente tem como função principal promover a transmissão de potência ou torque através do movimento de rotação, e em muitos casos está sujeito aos grandes carregamentos gerados pela ação dos esforços de flexão e torção. Desta forma, o dimensionamento adequado dos eixos é essencial para que não ocorram falhas durante sua operação, que possam gerar riscos e prejuízos às organizações. O objetivo deste trabalho é dimensionar os eixos de um misturador de borracha do tipo aberto de cilindros, que é um equipamento sujeito a grandes esforços de torção e de flexão alternada, devido ao seu movimento de rotação. O dimensionamento baseia-se no método apresentado pela norma ANSI-ASME-B106.1M-1985, que contempla um subconjunto de caso geral, e aborda carregamento de flexão alternada e torção constante. Os esforços atuantes no eixo foram identificados através de procedimento experimental, que consistiu em instrumentar pontos preestabelecidos em um protótipo da máquina, permitindo conhecer as forças atuantes. De posse destes dados, procedeu-se o dimensionamento do eixo de acordo com a norma, considerando seis seções de interesse. Uma vez dimensionado, o eixo foi modelado em CAD e analisado através do método de elementos finitos, a fim de verificar a segurança e confiabilidade do dimensionamento realizado. Com resultados positivos, procedeu-se então a elaboração da proposta de uma nova geometria para o eixo em questão, com material de construção aço SAE 1045, e diâmetros adequados aos esforços impostos pelo equipamento em operação, considerando uma condição de vida infinita em fadiga, de modo que não venha a apresentar falhas durante seu funcionamento.Shafts are elements present in virtually all types of machinery and equipment. This component's main function is to promote the transmission of power or torque through rotational movement, and in many cases it is subject to large loads generated by the action of bending and torsion efforts. In this way, the adequate sizing of the axes is essential so that failures do not occur during their operation, which can generate risks and damages to organizations. The objective of this work is to dimension the axes of an open type rubber mixer with cylinders, which is a piece of equipment subject to great torsion and alternating bending efforts, due to its rotational movement. The dimensioning is based on the method presented by the ANSI-ASME-B106.1M-1985 standard, which includes a subset of the general case, and addresses alternating bending and constant torsion loading. The forces acting on the axis were identified through an experimental procedure, which consisted of instrumenting pre-established points on a machine prototype, allowing to know the acting forces. With these data in hand, the axis was dimensioned according to the standard, considering six sections of interest. Once dimensioned, the shaft was modeled in CAD and analyzed using the finite element method, in order to verify the safety and reliability of the dimensioning performed. With positive results, a proposal was then made for a new geometry for the shaft in question, with SAE 1045 steel construction material, and diameters suitable for the efforts imposed by the equipment in operation, considering an infinite life condition in fatigue, so that it will not present failures during its operation.-1STEIN, Vando Luis. DIMENSIONAMENTO DOS EIXOS DE UM MISTURADOR DE BORRACHA DO TIPO ABERTO DE CILINDROS. 2023. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 29 jun. 2023. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/3626. http://hdl.handle.net/10737/3626Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessENGEixoDimensionamentoMisturadoresAxesMixersFlexãoTorçãoFlexionTorsionDIMENSIONAMENTO DOS EIXOS DE UM MISTURADOR DE BORRACHA DO TIPO ABERTO DE CILINDROSinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UNIVATES (Biblioteca Digital da Univates - BD)instname:Centro Universitário Univates (UNIVATES)instacron:UNIVATESORIGINALVANDO LUIS STEIN_TCC II.pdfVANDO LUIS STEIN_TCC II.pdfapplication/pdf3627894https://www.univates.br/bdu/bitstreams/9eb65f43-7003-424f-9af8-383ebe217083/download5f0b43d3a335c313cdaa5a8fba58486bMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://www.univates.br/bdu/bitstreams/4c658688-e705-4db1-b55a-e80cc4a290f5/downloade39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1082https://www.univates.br/bdu/bitstreams/01cb5260-7669-4e90-86dc-793983e7ab52/download01978bf0e057630b32edd4f9d41e68e8MD53TEXTVANDO LUIS STEIN_TCC II.pdf.txtVANDO LUIS STEIN_TCC II.pdf.txtExtracted texttext/plain103642https://www.univates.br/bdu/bitstreams/d83bc011-535c-4c4d-9bb4-1d793da8ac4e/download387596bc7475714d6c69a8f9bf4d4c18MD54THUMBNAILVANDO LUIS STEIN_TCC II.pdf.jpgVANDO LUIS STEIN_TCC II.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4380https://www.univates.br/bdu/bitstreams/7c9116d0-9724-48a7-b1e5-bf30b3ab1ae7/download171d6c42d15df16c66d69a9887a041c1MD5510737/36262023-07-08 03:03:55.421http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/openAccessoai:univates.br:10737/3626https://www.univates.br/bduRepositório InstitucionalPRIhttp://www.univates.br/bdu_oai/requestopendoar:12023-07-08T03:03:55Repositório Institucional da UNIVATES (Biblioteca Digital da Univates - BD) - Centro Universitário Univates (UNIVATES)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 |
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