Dimensionamento dos componentes mecânicos para o acionamento de um misturador tipo horizontal de pás
Carregando...
Arquivos
Data
2020-06
Autores
Orientador
Izquierdo, Rafael Crespo
Banca
Título do periódico
ISSN
Título do Volume
Editor
Resumo
O dimensionamento de eixos é um requisito essencial no projeto de qualquer tipo de máquina e equipamento. Este componente é muito utilizado para transferência de potência ou rotação, muitas vezes sendo exigido por grandes cargas de torque ou flexão. Apesar de serem amplamente utilizados em diferentes tipos de máquinas, os eixos muitas vezes não são dimensionados considerando os riscos inerentes a sua aplicação. O presente trabalho tem por objetivo dimensionar o eixo, as ponteiras, as chavetas e selecionar os rolamentos e mancais de rolamento para um misturador do tipo horizontal de pás. O dimensionamento do eixo e das ponteiras é baseado no método ASME (American Society of Mechanical Engineers), aplicando o subconjunto do caso geral para carregamentos constituídos de flexão alternada e torção constante, apresentados na norma B106.1M-1985. As chavetas são selecionadas utilizando as tabelas padronizadas de altura e largura e a teoria da energia de distorção para o cálculo do comprimento. Os mancais e rolamentos são selecionados por meio de tabelas fornecidas pelos fabricantes. Os componentes dimensionados neste trabalho foram montados no sistema e analisados por meio da teoria de Von Mises. Os resultados foram analisados através de simulação computacional, comparando as tensões atuantes nos componentes e as propriedades mecânicas dos materiais selecionados. As análises mostraram que os componentes dimensionados podem ser aplicados ao misturador em estudo, uma vez que as tensões de Von Mises atuantes no conjunto são inferiores à resistência ao escoamento dos materiais que compõem o sistema.
Shaft sizing is a major element of any machine and equipment design. The shaft is widely used for power transfer or rotation, often being required to large quantities of torque or bending. Although widely used in different types of machines, shafts are often not sized considering the inherent risks in their application. The present work aims to dimension the shaft, the tips and shaft keys and to select the bearings and shaft holders for a horizontal blade mixer. Shaft and tips sizing are based on the American Society of Mechanical Engineers (ASME) method, applying the subset of the general case for strength consisting of alternate bending and constant torque, presented in the standard B106.1M-1985. To shaft keys, the distortion energy theory is used to determine the length, and standardized charts for height and width. Bearings and shaft holders are selected from standard manufacturer charts. The dimensioned components in this work were assembled in the system and analyzed using Von Mises theory. The results were analyzed through computer simulation, comparing the stresses acting on the components and the mechanical properties of the selected materials. The analyzes showed that the dimensioned components can be applied to the mixer under study, since the Von Mises stresses acting in the set are inferior to the flow resistance of the materials that compose the system.
Shaft sizing is a major element of any machine and equipment design. The shaft is widely used for power transfer or rotation, often being required to large quantities of torque or bending. Although widely used in different types of machines, shafts are often not sized considering the inherent risks in their application. The present work aims to dimension the shaft, the tips and shaft keys and to select the bearings and shaft holders for a horizontal blade mixer. Shaft and tips sizing are based on the American Society of Mechanical Engineers (ASME) method, applying the subset of the general case for strength consisting of alternate bending and constant torque, presented in the standard B106.1M-1985. To shaft keys, the distortion energy theory is used to determine the length, and standardized charts for height and width. Bearings and shaft holders are selected from standard manufacturer charts. The dimensioned components in this work were assembled in the system and analyzed using Von Mises theory. The results were analyzed through computer simulation, comparing the stresses acting on the components and the mechanical properties of the selected materials. The analyzes showed that the dimensioned components can be applied to the mixer under study, since the Von Mises stresses acting in the set are inferior to the flow resistance of the materials that compose the system.
Descrição
Palavras-chave
Elementos de máquinas; Eixos; Misturador; Chavetas; Mancais; Machine components; Shaft; Mixer; Shaft Keys; Bearings
Citação
TUDESCO, Emanuel. Dimensionamento dos componentes mecânicos para o acionamento de um misturador tipo horizontal de pás. 2020. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 10 jul. 2020. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/2853.